Отличия электровозов постоянного и переменного токов., ЛИКБЕЗ Опции

[MxKazan]

Схемы выложили. Спасибо. Они же вроде не особо сложные (понятно, что это только принцип), поэтому может объясните более менее как же оно все-таки работает? С чего всё начинается? Поступает ток из сети и...

[tch_78]

Нелишним будет добавить,что постоянники ЧС6 и ЧС200 имеют четыре пантографа,по два на секцию.

А еще четыре токоприемника имеют электровозы серии ВЛ15.
Постоянники по жизни трагаются на двух токоприемниках. А ВЛ15, ЧС6 и ЧС200 на трех. Причем на последних еще и секцию при старте отключают.

[VeschiiOleg]

Всё верно. Чем больше коэффициент трансформации, тем выше сопротивление первичной обмотки транса и меньше вторичной. Соответственно входные токи меньше выходных в "коэффициент трансформации" раз. Хочу ещё добавить, что транс - штука частотнозависимая и на 50Гц у него сопротивление ещё возрастает за счет индуктивности, а по постоянному току оно равно только потерям в обмотке. Кстати, поэтому переменник должен страдать меньше при попадании под постоянное напряжение, чем когда постоянник под переменное попадает. У переменника может перегореть первичная обмотка и дальше не пойдет, а вот у постоянника все входные цепи погореть могут и далее со всеми остановками, если предохранители не помогут. (Ну это я отклонился от темы немного.)
Я только не понял, почему трогаемся на минимальной мощности? Ток при трогании по любому должен быть больше, чем при движении, хоть для переменника, хоть для постоянника. А то что для постоянника он больше, это ясно.

[Kostik]

А переменники трогаются наскока я знаю всегда с одним пантографом, а если два поднять то что будет?!

[Kostik]

Поедет с двумя рогами...Ничего страшного...

А от этого что то изменится?! А все таки прикольно, никада не видел чтоб допустим ВЛ80с или ЧС4т трогался с двумя поднятыми рожками!!!

[tch_78]

Чем больше поднято рогов,тем меньше токовая нагрузка на каждый рог в отдельности...Попробуй в 30-ти градусный мороз сходи на станцию...Может и увидешь как ВЛ80С на двух рогах трогается...
Вот видео где видны токи при пуске на ВЛ80С...Давали 3 позиции...

Леша. лучше сформулировать это подругому. Нагрузка идет не на токоприемники, а на место контакта токоприемника и провода. Вот ее и снижают путем поднятия дополнительных рогов.

[VeschiiOleg]

Почему это для постоянника больше?...Трогаемся мы с минимальной мощности по всем принципам...Т.Е. с минимальным напряжением и током...Так трогаются все электровозы...Если постоянник тронется с напряжением на ТЭДе 1500 вольт и токе 600 ампер...ему настанет "капут"...А так же переломаешь муфты,или "протрёшь" рельсы...И что с пассажирами будет?...С полок все попадают,если автосцепку вырвать не успеем...Плавно брать состав с места и плавно разгоняться-главная задача для электровоза...(особенно пассажирского)...
И ещё...Олег...Ты даже меня запутал с сопротивлениями обмоток...Сопротивления обмоток =0...Токи первичной и вторичной обмоток зависят от токов,которые потребляют двигатели тяговые...На стоянке и выбеге транс работает в режиме "холостого хода"...И при этом ток практически =0...
Теперь при попадания под другой род тока...Самый критичный-электровоз переменного тока...Его система защит работает только при переменном токе...Постоянный ток для этой системы-это полное отсутствие напряжения в сети...Поэтому можно спокойно включить ГВ и спалить первичную обмотку...Т.К. транс тоже не переносит постоянный ток..."Постоянному" электровозу вообще пофиг...Первое что грохнет при поднятии рога это разрядник...Который расчитан на напряжение 8 квольт...Он наглухо заземлит крышевую шину с кузовом...А если разрядник не поможет,то высоковольтные вставки взорвуться в таким фейерверком,что потом замучаешься подметать ВВК от песка кварцевого...

У постоянника больше ток потребления, т.к. там нет транса и "входное сопротивление" маленькое.
Сопротивление обмоток транса не равно нулю. На переменном токе оно намного больше, чем на постоянном и равно 2пfL+Rпотерь, где f-частота, L-индуктивность обмотки. Чем выше частота, тем выше сопротивление. Например, на наших радиочастотах ваш транс имел бы килоомы. А вот на постоянном токе (f=0) там останется только Rпотерь провода, оно тоже не нулевое,но очень малое (единицы-десятки Ом). Именно поэтому трансы не любят постоянный ток. (3кВ поступает на это малое сопротивление, по закону Ома ток становится диким и – хана первичной обмотке).
Никто не отрицает, что трогаться надо плавно. С малой скорости и малого напряжения. Но вот ток потребления зависит от напряжения, сопротивления обмоток двигателя и нагрузки на валу ТЭДа. Согласен? А нагрузка в момент трогания наибольшая, т. к. надо преодолеть сопротивление веса состава (с учетом коэффициента трения качения, разумеется) до тех пор пока не произойдет ”строгивание”. Так? Поэтому и ток в момент трогания наибольший. А при трогании на подъеме ещё больше, т.к. состав пытается назад откатиться. Именно поэтому требуется плавное увеличение напряжения, чтобы токи мгновенно не ”опередили” допустимые и ”капут не настал” движку. (Наверное, здесь есть какие-то предохранители, ”защита от дурака”. А то стажер какой-нибудь крутанет…). Когда состав приобрел ускорение и двигается уже и по инерции, то нагрузка на валу снижается и потребление уменьшается. На скорости на ровном участке должно быть вообще малое потребление и оно должно увеличиваться только при разгоне. Правильно? Чистый холостой ход может быть только при отключении двигателей от сети, а в общем случае транс всегда нагружен, т.к. нужен ”контроль над дорогой”. В принципе, это все наглядно отражено на нагрузочных кривых паспорта каждого локомотива: зависимость силы тяги от скорости и зависимость тока от нагрузки. На меньшей скорости, выше сила тяги, т.е. можно взять больший вес состава. Как правило, такие характеристики приводятся до максимальной расчетной скорости. У меня есть кривые до 160 км/ч для ЧС2, и до 170км/ч для ЧС4Т. С токами и с весом.
Дискуссия эта навела меня на вопрос о реостатном торможении. При реостатном торможении каждый двигатель должен отключаться от сети и подключаться к резистору. Через него и через движок течет один ток, генерируемый этим движком. Так? Каким образом там не наступает ”капут” обмоткам движков и резисторам, ведь там должен течь просто дикий ток, чтобы создать магнитное поле обратного направления и с тормозным усилием, необходимым для остановки движущегося на большой скорости тяжелого состава. Ведь, по идее тормозное усилие здесь должно быть намного большим, чем усилие при трогании и следовательно ещё большие токи. (Ну то, что состав тормозится ещё и пневматикой я помню и часть тока можно в сеть обратно отдать.)
И почему для постоянников с реостатным тормозом нельзя было не замыкать движки на резисторы, а взять от сети напряжение и поменять направление тока. (Часть энергии погасить на резисторе, естественно). Эффект должен быть тот же. (Правда рекуперации уже не было бы)

[Kostik]

Чем больше поднято рогов,тем меньше токовая нагрузка на каждый рог в отдельности...Попробуй в 30-ти градусный мороз сходи на станцию...Может и увидешь как ВЛ80С на двух рогах трогается...
Вот видео где видны токи при пуске на ВЛ80С...Давали 3 позиции...

Простите может и за глупый вопрос, но почему именно в мороз?! Что от холода что то меняется?!

[tch_78]

Простите может и за глупый вопрос, но почему именно в мороз?! Что от холода что то меняется?!

Еще как меняется. От простого инея до обледения контактного провода. Положить провод при минусовой температуре намного легче, чем при плюсе. Наверно не раз замечал как в мороз искрят токоприемники. В мороз очень ухудшается токосъем. Причем самый опасный период, это когда температура держится около нуля. При -15 и ниже воздух сухой и инея или льда на конташке, как правило нет.

[Kostik]

Еще как меняется. От простого инея до обледения контактного провода. Положить провод при минусовой температуре намного легче, чем при плюсе. Наверно не раз замечал как в мороз искрят токоприемники. В мороз очень ухудшается токосъем. Причем самый опасный период, это когда температура держится около нуля. При -15 и ниже воздух сухой и инея или льда на конташке, как правило нет.

Ну на электровозах не замечал... А вот на трамваях не раз видел!!! Спсибо за исчерпывающий ответ!!!

[VeschiiOleg]

1...Первичная обмотка трансформатора навита медным проводом толщиной 10/2 мм...Прямоугольного сечения...И состоит из 4-х катушек соеденённых последовательно с 19-ю витками в каждой...И какое входное сопротивление вы имеете в виду.?. С повышением частоты возрастает не Оммическое,а индуктивное сопротивление и ёмкостное...Оммическое остаётся постоянным всегда...К.З. не возникает из-за эдс самоиндукции в первичной обмотке,которая направлена встречно току первичной обмотки...
(к примеру R первичной обмотки тр-ра который преобразует 220 в 24 вольта для питания дворников ЭП10-004 =4,5 Ом.) Если говорить про потрябляемые токи с К.С. то тут без спорно постоянник хавает больше переменника...Только это объясняется не "входным сопротивлением",которое у постоянника намного выше,а гальванической развязкой цепей электровоза от К.С...
2...Я вижу в разбираетесь в тяговых характеристиках тяговых двигателей...Только не забывайте что эти данные снимались на стендах...И всё равно вы не поняли,что пуск начинается с минимальной мощности...Зачем тогда нам ставить в постоянник пусковые сопротивления ,а в переменник групповой контроллер.?. Все эти агрегаты ограничивают мощность ТЭДов при трогание и увеличивают её по мере возростания скорости...Так же хочу сказать что потрябляемый ток зависит от величины пусковых сопротивлений...А не от нагрузки на валу и сопротивления обмоток ТЭДов...Которое кстати как и у трансформатора очень минимально и мы его в расчёт не берём...Ток проходящий через ТЭД понижается с возростанием скорости за счёт увеличения противо.ЭДС...Теперь про мощности...Считается это элементарно...ЧС200 поз. 2 (все 4 ТЭДа соеденены последовательно,включено ОП-2, ПТС включены полностью)-значит ток у нас 400 ампер, ОП-2 снижает мощность при этом в 1,1 раза,а т.к. все ТЭД включены последовательно,то считаем что на каждом 3000/4=750 Вольт...Мощность=токЧнапряжение и /на 1,1=273000 Вт...Это каждый ТЭД в отдельности...Значит всё это умножаем на 8=2180000 Вт...Или 2,2 МВт...Теперь берём поз. №56...Двигатели соеденены параллельно по 2 последовательно...Значит напряжение на каждом 3000/2=1500 Вольт...Ток примерно тот же =400 Ампер...И включено ОП-5...Считаем 1500Ч400Ч1,3=780000 Вт...Умножаем это на общее кол-во двигателей и получаем 6240000 Вт...Или 6,2 МВт...Понятно.?.
3...При РТ как вы правильно заметили мы тормозим одновременно с пневматикой состава...Только при этом бешенных токов там нет...И быть не должно,т.к. усилия возникающие на валу ТЭДа при режимах двигателя и генератора с одинаковыми параметрами одинаково...А зачем нам в режиме РТ нагружать двигатель в несколько раз больше чем в тяге.?. Мы же не садисты над электровозами...
4...Почему на ЧСах применено самовозбуждение...Для того чтобы не зависеть от контактной сети...Напряжение снято,а мы тормозим реостатом...Единственное что Чехи при этом не предусмотрели,так это питание вентиляторов ТЭД от самих ТЭДов...

1. Оммическое сопротивление - это и есть сопротивление потерь провода, оно активно, постоянно и мало. Его мы называем сопротивлением по постоянному току. Сопротивление по переменному току складывается из активного плюс реактивного (индуктивного) . Контактная сеть "ощущает" именно индуктивное (высокое) сопротивление, так как активный довесок много меньше. Из-за наличия индуктивности и возникает ЭДС самоиндукции. Как проявляется самоиндукцияи? "Сопротивляется" току. Фактически это и есть высокое индуктивное сопротивление, и КЗ не возникает. Чем больше индуктивное сопротивление тем больше величина самоиндукции. Если намотать десять витков проводом 1 мм и вставить его в сеть переменного тока 50Гц даже 36Вольт - КЗ гарантировано. ЭДС самоиндукции то возникнет, но его величина будет мала, т.к. как будет мало индуктивное сопротивление. А если эту же катушку воткнуть в сеть с частотой 100МГц и с тем же напряжением, то КЗ не будет. Сопротивление этой катушки станет равно нескольким килоОмам. А величину индуктивности "L" регулируют количеством витков провода, сечением и материалом сердечника транса.
Гальваническая развязка переменника это и есть "большее сопротивление" электровоза по отношению к КС, посколько нагрузкой для КС является только первичная обмотка. (Повторюсь, для переменного тока это высокое сопротивление). А для постоянника для КС нагрузка это движки и резисторы последовательно с ними. Поэтому КС больше нагружает постоянник. (Т.е его эквивалентное сопротивление постоянника для КС будет в итоге меньше.)
2. Посмотрел сегодня на досуге схему включения двигателей ЧС2 в пусковом режиме... Действительно, добавляются нехилые пусковые резисторы. Если бы прямо на движки, как я думал, то ток бы был максимальным, как я выше и писал. И позиции контроллера посмотрел. Уход от большого потребления сделан путем перекоммутации движков, перераспределение энергии. Грамотно. Я думал - только напряжение поднимают, а коммутируют только на ходу, чтобы скоростью управлять. Единственно с чем я не согласен, что токи не зависят от нагрузки на валу. Если мы идем на подъёме 2тыс, а потом на 10 тыс, (допустим мы ничего не меняем, схема включения одна и та же - ток потребления должен однозначно увеличиться за счет увеличившейся нагрузки на валу). И нам прийдется увеличивать напряжение, (или менять схему включения) для компенсации его падения этого напряжения из-за увеличения потребления тока.
Ну, а то что ток проходящий через ТЭД понижается с возрастанием скорости это естественно - движки же крутиться по инерции начинают и вырабатывается противо-ЭДС. Под уклон когда идем вообще сеть "заряжать" можно!
3.Почему усилия возникающие на валу ТЭДа при режимах двигателя и генератора с одинаковыми параметрами одинаковые? Движок не знает, что его "ждёт". А если уклон сильный, там и движки раскручиваются больше. Могут, по крайней мере. И эквивалентный вес состава намного больше при торможении, чем когда он стоит.
Скорее всего лишний ток ток как-то дополнительно на "землю" сливают, чтобы не насиловать движок? Тормозным эффектом немного жертвуем? (Схему РТ ещё не смотрел пока )
4. А есть вообще постоянники, которые тормозят от КС путем изменения полярности?
5. Давай на "Ты"

[tch_78]

Посмотрел сегодня на досуге схему включения двигателей ЧС2 в пусковом режиме... Действительно, добавляются нехилые пусковые резисторы. Если бы прямо на движки, как я думал, то ток бы был максимальным, как я выше и писал. И позиции контроллера посмотрел. Уход от большого потребления сделан путем перекоммутации движков, перераспределение энергии.

Так про что тебе и говорят. При старте все движки соединены последовательно (по 500 В на каждом тягаче). На СП-соединении 2 группы по 3 ТД в каждой и соответственно по 1000 в на каждом. На парралели уже три группы по 2 движка в каждой и по 1500 в на брата.

Единственно с чем я не согласен, что токи не зависят от нагрузки на валу. Если мы идем на подъёме 2тыс, а потом на 10 тыс, (допустим мы ничего не меняем, схема включения одна и та же - ток потребления должен однозначно увеличиться за счет увеличившейся нагрузки на валу). И нам прийдется увеличивать напряжение, (или менять схему включения) для компенсации его падения этого напряжения из-за увеличения потребления тока.

Ток в цепи зависит от величины ПТС включенных в схему. Это при старте. По мере разгона к этому примешивается противо-ЭДС, которое и снижает ток в цепи. Разогнались до ходовой позиции, т.е. до полного вывода ПТС из цепи, можем применять ослабление поля. Это значит, что параллельно обмоткам возбуждения включаются сопротивления и уменьшают магнитный поток главных полюсов. При этом уменьшается противо-ЭДС и в цепи увеличивается ток. Разгон продолжается. Причем тут нагрузка на валу? При движении в подъем скорость начинает падать, соответственно противо-ЭДС уменьшается и увеличивается ток на движках. И ничего тут уже не сделаешь. Кстати, желательно в подъем ездить на полном возбуждении.

Ну, а то что ток проходящий через ТЭД понижается с возрастанием скорости это естественно - движки же крутиться по инерции начинают и вырабатывается противо-ЭДС. Под уклон когда идем вообще сеть "заряжать" можно!

Если движки находятся в тяге, то причем тут инерция? А сеть заряжать можно и на площадке, и даже в подъем. Режим рекуперации называется. Только одной противо-ЭДС тут явно нехватит.

А есть вообще постоянники, которые тормозят от КС путем изменения полярности?

Не совсем понял вопрос. Ты имеешь ввиду изменение полярности на движках? А точнее простое реверсирование ТД? Нет, таких машин нет. Но зато есть придурки которые гробят машины контртоком.

[VeschiiOleg]

Причем тут нагрузка на валу? При движении в подъем скорость начинает падать, соответственно противо-ЭДС уменьшается и увеличивается ток на движках. И ничего тут уже не сделаешь. Кстати, желательно в подъем ездить на полном возбуждении.

Это я и имел в виду. Противо-ЭДС уменьшается из-за увеличения нагрузки на валу, т.к. он медленнее начинает вращаться из-за появившегося сопротивления движению. (Я имею в виду не вертикальную нагрузку на ось, а тяговую нагрузку на вал)

Если движки находятся в тяге, то причем тут инерция? А сеть заряжать можно и на площадке, и даже в подъем. Режим рекуперации называется. Только одной противо-ЭДС тут явно нехватит.

Здесь я, конечно, некорректно выразился. Я хотел сказать, как только начал якорь вращаться - ТЭД начал генерить. А на ровном участке или спуске его состав ещё подкручивает, если тяга ослаблена. А чем сеть заряжать на площадке? В подъем ещё понятно, - допустим отключаем от КС двигатель и делаем из него генератор, на другом едем.

Ты имеешь ввиду изменение полярности на движках? А точнее простое реверсирование ТД? Нет, таких машин нет.

Да, я имел в виду реверс ТЭД. Я понимаю, что при существующей схеме тормозить простым реверсом нельзя - может сгореть движок током обратного направления. Но вопрос более глубокий, наверное, к разработчикам двигателей больше. Почему нельзя было сделать такую схему, аналогичную пусковой, только наоборот. Физика то та же, надо только ток ограничивать, воможно автоматически. Тиристорный регулятор поставить какой-нибудь мощный и сливать на землю избыток тока. Эффективность тормоза была бы выше, чем при самовозбуждении. Наверное, из энергетических соображений так не делают. Борьба с дикими токами, отвод тепла, и лишняя нагрузкой КС

[tch_78]

Здесь я, конечно, некорректно выразился. Я хотел сказать, как только начал якорь вращаться - ТЭД начал генерить. А на ровном участке или спуске его состав ещё подкручивает, если тяга ослаблена. А чем сеть заряжать на площадке? В подъем ещё понятно, - допустим отключаем от КС двигатель и делаем из него генератор, на другом едем.

Олег. Рекуперация возможна только лишь на выбеге. Про рекуперацию в гору это я уже утрирую. Хотя при незначительном подъеме и большой скорости это целесообразно. Сам бывало пользовался. Кстати очень харошая штука - рекуперация, если честно, нравилось мне ее использовать.

Это я и имел в виду. Противо-ЭДС уменьшается из-за увеличения нагрузки на валу, т.к. он медленнее начинает вращаться из-за появившегося сопротивления движению. (Я имею в виду не вертикальную нагрузку на ось, а тяговую нагрузку на вал)

Правильно. Увеличивается сопротивление движению поезда, скорость падает, якорь вращается медленне, соответственно уменьшается противо-ЭДС. Сила тяги машины вроде неменяеться. Жаль курсовик свой по этой теме не могу найти, а то бы все бы подробно расписал... на нескольких страницах форума.

[VeschiiOleg]

Сила тяги машины вроде неменяеться.

Не, курсовик в данном случае не нужен. Сила тяги не меняется, её просто начинает не хватать, чтобы поддержать скорость!

А вообще, всем спасибо, что хоть в полстраницы отвечаете! Не знаю, интересно ли это другим участникам форума, фотографам и т.д., но думаю, что все мы тут почерпнули многое. Ура!

[Митяй]

Господа! Может вопрос немного не в тему... Очень интересует:
- На сколько сильно отличаются в управлении электровозы постоянного и переменного тока?
- Нужно ли проходить какое либо дополнительное обучение локомотивной бригаде, если жизнь распорядилась так, что приходится пересаживаться на машину работающую на другом токе? За возможную неграмотность вопроса просьба строго не судить...

[tch_78]

Господа! Может вопрос немного не в тему... Очень интересует:
- На сколько сильно отличаются в управлении электровозы постоянного и переменного тока?
- Нужно ли проходить какое либо дополнительное обучение локомотивной бригаде, если жизнь распорядилась так, что приходится пересаживаться на машину работающую на другом токе? За возможную неграмотность вопроса просьба строго не судить...

Переобучаться надо не только при смене рода тока, но даже если пересаживаться пришлось с электровоза одной серии на другой. Тем более если меняешь вид движения. Дополнительное обучение будет заключаться в изучении схемы и конструкции локомотива, а также в изучении особенностей управления электровозом. Сильного отличия нет. Есть нюансы. Например на постоянниках ходовых позиций лишь три, а на переменниках каждая нечетная. Ну и все в таком духе.

[Ветродар]

А каковы основные отличия чс2 от чс7?
И ещё воппрос что это за локомотив а-чс2?

[Ветродар]

Ты конкретней можешь спросить,по механнике,по электрике,по кузову отличий масса...
А-ЧС2 это Автомотриса,собранная из ЧС2...

По механике и электрики.

А для каких целей используют А-ЧС2?

[tch_78]

По механике и электрики.

А для каких целей используют А-ЧС2?

А-ЧС2 это членовоз. Используется для доставки начальства до пункта назначения.
ЧС2 это односекционный шестиосный электровоз, а ЧС7 двухсекционный восьмиосник. Отсюда соответственно идут различия в механике и электрике. И их оччень много.