Об электровозах!

[Cap Nemo]

Да-да, я тоже опосля об этом задумался. )
Насколько ещё помню, классический двигатель со смешанным возбуждением должен, грубо говоря, иметь две обмотки, одна
включена последовательно, другая - параллельно.
Вот картинка с возможными вариантами возбуждения, и ссылка - там есть кое-то в тему, только времени нет почитать



http://www.studfiles.ru/preview/3545499/page:2/

[Shney]

Сообщение от Cap Nemo

А если вернуться к электровозам, то на ЭП10 стоял вполне себе отечественный НТА-1200, производства НЭВЗ. На ЭП20 (если верить Вики) ДТА-1200А. Проблема, собственно, не в создании АТЭД.

Я сторонник той теории, что если к примеру автомобили рено собирают в Москве, пускай даже из нашей стали, то от этого они отечественными не становятся.
Вот поэтому мне хотелось бы знать, что "нашего" есть в этих двигателях, а ещё более интересно, что "не нашего". Созданы то они скорее всего каким то очередным СП с альстомом.

[Sancio]

Вообще то к ЧП можно подключить ЛЮБОЙ асинхронный двигатель, который подходит по рабочему напряжению и не больше по рабочим токам. И он будет крутится не хуже других. Так что АТД действительно наши. Все необходимые технологии давно используются при создании постояннотоковых двигателей и промышленных асинхронников.
Главный затык в инверторах. Если посмотреть на силовые схемы инверторов, то они практически одинаковы у всех фирм. Даже в мощных электронных компонентах (модули, конденсаторы...) разницы немного, так как их выпуском занято всего около десятка фирм по всему миру. Дьявол кроется в деталях - конструкции силовых шин, программном обеспечении и в умении всё это скомпоновать и связать так, что бы инвертор работал и не глючил. Вот это является ноу-хау. Особенно программные алгоритмы, благодаря которым во многом обеспечиваются тяговые характеристики и адаптируемость к разным условиям работы. Часто программным путем удается обходить выявившиеся конструктивные проблемы как помехи, неустойчивая (а то и аварийная) работа в некоторых режимах, перегрев и т.п.

[Olhan]

Сообщение от Sancio

Вот это является ноу-хау. Особенно программные алгоритмы, благодаря которым во многом обеспечиваются тяговые характеристики и адаптируемость к разным условиям работы. Часто программным путем удается обходить выявившиеся конструктивные проблемы как помехи, неустойчивая (а то и аварийная) работа в некоторых режимах, перегрев и т.п.

Я правильно понимаю, что задача самого инвертора только в преобразовании постоянного тока в переменный заданной частоты, и что сам он эту частоту не выбирает, а задают её управляющие схемы извне? Или эти схемы как раз входят в то, что здесь называют инвертором?

Правильно ли я понимаю, что основное ноу-хау (помимо создания мощных полупроводников) именно в алгоритме выбора частоты?

[Cap Nemo]

Сообщение от Shney

Я сторонник той теории, что если к примеру автомобили рено собирают в Москве, пускай даже из нашей стали, то от этого они отечественными не становятся.
Вот поэтому мне хотелось бы знать, что "нашего" есть в этих двигателях, а ещё более интересно, что "не нашего". Созданы то они скорее всего каким то очередным СП с альстомом.

Грань, за которой "наше" становится "ихним" - предмет отдельного обсуждения.
НТА1200 - наши, разработка ВЭлНИИ, изготовление НЭВЗ. АТЭД Для ЭП20 - возможно, аналогично. Что может быть в них импортного? Предположу - изоляционные материалы, подшипники. Какие-нибудь датчики.

Кстати, на 2ЭС10 ТЭД "Сименсовские".

[Sancio]

Сообщение от Olhan

Я правильно понимаю, что задача самого инвертора только в преобразовании постоянного тока в переменный заданной частоты, и что сам он эту частоту не выбирает, а задают её управляющие схемы извне? Или эти схемы как раз входят в то, что здесь называют инвертором?

Правильно ли я понимаю, что основное ноу-хау (помимо создания мощных полупроводников) именно в алгоритме выбора частоты?

Основное ноу-хау не в создании мощных полупроводников (это хлеб и тайны других фирм, создатели ЧП их только используют) а именно в создании управляющих алгоритмов и компоновки электроники в одно изделие. Понимаете, в виду большой мощности переключаемых импульсов такие схемы становятся при неудачной компоновке мощнейшим источником помех всей окружающей электронике. Страдает и своя управляющая, а это уже чревато выгоранием силовых модулей инвертора, включенных не так и не вовремя. Поэтому есть множество технологических тонкостей для снижения излучения. От многослойных (малофонящих) шин до взаимной компоновки, демферных элементов... Иной раз для нормализации работы изделия достаточно изменить частоту ШИМ или просто по другому проложить какой-нибудь провод. До сих пор эта задача не поддается полноценному моделированию. Общие правила и примерные расчеты есть, но на практике всегда возникают нюансы.
Теперь об алгоритмах.
Сам инвертор без программ - просто набор быстродействующих силовых ключей, соединённых определённым образом. В схему управления ЧП(инвертором) поступает внешний управляющий сигнал(ы) задающие частоту (скорость) и/или вращающий момент. А алгоритмы инвертора в самом простом f/U случае формируют модулированный по синусоиде ШИМ для получения на двигателе требуемой частоты и напряжения (напряжение определяется параметрами двигателя и выбранной типовой кривой f/U). При этом ток двигателя отслеживается только на отсутствие перегрузки. Но большого момента на низких оборотах этот алгоритм не обеспечивает, да и точность с быстродействием регулировки от возмущающих воздействий оставляет желать лучшего. Но он прост и широко применяется в приводах вентиляторов, насосов, грузоподъемных механизмах.. Везде, где нет высоких требований к стабильности, точности скорости или работе на малых оборотах.
Для требовательных нагрузок существует т.н. векторный режим. Он позволяет регулировать асинхронный двигатель аналогично коллекторному - изменяя независимо момент на валу и обороты.
В этом режиме электроника инвертора высчитывает (или получает от датчика положения) условное положение ротора, скорость его вращения и формирует согласно этому ток по амплитуде, частоте и фазе согласно требуемому. Таким образом формируется нужный мгновенный магнитный поток (то есть момент) развиваемый АТД. Для таких расчетов требуется знать много параметров двигателя (температура обмоток, индуктивность, взаимоиндуктивность...) Но в результате на выходе мы получаем задаваемый внешним контуром управления регулируемый момент вплоть до максимального на любых оборотах, от 0 до рабочей частоты двигателя и постоянную мощность на частотах свыше рабочей. А так же возможность оперативно компенсировать возмущающие воздействия без изменения скорости вращения.
И вот этих алгоритмов уже много, каждый ищет наилучший. Есть типовые, открытые и есть фирменные, закрытые.

[Sancio]

Сообщение от Olhan

Я правильно понимаю, что задача самого инвертора только в преобразовании постоянного тока в переменный заданной частоты, и что сам он эту частоту не выбирает, а задают её управляющие схемы извне? Или эти схемы как раз входят в то, что здесь называют инвертором?

Правильно ли я понимаю, что основное ноу-хау (помимо создания мощных полупроводников) именно в алгоритме выбора частоты?

Ответил в более подходящей теме
Алгоритмы частотных приводов

Наверно неплохо последние сообщения переместить в более подходящий раздел

[alexcat]

Сообщение от КЕ

Схему хорошо бы посмотреть, а то непонятно, о чём именно идёт речь...

Силовая схема:


Другая документация. Всё, что есть в наличии.

И последнее фото 019...

[Cap Nemo]

Мдя...склероз.

"Гудок", 16.07.2009
Без песка и пробуксовок. Новые технологии помогут пропуску тяжеловесов

В следующем году около десяти грузовых локомотивов МЖД оборудуют системами смешанного возбуждения тягового электродвигателя, предназначенными для вождения тяжеловесов.
Такое решение было принято по итогам испытаний машин ВЛ10КСВ, пригнанных на МЖД с ОАО «Челябинский электровагоноремонтный завод» и ВЛ80С-СВ, направленных с ОАО «Улан-Удэнский локомотивовагоноремонтный завод», прошедших в марте – апреле на участках Бекасово – Вязьма и Брянск – Сухиничи МЖД.

Скрытый текст:

– Локомотивы, оборудованные новой системой смешанного возбуждения тягового электродвигателя, повышающей их силу тяги на 15% по сравнению со стандартными машинами, провели несколько поездов весом почти 7 тыс. тонн при действующих на участках ограничениях в 5–6 тыс. тонн. С постоянно включённой системой поезда прошли подъём на перегоне Сухиничи – Живодовка без подталкивания и не забуксовали. От Бекасова до Вязьмы, взяв также на тысячу тонн груза больше, машинисты провели поезд, на этот раз включая систему смешанного возбуждения только после того, как начиналось буксование колёсных пар. И снова локомотив вытягивал перегруженный состав без посторонней помощи, – говорит разработчик системы, руководитель научно-производственного комплекса ВНИИЖТа Александр Пыров.
По его словам, при прохождении сложных участков машинисты серийных локомотивов, ведущих поезда весом свыше 5–6 тыс. тонн, вынуждены разгонять поезд, что и приводит к пробуксовке и возможной остановке поезда на подъёме. – Новая система чем-то напоминает переход на пониженную передачу в автомобиле. При её включении скорость вращения колёс уменьшается, срыва колеса не происходит, но мощность не понижается, а, наоборот, увеличивается на 20–25%, – рассказал Александр Пыров. – В результате локомотив хоть и, снизив скорость, но вытаскивает поезд на подъём без пробуксовки и остановки.
По его расчётам, благодаря новой системе на каждом рейсе будет экономиться до 25 тыс. руб. только благодаря отказу от использования песка, который сейчас подсыпается на пути сложных участков для улучшения сцепления колёс поездов с полотном.
– Тонна песка стоит 5 тыс. руб., а за одну поездку его тратится 4–5 тыс. тонн, – отмечает Александр Пыров.
Как рассказал начальник отдела эксплуатации службы локомотивного хозяйства МЖД Евгений Качесов, оборудованные системой смешанного возбуждения тягового электродвигателя локомотивы будут использоваться в первую очередь для проведения тяжеловесных поездов, принимаемых с ГЖД. «И мы сможем проводить поезда в двухсекционном исполнении весом 7 тыс. тонн по всему полигону МЖД до стыков с «Укрзализныцей» и Белорусской железной дорогой (БЧ) без переформирования», – говорит он. Экономический эффект за счёт отказа от переформирования поездов составит не менее 1,6 млн руб. по каждой из оснащённой новой системой машине при стоимости модернизации одного локомотива 1,25 млн руб. То есть все работы по установке нового оборудования, которые будут проводиться на ОАО «Челябинский электровозоремонтный завод», окупятся менее чем через год.
– Ещё одним результатом модернизации станет снижение количества поездов на участке Вековка (ГЖД) – Бекасово (МЖД) – Вязьма (МЖД) – Орша (БЧ). Ведь в перспективе вес поезда вырастет до 9 тыс. тонн. При этом локомотивы смогут вести девятитысячники не в традиционном четырёхсекционном исполнении, а в требующем куда менее значительных эксплуатационных расходов трёхсекционном, – заключает Евгений Качесов.

Статью запихнул под спойлер, там и автор идеи значится.
Понравилась послестатейная справка "Гудка"

Скрытый текст:

Справка «Гудка»
Предназначенные к оборудованию системами смешанного возбуждения тягового электродвигателя локомотивы серий ВЛ10 и ВЛ80 – основные грузовые электровозы, используемые на сети. Помимо стандартных исполнений этих машин в парке МЖД присутствуют их модификации ВЛ10К, отличающиеся обновлённой электроникой и возможностью трёхсекционной компоновки, и ВЛ80С – восьмиосные, двухсекционные локомотивы, предназначенные для работы с составами весом 7?тыс. тонн. Кроме того, ВЛ80С в отличие от остальных модификаций, работающих только на постоянном токе, приспособлен и для питания переменным.

[alexcat]

Тонна песка стоит 5 тыс. руб., а за одну поездку его тратится 4–5 тыс. тонн

Тоже неплохо!

Кстати, Пыров Александр Елисеевич умер ещё в 2011 году. Возможно, это повлияло на судьбу его разработок.

[Olhan]

А что, в "Гудке" журналисты совсем-совсем с улицы, как в других изданиях? Я-то думал, что там по долгу службы должны что-то в ЖД понимать...

не забуксовали

Тонна песка стоит 5 тыс. руб., а за одну поездку его тратится 4–5 тыс. тонн

При весе поезда 6 тыс.тонн вес тары примерно 1.5 тонны, вес груза нетто - как раз 4.5 тонны. То есть, поезд везёт только песок?

Кроме того, ВЛ80С в отличие от остальных модификаций, работающих только на постоянном токе, приспособлен и для питания переменным.

Вон оно как, Михалыч...

[Иван Андреев]

Сообщение от Olhan

А что, в "Гудке" журналисты совсем-совсем с улицы, как в других изданиях? Я-то думал, что там по долгу службы должны что-то в ЖД понимать...

Не, их все набирают по объявлению у пивного ларька! Независимот от названия издания. Причем, подозреваю, что все о одного и того же самого ларька...
Журналяди, сэр!

[Olhan]

Сообщение от Olhan

При весе поезда 6 тыс.тонн вес тары примерно 1.5 тонны, вес груза нетто - как раз 4.5 тонны. То есть, поезд везёт только песок?

Здесь уже я опечатался. Имел ввиду 1.5 тыс.тонн и 4.5 тыс.тонн

[Cap Nemo]

С песком скорее всего опечатка.
Хотя - а сколько на самом деле вмещают бункеры того же ВЛ80С?

[Арсений К.]

2464 литра, в пересчёте в килограммы — примерно 3800.