Судьба ЭП20

[Cap Nemo]

Сообщение от Sancio

Откуда схему взяли, там есть более подробная схема. Из неё хорошо видно, что "диоды" это просто активный (4QS) выпрямитель инвертора.

Достаточно этой.
Как Вы себе представляете выделенное?
С учётом

Сообщение от Cap Nemo

Единственное, что смущает - на постоянном токе
на входе инверторов показаны некие "диоды".

[Sancio]

Левая часть схемы, там, где 4ре IGBT модуля - классический однофазный 4QS Там даже путь тока нарисован

[Cap Nemo]

Сообщение от Sancio

Левая часть схемы, там, где 4ре IGBT модуля - классический однофазный 4QS Там даже путь тока нарисован

Извините, но правильно я Вас понимаю, что в режиме постоянного тока после токоприёмника и сетевого фильтра в схеме включён и работает 4-х квадрантный преобразователь (4QS)?
Если да - то что он делает?

Добавлено через 1 час 3 минуты

Сообщение от Слесарь

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

Раньше - всё-таки, когда? Извините уж за настойчивость, но ЭП10, например, был разработан в середине 90-х. На базе асинхронного тягового привода, который уже вполне себе работал в Европах. RE 460 (Lok 2000).
И в этом приводе никаких трансформаторов и двухуровневых схем преобразования, о которых Вы написали (инвертор-выпрямитель-трансформатор-инвертор) в режиме постоянного тока не использовалось.

Сообщение от Слесарь

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.

Не спорю, но это было написано в ответ на Ваше утверждение, с которым никак не могу согласиться.

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.

Не проще.
Переменный ток. Трансформатор-входной преобразователь (выпрямитель)-инвертор-АТЭД.
Постоянный ток. Инвертор-АТЭД.

Сообщение от Слесарь

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.

А пульсации, собственно, тока якоря? Они разве на потери никак не влияют?
Насчёт КПД преобразователей дискутировать не буду, цифр не знаю. Но рискну предположить, что потери в тиристорном ВИПе того же ЭП1 будут больше, чем в 4QS. Да, при АТП ещё есть инвертор - но это с точки зрения потерь для меня вообще "чёрный ящик".

Сообщение от Слесарь

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..

Так. Первый вопрос - а наших производителей компаундов
сейчас вообще нет? Или есть - но не то?
И второй. Что есть на сегодняшний день "деповской ремонт" - то, что раньше СР? Или уже КР1? И на каком, собственно, виде ремонта может потребоваться пропитка АТЭД?

[Denis]

Сообщение от орел

в догонку к предыдушему сообшению

но путем " хитрой " математики мы ( тем кому надо ) " доказываем " что атд " выгодны " а коллекторные это отстой и ...

Я только не понимаю, почему тогда на европейских ж/д победу одержали асинхронники? Даже во Франции, которые держались до последнего?

[TRam_]

Я только не понимаю, почему тогда на европейских ж/д победу одержали асинхронники?

Потому что более тяговитые на высоких скоростях. А ж/д в Европе в первую очередь пассажирские (грузовым приходится под график пассажирских подстраиваться, потому и ходят под 140, в то время как у фур даже на автобанах ограничитель на 90), для них такие локомотивы и закупаются.

[Denis]

Сообщение от TRam_

Потому что более тяговитые на высоких скоростях.

Дело только в скорости? А разгон, торможение, рекуперация?

[TRam_]

Тяга при больших скоростях = разгон на больших скоростях. Те же ЧС4 до 80 км/ч вполне могут разгоняться не намного хуже современных европейских локомотивов, если рассматривать разгон с составами пропорционального веса. Но вот дальше, из-за малого ограничения по напряжению в коллекторе (т.е. возможности пробоя дуги между щётками и поломкой двигателя) по сравнению с более высоким напряжением пробоя IGBT и более "мягким" изменением напряжения на статоре асинхронного двигателя (не скачками как у коллекторного), коллекторный локомотив начинает заметно проигрывать - при соблюдении напряжения и росте скорости тяга падает в разы. У тягового преобразователя эта граница напряжения пробоя получается сдвинута к более высоким частотам, соответственно у него подобное падение тяги будет при значительно большей скорости. Собственно это главная причина.

Рекуперацию обсуждали, она для пассажирских поездов с локомотивом почти не применима. Либо же вагоны должны быть очень лёгкими / вагонов в составе мало, либо же речь о МВПС со многими моторными вагонами, только в таких случаях от неё хоть какой-то толк будет.

[орел]

Сообщение от Denis

Я только не понимаю, почему тогда на европейских ж/д победу одержали асинхронники? Даже во Франции, которые держались до последнего?

ответа на вопрос у меня нет , вариантов почему - много

[Colonel_Abel]

Сообщение от TRam_

Рекуперацию обсуждали, она для пассажирских поездов с локомотивом почти не применима.

Вот не соглашусь. Применять ее надо с головой, а не врубил и все, а то что пассажиры, после этого, по вагону полетели, пофиг. Плавненько все надо делать. От Москвы до Воронежа до 1000-1200 квт в сеть возвращал, если верить счетчику. Минус в том, что часть из этих 1000 квт в сеть не возвращалась, а гасилась на резисторах. Если рекуперацию задавило высокое напряжение в КС, то машина автоматом замещает рекуперацию реостатом.

[Denis]

Сообщение от Colonel_Abel

Вот не соглашусь. Применять ее надо с головой, а не врубил и все, а то что пассажиры, после этого, по вагону полетели, пофиг. Плавненько все надо делать. От Москвы до Воронежа до 1000-1200 квт в сеть возвращал, если верить счетчику.

А правда, что на некоторых ЖД бригады даже премировали за это?

[Слесарь]

Сообщение от Cap Nemo

Раньше - всё-таки, когда?

Лет 20 назад, когда я учился и следил за этим...
С тех пор, конечно, много воды утекло...

Извините уж за настойчивость, но ЭП10, например, был разработан в середине 90-х.

Он уже разрабатывался под влиянием зарубежных технологий. До того все образцы отечественных АТД имели напряжение не выше 1,5 кВ.

На базе асинхронного тягового привода, который уже вполне себе работал в Европах. RE 460 (Lok 2000).
И в этом приводе никаких трансформаторов и двухуровневых схем преобразования, о которых Вы написали (инвертор-выпрямитель-трансформатор-инвертор) в режиме постоянного тока не использовалось.

Я не в курсе, какая машина использовалась в качестве прототипа по электрооборудованию для ЭП10, но данный экземпляр, конечно, да... Для нашей в общем-то небогатой страны выбрать швейцарские часы на рельсах...

Ну и закончил жизнь ЭП10 не очень хорошо.

Не проще.
Переменный ток. Трансформатор-входной преобразователь (выпрямитель)-инвертор-АТЭД.
Постоянный ток. Инвертор-АТЭД.

Как я уже говорил, раньше было по-другому.

А пульсации, собственно, тока якоря? Они разве на потери никак не влияют?

Нашёл в справочной литературе расчётные данные по потерям мощности (часовой режим) в ТЭД НБ-418К6 электровозов ВЛ80 - самом распространённом ТЭД на ЭПС переменного тока в нашей стране:
- в меди якоря, ГП, ДП, КО - 33012 Вт;
- магнитные - 9180 Вт;
- дополнительные - 2892 Вт;
- переходные на коллекторе - 1760 Вт;
- на трение в щётках и подшипниках - 2750 Вт.
Всего потерь - 49594 Вт.
Потребляемая мощность 836 кВт.
Полезная мощность 786,4 кВт.
КПД на валу 94,07 %.

Но рискну предположить, что потери в тиристорном ВИПе того же ЭП1 будут больше, чем в 4QS.

Насколько я понимаю, ВИП электровозов ВЛ85, ВЛ65, ЭП1 является одним из видов четырёхквадрантного преобразователя - т. е. управляемого выпрямителя, способного работать в режиме инвертора.

Или Вы понимаете под этим преобразователь с неявным звеном постоянного тока? Тогда в нём потери будут определяться прежде всего элементной базой - тиристоры там, GTO-тиристоры или IGBT-транзисторы. Понятно, что сейчас всё делают на последних, но их тоже будет больше, чем в ВИП ЭП1, соответственно - выше потери.

Я уж не говорю про то, что на КПД электровоза будет сильно влиять качество системы охлаждения ТЭД и преобразователей. А ведь расход на собственные нужды гораздо выше у электровозов с преобразователями.

Так. Первый вопрос - а наших производителей компаундов
сейчас вообще нет? Или есть - но не то?

Скорее второе. Плюс повсеместная экономия на запчастях и материалах.

И второй. Что есть на сегодняшний день "деповской ремонт" - то, что раньше СР? Или уже КР1? И на каком, собственно, виде ремонта может потребоваться пропитка АТЭД?

Деповские ремонты - до ТР-3 включительно. СР (КР-1) и КР (КР-2) - заводские виды ремонта.

Пропитка существующих ТЭД идёт начиная с ТР-3. По идее, АТД должны быть надёжнее коллекторных ТЭД, но вот на примере тепловозов я в этом не уверен. Как известно, на отечественных тепловозах (2ТЭ116, ТЭП70, ТЭМ7)широко распространены синхронные главные генераторы. Напряжение у них низкое по сравнению с электровозным (порядка 600 В), условия работы тоже неплохие по сравнению с ТЭД с ООП или даже ОРП, однако там случаются и пробои статорных обмоток, и обмоток возбуждения (якорей).

Добавлено через 7 минут

Сообщение от Denis

Я только не понимаю, почему тогда на европейских ж/д победу одержали асинхронники? Даже во Франции, которые держались до последнего?

ЭПС с ТЭД переменного тока обладают лучшими тяговыми свойствами, что важно при ограниченных нагрузках на ось. Лучшими удельными габаритами, что важно при габаритных и массовых ограничениях на ПС. Плюс выше сила тяги на высоких скоростях из-за меньшего падения мощности (нет ограничения по коммутации, например).

А синхронные машины ушли с появлением запираемых тиристоров - стало возможным сделать преобразователь для АТД, сравнимый по цене и габаритам с преобразователем для СТД. Ну а вычислительная техника, способная реализовать практический алгоритм работы преобразователя, закрепила успех.

[Sancio]

Сообщение от Cap Nemo

Извините, но правильно я Вас понимаю, что в режиме постоянного тока после токоприёмника и сетевого фильтра в схеме включён и работает 4-х квадрантный преобразователь (4QS)?
Если да - то что он делает?

К сожалению в открытом доступе более достоверной схемы, а эта внушает большие сомнения в своей достоверности и точно содержит ошибки. Так что можно только предполагать. Где-то в описаниях попадалось - для использования моточных элементов (дросселей) в обоих режимах - переменного и постоянного тока.
Из вероятных - использование как быстродействующего электронного ключа откл КС при переходе в режим реостатного торможения. Еще теоретически возможно промежуточный ограничитель напряжения/тока в комплексе с дросселями при тяге и рекуперативном торможении.

НА ЭП1 не совсем выпрямитель. Точнее, тиристорный выпрямительно-инверторный преобразователь. Можно ли поинтересоваться, чтобы не искать, цифирьками КПД в обоих приведённых примерах?

Выше было для ВЛ80
Тут для ЭП20. Паспортный ~0,87 реальный заметно ниже
Москва-СПб "Невский экспресс" ~0,743
Туапсе-Горячий ключ 0,715 только в гору ~0,823
Москва-Рязань ~0,570..0,65

[Слесарь]

Это КПД электровоза в целом? Интересно было бы сравнить со среднеэксплуатационным КПД обычных электровозов. Помнится, было много нареканий на ВЛ80 по поводу большого расхода электроэнергии на собственные нужды, доходило до 18 % расхода на тягу. Т. е. КПД электровоза около 0,8.

[Sancio]

Да. (Мощность на валах суммарная)/(Мощность из КС)
При часовом режиме суммарная мощность всех потерь 1024кВт (12,45%) Из них потери силовых электрических цепей 675кВт (8,38%), расход на собственные нужды 187кВт (2,29%), потери редукторов 144кВт (1,79%)
Это когда мощность от КС 8080кВт, на тягу идет 7056кВт.
Низкий КПД при эксплуатации обусловлен значительной недозагрузкой электровоза. Так, теоретически на участке Москва-Рязань для 104 скорого хватит мощности 2ух двигателей, а то и одного...

С ВЛ80 скорей всего та же байда. в том же источнике утверждается, что отключение на малых нагрузках целых секций может дать от 3 до 9% экономии при ведении малотонажного состава, в зависимости от профиля и веса.

[Denis]

То есть можно говорить о неэффективном использовании техники?