RailUnion.net

Что значит - не каждый выпрямитель? Любой диод без проблем выпрямит ток частотой до нескольких десятков килогерц.

Да нет, не любой, а особенно силовые...

К сожалению прямые ссылоки на такие диоды найти довольно тяжело...вот например из того что можно купить.... 25кГц это предел (и то при токе всего 320А)

http://www.chip-dip.ru/catalog/1809.aspx

Это маленькие диодики со смешными токами могут на больших частотах работать....

Эх..Теперь не покуриш на работе

Давайте плясать от конечного звена в цепи энергетических преобразований: от электродвигателя с приводом на колёсную пару. Каким должен быть идеальный электродвигатель? Он должен 1) отдавать постоянную мощность при постоянном действующем напряжении на клеммах; 2) иметь постоянное сопротивление для источника питания (не зависящее от скорости вращения ротора); 3) иметь гиперболическую характеристику во всём диапазоне скоростей вращения и крутящих моментов (произведение скорости вращения ротора на крутящий момент =const и пропорционально напряжению на клеммах)...

Идеализация электродвигателя даёт возможность рассматривать систему по частям (сделать декомпозицию).

Так?

Теперь зададимся вопросом: чем этот идеальный электродвигатель питать?
1) из контактной сети; 2) от автономного электрогенератора (дизель-, паротурбо-, газотурбо-...), 3) от химического источника ЭДС (аккумулятора, элемента Лекланше, топливного элемента и т. д.).

Выбираем вариант автономного электрогенератора (пусть его вращает турбина). Как регулировать напряжение на его зажимах? Самое простое - изменением скорости вращения ротора.

У меня выходит, что теория k-Shultz оказывается верной для идеальных электродвигателей, описанных выше; т. е. для тех, которые не меняют электрического сопротивления во всём диапазоне скоростей вращения. Тогда турбина не "просаживается под нагрузкой", т. е. её можно оптимизировать для некоего фиксированного режима работы (как на воде или в воздухе).

Вместе с тем, Oleg пишет именно о специализированной, локомотивной турбине...

Что же нужно совершенствовать в первую очередь: турбогенератор или электродвигатель??

Pratt Kanvar писал(а): Выбираем вариант автономного электрогенератора (пусть его вращает турбина). Как регулировать напряжение на его зажимах? Самое простое - изменением скорости вращения ротора.

Самое простое - изменением тока обмотки возбуждения

Что же нужно совершенствовать в первую очередь: турбогенератор или электродвигатель??

Турбину. С генератором и ТЭД проблем нет.

1. Набирая позиции контроллера, машинист увеличивает подачу топлива и мощность двигателя внутреннего сгорания (частоту вращения вала генератора). Это приводит к повышению действующего напряжения на его зажимах. А как подача топлива может быть связана с током обмотки возбуждения?

2. Нам бы всё же прежде лучше взглянуть на характеристики серийного электродвигателя, чтобы решить: есть там проблемы или нет.

Pratt Kanvar писал(а): 1. Набирая позиции контроллера, машинист увеличивает подачу топлива и мощность двигателя внутреннего сгорания (частоту вращения вала генератора). Это приводит к повышению действующего напряжения на его зажимах.

А вот и нет.

Напряжение там будет полностью определяться схемой регулирования возбуждения генератора.

2. Нам бы всё же прежде лучше взглянуть на характеристики серийного электродвигателя, чтобы решить: есть там проблемы или нет.

Ни при чем тут характеристики.

Лучше, не мудрствуя лукаво, провести обычную студенческую лабораторную работу...

1. Взять серийный электродвигатель мощностью 0.3-0.5 мВт.

2. Подключить его к регулируемому стабилизированному (!) источнику ЭДС.

3. Плавно изменяя напряжение на электродвигателе раскрутить ротор до заданной скорости вращения (так, как если бы он работал на локомотиве).

4. При фиксированном напряжении источника ЭДС увеличивать сопротивление вращению ротора, замедлив его в пределе до нуля.

5. Записывать в лабораторном журнале: 1) скорость вращения, 2) крутящий момент на валу, 3) ток в цепи электродвигателя. Напряжение должно быть стабилизированным (не меняться в эксперименте).

6. Построить экспериментальные зависимости крутящего момента и тока двигателя от скорости вращения.

В идеальном случае произведение скорости на момент должно быть постоянным и равным мощности для заданного напряжения. Потребляемый от источника ток также не должен меняться. Если так оно и есть - значит, двигатель и вправду беспроблемный

Думаю, что это не так, хотя бы потому, что вблизи нулевой скорости вращения крутящий момент будет ограничен некоторым предельным значением.

Если двигатель окажется всё же не-идеальным, стОит обдумать схему переключения двигателей для обеспечения постоянства потребляемого от источника тока. На секции автономного локомотива шесть ТЭДов: их можно включить: 1) все последовательно; 2) три по два; 3) два по три; 4) все параллельно; 5) отключить один или несколько "лишних". Для исключения рывков при коммутации можно применить интеллектуальную тиристорную схему с "отсечкой" части площади импульсов, управляемую микропроцессором.

Вот после того, как мы разработаем "хорошую" схему управления ТЭДами - есть смысл ждать от турбинистов "хорошую" ГТ.

Pratt Kanvar писал(а): Вот после того, как мы разработаем "хорошую" схему управления ТЭДами - есть смысл ждать от турбинистов "хорошую" ГТ.

Все это уже проделано в 40-е годы. Различная группировка ТЭД, ктати, признана нерациональной. И законы регулирования тогда же были получены. Так что можно не мудрствовать, а ставить вопрос о локомотивной ГТУ, имеющей высокую приемистость и высокий к.п.д. на частичных режимах. И даже какими путями это достигается, описано еще у Бартоша.

Т.е. есть все, кроме самой ГТУ.

Pratt Kanvar писал(а): 1. Набирая позиции контроллера, машинист увеличивает подачу топлива и мощность двигателя внутреннего сгорания (частоту вращения вала генератора). Это приводит к повышению действующего напряжения на его зажимах.

Oleg вам правильно ответил. Возбуждение это единственный самый удобный способ регулирования напряжения.


А оборотами двигателя... А как вы будете держать напряжение оборотами при резком падении нагрузки? И соответственно про резком её повышении? двигатель ведь очень инерционный агрегат... даже чисто-электрикой тяжело напряжение держать (нехватает скорости реакции....всего за секунду можно перенапряжение раз в 100 получить)...для этого и всякие сериесные обмотки придумывают и прочие нечисти электромашинные

"Возбуждение это единственный самый удобный способ регулирования напряжения."

Регулирование напряжения - не самоцель. Это всего лишь ПЕРЕДАЧА мощности от ДВС на колёсные пары. Так что регулировать приходится именно мощность системы. А как это сделать, не меняя скорость вращения коленвала (и ротора генератора)??

"А как вы будете держать напряжение оборотами при резком падении нагрузки?"

Тогда прошу уточнить, в каких пределах меняется сопротивление сети, питающей группу электродвигателей... Я как упёртый баран буду на своём стоять: если электрика хорошая, НЕ ДОЛЖНО ОНО МЕНЯТЬСЯ. При гиперболической тяговой характеристике ЭД работает с постоянной мощностью (произведение силы тока на напряжение равно const во всём диапазоне скоростей вращения). Следовательно, электрическое сопротивление идеального ЭД - постоянная величина. А прибамбасы типа ослабления поля потому и нужны, что электродвигатель не-идеальный (так же как, впрочем и генератор, и дизель, и турбина )

Так что получается у нас присказка типа: "Что было первым: курица или яйцо?" "Кто виноват в том, что не удаётся создать достаточно эффективный газотурбовоз: турбинист или электротехник??" Или "Кто виноваТЕЕ??"

У каждого своя правда: электротехник требует от турбиниста "хорошую" турбину, а турбинист от электротехника "хороший" ТЭД. А идеальных машин и механизмов, увы, не бывает.

Просто существующий дизель ЛУЧШЕ подходит к существующему электродвигателю, чем турбина - вот и всё.

А от того, что студенты в мастерской-лаборатории повторят 70-летней давности эксперимент с электродвигателем (коих несколько поколений с тех пор должно было смениться) - им ничего не будет окромя пользы и прочных знаний.

А как это сделать, не меняя скорость вращения коленвала (и ротора генератора)??

Изменением тока возбуждения, уже ведь сказали, а частоту вращения и напряжение лучше держать всегда постоянной. это же гораздо проще чем например гонять дизель или турбину

Тогда прошу уточнить, в каких пределах меняется сопротивление сети, питающей группу электродвигателей... Я как упёртый баран буду на своём стоять: если электрика хорошая, НЕ ДОЛЖНО ОНО МЕНЯТЬСЯ. При гиперболической тяговой характеристике ЭД работает с постоянной мощностью (произведение силы тока на напряжение равно const во всём диапазоне скоростей вращения). Следовательно, электрическое сопротивление идеального ЭД - постоянная величина. А прибамбасы типа ослабления поля потому и нужны, что электродвигатель не-идеальный (так же как, впрочем и генератор, и дизель, и турбина )

Какэто постоянная мощность? Вы хотите сказать что когда тепловоз только тронулся и когда он едет почти накатом на перегоне у него постоянная мощность в двигателях? А куда она девается если не секрет? Вытекает на рельсы? ...посмотрите из любопытства на амперметры в тепловозе....они же не всегда один и тот-же ток показывают тоесть I<>const

Pratt Kanvar писал(а): Регулирование напряжения - не самоцель. Это всего лишь ПЕРЕДАЧА мощности от ДВС на колёсные пары. Так что регулировать приходится именно мощность системы. А как это сделать, не меняя скорость вращения коленвала (и ротора генератора)??

http://railbook.net/index.php?mod=books&ca...ge=5&getbook=25

Книга "Как устроен и работает тепловоз",
9 мегабайт. Внесет массу ясности в дискуссию.

"Как это постоянная мощность?"

Имеется в виду постоянная мощность ЭД при фиксированной позиции контроллера и фиксированном напряжении генератора.

"Это же гораздо проще чем например гонять дизель или турбину."

При наборе позиций контроллера частота вращения коленвала возрастает. Это слышно хотя бы по тону звука дизеля. Соответственно увеличивается и мощность.

А на фиксированной позиции мощность тепловоза должна быть постоянной, т. е. по идее не зависеть от скорости. Какие основания считать, что в таких условиях мощность ЭД должна меняться?

За ссылку спасибо.

Мощность ДВС пропорциональна произведению частоты вращения вала на крутящий момент. Следовательно, изменять её можно тремя путями:
1. Изменением частоты вращения вала.
2. Увеличением крутящего момента.
3. Тем и другим одновременно.

Как я понимаю, Garikk утверждает, что целесообразно зафиксировать частоту вращения (дабы не "гонять" двигатель) и менять крутящий момент (способ-2). Реально это означает, что меняется механическое сопротивление вращению ротора генератора, что заставляет машиниста управлять подачей топлива в двигатель, дабы поддерживать заданную скорость вращения вала. [Хотя в жизни явственно слышно, что при наборе позиций частота стука дизеля возрастает].

Этот 2-й метод подходит для электростанции, где частота вращения определяет частоту переменного напряжения (50 Гц, 3000 об/мин). Вот там менять её нельзя, а мощность (и сопротивление) нагрузки варьируется (кто-то подключается к сети, кто-то отключается). Но к локомотивному дизель-генератору какое это отношение имеет?

Что же касается турбины, об этом лучше у K-Shultz спросить. Обратите внимание: на его графиках увеличение мощности означает возрастание скорости вращения ротора. Возможно, он считает эффективным именно 1-й способ регулирования. Но тогда это означает, что при фиксированной частоте вращения ротора генератора электрическое сопротивление R и ток I сети, питающей ЭД не должны меняться... [тут Вы меня хоть на части режьте]. Частота вращения ротора жёстко связана с позицией контроллера.

Я не понимаю: почему нельзя после генератора поставить автотрансформатор (реактивный делитель напряжения, управляемый электромеханической системой на микропроцессоре):
http://img291.imageshack.us/img291/2883/delitelza2.gif
Тогда можно стабилизировать ток генератора и режимы турбины (она будет работать не хуже, чем на судне или самолёте).

Хоть я и не считаю себя "докой" в локомотивостроении, полагаю тем не менее, что спор этот пока невозможно разрешить ссылкой на эксперимент 70-летней давности.