• 0 głosów - średnia: 0
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Sterowanie napędem w modernizowanych i nowych lokomotywach
#1
Koledzy, mam techniczne pytanie i prośbę o jak najprostsze objaśnienie laikowi, jak w praktyce wygląda sterowanie napędem w modernizowanych i nowych lokomotywach? Chodzi mi o kwestię powiązania systemu sterowania występującego w modernizacjach lub nowo zbudowanym taborze krajowym - wg broszurek producentów - tj. najczęściej firm: a samym napędem. Jak to działa?

Rozumiem, że powiązanie systemu sterowania (od zadajnika prędkości w formie joysticka przez komputer sterujący aż do samego napędu) w pojazdach z asynchronicznym napędem ma miejsce w falownikach i jest realizowane za pośrednictwem magistrali CAN. Czy dobrze rozumiem, że zmiana częstotliwości w falowniku zmienia prędkość obrotową silnika elektrycznego, a dane do tego pochodzą z magistrali CAN, do której jest podłączony zadajnik prędkości przez dodatkowy komputer? Proces ten chyba następuje w nowoczesnych falownikach wykonanych w technologii IGBT z modułem modulowania szerokości impulsów (PWM).

NES i Medcom mają w ofercie falowniki, ale np. ta druga firma chwali się kompleksowym systemem sterowania np. w 19WE: http://www.medcom.com.pl/main/galeria_odslona.php?id=18 (NB: komunikat błędu widoczny na fotografii monitorka). Nazywa go TCMS. Czy znane są szczegóły, na jakich produktach jest oparty system TCMS? Może Lokela?

A jak sterowanie napędem jest realizowane w modernizowanych lokomotywach spalinowych z zadajnikiem prędkości w formie joysticka, w których są silniki na prąd stały? Co występuje w miejscu falownika z ww. przykładu?
  Odpowiedz
#2
Jeżeli jest silnik na prąd stały reguluje się szerokość impulsów, przez co reguluje się średnie napięcie na silniku (tym samym jego prędkość obrotową. Przy silniach asynchronicznych reguluje się częstotliwość, a tym samym jego prędkość obrotową (wynika to z zasady działania silnika). Ideą działania wszelkich układów prędkości zadanej jest powiązanie sygnałów z "gruntu" z sygnałami regulującymi napęd. Czyli: maszynista zadaje prędkość na zadajniku, z "gruntu" dociera informacja, że prędkość zadana jest większa od rzeczywistej, więc sterownik przekształtnika zwiększa prąd(częstotliwość). Analogicznie przy hamowaniu z wykorzystaniem silników trakcyjnych. Oczywiście wykonanie i szczegóły techniczne to tajemnica producenta (do tego stopnia, że np. w tramwajach 116Nd obsługa Alstomu dostawała falownik jako czarną skrzynkę z opisanymi zaciskami).

W spalinówkach z przekładnią elektryczną reguluje się wzbudzenie -tym samym moc lokomotywy (po włączeniu tempomatu przejmuje on rolę zadajnika-raczej nie sprawdza się).
Po pierwsze, wolę pić wódkę niż pisać wiersze.
PL-KSL
  Odpowiedz
#3
rustsaltz napisał(a):Jeżeli jest silnik na prąd stały reguluje się szerokość impulsów, przez co reguluje się średnie napięcie na silniku (tym samym jego prędkość obrotową. Przy silniach asynchronicznych reguluje się częstotliwość, a tym samym jego prędkość obrotową (wynika to z zasady działania silnika). Ideą działania wszelkich układów prędkości zadanej jest powiązanie sygnałów z "gruntu" z sygnałami regulującymi napęd. Czyli: maszynista zadaje prędkość na zadajniku, z "gruntu" dociera informacja, że prędkość zadana jest większa od rzeczywistej, więc sterownik przekształtnika zwiększa prąd(częstotliwość). Analogicznie przy hamowaniu z wykorzystaniem silników trakcyjnych. Oczywiście wykonanie i szczegóły techniczne to tajemnica producenta (do tego stopnia, że np. w tramwajach 116Nd obsługa Alstomu dostawała falownik jako czarną skrzynkę z opisanymi zaciskami).

W spalinówkach z przekładnią elektryczną reguluje się wzbudzenie -tym samym moc lokomotywy (po włączeniu tempomatu przejmuje on rolę zadajnika-raczej nie sprawdza się).

Dziękuję za odpowiedź. Czy ten "regulator obrotów" dla kolejowych silników na prąd stały też nazywa się falownikiem, czy inaczej?
  Odpowiedz
#4
Niekoniecznie. Falownik to tylko jedna z metod. Więcej o metodach rozruchu znajdziesz w naszej encyklopedii: http://www.forumkolejowe.pl/lokomotywy- ... -vt598.htm
Po pierwsze, wolę pić wódkę niż pisać wiersze.
PL-KSL
  Odpowiedz
#5
rustsaltz napisał(a):Niekoniecznie. Falownik to tylko jedna z metod. Więcej o metodach rozruchu znajdziesz w naszej encyklopedii: http://www.forumkolejowe.pl/lokomotywy- ... -vt598.htm

Dziękuję za odpowiedź. Znalazłem już wcześniej ten artykuł, ale jak dla mnie... jest nieco zawiły technicznie.
  Odpowiedz
#6
yahya napisał(a):NES i Medcom mają w ofercie falowniki, ale np. ta druga firma chwali się kompleksowym systemem sterowania np. w 19WE: http://www.medcom.com.pl/main/galeria_odslona.php?id=18 (NB: komunikat błędu widoczny na fotografii monitorka). Nazywa go TCMS. Czy znane są szczegóły, na jakich produktach jest oparty system TCMS? Może Lokela?

Medcom-owy TCMS na SM42 6Dg/B używa - jako nadrzędnego sterownika - sprzęt szwajcarskiego Selectron-a

Cytat: A jak sterowanie napędem jest realizowane w modernizowanych lokomotywach spalinowych z zadajnikiem prędkości w formie joysticka, w których są silniki na prąd stały? Co występuje w miejscu falownika z ww. przykładu?

W dotychczas realizowanych w Polsce modernizacjach, nic szczególnego, co zasadniczo odróżniałoby je od lokomotyw spalinowych przed modernizacją - nie występuje.
Pzdr.

[ Dodano: 2014-09-26, 11:46 ]
yahya napisał(a):Czy ten "regulator obrotów" dla kolejowych silników na prąd stały też nazywa się falownikiem, czy inaczej?

Przekształtnik impulsowy DC/DC zwany jest chopperem.

[ Dodano: 2014-09-26, 11:52 ]
rustsaltz napisał(a):W spalinówkach z przekładnią elektryczną reguluje się wzbudzenie -tym samym moc lokomotywy (po włączeniu tempomatu przejmuje on rolę zadajnika-raczej nie sprawdza się).

Przy dobrym algorytmie sterowania - układ prędkości zadanej jest całkiem przyjemny i sprawdza się. Korzystam z niego codziennie. Owszem przy bardzo małych prędkościach (10-20 km/h) żal patrzyć jak się "męczy" i go wyłączam.
Pzdr.
  Odpowiedz
#7
Cytat:Przy dobrym algorytmie sterowania - układ prędkości zadanej jest całkiem przyjemny i sprawdza się. Korzystam z niego codziennie. Owszem przy bardzo małych prędkościach (10-20 km/h) żal patrzyć jak się "męczy" i go wyłączam.
Może po "rozbujaniu" pociągu i większej prędkości się sprawdza, ale jakoś bałbym się powierzyć temu rozruch od 0 Wink. No i co z wyczuciem hamowania?
Po pierwsze, wolę pić wódkę niż pisać wiersze.
PL-KSL
  Odpowiedz
#8
rustsaltz napisał(a):Może po "rozbujaniu" pociągu i większej prędkości się sprawdza, ale jakoś bałbym się powierzyć temu rozruch od 0 Wink. No i co z wyczuciem hamowania?

UPZ jest szczególnie przydatny przy ruszaniu od zera. Zwłaszcza gdy stoimy na podjeździe, albo są trudne warunki i słaba przyczepność kóło-szyna. UPZ męczy się przy stabilizacji niskich prędkości, gdy opory ruchu pociągu są małe, lokomotywa dysponuje jeszcze dużą nadwyżką siły pociągowej (na ST45 i tak można ustawiać maksymalną dostępną moc w zakresie 30%-100% z krokiem 10% z domyślnej-maksymalnej 50% ). Na elektrowozie np. typu Skoda E163 nie ma problemu. Na spalinówce występują wtedy szkodliwe wahania obrotów i mocy (silnik "buja się", spala więcej paliwa i zużywa się szybciej). Funkcję hamowania z UPZ wyłączam. Hamowanie zespolonym przez UPZ nie sprawdza się nawet na supernowoczesnym Eurosprinterze np. w Republice Czeskiej na systemie 3kV DC. Tam programowo ED jest odłączany, bo nie wolno tam hamować rekuperacyjnie, a "ES" nie ma możliwości oddzielenia hamowania rekuperacyjnego od rezystorowego tzn. odizolowania się obwodu od sieci trakcyjnej i hamowaniu wyłącznie na opornik.
Pzdr.
  Odpowiedz
#9
6Dg potrafi wyłączyć hamowanie na UPZ?
Po pierwsze, wolę pić wódkę niż pisać wiersze.
PL-KSL
  Odpowiedz
#10
yahya napisał(a):Czy dobrze rozumiem, że zmiana częstotliwości w falowniku zmienia prędkość obrotową silnika elektrycznego, a dane do tego pochodzą z magistrali CAN, do której jest podłączony zadajnik prędkości przez dodatkowy komputer?

Mniej więcej.
Nastawnik (mogą być różne - z analogowym przetwornikiem - płynne zadawanie pozycji, lub ze skokowym zadawaniem (binarne sygnały) wpięty jest w moduł wejściowy PLC. Komputer pokładowy (CPU) odczytuje te pozycje i przekazuje poprzez CAN (ale niekoniecznie) do sterownika napędu (zwykle jakiś DSP etc), a ten na podstawie istotnych dla siebie danych (prędkość obr. silnika, pojazdu, prądy, napięcia, kierunek obrotów) oraz na podstawie zadanej przez PLC pozycji (można zdefiniować różnorako - od 0-100% albo np 10 pozycji w ogóle etc...) steruje silnikami - DC, AC - jakimikolwiek.

yahya napisał(a):dla kolejowych silników na prąd stały też nazywa się falownikiem, czy inaczej?
Czoper.

Cytat:6Dg potrafi wyłączyć hamowanie na UPZ?

Co rozumiesz poprzez "wyłączyć"?
Hamowanie zadawane przez maszynistę poprzez nastawnik hamulca - jest zawsze nadrzędny i napęd jest rozłączany.
  Odpowiedz
#11
@ zeus04 : Dziękuję serdecznie za odpowiedź! Faktycznie, na stronie Selectrona, w referencjach wymieniony jest Medcom z dostawą dla nich sterowników Selectron MAS 72x-T, 73x-T oraz Pesa (120Na dla Warszawy) z MAS 72x-T oraz 85x-T.

Mam prozaiczne pytanie: czy Kolega mógłby podać producenta samego zadajnika prędkości (joysticka) na znanych sobie zmodernizowanych lokomotywach w Polsce, np. tubostonce? Czy to wyroby Alfa Union (Czechy), jak na ST45? Widziałem też wyroby Schaltbau na Pesie 120Na oraz Gessmann.
  Odpowiedz
#12
yahya napisał(a):Mam prozaiczne pytanie: czy Kolega mógłby podać producenta samego zadajnika prędkości (joysticka) na znanych sobie zmodernizowanych lokomotywach w Polsce, np. tubostonce? Czy to wyroby Alfa Union (Czechy), jak na ST45? Widziałem też wyroby Schaltbau na Pesie 120Na oraz Gessmann.

Na 6Dg jest Lekov. Na elektrowozach jest czasami polski IPS Tabor z Poznania.
Pzdr.

[ Dodano: 2014-09-26, 14:27 ]
przewoz napisał(a):Co rozumiesz poprzez "wyłączyć"?
Hamowanie zadawane przez maszynistę poprzez nastawnik hamulca - jest zawsze nadrzędny i napęd jest rozłączany.

Czasem to wyłączenie jest za szybkie i trzeba się nakombinować przy prostych operacjach typu łaczenie/rozłączanie składu. Mam na myśli 6Dg/B. Inne są pomyślane dużo mądrzej Smile

[ Dodano: 2014-09-26, 14:47 ]
rustsaltz napisał(a):6Dg potrafi wyłączyć hamowanie na UPZ?

6Dg nie ma połączenia tempomat/hamulec. Tempomat w 6Dg steruje tylko napędem.
Medcom-owa wersja "B" przy 90 km/h wyświetla usterkę którą trzeba potwierdzić, a wcześniej sterownik napędu nawet w trybie sterowania ręcznego zdejmuje moc z silnika, czyli napęd mamy tam dostępny do ok. 89 km/h ;-D . Ładnie pokazal i wyjaśnił wszystko kolega:
http://www.youtube.com/watch?v=8-gHJid-b8g
Sterowanie powraca dopiero przy spadku prędkości do ok. 85 km/h i ręcznym potwierdzeniu "błędu".
NES-owa wersja "A" notorycznie i programowo przekracza zadaną prędkość o 5km/h :-O . Raz kolega nastawił 90, a tu silnik popędził go do 95 km/h :-O

Edit: błędu nie trzeba potwierdzać. Wystarczy poczekać aż prędkość spadnie do 85 km/h Smile
  Odpowiedz
#13
zeus04 napisał(a):6Dg nie ma połączenia tempomat/hamulec. Tempomat w 6Dg steruje tylko napędem.
Czyli po przekroczeniu prędkości zadanej (np. podczas jazdy na spadku) lokomotywa TYLKO i wyłącznie rozłączy napęd bez wdrażania hamowania?
Po pierwsze, wolę pić wódkę niż pisać wiersze.
PL-KSL
  Odpowiedz
#14
rustsaltz napisał(a):
zeus04 napisał(a):6Dg nie ma połączenia tempomat/hamulec. Tempomat w 6Dg steruje tylko napędem.
Czyli po przekroczeniu prędkości zadanej (np. podczas jazdy na spadku) lokomotywa TYLKO i wyłącznie rozłączy napęd bez wdrażania hamowania?

Dokładnie tak Smile
  Odpowiedz
#15
zeus04 napisał(a):Czasem to wyłączenie jest za szybkie
A, to jasne, aczkolwiek czasy zablokowania jazdy można przecież konfigurować programowo, przy czym to trzeba było zrobić, jak wychodziły pierwsze sztuki, a nie teraz Wink
Z resztą podobnie tempomat - nikt nie przymusił do regulacji tempomatu, to nie działa i już Smile
Na Gamie koledzy z Lotosu mieli to samo, przekraczanie prędkości o dobre kilka km/h. Ale chłopaki od softu się pobawili nastawami i jest lepiej. Zawsze mówię, że wszystko się da Smile
  Odpowiedz


Podobne wątki
Wątek: Autor Odpowiedzi: Wyświetleń: Ostatni post
Question Typowe, najczestsze usterki w lokomotywach EU/EP07 i EP09? Matt01 8 1 067 26.01.2020, 18:08
Ostatni post: rustsaltz
  PKP Cargo zamawia 31 nowych lokomotyw sześcioosiowych! norbis97 23 3 129 08.11.2019, 10:33
Ostatni post: Koni
  Luzowanie nowych lokomotyw wołodyjowskiIC 3 1 312 20.10.2016, 19:08
Ostatni post: zeus04
  Zeszyt o lokomotywach - teksty muzeumkolekcji 7 3 045 19.04.2016, 11:09
Ostatni post: muzeumkolekcji
  Zdalne sterowanie radiowe niemieckich lokomotyw manewrowych yahya 0 2 313 08.12.2013, 18:10
Ostatni post: yahya

Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości