Bardzo wszystkim kolegom serdecznie dziękuję za odpowiedzi, póki co :)
Częściowo przebadałem ten ciekawy zespół elektromaszynowy. Pomierzyłem napięcie za stycznikiem WN przetwornicy
Układ pracuje stabilnie i broni się przed światem zewnętrznym oraz rożnymi nieumyślnymi błędami obsługi. Raz udało się pobudzić zabezpieczenie główne lokomotywy tzn. wyłącznik główny zwany szybkim. Na lokomotywach EU07 i pochodnych oraz ET22 zabezpieczenia nadprądowe i zwarciowe przetwornic są w obwodzie sterowania wyłącznikiem szybkim. Na ET21 tego np. nie było i zadziałanie przekaźnika nadmiarowego przetwornicy otwierało tylko stycznik tejże, a najgorsze przypadki awaryjne np. intensywny ognień okrężny na komutatorze - ochraniał bezpiecznik topikowy WN. Ogólnie ET22, EU07 i pochodne mają bardzo rozbudowany układ zabezpieczeń i rozruchowy. Przekaźnik nadmiarowy przetwornicy najłatwiej wyzwolić, gdy np. maszynista w trakcie rozruchu zmieni zdanie i "hebelek" przetwornic ustawi w położenie OFF. Dzieje się tak za sprawą bardzo dużej czułości podczas pracy i braku czułości podczas rozruchu. Próg wyzwalania jest ustawiony tylko ciut powyżej normalnego prądu roboczego. Na czas rozruchu przekaźniki są blokowane elektrycznie tzn. dodatkowy elektromagnes utrzymuje zworę w położeniu niezadziałania. Przestawienie w trakcie trwania rozruchu przetwornicy przełącznika w pozycję OFF spowoduje w efekcie szybsze zdjęcie napięcia z blokad niż ze styczników WN. Prąd rozruchowy jeszcze płynie a zwora nadmiarowego została uwolniona i po prostu robi swoje. Opis do samego filmu tu: "Silnik i prądnica przetwornicy o angielskim rodowodzie mają skojarzone uzwojenia swych stojanów. Działa to dość dobrze tzn. sama przetwornica jest bardzo stabilna. Niedogodnością tak powiązanych ze sobą uzwojeń jest właściwość generacji napięcia tzn. praca prądnicowa silnika po "odcięciu" go od źródła zasilania zewnętrznego np. podczas zaniku napięcia w sieci trakcyjnej lub podczas oderwania się pantografu od przewodu jezdnego. Proste i klasyczne silniki przetwornic np. z ET42, ET21 etc. mają tylko uzwojenie szeregowe i po odłączeniu od źródła zewnętrznego napięcia generują tylko kilkadziesiąt woltów przy znamionowych obrotach. Źródłem pola magnetycznego w tym czasie pozostaje tylko magnetyzm szczątkowy biegunów silnika. Dodam jeszcze, że po wystąpieniu ognia okrężnego na komutatorze i otwarciu wyłącznika głównego zwanego szybkim...on jeszcze tzn. ogień - sieje spustoszenie, bo na tych przetwornicach utrzymuje się znacznie dłużej niż na prostszych silnikach zastosowanych w ET42, ET21 etc. Pomiar napięcia sondą oscyloskopową o przełożeniu nominalnym 1000:1.". Dodatkowo w załącznikach zrzut ekranu oscyloskopu, gdzie można zobaczyć nawet w milionowych częściach sekundy przyrost potencjału elektrycznego za stycznikiem WN przetwornicy tzn. deltę napięcia w funkcji czasu.
EDIT:
Ciąg dalszy nastąpił i mam np. taki materiał:
Opis do filmu: "Filmem chcę choć trochę przybliżyć zjawiska elektryczno-mechaniczne, które bardzo odróżniają tę maszynę w porównaniu do prostszych rozwiązań znanych z ET21 i ET42. W związku z tym, że silnik przetwornicy jest maszyną o wzbudzeniu szeregowo-obcowzbudnym (prądnica jest bocznikowo-obcowzudną i też to odróżnia ją od innych prądnic) - przetwornica MG91 jest podatna na zaniki napięcia sieciowego i jej silnik dość łatwo przechodzi z pracy silnikowej na prądnicową (silniki innych przetwornic praktycznie nigdy nie przechodzą na pracę prądnicową). Szybka zmiana napięcia w dół o ok. 10% tzn. już stosunkowo niewielka zmiana np. z wartości 3500 V na 3150 V skutecznie destabilizuje nam maszynę, która przechodząc na pracę prądnicową zasila nasze i nie tylko nasze własne silniki trakcyjne, obwody ogrzewania. Przetwornica zaczyna pełnić rolę lokalnego magazynu energii i wspomagać okoliczne podstacje trakcyjne przetwarzając na prąd zakumulowaną w masie wirnika energią kinetyczną. W związku z tym, że rezystancja wewnętrzna nie jest duża (wirnik 5 ohm, uzwojenie szeregowe + "transformator" w ok. 3 ohm), a rezystor ochronny ma zaledwie 10,5 ohma (w książce o EU07 jest błąd) maszyna jest w stanie wygenerować prądy znacznie przekraczające jej znamionowe oraz maksymalne dopuszczalne. Dodatkowo zaburzony pozostaje jej obwód magnetyczny i strefa neutralna szczotkotrzymaczy ulega przestrzennemu przesunięciu, co dodatkowo pogarsza komutację w układzie szczotki-komutator, a szczególnie w chwili powrotu napięcia (w typowych obwodach magnetycznych tzn. wykonanych z pakietu blach - mamy zawsze opóźnienia związane z prądami wirowymi). Zjawisko może wystąpić na liniach o słabym zasilaniu np. z powodu remontów, zasilania jednostronnego etc. gdzie operuje prądożerny tabor np. w postaci ET42. Lokomotywa taka po ustawieniu przez maszynistę pierwszej pozycji jazdy pobiera od razu ok. 500 A co przy napięciu jak na filmie = 3350 V daje nam 1675 kW! Nasza ET41 była w miejscu o dość dobrym zasilaniu, blisko podstacji trakcyjnej, gdzie taka moc powodowała spadek tylko o ok. 150V. Dwie sekcje ET41, gdzie każda pobrała z osobna 250A na trzeciej pozycji jazdy. Raz przez przypadek wskoczyła mi pozycja czwarta i pobór zwiększył się do ponad 300 A na sekcję, co wywołało spadek w sieci trakcyjnej w ok. 200 V. Zmiana napięcia w ok. 5% spowodowała chwilową zmianę prądu pobieranego przez silnik przetwornicy o ponad 50%. Zwykły w pełni szeregowy silnik DC przetwornicy nawet specjalnie by nie "zauważył" tak drobnej zmiany napięcia, podobnie jak szeregowe silniki trakcyjne DC. Zielona krzywa na oscyloskopie, to odwzorowanie prądu silnika przetwornicy. Pomiar wykonano jako pomiar spadku napięcia na rezystorze ochronnym, gdzie aparatura pomiarowa ulokowana została w zamkniętej na cztery spusty szafie oporowej, co zasadniczo utrudnia transmisję bezprzewodową, więc zapis odbywał się na karcie mikroSD. Przebieg oscyloskopowy odtworzony off-line z zapisanych próbek, a synchronizacja z obrazem... ręczna i stąd drobne przesunięcie w czasie. Układ wykonywał ponad 150 pomiarów napięcia na sekundę (w praktyce wystarczy 10 pomiarów na sekundę), a z niedoskonałości mamy tu jeszcze drobny szum kwantyzacji z racji tego, że możliwości 10-bitowego przetwornika ADC wykorzystywałem w kilku procentach. Prąd rozruchu przetwornicy pokrywał ok. 25% możliwości przetwornika i być może przy następnych próbach zmienię konfigurację dzielnika napięcia (mam w aparaturze wyprowadzone odczepy i trwa to sekundy, ale to następnym razem). Inne okoliczności przymuszające nasze przetwornice do pracy prądnicowej to:
1) jazda "prądowa" tzn. praca napędu lokomotywy w miejscach sekcjonowania sieci trakcyjnej (większość miejsc jest nieosygnalizowana wskaźnikami z grupy We np. wszystkie jazdy polegające na zmianę torów z parzystych na nieparzyste bądź odwrotnie - bo nie może być osygnalizowana. Byłby niezły zamęt);
2) jazda podczas oszronienia/oblodzenia sieci trakcyjnej;
3) zaniki napięcia wywołane zadziałaniem zabezpieczeń na podstacji trakcyjnej (przyczyna dowolna np. duży pobór mocy przez sąsiednie pociągi).
Do współpracy z układem przetwornic w oryginale tzn. przed modernizacją konstruktorzy przewidzieli przekaźnik zanikowo-prądowy "spolaryzowany", który współdziałał z układem przetwornicy wtrącając do obwodu dodatkowy rezystor rozruchowy o wartości 25 ohm. Przekaźnik był niedoskonały (często się zacinał) i teraz na wszelkich modernizacjach go nie ma. Na EN57 od połowy lat 80-tych zaczęto montować stos diodowy, który blokował prądy generacyjne. Tu najtańszym środkiem zaradczym - na dzień dzisiejszy - wydaje się włączenie na trwałe do pracy owego rezystora rozruchowego, który zresztą jest przystosowany do pracy ciągłej. Problem ogólnie dotyczył naszych wszystkich ezt. (do EW58, EW60, ED72/73 włącznie) oraz niektórych serii lokomotyw, a dokładnie tych w których zdecydowano się napędzać kompresory do sprężania powietrza silnikami zasilanymi niskim napięciem..."
Pozdrawiam noworocznie :)
Pokaż wiadomości
1 Lubię to