Locomotive

[cristi5]

Multumesc @alecs1

Din cate inteleg orice ax cardanic e tubular, adica hollow, gol pe dinauntru. In mod surprinzator e mai rezistent (si mai usor) asa.

Siemens numeste solutia "hollow shaft (folded cardan)".

Deci asta ma face sa cred ca e vorba de un ax cardanic mai avansat. E similar cu un ax cardanic la masini unde motorul si cutia de viteze fac parte din masa suspedata, si "crucile" cardanice asigura gradele de libertate necesare osiei (din spate de obicei).

Cred ca atunci cand ne uitam la pozele astea e important de inteles care prinderi sunt pe partea suspensata (cu suspensie) a loco si care parti sunt solidare cu osia.

Este optional la Vectron, la modelele de putere mica se pune pur si simplu motorul rigid pe osie



Descrierea pozei: 1.6-MW cardan hollow-shaft drive with rubber joints, brake discs on extra high-geared shaft in front (ÖBB 1216, Siemens).

Sursa

Dealtfel in schema de principiu, solutia e numita "gearbox and cardanic drive"



PS: M-as mira ca solutia mecanica sa nu apara in acest document

https://bpb-us-w2.wpmucdn.com/sites.gatech.edu/dist/2/334/files/2017/09/1700-Animated-Linkages.pdf

De exemplu asta pare a fi un "folded cardan" (pagina 83, transmission between two parallel shafts with adjustable distance). Cu cardan nu trebuie nici macar sa fie strict paralele.



Powered by API/PUM imgur uploader

[alecs1]

Cardanele paralele sînt foarte diferite de ce aveam în minte. Sistemul la care te gîndești mi se pare mai asemănător cu asta: , la 2:31.

Cînd am scris roată dințată a axului montată pe cauciuc chiar nu glumeam, deși poate sună hilar. Din prezentare: «În conceptul clasic, angrenajul de acționare se sprijină parțial direct pe osia propriu-zisă, deoarece roata dințată (coroana) este prinsă rigid de osie.». Din propoziția aia am bănuit că inovația e că «coroana» e prinsă «non-rigid» (elastic) de osie - dar nu atît de flexibil precum e.g. un sistem Buchli. Cum poza arată o cutie rigidă și puțin spațiu pt sisteme complexe, are sens în imaginația mea că osia are joc față propria coroană.

În fine, am să caut să trimit un mail să ne dea o prezentare mai clară, că m-a captivat dimineața asta și am o oră de uitat prin documente ce-mi exced cu mult pregătirea.

[andy]

Am gasit acest video cu etapele constructiei/modernizarii locomotivelor Softronic pe canalul lui Cornel Sibianul

[cristi5]

Ca sa pun in context istoric locomotivele electrice romanesti am studiat putin motoare electrice. Sunt convins ca exista colegi instruiti in masini electrice sau electronica de putere (si chiar ii rog sa verifice sa nu spun vreo prostie) dar pun aici ce-am aflat, in limbaj de nespecialist, poate e util.

Intai motivatia pt motoare electrice la CF: motorul electric da cuplu mare chiar si la turatii mici, spre deosebire de cel termic. Din acest motiv se foloseste motor electric chiar si cand sursa primara de energie este combustibil (motorina), Dieselul actionand un generator. Motorul electric nu necesita transmisie complicata si se poate monta rigid pe osie, eventual cu un angrenaj simplu.

Harta electrificarii in Europa. Cum s-a ajuns la aceste tensiuni, tipuri de curent (curent alternativ=CA, continuu=CC) si frecvente? Observati tarile din mijloc (din Scandinavia pana in Elvetia, mai putin Danemarca). Ele au electricat "simultan", pionieri ai CA, detalii mai jos.




In aplicatiile CF s-au folosit pana prin 1983 motoare cu curent continuu desi era clar inca de la sfarsitul secolului 19 ca
-  transportul eficient al energiei electrice se face cu curent alternativ (ca sa poata fi transformat)
- de inalta tensiune (deci curent mic, pt ca pierderile sunt proportionale cu patratul curentului),
- desi motoarele de curent alternativ fusesera puse la punct de Nicola Tesla si (in acelasi timp) de Galileo Ferraris
- desi moroarele CA au rotorul fara bobinaj, tot bobinajul fiind in stator deci nu necesita perii, mult mai fiabil

Motivul principal pt folosirea motorului CC este ca turatia motorului de curent alternativ este data de frecventa. Alternarea tensiunii schimba directia campului magnetic produs de stator, facand astfel motorul sa se roteasca. Deci un motor CA legat simplu "la priza" s-ar roti cu ceva multiplu de 50 rpm (sau ceva mai putin la un motor asincron, vezi mai jos). Asta e inutil pt o aplicatie feroviara unde turatia nu poate fi fixa. Invertoare (care transforma CC-CA) cu frecventa variabila au aparut (pt curenti mari) abia dupa introducerea IGBT in 1983 (vezi episoadele urmatoare).

In schimb la motorul cu curent continuu, turatia poate fi controlata de tensiune si controlul tensinuii nu era niciun mister la sfarsitul secolului 19.

Solutia cu curent continuu in catenara/sina a 3a (inca din anii 1880) poate functiona pe distante relativ mici (potrivit si pt tramvaie), pierderile fiind prea mari la transportul energiei electrice pe distanta mare pt ca tensiunile folosite in CC sunt mici. Tensiunea este de obicei un multiplu de 750V (1500, 3000: motoare identice legate in serie). Controlul turatiei/vitezei se face, din cate inteleg, cu un potentiometru legat in serie cu motorul, deci controleaza tensiunea care ajunge la motor. Fireste ca in acea rezistenta sunt mari pierderi de energie, care se transforma in caldura in loc de energie cinetica.

Solutia cu curent alternativ de inalta tensiune si motor de curent continuu (anii 1900) este foarte interesanta. Se foloseste un motor de curent continuu "serial": bobinajul din stator este legat in serie cu cel din rotor. Asta inseamna ca daca motorul e conectat la curent alternativ (!), sensurile campurilor magnetice din rotor si stator se vor inversa simultan si motorul va continua sa functioneze.

Problema este ca acest "motor universal" (in sensul ca poate fi alimentat si cu CA si cu CC) nu functiona la frecvente mari ale curentului alternativ. Asa s-a ajuns la frecventa de 16 2/3Hz (adica 50 Hz impartit la 3) folosite (pana in ziua de azi) in Germania, Austria, Elvetia, Norvegia, Suedia. Frecventa asta era probabil destul de usor de generat in uzine hidroelectrice care erau la ora aceea principala sursa de energie pt CF electrificate (si care au contribuit de ex la independenta/neutralitatea Elvetiei si Suediei in al doilea razboi mondial, desi nu aveau carbune sau petrol). Prima locomotiva electrica din Suedia, produsa de ASEA si Siemens in 1915, folosea deja 15 kV si frecventa 16,66 Hz, produse la barajul Porjus din apropierea liniei pt transport minereu de fier Malbanan (Luleå-Narvik).

Interesant este si cum se controleaza turatia/viteza. Locomotiva avea fireste nevoie de un transformator pt a cobori tensiunea la una care sa poata alimenta motorul CC/universal. Pentru controlul tensiunii motorului se variaza numarul de spire folosite din secundar cu un dispozitiv electromecanic, "graduatorul" EA/EC unde dispozitivul a ramas, chiar daca ele nu folosesc motor universal. Variatia vitezei nu e deci lina/fina, ci in trepte, si cei mai sensibili probabil observa asta la EA/EC.

————

Aceste doua configuratii (curent continuu sau motor universal cu curent alternativ la 16,66Hz) s-au folosit pana prin anii 60, cand electronica de putere a facut doua progrese majore. Este exact momentul electrificarii din Romania si ce e interesant e ca Romania a prins primul progres dar nu si pe al doilea, desi a avut acces la firma ASEA care le-a reusit pe amandoua!!

Dar despre asta in episodul urmator.

PS: frecventa de 16,66Hz a fost schimbata in 1995 (in Austria, Elvetia si sudul Germaniei) la 16,7Hz pt ca curentul alternativ pt tractiune nu mai e generat direct in turbine ci transformat din cel cu frecventa de 50Hz si aceasta schimbare previne supraincalzirea unor instalatii...

[carutasul]

observație/ clarificare:
Pierderile mai mari la soluția cu catenara în c.c nu sunt datorate de fapt c.c ci faptului că nu era disponibil în epocă un dispozitiv care să reducă tensiunea similar transformatorului ( acum vorbim de interconectori în cc pentru rețeaua electrică națională, de pildă). Dacă folosești un reostat în serie acesta nu numai că va consuma curent dar se va și încălzi ceea ce de la o putere încolo va pune și alte probleme legate de posibilitățile de disipare a căldurii. Acum există sursele în comutație care pot transforma cc în cc - de fapt și ele folosesc un transformator însă cu cât mergi la frecvențe mai mari cu atât dimensiunile necesare pentru transformator se reduc. În sursele pe care le avem în casă ( alimentatoare de toate felurile ) se merge de la 20 până pe la 100-150kHz (a se compara cu 50 Hz la rețeaua electrică). În plus poți genera relativ cu ușurință c.a la diverse frecvențe pornind de la c.c .

[cristi5]

@carutasul multumesc dar sa revenim in anii 60

Primul salt tehnologic: redresarea cu diode in locomotiva

Tendinta la ora aceea era ca in loc sa se foloseasca motoare universale si frecvente mici, sa se faca redresearea (transformarea CA->CC) in locomotiva, ceea ce permite folosirea motoarelor de curent continuu "normale", nu universale. Chiar daca puntile cu 4 diode pt redresare aparusera demult, ele nu functionau cu curenti tari (mari) necesari la CF. Abia in anii 60 electronica de putere (semiconductori) a depasit acest obstacol.

Redresearea in loco permitea folosirea frecventei obisnuite din retea (50Hz) pt ca motorul nu mai trebuia protejat cu frecventa mica de 16,66Hz. Triplarea frecventei permite transformatoare de 3 ori mai usoare. Tensiunea de alimentare urca la 25 kV.

In 1963 a avut loc celebrul concurs Brasov-Predeal al lui Gheorghiu-Dej despre care am scris mai sus. Incercarile de redresare erau in toi, Alstom chiar a venit cu 2 locomotive cu redresari diferite (vapori de mercur= ignitron, conceptual similar cu tiristorul! si diode cu siliciu). Skoda avea diode cu siliciu, interesant ca Cehoslovacia avea acces la acea tehnologie. Locomotiva lor a devenit ulterior calul de povara a CF bulgare. Foarte interesanta si locomotiva est-germana, care era la 25kV 50Hz, adica diferit de tot ce avea Germania! Fusese conceputa pentru o linie cu declivitate mare din Germania unde locomotivele la 16,66 Hz cam gafaiau.

De asemenea interesant e ca toate prototipurile care au concurat erau dezvoltari de ultima ora (modelul Skoda a intrat in productie in 1967-68, din modelul Rb1 suedez s-au fabricat doar 2 exemplare, cele care au participat la concurs, productia de serie fiind modelul ulterior, Rc, mult superior, vezi mai jos de ce).

In orice caz, ASEA a castigat concursul cu locomotiva Rb1 (interesant ca era singurul prototip Rb cu diode, Rb2 si Rb3 aveau motoare "traditionale", universale). Dintr-o sursa suedeza am aflat ca ASEA cumpara initial diode (1 kg greutate) de la General Electric, si nu mergeau foarte bine, dar ulterior au reusit ei sa produca diode.

Diodele rezolvau problema curentului continuu si a frecventei de alimentare de 50Hz, dar nu si cea a controlului tensiunii/turatiei, care era in continuare controlata electromecanic, in salturi, selectand un numar de spire ale secundarului (graduator). Aici urmeaza al doilea salt tehnologic, la scurt timp dupa primul.

Oricum, pentru multa vreme, nivelul tehnologic al locomotivelor electrice romanesti (EA, EC) a fost in 1963, al doilea salt nu s-a produs in Romania. Mai mult, pe partea de controlul turatiei/tractiunii, am ramas la graduatorul din 1900, lucru valabil pt aproape toate modernizarile de EAuri.

Al doilea salt tehnologic: redresarea controlata cu tiristori. Controlul fin al tensiunii/turatiei/vitezei si locomotiva EB

Spre deosebire de CFR suedezii nu au fost multumiti de locomotiva Rb pt ca neavand controlul fin al tractiunii, exista deseori alunecari ale unor roti pe sina (doar anumite osii/motoare), ceea ce din cate inteleg pierde 15-25% din puterea de tractiune a locomotivei.

Progresele electronicii de putere nu s-au limitat la diode ci au adus un soi de "diode" ce pot fi comandate (un soi de tranzistoare de mare putere) numite tiristori. Similar cu dioda, tiristorul conduce intr-un singur sens, dar nu va conduce decat daca va primi un puls pe o linie de comanda ("gate"). Asta inseamna ca spre deosebire de dioda, tiristorul poate controla valoarea efectiva a tensiunii de iesire (asigurand un soi de factor de umplere, pulse-width modulation). Prin urmare
- motorul CC este comandat in tensiune direct din tiristori,
- nu mai este nevoie de mecanismul cu spirele secundarului de la transformator (graduator)
- ceea ce elimina o groaza de contacte care lucreaza la mii de volti in secundar  (care trebuie intretinute)
- tensiunea nu mai este controlata in trepte, ci "continuu" (gen acord fin)
- tiristorii aduc controlul fin al vitezei osiilor, iar masurarea diferentei dintre vitezele osiilor permit controlul antispin
- si tot cu reglare automata, "cruise control"
- plus frana regenerativa (transformarea motorului in generator pt franare si recuperarea energiei in catenara) mult mai simpla

La scurt timp dupa ce cele 2 locomotivele ASEA Rb1 s-au intors din Romania in Suedia (Västerås), au fost transformate in Rb1T, cu tiristori (1965). Din ele a rezultat locomotiva suedeza Rc cu 4 osii, prima locomotiva cu tiristori din lume (1967, acelasi an in care Electroputere a inceput productia), care a fost (si este) calul de povara al CF suedeze, produse 365 pana in 1988 (plus cam 100 exportate in cateva tari). Inca mai lucreaza multe (intretinerea pare a fi serioasa, vezi poze aici ), desi de-atunci s-au proiectat si cumparat multe alte tipuri in Suedia.

Dar ce e mai important pt Romania este ca una din cele 10 locomotive livrate de ASEA nu era EA, ci EB, cu tiristori. Din pacate licenta cumparata pt Electroputere a fost cu diode, iar varianta cu tiristori nu a fost niciodata asimilata in Romania, ceea ce inseamna ca CFR a pierdut toate avantajele tiristorilor, controlul vitezei/tractiunii ramanand astfel la nivelul tehnologic al anului 1900 (graduator).

Nu stiu motivele pt care EB nu a fost asimilata. Posibil ca nici nu s-a pus problema, si suedezii au livrat EB ca reclama la tiristori, in speranta ca Romania va mai cumpara o licenta. Se spune ca EB nu era foarte fiabila, posibil ca suedezii sa fi livrat ce aveau la momentul ala, si oricum cercetarea lor era pt 4 motoare, nu 6, si pt 15 kV/16,66Hz nu 25kV/50Hz. Posibil ca configuratia de la EB sa nu fi fost testata suficient.

Pot sa confirm ca Rc are tractiunea extrem de lina. M-am intors aproape 1000 km de la paralela 65 (Luleå) cu un Rc, perdeaua vagonului de dormit era trasa si efectiv nu stiam daca trenul merge sau sta. Chiar si la vagonul restaurant, cu padure in dreapta si in stanga era greu de inteles daca mergem cu 40 sau 140 pt ca efectiv nu se simtea acceleratia.

Cand a ajuns productia romaneasca din urma locomotiva Rc, adica tractiune controlata de semiconductori, nu in trepte cu graduator? Un text ClubFeroviar din acest an (!) mentioneaza "IGBT la locomotiva pe 6 osii cu numărul 004 Phoenix – Softronic și tiristoare la locomotiva pe 4 osii cu numărul 119 – Promat".  Nu stiu cand au fost adaptate aceste locomotive (in jur de 2010 banuiesc) dar evident vorbim de experimente, si in rest ramanem cu graduatorul, mai putin la LEMA (episodul urmator). In plus, aceste exemplare nu au franare recuperativa, ceea ce EB in 1967 avea (zice Club Feroviar mai sus, de verificat informatia!).

Se zice ca Rc e ultima locomotiva majora cu motoare de curent continuu. In episodul urmator trecem la motoare de curent alternativ, si de ce la CF ele sunt "asincrone".

Aici mai am cateva intrebari dar eu sunt multumit cu ce am aflat pana acum. Poate cineva are raspunsul
- cu ce erau mai bune motoarele de curent continuu "pure" fata de cele universale? Banui ca putere/eficienta mai mare
- de ce industria comunista a putut (?) fabrica/procura diode cu siliciu dar nu tiristori?
- ce redresare/tip de motor folosea locomotiva est-germana care a participat la concurs (clasa E 251)
- de ce au simtit ASEA nevoia sa cerceteze in continuare motoare traditionale cu modelele Rb2 si Rb3?

[cristi5]

Motoarele cu curent alternativ elimina periile (consumabile), nu au bobinaj in rotor, deci sunt mai fiabile. Pierderile din cauza redresarii se reduc si ele, deci locomotiva poate fi mai puternica, mai multa energie putand ajunge la motoare (pe 6 osii, acelasi sasiu: 5100 kW EA, 6000 kW Transmontana). Problema ramane controlul frecventei, pt a controla turatia. Odata rezolvata aceasta problema, nu mai e nevoie de graduatoare sau tiristori, redresari etc.

Progresele electronicii au produs intre 1963 si 1982 asa numite Variable Frequency Drive (VFD), niste invertoare (CC->CA si CA->CA) care produc curent alternativ la frecventa dorita.

Odata cu aparitia IGBT in 1983 a fost deschisa calea pt folosirea VFD la locomotive cu motoarea CA. Aceste semiconductoare erau (initial cel putin) foarte scumpe, pana la jumatate din costul locomotivei!

VFD are avantajul ca poate converti curentul de la orice sursa: CA de orice frecventa, sau chiar CC. Deci constructia locomotivelor multi-sistem este mai facila folosind VFD si motoare de curent alternativ. Aceste locomotive (de obicei cu pantografe separate pt fiecare tip de curent) sunt vazute ca solutie pt numeroasele tipuri de electrificare din Europa (in loc de conversia retelelor, care ar costa enorm).

Chiar si unele rame mono-sistem construite pt retele de curent continuu, in loc sa folosesca motor CC, prefera VFD cu motoare asincrone (de exemplu X10p construit de ABB in 1988 (!) pt Roslagsbanan, linie electrificata la 1500V CC)

Astfel de circuite pot fi folosite si pt generarea unei frecvente fixe de 50Hz din frecventa variabila a motorului locomotivei, folosit in mod "generator" la franare (practic sarcina electrica din retea franeaza trenul! Poate fi o alta locomotiva care urca o panta). Astfel se poate recupera energia din franare in catenara.

Mai multe despre VFD in postarea de mai jos

————

De ce se spune "motoare asincrone" (de ex LEMA, locomotiva electrica cu motoare asincrone) ? Daca rotorul unui motor cu curent alternativ (controlat de ex. cu VFD) este un magnet, el se va roti exact cu frecventa curentului din stator. Acest tip de motor se numeste sincron si se foloseste unde e nevoie de turatie constanta, la ceasuri de exemplu. Dar motorul sincron nu este potrivit pentru aplicatii feroviare, pentru ca daca rotorul este brusc incetinit de o sarcina mare, el isi pierde sincornizarea si motorul nu mai functioneaza.

Motorul asincron (numit si "cu inductie", induction motor) are un conductor ca rotor, si in acest conductor, aflat in miscare, se induc curenti, care la randul lor produc un camp magnetic, care in combinatie cu campul magnetic din stator produce rotatia. Rotorul are o forma speciala ("squirrel cage"), pentru a "ghida" curentii indusi. Turatia rotorului nu ajunge insa niciodata la frecventa din stator, ci este mereu putin in urma, cam cu 2-6% (procent numit alunecare, "slip"), de unde si numele de asincron. Asta este ideal pentru aplicatii feroviare: o sarcina brusca nu opreste complet motorul, rotorul va continua sa tinda spre frecventa din stator, adica va misca trenul...

Softronic Transmontana (initial numita LEMA) are toate aceste componente (motoare asincrone, VFD realizat cu semiconductori de putere), dar intelegerea mea este ca sunt cumparate de pe piata, "doar" proiectul fiind conceptia Softronic. Evident astfel de proiecte pot elabora si alti reparatori, si intr-adevar SCRL Brasov adapteaza motoare asincrone pe ECuri (si scapa astfel de graduator, specific motoarelor de curent continuu/universale, care pe EC a fost mortal la Galati), iar Reloc Craiova a proiectat chiar o loco Diesel-electrica cu motoare asincrone (DEMA).

Prin urmare putem zice ca, cu vreo 40 de ani intarziere (30 pt Softronic), tehnologia cu motoare de curent alternativ (asincrone) este azi la indemana industriei romanesti. Macar pe calea asta scapam de redresare, diode si graduator, si reusim in sfarsit controlul fin al tractiunii. Daca profitam de asta cu antispin (reducand pierderile de 15-25% din alunecarea rotilor pe sina la accelerare prea brusca) sau cruise control nu stiu inca, dar sigur Transmontana are franare regenerativa / recuperativa, adica se "bifeaza" multe din avantajele locomotivelor moderne, pe care Rc le avea deja in 1967 (mai putin motorul asincron).

Inteleg ca pana la un produs de nivelul Traxx sau Vectron, mai este, dar detaliile nu le stapanesc (doar ce am vazut in descrierea Traxx mai sus), poate ne ajuta alti colegi.

PS: aceasta tehnologie cu VFD si motoare asincrone e folosita si la masini electrice, de unde si numele Tesla... Diferenta e ca bateria masinii da CC, din care VFD genereaza CA trifazic pt motor.

[carutasul]

Cred că în anii '60 când s-au cumpărat licențele încă nu se fabricau nici măcar diode în țară dar s-ar putea ca răspunsul să fie în textul tău pentru că se fabricau în Cehoslovacia, deci în "lagăr". Pe wikipedia IPRS e dată ca înființată în 1962 însă licența Thompson ( pentru tranzistori de uz general) și circuite simple s-a cumpărat în 1970 - și cred că inițial s-au produs tranzistori cu germaniu iar de tranzistori de putere se poate vorbi după 1976. Tiristorii nu știu când au început să se fabrice, se găseau în magazin în anii '80 spre sfârșit când eram eu student dar nu știu la ce puteri, pe mine mă interesau cei de tensiune/putere mică. IGBT-ul (cu i, nu cu l ) a fost inventat pe la sfârșitul anilor '80, eu nu am învățat de ei la școală, nu s-au produs niciodată în țară. Cred (nu știu sigur) că redresoarele cu diode pentru locomotive erau cu seleniu deci nu știu dacă aveau vreo legătură cu fabricile noastre de componente care au folosit inițial germaniu și ulterior, când tehnologia s-a generalizat, siliciu. Prin anii '80 a existat la noi o preocupare destul de mare și cu unele rezultate bune pentru electronica de putere, dar cred că în anii '60 era SF...

[carutasul]

Acum, ce ar mai fi de zis: tiristorii au fost un mare progres în electronica de putere dar utilizarea lor e destul de complicată, mai ales în c.c. pentru că un tiristor, o dată deschis, nu se mai poate închide decât când curentul sau tensiunea trec prin zero. Deci ai nevoie de un circuit suplimentar să "tai" curentul ca să poți să îl comanzi după dorință. Din cauza asta probabil (disclaimer: nu m-am ocupat de electronică de putere în mod special dar știu principial despre ce e vorba) know-how-ul era limitat și probabil de aici și prețurile. Adevăratul progres a fost adus de IGBT, care e practic un tranzistor dar care rezistă la tensiuni/curenți mari. Mi-am cumpărat și eu câțiva (nu pentru locomotive ) ca să mă updatez cu tehnologia. Aceștia pot fi porniți/opriți după voie, ca un comutator obișnuit. Așa că acum nu pare foarte complicat să conectezi trei faze la câte un IGBT (alimentat în c.c. ) și să le comuți pe rând, la orice frecvență dorești, folosind o comandă cu microprocesor (sigur, comuntația nu e un lucru extrem de simplu, apar niște regimuri tranzitorii pe acolo pe care să le rezolvi dar principial nu e chiar complex). În România evident nu se mai fabrică componente electronice, mă întreb dacă se mai fabrică în Europa, dar esențial e să ai experiența necesară proiectării; sper că Softronic o are și nu cumpără chiar blackbox "comandă motor locomotivă". Câtă vreme ai know-how-ul componente se găsesc în mai multe locuri și la limită dacă va fi cazul se vor putea chiar și fabrica pentru că impedimentul major e doar prețul care nu poate concura cu Asia.

[cristi5]

tiristorii ... utilizarea lor e destul de complicată, mai ales în c.c. pentru că un tiristor, o dată deschis, nu se mai poate închide decât când curentul sau tensiunea trec prin zero. Deci ai nevoie de un circuit suplimentar să "tai" curentul ca să poți să îl comanzi după dorință.

Pai sunt folositi intr-o "punte redresoare comandata". Deci intra curent alternativ, care trece prin zero oricum. Aici schema de principiu a locomotivei ASEA Rc, din sursa suedeza de mai sus. Nu pare sa fie nevoie de un circuit suplimentar pt zero.



"Arta" este la circuitul de comanda, la producerea acelor pulsuri pt tiristori. Acolo inteleg ca a fost mult de lucru la ASEA Rc.

Tensiunea (efectiva) de iesire e controlata de momentul cand se emite pulsul pt deschis tiristorul. Sunt de fapt 2 pulsuri (styrpuls), unul pt fiecare alternanta





Powered by API/PUM imgur uploader

[carutasul]

Da, în c.a. oricum trece prin zero. Dar trecerea prin zero e sincronă cu frecvența, dacă vrei să obții o frecvență variabilă e mai greu. În schema ta aș zice că poți varia doar puterea modificând factorul de umplere.  Asta e relativ simplu. Eu mă refeream la posibilitățile de a varia frecvența, asta e dificil cu triace ( în schemă e triac, conduce ambele alternanțe, nu tiristor, dar ăsta e doar un amănunt neimportant).

[cristi5]

@carutasul schema e de la locomotiva ASEA Rc, verisoara de mare succes a EB produsa intre 1967 si 1988. Foarte multe din cele 360 produse lucreaza si acum.

Este cu motoare de curent continuu deci nu se pune problema frecventei de iesire, sau controlul ei.

Cred ca ti-ar placea textul suedez, poate merge traducerea in browser.

Sigur sunt tiristori, poate nu a desenat bine omul (e jurnalist sau hobbyst) dar tot textul e despre tiristori (inclusiv poze)

[carutasul]

Am observat că ai două punți redresoare Discuția despre IGBT versus triace am introdus-o referitor la folosirea motoarelor de c.a. - acolo se vede diferența. Practic cu tranzistori poți genera cu ușurință cele trei faze necesare unui motor de c.a asincron la orice frecvență, pe când cu triace e foarte complicat din motivele spuse de mine. Suplimentar, în anii '60 nici microprocesoare nu aveau așa că soluția cu motor în c.c e simplă și fiabilă la nivelul epocii - ceea ce s-a văzut și în realitate

[carutasul]

Triacul înseamnă două tiristoare în antiparalel integrate (unul conduce o alternanță, altul cealaltă). E posibil chiar să fi pus două tiristoare în antiparalel ( că văd că au grilele separate) .
P.S: dacă mă apuc de citit textul îmi fac o locomotivă acasă
P.P.S: scrie în text (traducerea engleză e ok):
One might ask why ASEA didn't resort to a triac directly, but there were none at the time and partly triac plus rectifier bridge would give more components.

[cristi5]

@carutasul inteleg ca ce explici tu cu IGBT si microprocesoare sunt acele VFD (variable frequency drive) pt motoare de curent alternativ.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Variable-frequency_drive

Pt mine ele sunt un black box, in sensul ca mi-e suficient sa stiu ca sunt un modul separat (intre secundarul transformatorului si motor) si chiar vad ca se pot cumpara de pe piata. Odata cu aparitia IGBT in 1983, exista astfel de produse si pt tensiunile si curentii din loco. Sigur, VFDul trebuie "programat" cu caracteristicile motorului, plaja de turatie, de putere etc. Banui ca asta fac Softronic si alti producatori autohtoni, nu cred ca fac VFD in-house.

Inteleg ca in "cutie" curentul alternativ e generat de un PWM sinusoidal (SPWM), deci cu control digital. Odata ce-am ajuns la digital orice e posibil .

Inteleg deasemenea ca VFD functioneaza in 4 cadrane: inainte-inapoi, franare-accelerare, deci e acoperita si franarea regenerativa.



Mai inteleg ca trebuie controlate atat frecventa de iesire cat si tensiunea. De ex daca reduci frecventa la zero (deci 0 rpm) trebuie sa tai si tensiunea... 

O inventie frumoasa acest VFD si remarcabil ca inventatorul finlandez a reusit sa vanda ideea la metroul din Helsinki.

O explicatie simpla pe Quora

https://www.quora.com/How-does-a-variable-frequency-drive-work/answers/31886903

Schema de principiu e foarte simpla:



Odata curentul ajuns in IGBT-urile din dreapta, ele pot fi comandate digital (SPWM) dupa bunul plac, aplicand impulsuri in "baza". Motorul va primi astfel curentul alternativ dorit (polaritate, frecventa, tensiune efectiva), potrivit/configurat (prin "programarea" VFD) pt acel motor




Powered by API/PUM imgur uploader