Autor Wątek:  Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce  (Przeczytany 5271 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline wołodyjowskiIC

  • Wiadomości: 278
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 53
Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« dnia: 06 Listopada 2020, 00:40:04 »
Tak praktycznie podchodząc do tematu, jakie trafo od przetwornicy ma zadania? Kolejna sprawa to te wzbudzenia obce-jak każde z nich jest połączone odpowiednio z silnikiem i prądnicą oraz jak też wygląda uzależnienie jednego od drugiego i tak na koniec czy jest współpraca między RN i tymi uzwojeniami? Z góry dziękuję za odpowiedź!
Lokomotywa EP07 fajna, EZT ED250 szybki, lokomotywa EU44 ciekawa, ale EP09 najlepsza.

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #1 dnia: 06 Listopada 2020, 08:59:13 »
Tak praktycznie podchodząc do tematu, jakie trafo od przetwornicy ma zadania?
Stabilizuje przetwornicę w stanach przejściowych które występują podczas wahania napięcia w sieci np. podczas odrywania się pantografu od tejże oraz podczas przejazdu przez izolatory sekcyjne. Gdy płynie tylko prąd stały transformator przedstawia sobą tylko niewielką rezystancję, czyli nic nie wnosi. Ogólnie chroni przetwornicę przed pracą generatorową jej własnego silnika podczas zaników napięcia w sieci, gdyż rozpędzony silnik przetwornicy z uzwojeniem szeregowo-obcym byłby wzbudzany z prądnicy. Transformator niestety nie pomoże lub pomoże słabo przy dłuższych zanikach np. spowodowanych przez samego maszynistę który np. wyłączając i ponownie włączając przetwornicę nie odczeka aż zaniknie ładowanie.
Cytuj
Kolejna sprawa to te wzbudzenia obce-jak każde z nich jest połączone odpowiednio z silnikiem i prądnicą oraz jak też wygląda uzależnienie jednego od drugiego i tak na koniec czy jest współpraca między RN i tymi uzwojeniami?
Podłączone jest tak, że szeregowy silnik WN jest odwzbudzany gdy "przysiądzie" napięcie na zaciskach wirnika prądnicy i odwrotnie, gdy jest za wysokie to silnik WN jest dowzbudzany, a więc jego obroty lecą w dół. Jeżeli jest za niskie napięcie na prądnicy - odwzbudzony silnik zwiększa obroty. Drugie uzwojenie obce jest skojarzone z prądem silnika WN. Jeżeli silnik jest obciążony, bo np. zwiększyło się obciążenie prądnicy przez włączenie sprężarki to płynie przez niego większy prąd (więcej prądu na jego własnym uzwojeniu szeregowym zmniejszy jego obroty, zwiększy się strumień magnetyczy jego stojana a zatem siła przeciwelektromotoryczna), który dodatkowo dowzbudza prądnicę i pomaga jej uzyskać odpowiednie napięcie. Elektroniczny regulator napięcia współpracuje tylko z uzwojeniem bocznikowym prądnicy. Ogólnie układ jest tak pomyślany, że przy założeniu sztywnego napięcia w sieci = 3kV w każdym miejscu i warunkach - regulator napięcia byłby zbędny, bo układ sam by się wyregulował.
« Ostatnia zmiana: 06 Listopada 2020, 09:03:33 wysłana przez biovital1 »

Offline wołodyjowskiIC

  • Wiadomości: 278
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 53
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #2 dnia: 06 Listopada 2020, 10:19:19 »
Tak praktycznie podchodząc do tematu, jakie trafo od przetwornicy ma zadania?
Stabilizuje przetwornicę w stanach przejściowych które występują podczas wahania napięcia w sieci np. podczas odrywania się pantografu od tejże oraz podczas przejazdu przez izolatory sekcyjne. Gdy płynie tylko prąd stały transformator przedstawia sobą tylko niewielką rezystancję, czyli nic nie wnosi. Ogólnie chroni przetwornicę przed pracą generatorową jej własnego silnika podczas zaników napięcia w sieci, gdyż rozpędzony silnik przetwornicy z uzwojeniem szeregowo-obcym byłby wzbudzany z prądnicy. Transformator niestety nie pomoże lub pomoże słabo przy dłuższych zanikach np. spowodowanych przez samego maszynistę który np. wyłączając i ponownie włączając przetwornicę nie odczeka aż zaniknie ładowanie.
Dzięki za odpowiedź @biovital1! Jak zawsze można na Ciebie liczyć! :), a takie jeszcze jedno pytanie-czyli trafo niedopuszcza do indukcji wzajemnej z części wtórnej na pierwotną?
Cytuj
Drugie uzwojenie obce jest skojarzone z prądem silnika WN. Jeżeli silnik jest obciążony, bo np. zwiększyło się obciążenie prądnicy przez włączenie sprężarki to płynie przez niego większy prąd (więcej prądu na jego własnym uzwojeniu szeregowym zmniejszy jego obroty, zwiększy się strumień magnetyczy jego stojana a zatem siła przeciwelektromotoryczna), który dodatkowo dowzbudza prądnicę i pomaga jej uzyskać odpowiednie napięcie.
Hm, nie wiem może mam jakieś braki z elektrotechniki, ale obciążenie mam rozumieć jako rezystancję? Bo jak rezystancję to z jej zwiększeniem chyba mniejszy prąd? Czy że chodzi o zwiększenie obciążenia silnika? A jeżeli tak, to czy zwiększające się obciążenie daje większy prąd? I w końcu takie pytanie trochę na boku ale związane z tematem, co powoduje zwiększenie/zmniejszenie strumienia-prąd czy napięcie? I wybaczcie mi jeszcze, pytanie o podłączenie-uzwojenia obce prądnicy są połączone szeregowo z nią, a uzwojenie obce silnika bocznikowo z silnikiem? I ostatnie pytanko-co daje dowzbudzenie prądnicy, bo w przypadku silnika szeregowego, wiadomo-osłabienie obrotów, a w przypadku dowzbudzenia prądnicy, co się stanie? Przepraszam że tego tak dużo, ale te pytania zawsze zaprzątują mi głowę.
PS A ktoś może dysponuje jakąś DTR, czy opisem regulatorów impulsowych stosowanych na siódemkach? Dzięki z góry za wszystkie odpowiedzi!
Lokomotywa EP07 fajna, EZT ED250 szybki, lokomotywa EU44 ciekawa, ale EP09 najlepsza.

Offline SQT

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 303
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 81
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #3 dnia: 06 Listopada 2020, 15:12:58 »
Mam gdzieś całą instrukcję obsługi /dtr regulatora IRN ale musiałbym poskanować.

Offline MichałŁ

  • Wiadomości: 1168
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 30
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #4 dnia: 06 Listopada 2020, 17:03:02 »
Cytuj
Hm, nie wiem może mam jakieś braki z elektrotechniki, ale obciążenie mam rozumieć jako rezystancję? Bo jak rezystancję to z jej zwiększeniem chyba mniejszy prąd? Czy że chodzi o zwiększenie obciążenia silnika?
W tym kontekście chodzi o zwiększenie obciążenia silnika

Cytuj
I w końcu takie pytanie trochę na boku ale związane z tematem, co powoduje zwiększenie/zmniejszenie strumienia-prąd czy napięcie?
Prąd. W starych książkach można się spotkać z jednostką amperozwój.

Cytuj
I ostatnie pytanko-co daje dowzbudzenie prądnicy, bo w przypadku silnika szeregowego, wiadomo-osłabienie obrotów, a w przypadku dowzbudzenia prądnicy, co się stanie?
"Goła" prądnica bocznikowa czyli posiadająca tylko uzwojenie bocznikowe bez jakieś zewnętrznego regulatora napięcia i przy stałych obrotach zachowuje się tak że zwiększenie pobieranego prądu powoduje zmniejszenie napięcia. Dodanie teraz odpowiednio dobranego uzwojenia szeregowego dowzbudzającego  powoduje powoduje że prądnica podczas zwiększania poboru prądu zachowuje stałe napięcie bez stosowania jakiegoś zewnętrznego regulatora napięcia. Na kolej takim przykładem może być turboprądnica PP-32 z parowozów

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #5 dnia: 06 Listopada 2020, 21:03:28 »
Dzięki za odpowiedź @biovital1! Jak zawsze można na Ciebie liczyć! :)
:)
Cytuj

Hm, nie wiem może mam jakieś braki z elektrotechniki, ale obciążenie mam rozumieć jako rezystancję? Bo jak rezystancję to z jej zwiększeniem chyba mniejszy prąd? Czy że chodzi o zwiększenie obciążenia silnika?
Tak, chodzi o obciążenie silnika tzn. bardziej obciążona prądnica próbuje wyhamować nam silnik. Przykładowo na ET21 przetwornicę napędza typowy silnik szeregowy i on obciążony taką prądnicą jaką ma EU07 (17 kW) bardziej zmniejszał by swoje obroty podczas pracy sprężarki. Na ET21 głównym obciążeniem jest wentylator chłodzący silniki trakcyjne jednego wózka, a prądnica ma znamionowo OIDP 3kW. W sumie wentylator silnie stabilizuje obroty takiej przetwornicy, bo zgodnie z prawami wentylatorowymi zapotrzebowanie wentylatora na moc rośnie do potęgi trzeciej wraz z obrotami. Poza tym zwiększanie obciążenia kojarzy mi się ze zmniejszeniem rezystancji. Przykładowo żarówka 100W ma 10 razy większą rezystancję podczas swej normalnej pracy (zmierzona w stanie zimnym ma małą rezystancję) niż grzejnik 1000W.
Cytuj
A jeżeli tak, to czy zwiększające się obciążenie daje większy prąd?
Tak. Przykładowo przetwornica pobierająca 10 A z sieci o napięciu 3000 V pobiera z niej 30 kW mocy. 20 amperów przy tym samym napięciu oznacza 60 kW.
Cytuj
I w końcu takie pytanie trochę na boku ale związane z tematem, co powoduje zwiększenie/zmniejszenie strumienia-prąd czy napięcie?
Strumień magnetyczny zmieniamy za pomocą prądu. Zwiększone napięcie powoduje zwiększenie pola elektrycznego.
Cytuj
I wybaczcie mi jeszcze, pytanie o podłączenie-uzwojenia obce prądnicy są połączone szeregowo z nią, a uzwojenie obce silnika bocznikowo z silnikiem?
Obce uzwojenie naszej prądnicy jest podłączone w szereg z silnikiem WN, czyli strumień magnetyczny indukowany przez to uzwojenie zależy od prądu pobieranego przez silnik z sieci 3kV. Obce uzwojenie silnika jest wpięte równolegle do wirnika prądnicy, a więc tu strumień zależy od napięcia na zaciskach prądnicy.
Cytuj
I ostatnie pytanko-co daje dowzbudzenie prądnicy
Daje w efekcie większe napięcie na jej zaciskach.
Cytuj
PS A ktoś może dysponuje jakąś DTR, czy opisem regulatorów impulsowych stosowanych na siódemkach? Dzięki z góry za wszystkie odpowiedzi!
DTR regulatorów tranzystorowych typu IRN-1/110V (posiadam z 1987 roku) zeskanowałem dziś i jest tu:
https://photos.app.goo.gl/z8iKBpMyDtMWcH7HA
Pozdrawiam

Offline wołodyjowskiIC

  • Wiadomości: 278
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 53
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #6 dnia: 06 Listopada 2020, 23:02:11 »
Bardzo wszystkim kolegom serdecznie dziękuję za odpowiedzi, póki co :)
Lokomotywa EP07 fajna, EZT ED250 szybki, lokomotywa EU44 ciekawa, ale EP09 najlepsza.

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #7 dnia: 11 Listopada 2020, 20:34:04 »
Mój egzemplarz książki z ok. 1966 roku (wydanie drugie) pt. Tabor Trakcji Elektrycznej autorstwa doc. mgr inż. Stanisława Plewaki - temat przetwornic opisuje tak: 
6.14.1. Przetwornice
Obwody rozrządcze zazwyczaj zasilane są niskim napięciem 50-120 woltów. Do wytwarzania takiego  napięcia służą w pojazdach trakcyjnych przetwornice, stanowiące zespół dwóch maszyn: silnika  zasilanego z sieci trakcyjnej i prądnicy niskiego napięcia, zasilającej obwód rozrządczy i  ładującej jednocześnie buforową baterię akumulatorów. Ponadto prądnica ta zasila obwód  oświetleniowy i inne obwody pomocnicze. W wagonach oświetlanych świetlówkami stosowana jest  osobna prądnica oświetleniowa prądu zmiennego o napięciu 110 V lub więcej i częstotliwości  400-1200 Hz. Prądnica taka jest napędzana albo osobnym silnikiem, albo też jest osadzona na  wspólnym wale przetwornicy zasilającej obwody rozrządcze. Duża częstotliwość pozwala na  zmniejszenie wymiarów dławików i kondensatorów w świetlówkach. Czasem do zasilania świetlówek  są stosowane falowniki typu tranzystorowego przyłączone do źródła niskiego napięcia prądu  stałego. Możliwe jest też zastosowanie osobnego uzwojenia na biegunach głównych prądnicy.  Silniki przetwornic są zwykle zasilane bezpośrednio z sieci trakcyjnej i ruszają zwykle bez  rozruszników oporowych, natomiast przeważnie stosowane są stałe oporniki szeregowe,  ograniczające prąd rozruchu. Opór ten jest tak dobierany, aby był równy oporności wewnętrznej  silnika. Wzrastające zapotrzebowanie mocy do celów pomocniczych zwiększa stale moc silnika  napędowego i jeśli zapotrzebowanie przekroczy 8 kW, to do uruchomienia przetwornicy potrzebny  już jest rozrusznik. Silniki przetwornic pracują przy częstych zanikach napięcia, powstających  w czasie biegu przy odrywaniu się pantografu od sieci trakcyjnej. W celu poprawienia stałości  napięcia prądnicy stosowane bywa tzw. "uzwojenie stabilizacyjne" *). Polega ono na tym, że w  obwód uzwojeń stojana silnika włączone jest uzwojenie biegunów prądnicy, a uzwojenie  bocznikowe biegunów silnika jest włączone w obwód prądnicy. Rozruch przetwornicy jest wówczas  bardzo szybki, gdyż silnik rusza jako szeregowy (rozwijając duży moment obrotowy niezależnie  od napięcia w sieci trakcyjnej). Po osiągnięciu właściwej szybkości obrotowej i po wzbudzeniu  się prądnicy silnik przetwornicy chroniony jest przed rozbieganiem się przez uzwojenie  bocznikowe. Jeśli z jakichkolwiek przyczyn napięcie prądnicy się obniży, to silnik zwiększa  szybkość obrotową wskutek osłabienia pola bocznikowego i napięcie prądnicy wzrasta, co znów  ogranicza szybkość silnika. W ten sposób napięcie prądnicy ma tendencję do utrzymywania się na  stałym poziomie. Samo uzwojenie stabilizacyjne jednak nie wystarcza do utrzymania stałości  napięcia i konieczne jest stosowanie regulatorów napięcia. Dużą niedogodnością uzwojenia  stabilizacyjnego jest silne powiązanie magnetyczne (indukcja wzajemna) uzwojeń magnesów obu  maszyn (silnika i prądnicy). W razie chwilowego zaniku napięcia zespół obraca się w dalszym  ciągu pod wpływem bezwładności. Dzięki istnieniu bocznikowego wzbudzenia silnika napięcie na  jego zaciskach utrzymuje się i silnik zaczyna pracować jako prądnica, zasilając obwód główny  pojazdu. Ponieważ obwód elektryczny przetwornicy, zamykający się w tym przypadku przez silniki  trakcyjne, ma niewielką oporność, przeto prądy generacyjne są duże i dochodzą do 8-krotnej  wartości prądu znamionowego; ma tu bowiem dodatkowe znaczenie indukcja wzajemna obu uzwojeń  magnesów, przyczyniająca się do wzrostu prądu. Wzrost prądu nie powinien powodować iskrzenia  na komutatorze. Aby zapobiec nadmiernemu wzrostowi prądu, czasem rozdziela się oba uzwojenia  biegunów za pomocą tzw. „transformatora", którego jedno uzwojenie jest włączone do obwodu  zasilającego, a drugie do uzwojeń stabilizacyjnych. "Transformator" ten zmniejsza indukcję  wzajemną między obu uzwojeniami, a przez to ogranicza wzrost prądu (rys. 6-48). Silniki  przetwornicy przy napięciu 1500 V są zazwyczaj czterobiegunowe, natomiast przy napięciu 3000 V  bywają również dwubiegunowe. Przetwornica zwykle jest mocno wentylowana, ale powietrze jest  przepuszczane nie nad komutatorami lub uzwojeniami, lecz nad powierzchnią jarzma albo przez  kanały wentylacyjne. Schemat układu przetwornicy z transformatorem pomocniczym przedstawia  rysunek 6-49. Prądnica prądu stałego, szeregowo-bocznikowa, ma płaską charakterystykę, a  stałość napięcia na jej zaciskach utrzymuje regulator napięcia przy stałej szybkości obrotowej  przez zmianę napięcia w uzwojeniu bocznikowym. Trudne warunki pracy przetwornicy wywołują  niebezpieczeństwo przeskoków i ognia komutatorowego, co wymaga bardzo starannej konserwacji.
Należy pamiętać, że w każdym pojeździe silniki trakcyjne pracują znacznie mniej niż  przetwornica, która - niezależnie od tego, czy silniki trakcyjne są obciążone, czy nie - musi  pracować bez przerwy. Wymaga to częstego czyszczenia komutatora i starannego sprawdzania oraz  wymiany szczotek.
Dla ograniczenia ciężaru przetwornicy komutatory silnika mają niewielkie wymiary; działki  komutatora są bardzo wąskie. Trudne zadanie powstaje zwłaszcza w silnikach zasilanych  bezpośrednio z sieci trakcyjnej o napięciu U = 3 kV. Jeżeli przyjąć napięcie międzydziałkowe e  = 21 V, to liczba działek komutatora maszyny czterobiegunowej (2p = 4) wypadnie ~ 571.
Wobec trudności wykonania działek grubości mniejszej od 3,5 mm średnica komutatora D wypada:
571x3,5/pi  = 636 mm . Średnica taka jest za duża z uwagi na ogólne wymiary zespołu, a może  być zmniejszona tylko przez przyjęcie wyższego napięcia międzydziałkowego e. Jeżeli przyjąć e  = 40 V, to liczba działek wypadnie = 300, a średnica komutatora = 335 mm ,
co odpowiada wymiarowi spotykanemu w praktyce. Na przykład komutator przetwornicy PKP serii  MG80 ma 349 działek przy napięciu międzydziałkowym e = 38,4 V.
Poprawę w kierunku stabilizacji pracy przetwornicy daje przyłączenie wentylatora chłodzącego  silniki trakcyjne do wspólnego wału zespołu, ponieważ obciążenie wentylatorów jest  proporcjonalne do trzeciej potęgi szybkości obrotowej. Czasami konstruktorzy celowo zwiększają  ilość powietrza dostarczanego przez wentylatory, aby uzyskać stabilizację szybkości obrotowej  silnika przetwornicy. W tablicy 6-8 zestawione są dane charakterystyczne przetwornic  stosowanych w taborze PKP (importowanych i produkcji krajowej). 
*) Patrz podrozdział 5.4.8., rys. 5-26 i 5-27.
Skany dostępne tu: https://photos.app.goo.gl/LMm6paek2aqD21fK8

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #8 dnia: 14 Listopada 2020, 15:46:50 »
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 :)
« Ostatnia zmiana: 03 Stycznia 2021, 21:15:38 wysłana przez biovital1 »

Offline SQT

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 303
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 81
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #9 dnia: 04 Stycznia 2021, 00:47:45 »
Czy spotkałeś już takie przypadki że po kilkukrotnym nagłym wyłączeniu i włączeniu np. sprężarki głównej przebijało główny tranzystor regulatora napięcia, przez co pełne napięcie szło na wzbudzenie i "paliło się" wszystko na obwodach 110V. (kontrolki, sterowniki, zasilacze). Miałem takie częste przypadki gdy na modernizacji zastosowano regulator ZNLE2 produkcji ENEL-PC. Rozwiązaniem było odczekanie po wyłączeniu sprężarki aż się silnik zatrzyma,

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #10 dnia: 09 Stycznia 2021, 09:39:26 »
Czy spotkałeś już takie przypadki że po kilkukrotnym nagłym wyłączeniu i włączeniu np. sprężarki głównej przebijało główny tranzystor regulatora napięcia, przez co pełne napięcie szło na wzbudzenie i "paliło się" wszystko na obwodach 110V.
Obsługując jakoś tak intuicyjnie zawsze starałem się uspokoić pomocnicze maszyny elektryczne i nie miałem nigdy awarii elektroniki. Jedynie na ET21 (ET42 mało jeździłem i mało dokumentacji kiedyś miałem, więc jeździło się z duszą na ramieniu) nie bałem się heblować przełącznikami na pulpicie, bo jego pomocniczym maszynom WN to nie przeszkadzało. Szukałem teraz schematów do tych nowych regulatorów napięcia i w swoich zasobach nie znalazłem. Przedwczoraj przekonałem się że REN110 od Bombardiera ma wyprowadzone wszystkie we/wy jak starsze klasyczne IRN, ale np. nie korzysta do samowzbudzenia się prądnicy z zewnętrznej żarówki. Obwód z żarówką na zmodernizowanych lokomotywach jest widocznie tylko po to, aby w sytuacji awaryjnej zagrało wszystko po założeniu gdzieś w Polsce klasycznego IRN-a. Klasyczny IRN był tak zaprojektowany że nigdy nie widziałem zbyt długo napięcia powyżej nastawionego. W przypadku przebicia tranzystora w końcówce mocy lub wysterowania tranzystora na ciągłe przewodzenie -  zawsze szybko przełączał się do stanu awaryjnego ze wzbudzaniem poprzez żarówkę i był po prostu genialnie zaprojektowany (przekaźnik fizycznie odłączający elektronikę regulatora od obwodu zasilania i wzbudzenia był napędzany energią spadku napięcia na końcówce mocy, więc ta aby skutecznie zasilić cewkę 24V musiała być impulsowana, czyli tranzystor i układ jego kluczowania musiał być sprawny). W przypadku symulacji różnych stanów REN-a 110 udało mi się przedwczoraj odstrzelić warystor na cewce napędowej stycznika rozruchowego przetwornicy (i tylko jego, bo ładowanie było przełączone na drugą prądnicę), więc coś jest z nimi nie tak, ale jeszcze nie wiem co. Na obrazku widok napięcia prądnicy i prądu silnika WN przetwornicy w funkcji czasu, gdzie można zaobserwować ich wzajemne zachowanie w różnych stanach np. takich jak moment włączenia sprężarki (na zmodernizowanej ET41), moment wyłączenia sprężarki czy ponowny rozruch przy wirującej jeszcze maszynie. Na jednej z maszyn udało mi się przy okazji zrobić zdjęcie regulatora IRN z tabliczką "ZNLE im..."
Pozdrawiam

Offline EU40

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 2174
  • Wszyscy ze wsi, ja jeden z Pilawy
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 372
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #11 dnia: 09 Stycznia 2021, 10:33:51 »
W przypadku mijania z ED250 w trakcie jego hamowania i tak ten transformator nie pomoże. Podwyższone napiecie w sieci trakcyjnej powoduje przyspieszone obroty wirnika przetwornicy. Charakteryzuje się to dziwnym dźwiękiem przwtwornicy.
Rozczyn dzieł Marksa wlany w bydląt czaszki
Wytwarza z mózgiem przedziwną miksturę.

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #12 dnia: 09 Stycznia 2021, 13:04:44 »
W przypadku mijania z ED250 w trakcie jego hamowania i tak ten transformator nie pomoże. Podwyższone napiecie w sieci trakcyjnej powoduje przyspieszone obroty wirnika przetwornicy. Charakteryzuje się to dziwnym dźwiękiem przwtwornicy.
Najłatwiej "zabić" MG91H w czasie ekstremalnie wysokich napięć na sieci, gdzie często mamy 3900-4000 V, a dodatkowo układ regulacji napięcia prądnicy jest całkowicie nieaktywny, bo np. w zestawie prądnica regulator IRN mamy spaloną żarówkę lub inną przerwę w obwodzie wzbudzania prądnicy. Silnik przetwornicy pracuje z mocą prawie dwa razy wyższą niż w normalnym stanie przy braku obciążenia prądnicy tzn. gdy jedynym  odbiorem mocy z wału silnika jest wentylator. Silnik przy szczątkowym tylko magnesowaniu od uzwojenia obcego (przy napięciu w sieci 3500 V jest tego ok. 19 V, gdyż prądnica nawet w sytuacji pełnej awarii własnego wzbudzenia jest magnesowana obco przez prąd proporcjonalny do obciążenia silnika) cała tą prawie dwa razy większą moc przekazuje wentylatorowi. Zgodnie z prawem wentylatorowym dwa razy większa moc dostarczona wentylatorowi skutkuje obrotami większymi o prawie 26%. Przetwornica MG91H swoje maksymalne obroty 1750 obr/min uzyskuje już przy 3600 V przy w pełni sprawnym układzie ładowania. Myślę że przy niesprawnym układzie ładowania jest w stanie rozwinąć o te ok. 20% wyższe obroty i bez problemu przekracza 2000 obr/min już przy 3,6 kV. W tym stanie pracy kilka % mocy rozprasza 25 omowy rezystor rozruchowy który nie zostanie zbocznikowany swym stycznikiem rozruchowym, gdyż cewka tegoż jest zasilana napięciem własnej prądnicy i 19 V to zdecydowanie za mało. Może w przyszłym tygodniu użyję jakiegoś bezkontaktowego miernika obrotów i zobaczę jak się te sprawy mają. Film z przed kilku lat gdzie widać i słychać wpływ wzbudzenia na obroty nieobciążonej niczym MG91H na zmodernizowanej ET22:

Na obrazku prąd silnika podczas pracy awaryjnej i normalnej.
Pozdrawiam
« Ostatnia zmiana: 09 Stycznia 2021, 13:15:53 wysłana przez biovital1 »

Offline biovital1

  • Zasłużony dla Symulatora
  • Wiadomości: 321
    • Zobacz profil
  • Otrzymane polubienia: 223
Odp: Transformator przetwornicy w EU07 i uzwojenia obce
« Odpowiedź #13 dnia: 16 Stycznia 2021, 09:28:36 »
Tak jak obiecałem tak zrobiłem tzn. pomierzyłem obroty przetwornicy.
Co prawda układ jest bardziej odporny na uszkodzenie elektronicznego regulatora napięcia np. z rodziny IRN lub żarówki niż wstępnie założyłem, bo w przypadku uszkodzenia żarówki i tak się wzbudzi regulator i podejmie normalną pracę - od wzbudzenia obcego prądnicy, które jak wiadomo jest wpięte w szereg z silnikiem WN. Jedynie usterka obu układów lub fizyczna przerwa w obwodzie wzbudzenia może skutkować zwiększeniem obrotów przetwornicy o ok. 20%. Mi się udało zwiększyć obroty o ok. 18,5%, ale nie zmierzyłem napięcia prądnicy, a te jest potencjometrycznie regulowane w granicach +/-10V i różnie z tym jest, bo ostatnio widziałem maszyny które miały nawet i 118 V. Aparatura pomiarowa zgodna z zasadą Adama Słodowego tzn. "zrób to sam" z wykorzystaniem biblioteki FreqMeasure od Paula Stoffregen-a, która ma przewagę nad biblioteką FreqCount w zastosowaniu do pomiaru stosunkowo niskich częstotliwości, a zwłaszcza w przedziale 0,1 do 1000 Hz. Na dołączonym obrazku widać już przeliczone obroty na minutę w funkcji czasu.