Hz & V (Elektrifiering/elektrisk drift)

av JYT, Wednesday, October 21, 2015, 21:15 (3103 dagar sedan)

Vilken frekvens & spänning är "Krokodilen" byggd för? Svenska 16 2/3 Hz-lok med enfas (serielindade?) motorer klarar ju inte att starta på 50Hz. Man började med 15Hz i Porjus? just för el-loken. Hur blir det med 50Hz-lok på vår frekvens?
Har lärt mig detta någon gång men glömt!

Låst
2135 visningar

Hz & V

av Kjell Friberg, Wednesday, October 21, 2015, 22:23 (3103 dagar sedan) @ JYT

Krokodilen är byggd för 15 KV och 16 2/3 Hz. Den svenska (och norska) spänningen ligger inom felmarginalen för kontinentala lok liksom den tysk/schweizisk/österrikiska spänningen ligger inom felmarginalen för svenska lok. Däremot har krokodilen smalare toppstycken på strömavtagarna och annat upptryck mot kontaktledningen enligt schweiziska normer.

Låst
1865 visningar

Hz & V

av Stefan Skoglund, Wednesday, October 21, 2015, 22:29 (3103 dagar sedan) @ Kjell Friberg

Krokodilen är byggd för 15 KV och 16 2/3 Hz. Den svenska (och norska) spänningen ligger inom felmarginalen för kontinentala lok liksom den tysk/schweizisk/österrikiska spänningen ligger inom felmarginalen för svenska lok. Däremot har krokodilen smalare toppstycken på strömavtagarna och annat upptryck mot kontaktledningen enligt schweiziska normer.

Kortare stolpavstånd ?
Eller använder de en mindre sidoförskjutning (mindre zick-zack) ?

Låst
1797 visningar

Hz & V

av Kjell Friberg, Wednesday, October 21, 2015, 22:36 (3103 dagar sedan) @ Stefan Skoglund

Schweiz har mindre sicksackförning av kontaktledningen än andra länder.

Låst
1778 visningar

Hz & V

av Torbjorn_Forsman, Wednesday, October 21, 2015, 23:15 (3103 dagar sedan) @ JYT

Vilken frekvens & spänning är "Krokodilen" byggd för? Svenska 16 2/3 Hz-lok med enfas (serielindade?) motorer klarar ju inte att starta på 50Hz. Man började med 15Hz i Porjus? just för el-loken. Hur blir det med 50Hz-lok på vår frekvens?
Har lärt mig detta någon gång men glömt!

Till att börja med så brukar ju 50 Hz-järnvägar också ha annan kontaktledningsspänning, vanligtvis 25 kV.

Men, låt oss anta att vi har ett ellok som är byggt för 15 kV 50 Hz och överväger att mata det med 16 2/3 Hz. Ett 50 Hz-lok har säkerligen någon form av likriktare eller, i modernare fall, frekvensomriktare, mellan huvudtransformatorn och motorerna, så det är bara transformatorn och eventuella glättningskomponenter som kommer att utsättas för växelspänning med fel frekvens.
En transformator som är ekonomiskt dimensionerad för 50 Hz kommer att få kärnan svårt mättad när man tillför nominell spänning men vid 1/3 av den tilltänkta frekvensen. Det innebär mycket hög tomgångsström och kraftig värmeutveckling i kärnan. Det återstår att se vad som händer först av att transformatorn förstörs eller att överströmsskyddet får lokets huvudbrytare att lösa ut.
Om man däremot skulle dimensionera transformatorn för den lägre frekvensen (dvs ta till 3 gånger större tvärsnittsarea hos kärnan), och eventuellt ändra dimensioneringen hos glättningsspolar mm i mellanledet, så blir det inte svårt att göra ett (likriktar-)lok som går på godtycklig frekvens från t ex 15 Hz och uppåt så länge spänningen är någorlunda rätt.

För att gå tillbaka till den "rena" växelströmstiden, så verkar det som om det var svårt att få kommutatormotorer med tillräcklig effekt för fullstora linjelok (låt säga över 500 kW per motor) att gå bra på högre frekvens än 16 2/3 Hz. Mindre lok och motorvagnar med lägre effekt per motor kunde dock tillverkas för 25 Hz.

Man kan notera att i växelströmslokteknykens (y istället för i för att kringgå den förbjudna ordlistan) barndom var det inte självklart att motorn skulle vara en seriemotor. Det förekom en rik flora av märkliga kommutatormotorer med olika varianter av indirekt matning (repulsionsmotorer, Déri-motorer m fl). Det som skiljer dem från rena seriemotorer är att medan seriemotorn bara har en magnetiseringslindning (och eventuella extralindningar för att förbättra kommutering och effektfaktor) i statorn, så har de indirekt matade motorerna också hela eller en del av arbetslindningen i statorn. Argument för de märkliga lösningarna kunde vara t ex att försöka få ett roterande (elliptiskt) magnetflöde i statorn för att utnyttja statorplåten bättre och minska vibrationer och tomgångsförluster, eller att kunna välja rotorspänning och därmed spänningar och strömmar vid kolen oberoende av motorns drivspänning. Beträffande statorplåtproblemen bör vi komma ihåg att 1910-talets "dynamoplåt" hade mycket sämre magnetiska egenskaper än den plåt som fanns senare under 1900-talet (här i Sverige köpte Asea så småningom upp Surahammars järnverk för att få egen kontroll på plåtkvaliteten), det gjorde att plåtvikten i en motor med given effekt blev mycket större än i senare motorer och konstruktörerna var såklart angelägna att försöka utnyttja plåten så bra det gick även om det medförde en dyrare konstruktion eller på annat sätt sämre motor.

Låst
1771 visningar

Hz & V

av Stefan Skoglund, Thursday, October 22, 2015, 01:06 (3103 dagar sedan) @ Torbjorn_Forsman

Vilken frekvens & spänning är "Krokodilen" byggd för? Svenska 16 2/3 Hz-lok med enfas (serielindade?) motorer klarar ju inte att starta på 50Hz. Man började med 15Hz i Porjus? just för el-loken. Hur blir det med 50Hz-lok på vår frekvens?
Har lärt mig detta någon gång men glömt!


Till att börja med så brukar ju 50 Hz-järnvägar också ha annan kontaktledningsspänning, vanligtvis 25 kV.

Anledningen till detta är i huvudsak att överföringsförlusten andel av överförd effekt sjunker om spänningen höjs.

En nackdel är att de åtgärder man får göra för isoleringen blir lite dyrare.

Låst
1631 visningar

Hz & V

av Stefan Skoglund, Thursday, October 22, 2015, 01:13 (3103 dagar sedan) @ Torbjorn_Forsman

Vilken frekvens & spänning är "Krokodilen" byggd för? Svenska 16 2/3 Hz-lok med enfas (serielindade?) motorer klarar ju inte att starta på 50Hz. Man började med 15Hz i Porjus? just för el-loken. Hur blir det med 50Hz-lok på vår frekvens?
Har lärt mig detta någon gång men glömt!


Till att börja med så brukar ju 50 Hz-järnvägar också ha annan kontaktledningsspänning, vanligtvis 25 kV.

Men, låt oss anta att vi har ett ellok som är byggt för 15 kV 50 Hz och överväger att mata det med 16 2/3 Hz. Ett 50 Hz-lok har säkerligen någon form av likriktare eller, i modernare fall, frekvensomriktare, mellan huvudtransformatorn och motorerna, så det är bara transformatorn och eventuella glättningskomponenter som kommer att utsättas för växelspänning med fel frekvens.
En transformator som är ekonomiskt dimensionerad för 50 Hz kommer att få kärnan svårt mättad när man tillför nominell spänning men vid 1/3 av den tilltänkta frekvensen. Det innebär mycket hög tomgångsström och kraftig värmeutveckling i kärnan. Det återstår att se vad som händer först av att transformatorn förstörs eller att överströmsskyddet får lokets huvudbrytare att lösa ut.
Om man däremot skulle dimensionera transformatorn för den lägre frekvensen (dvs ta till 3 gånger större tvärsnittsarea hos kärnan), och eventuellt ändra dimensioneringen hos glättningsspolar mm i mellanledet, så blir det inte svårt att göra ett (likriktar-)lok som går på godtycklig frekvens från t ex 15 Hz och uppåt så länge spänningen är någorlunda rätt.

Rumänien (CFR) dimensionerade inte om glättningtransformaton på sina Rb-efterföljare vilket gav en väldigt bra glättning dessutom innebar det att de automatiskt fick lite extra axellast vilket var enbart en fördel på den 6-axliga varianten.

Låst
1730 visningar

Hz & V

av 53 Wadsten, Thursday, October 22, 2015, 05:08 (3103 dagar sedan) @ Stefan Skoglund

Den här tråden var litet av överkurs, vad är en glättringstransformator.

Låst
1678 visningar

Hz & V

av Sune Nylén, Thursday, October 22, 2015, 07:57 (3102 dagar sedan) @ 53 Wadsten

Om du söker Glättningstransformator på nätet finns en hel del att läsa om priciperna.
:-) Sune