Локомотивите серия ЕА 3000 (означени в Р. България като серия 86)

[liro4605]

Общо описание
Локомотивите серия ЕА 3000 (означени в Р. България като серия 86) са първите електрически локомотиви на DSB (Датски железници) за еднофазен променлив ток 25 kV, 50 Hz. Разработени са по технически условия на Датските железници от германските фирми BBC, Siemens, Henschel-Thyssen на база първите елктрически локомотиви на DB с асинхронна задвижваща система серия 120. Първите 2 локомотива (ЕА3001 и ЕА3002) са прозведени през 1985 г. също в Германия от фирмите BBC – Mannheim, BBC –Baden (Швейцария), Siemens –Erlangen (електрическа част) и Henschel-Thyssen (механическа част), а останалите в Дания от фирмата Scandia - Randers с компоненти от изброените вече фирми.
Главни технически данни
• Колоосна формула Во’-Во’
• Токозахранваща система 25 kV/ 50 Hz
• Междурелсие 1435 mm
• Габарит UIC 505-1
• Максимална скорост 175 km/h
• Теглителна мощност (по окр. на търкаляне на колелата) 4 MW
• Спирачна мощност (по окр. на търкаляне на колелата) 3,7 MW
• Теглителна характеристика фиг. 1а
• Теглителна сила при потегляне (виж тегл. характеристика) 260 kN
• Теглителна сила при 73 km/h 196 kN
• Теглителна сила при 160 km/h 92 kN
• Спирачна сила с електродинамична (рекуперативна) спирачка 118 kN
• Обща маса (сцепна маса) 80 t
• Колоосно натоварване 20 t
• Минимален радиус на вписване в крива 80 m
• Маса на локомотивната надстройка (кош) 49 t
• Маса на талигите 31 t
• Маса на механичната част 39,7 t
• Маса на електрическата част 40,3 t
• Дължина между буферите 19380 mm
• Разстояние между крайните колооси 12740 mm
• Разстояние между централните болтове 9940 mm
• Разстояние между колоосите в талигата 2800 mm
• Диаметър на колелата- нови колела 1250 mm
• Диаметър на колелата- износени колела 1170 mm
• Макс. височина при свален пантограф (над глава.релса) 4590 мм
• Максимална широчина 3150 мм
• Напрежение/ честота за влаково отопление 1,5 kV/50 Hz
• Мощност за влаково отопление 700 kVA
• Предавателно отношение на колоосните редуктори 22:106
• Тягови двигатели с въздушно охлаждане 4 бр. по1020 kW
• Входни 4-Q-преобразоваители, маслено охлаждане 4 бр
• Инвертори (двигателни преобразователи), маслено охлаждане 2 бр
• Трансформатор, долно окачване, маслено охлаждане 1 бр.
• Преобразователи спомагателни задвижвания, вьзд. охлаждане З бр
• Резервоари за пяськ 250 l
• Вьздушен компресор-вингов /маслено охлаждане 3560 l/min при 3000 min-1
• Вьздушна спирачка Knorr КЕ-GPR-Emz
• Спирачна маса – режим на спирачката – R 92 t
• Спирачна маса – режим на спирачката – Р 63 t
• Въздушна спирачка (автоматична и директна) калодкова спирачка
• Паркинг спирачка (пружинно-акумулираща) спирачка калодкова спирачка
• Спирачни цилиндри 4бр 10”
• Спирачни цилиндри със спирачни пружини 4бр. 10 К

Това си е май направо за отделна тема.Има и доста чертежи който само показват колко е перфектен модела.Щом и Швейцария е в играта .....

[Rado]

Сега ако можеш да изкопаеш отнякъде и с какви полупроводникови елементи са направени инверторите - цена няма да имаш  Пък и още един от въпросите в темата за спирачките ще си намери отговора.

[widowmaker]

EA3000:
Теглителна сила при потегляне - 260 kN

Баба Меца 46^01-12 (двуцилиндровата версия)
Tractive effort, starting - 381 kN

Да не коментираме, че електриката има над 2 пъти по голяма мощност

[KRAKOMOBILA]

Теглителната сила при потегляне при парните машини винаги е голяма. Именно заради това те са идеални за тежки влакове при ниски скорости.

[liro4605]

Тяговото електрическо задвижване е изпълнено по традиционния начин за електрически подвижен състав за променлив ток с асинхронни тягови двигатели с обособени входни преобразователи, междинно звено за постоянен ток и инвертори на напрежение. От четири вторични тягови намотки на трансформатора, през разединителите TS променливото напрежение се подава на две двойки (за всяка талига отделно) входни преобразователи (четири квадрантни импулсни обратими преобразователи), които два по два са свързани паралелно от страната на изправеното напрежение. Всяка двойка входни преобразователи работи противотактно (с изместване на 180 0 електрически) при тактова честота 500 Hz. Импулсното управление на входните преобразователи за двете талиги е изместено фазово на 90 0 електрически едно спрямо друго, вследствие на което ефективната тактова честота на първичната страна на трансформатора се увеличава четири пъти. Това намалява пулсациите на първичния ток и подобрява хармоничния му състав, което води до намаляване на реактивната мощност на изкривяване. Целесъобразното управление на преобразователя осигурява принудително съвпадение на напрежението и първичния ток по фаза. Всичко това обяснява минималното потребление на реактивна енергия, респективно стойност на коефициента на мощност близка до единица. Електрообзавеждането е проектирано за максимална стойност на напрежението в контактната мрежа 30 kV, но са взети мерки локомотивът да не може да се постави под напрежение при стойности над 28 kV с оглед огрничаване ударния ток на включване на трансформатора на празен ход и съответно влиянието му върху релсовите вериги на СЦБ. На постояннотоковата страна на входните преобразователи се формира междинно звено за постоянно напрежение с кондензаторна батерия ZK. За ограничаване на токовия удар на първоначалния заряд при поставяне на локомотива под напрежение, включването става през токоограничаващите резистори LS на входа на четириквадрантните преобразователи, които след завършване на преходния процес се изключват. Паралелно на кондензаторната батерия са присъединени резонансни LC филтри SK, които подтискат хармониците с честота 100 Hz в изправеното напрежение. Дроселите на резонансните филтри също са потопени в масло, в казана на трансформатора. Локомотивът е съоръжен с два моторни преобразователя (трифазни инвертори), като всеки един захранва тяговите двигатели на една талига. Инверторите осъществяват, чрез широчинно импулсна модулация (ШИМ), плавно регулиране на трифазното напрежение и честотата на трифазните асинхронни двигатели. Последователно с всеки тягов двигател са включени трифазни дросели за намаляване на хармониците в тока при ниски скорости (честоти). В горния обхват на скоростта дроселите се изключват с помощта на контакторите ŰS'. Трифазните дросели се обдухват принудително и са разположени във въздушните канали за охлаждане на тяговите двигатели. При полагането на кабелите и проводниците е спазен принципа на разделяне на силовите кабели, проводниците за управление и проводниците от веригите на електронните
 устройства. Проводниците за управление са разположени в затворен кабелен канал над проходния коридор. Върху тях са разположени силовите кабели. Проводниците от веригите на електронните устройства са прокарани в канали над конструкциите в страничните страни на локомотива. Кабелите за бордовата радиостанция и АЛС са поставени в отделни тръби. Основните аграгати на тяговото електрическо задвижване се намират от двете страни на машинното отделение. Това разположение на главните силови компоненти определя минималната дължина на силовите кабели. Охлаждащият въздух постъпва през вентилаторна решетка на покрива и подпокривно пространство за засмукване, откъдето се разпределя към отделните охлаждани агрегати. Електродинамическо спиране Локомотивът е съоръжен с електрическа рекуперативна спирачка. Чрез подходящо регулиране на честотата тяговите двигатели преминават в генераторен режим, трифазното напрежение се изправя от моторните преобразователи, като енергията се прехвърля в междинното звено за постоянен ток. Входните импулсни преобразователи чрез съответно управление преминават в инверторен режим и генерираната енергия се отдава в контактната мрежа. Максималната спирачна мощност по окръжността на търкаляне е 3700 kW. В диапазона на скоростта от 0 до 105 km/h се реализира максимална постоянна спирачна сила от 120 kN, което определя стойност на коефициента на сцепление при спиране μ = 0,15.

[mitko0888]

Товарен влак 1100 тона, 5/1000 наклон - трябват ме около 135 kN. ЕА ги осигурява със 100 км/ч. Баба меца - не знам с колко. Но BR43 тази тяга я прави до 35 км/ч.

Друг пример: 07 при потегляне има над 350 - 400 kN, но споменатите 135 kN ги може до 45 км/ч.

При потегляне теглителната сила зависи от сцепното тегло. За почти всички парни локомотиви дори е много по-малка! Т.е. не се ограничава от теглото и скоростта (с характерната крива и формула), а е ограничена хоризонтално - налягане на парата х площ на буталото и размери на кривошипа / водеща колоос.

Не знам кой е пуснал слуха че "парните локомотиве имат много добри теглителни характеристики" - с какво ги сравнявате, и как ги оценявате на идеални. Аз си гледам няколкото графики, с които разполагам, и там числата са съвсем други.

По темата за спирачите на ЕА / 86 - Ако няма друг влак в същия участък къде ще отиде тази рекуперирана енергия? (или както там се нарича). Да не би да върне водата в ПАВЕЦа? Да го видя написано - няма да го повярвам. Такова спиране има смисъл само при определени условия и организация на движението - един влак нагоре, един надолу.

А иначе датските машинки изглеждат доста добре, не само този модел.

ПС. Съжалявам, докато пишех беше публикувано другото мнение.

[bdz43r]

Ще има ли картинки?

[bdz43r]

По темата за спирачите на ЕА / 86 - Ако няма друг влак в същия участък къде ще отиде тази рекуперирана енергия? (или както там се нарича). Да не би да върне водата в ПАВЕЦа? Да го видя написано - няма да го повярвам. Такова спиране има смисъл само при определени условия и организация на движението - един влак нагоре, един надолу.

Рекуперативната спирачка при променлив ток не изисква нищо специално в движението на влаковете.
Когато в участъка липсва друг влак, произведената от локомотива енергия се връща през контактната мрежа в тяговата подстанция, където трансформаторът работи като повишаващ и връща енергията в енергийната система.

Като се абстрахираме от комутационното оборудване в подстанцията (прекъсвачи и разединители), остава само един трансформатор 110/25 kV, който е обратим - при захранване на вторичната страна с 25 kV от външен източник (в случая рекупериращ локомотив), на първичната се получава 110 kV. Локомотивът работи като електростанция и захранва мрежата. Дори когато в участъка има друг влак, но той не потребява цялата рекуперирана енергия, излишъкът също се връща в енергийната система.
Или иначе казано - да, връща и водата в ПАВЕЦ-а.

Това не се отнася за подстанциите за постоянен ток - там токоизправителите не пропускат рекуперирана енергия обратно към мрежата и трябва подстанцията да се съоръжи с инвертори за рекуперация. Някои рекупериращи локомотиви за постоянен ток са оборудвани и със спирачни резистори, които работят, когато постояннотоковата контактна мрежа не може да поеме обратен ток.

[liro4605]

По темата за спирачите на ЕА / 86 - Ако няма друг влак в същия участък къде ще отиде тази рекуперирана енергия? (или както там се нарича). Да не би да върне водата в ПАВЕЦа? Да го видя написано - няма да го повярвам. Такова спиране има смисъл само при определени условия и организация на движението - един влак нагоре, един надолу.

В института учихме че графика трябва да е съобразен с катерищите и спускащите влакове иначе отдадената енергия отива като топлина по контактния проводник.

[mitko0888]

Имам може би доста бегли познания по въпроса. На празен ход захранването е май около 27 кВ. При товар пада напр. на 23. Значи за да връщаш енергия трябва от рекуперацията от лока в мрежата да подадеш нещо около и над 30 кВ за да тече токът обратно? Дали ще стане?

[Rado]

По темата за спирачите на ЕА / 86 - Ако няма друг влак в същия участък къде ще отиде тази рекуперирана енергия? (или както там се нарича). Да не би да върне водата в ПАВЕЦа? Да го видя написано - няма да го повярвам. Такова спиране има смисъл само при определени условия и организация на движението - един влак нагоре, един надолу.

В института учихме че графика трябва да е съобразен с катерищите и спускащите влакове иначе отдадената енергия отива като топлина по контактния проводник.

Това не е точно така. Например ако има спускащ се влак (който връща енергия в мрежата), а на 5 km от него друг се изкачва, (който консумира енергия), загубите ще са по малки от случая в който няма влак който да консумира, а да речем подстанцията е на 25 km. Но загубите по контактния проводник са напълно еднкви в случай на консумиране или на връщане на енергия. Или с други думи: ако един локомотив в момента товари подстанцията с 3000 kW и реализира загуби по к.м. примерно 1%, то в следващия момент, ако той започне генерира същата мощност, загубите до подстанцията пак ще са 1% от тази мощност (стига да е на същото разстояние от подстанцията). Май стана заплетено - дано ме разберете 

[bdz43r]

На празен ход захранването е май около 27 кВ. При товар пада напр. на 23. Значи за да връщаш енергия трябва от рекуперацията от лока в мрежата да подадеш нещо около и над 30 кВ за да тече токът обратно? Дали ще стане?

Не съм забелязал такова явление при ЕМВ серия 30/31. Не съм и задълбочавал по въпроса, въпреки че и аз бих очаквал повишаване на напрежението.

Факт е обаче, че мотрисите спират, дори когато със сигурност на същата подстанция няма друг влак, т. е. произведената при спиране енергия няма къде другаде да отиде, освен в подстанцията.

А както е известно, спирачен ефект съществува само, когато има електрически товар - ако не друг влак, остава трансформатора в подстанцията.

Трябва да се има предвид и че електрическият товар от ЕМВ е сравнително малък - протича ток не повече от 50-60 А през контактната мрежа, което води и до малък пад върху контактния проводник. Не съм сигурен и какви са загубите в самите трансформатори. Сигурен съм обаче, че са не повече от 1-2 %.

[Rado]

Може би не биха спирали само ако трансформаторът в подстанцията остане без товар - т.е. в случая да му бъде разединена намотката от страна на 110-те kV.

[bdz43r]

Тогава със сигурност не биха спирали, защото ще загубят синхронизацията по фаза с мрежовото напрежение.

[liro4605]