Tractiunea Diesel electrica
13 August 2020, 02:48:18

Autor Subiect: Tractiunea Diesel electrica  (Citit de 3152 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

13 Noiembrie 2009, 22:59:41

zofei.2006

  • Vizitator
                                                     Tractiunea Diesel electrica

Consacrarea tractiunii Diesel electrice, dupa anii 1930, a fost posibila cand grupul motor Diesel generator, impreuna cu instalatiile anexe (de racire, de ungere, de alimentare si de distributie a energiei, blocul aparatelor) au devenit suficient de fiabile si compacte pentru a satisface cerintele transportului feroviar in conditii de siguranta si regularitate, respectiv pentru a avea loc in gabaritul impus salii masinilor.
Partea mecanica - mai exact, aparatul de rulare si cutia locomotivei - a fost preluata, suferind modificari minore, de la locomotivele electrice, care deja realizau puteri remarcabile pe o singura unitate, respectiv de pana la 3000 kW.
Dezvoltarea tractiunii Diesel electrice s-a facut la unele cai ferate, in special din America de Nord, ca sistem de tractiune de baza, in timp ce la alte cai ferate (mai precis, in Europa, inclusiv in Romania) aceasta s-a completat in mod armonios cu tractiunea electrica. Scopul a fost de a inlocui tractiunea cu abur, care nu mai facea fata noilor cerinte ale transportului feroviar.
Aceasta actiune de inlocuire a tractiunii cu abur este inca in desfasurare, exemplele clasice fiind caile ferate din India si China.AC-DF 4 pentru Caile Ferate Chineze
Puterea locomotivelor Diesel electrice a fost mai intai modesta, de 1000-1200 CP pe unitate, fiind limitata la inceput de motoarele Diesel, apoi, de generatoarele principale de curent continuu. Si pentru ca generatorul de curent continuu alimenta direct motoarele de tractiune de curent continuu, s-a implementat sintagma transmisie electrica curent continuu - curent continuu, sau, pe scurt, c.c.-c.c.Locomotiva Diesel electrica pentru Conrail, USA
In cursul dezvoltarii acestora, valoarea maxima a puterii instalate pe asemenea locomotive nu a depasit in mod curent 2500 CP pe motor Diesel intr-o singura unitate. La asemenea puteri s-au realizat locomotive Diesel electrice robuste, simple, cu o durata de viata de circa 40 de ani, in care partea termica, partea mecanica si partea electrica erau armonios imbinate, iar ansamblul, o adevarata uzina mobila, functiona perfect. Un exemplu, poate chiar o referinta in acest domeniu, o reprezinta locomotiva Diesel electrica 060-DA, produsa in Romania, dupa licenta, in mii de exemplare atat pentru Caile Ferate Romane, cat si pentru export.
Constructiile "fortate" care au atins puteri superioare "bateriei" de 2500 CP destinate unor aplicatii "speciale" s-au dovedit scumpe, atat in momentul achizitiei, dar mai ales pe durata de exploatare; costurile foarte mari au dus la productii in serii limitate si la retragerea cu prima ocazie din circulatie.
Dupa 1960 au aparut la orizont sperantele maririi puterii unei locomotive Diesel electrice. Acestea au fost:
1. motoarele Diesel semirapide, care realizau durate de viata comparabile cu cele lente, folosite pana atunci, la un volum mult mai redus (circa jumatate),
2. semiconductoarele "uscate", care permiteau redresarea curentului alternativ, cu un randament mult mai ridicat si fara intretinere, acestea devenind extrem de fiabile.Talgo
Asa si-a facut aparitia in mars triumfal transmisia electrica curent alternativ-curent continuu sau, pe scurt, c.a.-c.c. Greoiul generator de curent continuu - in fapt, o adevarata bijuterie tehnica, insa scumpa si pretentioasa la intretinere, pecum si vulnerabila la procesele tranzitorii extrem de dure din tractiunea feroviara - a cedat locul unui alternator trifazat cuplat la un redresor cu diode de siliciu.
Luate impreuna, randamentul celor doua echipamente este superior celui al generatorului de curent continuu, iar intretinerea este practic nula. De aceea, transmisia c.a.-c.c. s-a aplicat pe toata gama de puteri, chiar si acolo unde se putea utiliza solutia c.c.-c.c.
Motoarele de tractiune de curent continuu s-au pastrat, dar pentru functionarea in curent ondulat a fost necesara sofisticarea constructiei (poli cu miezuri din tole, infasurari de compensare etc.), cat si a schemei de forta (selfuri de netezire, sunturi permanente etc.).
Dezavantajele mentionate nu au putut impiedica raspandirea transmisiei c.a.-c.c. S-au produs mii de noi locomotive Diesel electrice in aceasta solutie tehnica, iar alte sute de locomotive cu transmisie in sistem c.c.-c.c. au fost si ele echipate cu transmisie c.a.-c.c. cu ocazia reparatiilor de la mijlocul duratei de viata.
"Bateria" de putere s-a ridicat la valoarea de 4000 CP, care pot fi instalati cu usurinta pe o locomotiva Diesel electrica pe 6 osii, cantarind 120 t (in tarile unde sarcina pe osie este sporita la 30-32 tone/osie, locomotivele de 4000 CP pentru trenurile de calatori sunt realizate pe 4 osii).
Aceste locomotive masive, robuste, sunt net superioare celor cu transmisie c.c.-c.c., practic reusind sa dubleze puterea pe unitatea de tractiune. Constructiile cu puteri de peste 4000 CP sunt nesemnificative, fiind realizari izolate, care nu au fost produse in serie, ci numai in numar limitat, pentru aplicatii deosebite.
Cauza limitarii puterii instalate este, de aceasta data, motorul electric de tractiune de curent ondulat, descendent al motorului clasic de curent continuu.
Acesta, chiar daca este realizabil din punct de vedere tehnic, ramane sensibil la procesele tranzitorii mentionate anterior si cere o intretinere atenta si mana de lucru calificata, toate reflectate in costuri mari de achizitie, intretinere si exploatare.Locomotiva pentru linii industriale

O serie de solutii tehnice - cum ar fi legarea tuturor motoarelor in paralel sau schema cu excitatie separata si altele - nu au rezolvat problema costurilor si a protectiei motorului de tractiune de curent ondulat. Problema performantelor limitate ale acestui motor electric era si mai acuta in tractiunea electrica, unde locomotivele de mare putere sau trenurile de mare viteza, adica cheia dezvoltarii transportului feroviar si, de fapt, a supravietuirii sale in fata celorlalte sisteme de transport, necesita motoare cat mai puternice, dar, in acelasi timp, cat mai compacte si mai usoare.
http://www.cfr.ro/jf/Romana/0309/diesel.htm
Solutia, ca si in cazul generatoarelor principale, era tot o masina de curent alternativ (pentru ca dispare colectorul), trifazata, pentru a fi cat mai compacta, dar asincrona.
memorat
Advertisement
Partenerii Asociatiei Ro-Trans

Parteneri "Asociatia Ro-Trans":

13 Noiembrie 2009, 23:04:40
Răspuns #1

zofei.2006

  • Vizitator
Masina de curent alternativ trifazat a dat posibilitatea ca visul feroviarilor, motorul electric de tractiune fara intretinere, sa devina realitate.
Tractiunea electrica cu motoare asincrone trifazate cu rotorul in scurtcircuit a luat startul propriu-zis la inceputul anilor '90, in prezent fiind in circulatie, in lucrul sau in stadiul de comanda mii de exemplare de locomotive si automotoare. Tractiunea Diesel electrica a urmat indeaproape tractiunea electrica si in prezent putem vorbi de solutii tehnice finale in acest domeniu, respectiv transmisia electrica c.a.-c.a.Locomotiva Diesel electrica pentru trenuri de marfa, in America de Nord
Datorita functionarii la tensiuni inalte (de trei-patru ori mai mari fata de transmisia c.a.-c.c.), transmisia c.a.-c.a. a permis reducerea dimensiunilor generatorului principal. De asemenea, posibilitatile nelimitate ale convertoarelor de curent de a transforma static parametrii energiei electrice furnizate de generator au permis desfiintarea celorlalte generatoare auxiliare de pe locomotiva cu transmisie c.a.-c.c. (in numar de doua-patru).
Locomotivele Diesel electrice cu transmisie c.a.-c.a., cu toate ca sunt extrem de sofisticate, au preturi rezonabile si merita efortul de a fi achizitionate. Ele beneficiaza, pe langa cele mai noi realizari din domeniul electronicii, de o putere mai mare si de ultima noutate din domeniul motoarelor termice - si anume, motorul Diesel rapid cu injectie commonrail pilotata electronic, cu consumuri reduse de carburant fata de motoarele lente si semirapide, dar cu o durata de viata perfect comparabila.
In prezent, o locomotiva Diesel electrica cu transmisie c.a.-c.a. este superioara fata de solutia c.a.-c.c. prin:
- randament global superior si, prin urmare, consumuri energetice reduse corespunzator,
- reducerea numarului de generatoare (1, fata de 4),
- reducerea puterii pentru serviciile auxiliare,
- alimentarea trenurilor de calatori cu energie electrica in toate domeniile de tensiuni si frecvente,Locomotiva Diesel electrica pentru "Queensland Rail"
- franare electrica recuperativa,
- costuri extrem de reduse pentru intretinerea echipamentului electric,
- greutate redusa,
- posibilitatea realizarii de locomotive universale (atat pentru transportul trenurilor de marfa, cat si al celor de calatori),
- agresivitate redusa fata de cale,
- viteza maxima de circulatie ridicata (de 200 km/h si chiar mai mult), cu posibilitatea reglarii acesteia, in functie de necesitati, fara a interveni asupra angrenajelor de tractiune.
Beneficiind si de o parte mecanica moderna, preluata de la locomotivele electrice, realizarile in domeniu se caracterizeaza in prezent prin urmatorii parametri:
- locomotive pe sase osii de 5000-6000 CP, greutate 180-190 t, folosind motoare Diesel semirapide - pentru serviciul de marfa,Locomotiva Diesel electrica 2016 (transmisie c.a.-c.a.) pentru Caile Ferate Austriece
- locomotive pe patru osii de 3000-3500 CP, greutate 84 t, cu motoare Diesel rapide - pentru utilizari universale.
Calculele privind capacitatea de remorcare au fost confirmate cu ocazia testelor efectuate, inclusiv in Romania. Caracteristica electromecanica a motorului de tractiune asincron trifazat cu rotorul in scurtcircuit, dublata de mijloace electronice de supraveghere a functionarii acestora, cat si a intregii locomotive (cu reactie rapida), a permis remorcarea trenurilor grele in rampe dificile cu o locomotiva pe patru osii, in loc de o locomotiva pe sase osii.
Concluzia celor prezentate mai sus cu privire la tractiunea Diesel electrica este ca, la ora actuala, dupa o evolutie ascendenta a transmisiilor electrice, solutia tehnica de tip c.a.-c.a. a ajuns deja la maturitate si la consacrare generalizata. Achizitionarea acestor locomotive este justificata prin caracterul lor universal, prin costurile reduse de intretinere si exploatare si prin consumurile energetice reduse. Concret, avand in vedere existenta si ponderea tractiunii electrice, locomotiva Diesel electrica universala cu transmisie c.a.-c.a. se dovedeste suficienta pentru necesitatile de transport feroviar din Romania, inclusiv cu rezerva de dezvoltare in perspectiva, avand urmatoarele caracteristici principale:
- putere motor Diesel - circa 3000 CP,
- viteza maxima - 140-160 km/h,
- formula osiilor - Bo-Bo,
- greutatea - 80-84 t,
- constructie UIC cu asigurarea compatibilitatii cu retelele feroviare europene.
Momentul actual este favorabil pentru schimbarea generatiei de locomotive Diesel electrice, la care tehnica anilor '50 impune dotarea cu locomotive noi care sa intruneasca standardele europene.Locomotiva 060-DA (transmisie c.c-c.c), pentru Caile Ferate Romane
Experienta pe plan mondial si din Romania privind modernizarea "radicala" a vechilor locomotive se dovedeste extrem de costisitoare, iar beneficiile sunt relative, deoarece partile vechi ramase pe locomotiva "trag inapoi" si umbresc beneficiile aduse de partile noi adoptate in cadrul actiunii de modernizare. La acest capitol, s-a stabilit empiric "bariera costului unei modernizari: daca modernizarea costa peste 800.000 de dolari pentru o durata de viata de 12-15 ani, este preferabil sa se cumpere o locomotiva noua pentru urmatorii 40 de ani".
O locomotiva noua nu inseamna numai transmisie moderna c.a.-c.a., ci si constructie metalica moderna si suspensie de ultima generatie, ceea ce asigura o tinuta de drum superioara si un confort sporit. Si, pe langa acestea, frane eficiente, instalatii auxiliare perfectionate, ergonomie conform ultimelor reglementari internationale; sau, pe scurt: "o vitrina cu toate noutatile tehnologice actuale".
memorat
Advertisement
Partenerii Asociatiei Ro-Trans

Parteneri "Asociatia Ro-Trans":