Судьба ЭП20

[Слесарь]

Сообщение от Denis

Реально трудно понять. Я-то думал, что асинхронники изначально более экономичные, а тут выясняется обратное .

Хотя уже всё объяснили, вставлю свои пять копеек.

Любая машина переменного тока имеет больше потерь, чем машина постоянного тока - хотя бы в силу рода тока.

Любой преобразователь имеет КПД, отличный от 100%.

Вот теперь и смотрим: в простейшем случае (электровоз или электропоезд постоянного тока с коллекторными ТЭД и контакторно-реостатной системой управления) КПД электровоза определяется КПД ТЭД, который весьма высок в рабочем диапазоне нагрузок и скоростей. Существенные потери будут только при пуске (трогании и разгоне до скорости, примерно равной половине конструкционной).

Если мы имеем электровоз или электропоезд постоянного тока с АТД, у нас в общем случае есть несколько этапов преобразования напряжения и устройств для этого: инвертор (постоянный ток в переменный), трансформатор (понижает напряжение до оптимального для АТД), выпрямитель, инвертор. Последние два звена сейчас обычно выполняются в качестве одного устройства - так называемый преобразователь с неявным звеном постоянного тока. И вот на каждом этапе у нас есть потери, а ещё есть фильтры, перекачка энергии через которые тоже не бесплатная.
И всё это хозяйство молотит всегда, когда работают АТД, а не только при разгоне, как резисторы при ТЭДах. И повышенные потери при пуске никто не отменял.

Как не парадоксально, электровоз переменного тока с АТД, в отличие от электровоза с коллекторными ТЭД постоянного тока, проще своего постояннотокового аналога - ему не нужен входной инвертор.

Вот такие пироги.

[Cap Nemo]

Сообщение от Слесарь

Если мы имеем электровоз или электропоезд постоянного тока с АТД, у нас в общем случае есть несколько этапов преобразования напряжения и устройств для этого: инвертор (постоянный ток в переменный), трансформатор (понижает напряжение до оптимального для АТД), выпрямитель, инвертор. Последние два звена сейчас обычно выполняются в качестве одного устройства - так называемый преобразователь с неявным звеном постоянного тока.

Если честно - первый раз слышу про трансформатор между инвертором и АТЭД. Где такая схема используется? Или это раньше было?
В моём понимании на постоянке инвертор-АТЭД (укрупнённо).

Сообщение от Слесарь

Как не парадоксально, электровоз переменного тока с АТД, в отличие от электровоза с коллекторными ТЭД постоянного тока, проще своего постояннотокового аналога - ему не нужен входной инвертор.

Хм. А в современных схемах АТП на переменном токе входные (сетевые) преобразователи 4QS уже отменили?

Сообщение от Слесарь

Любая машина переменного тока имеет больше потерь, чем машина постоянного тока - хотя бы в силу рода тока.

На коллекторном ЭПС переменного тока - ТЭД пульсирующего тока.
Пульсации 25-30 % (реактор больше не сглаживает). И что, КПД всё равно выше, чем у асинхронника?

Добавлено через 35 минут
Нашёл картиночку со схемой.

Скрытый текст:

На ЭП10 (да, там GTO ещё были - ЭП20 на IGBT) в принципе
такая же. Единственное, что смущает - на постоянном токе
на входе инверторов показаны некие "диоды".
Это так входной фильтр изображён на схеме или...?

[Слесарь]

Сообщение от Cap Nemo

Если честно - первый раз слышу про трансформатор между инвертором и АТЭД. Где такая схема используется? Или это раньше было?

Это раньше такое было, когда считали, что наилучшие массогабаритные характеристики ТЭД достигаются при напряжении около 1 кВ.

Хм. А в современных схемах АТП на переменном токе входные (сетевые) преобразователи 4QS уже отменили?

Такие преобразователи обычно уже после трансформатора стоят. Никто сейчас не будет делать входной преобразователь на 25 кВ - дорого. Но когда до таких напряжений всё же дойдут (если) в массовом производстве, это будет означать конец электрификации на переменном токе.

На коллекторном ЭПС переменного тока - ТЭД пульсирующего тока.
Пульсации 25-30 % (реактор больше не сглаживает). И что, КПД всё равно выше, чем у асинхронника?

Для снижения пульсаций магнитного потока ОВ ТЭД зашунтирована резистором, через который проходит переменная составляющая выпрямленного тока.

КПД может и сравним с АТД, но потери в преобразователях гораздо ниже.

Нашёл картиночку со схемой.

Почитал про ЭП20.

Там АТД выполнен на линейное напряжение 2,2 кВ, что даёт возможность исключить промежуточное понижение напряжения, запитывая преобразователи от КС.

Что ж, современные изоляционные материалы дают такую возможность. Осталось дождаться деповских и заводских ремонтов и оценить надёжность ТЭД после этого. Как бы отсутствие в ремонте швейцарских пропиток не угробило эти электровозы..

Единственное, что смущает - на постоянном токе
на входе инверторов показаны некие "диоды".
Это так входной фильтр изображён на схеме или...?

Там, вероятно, уровень напряжения на АТД регулируется ещё и в звене постоянного тока. Т. е. напряжение КС поступает на регулируемый импульсный преобразователь, а потом уже на трёхфазный инвертор. Я могу это объяснить ограничениями на пределы регулирования напряжения преобразователями, особенно в зоне малых напряжений. Обычно для компенсации этого при пуске используют специальные режимы с частотной модуляцией, что хорошо слышно по музыкальному жужжанию при разгоне ЭПС с АТД.