Hi,
mich würde mal interessiere, wie die Bahn eigentlich die 15 kV aus ihrer
Oberleitung praktisch nutzbar macht.
Ich meine, so eine Lok zieht doch locker 500 kW aus der Leitung, vom
Anlaufstrom eines ICE mal ganz zu schweigen.
Für 100W Leistung im Trafo kann man bei normalen 230V locker ein Kilo
einplanen, bei 15 kV wirds bestimmt nicht weniger.
Das wären dann pro kW 10 Kilo, also 5 Tonnen Trafo. Kann ich mir fast
nicht vorstellen, dass da in jeder Lok 5 Tonnen Kupfer nur für den Trafo
spazierengefahren werden.
Andererseits wäre es mir auch neu, dass Schaltnetzteile mit 15 KV
zurechtkommen. Da haut es doch jeden Halbleiter gnadenlos durch?
Wie machen die das?
blitzbirne schrieb:> Kann ich mir fast> nicht vorstellen, dass da in jeder Lok 5 Tonnen Kupfer nur für den Trafo> spazierengefahren werden.
Warum denn nicht, schwer muss die Lok sowieso werden, weil sie sonst nur
kleinere Lasten ziehen kann.
jfhjfh
blitzbirne schrieb:> Ich meine, so eine Lok zieht doch locker 500 kW aus der Leitung
ICE3 hat 8000kW Nennleistung, beim Anfahren auch mehr. Die arbeiten mit
einem Umrichtersystem.
Die alte IC Lokbaureihe 103 hatte ca. 7500kW und war meines Wissens noch
mittels Trafo und Widerständen gesteuert.
Der Andere schrieb:> ICE3 hat 8000kW Nennleistung, beim Anfahren auch mehr. Die arbeiten mit> einem Umrichtersystem.
Wo ist beim ICE eine Lock? Wenn die Fahrleitung vereist ist, wird er
von einer Dampfloch abgeholt. Ganz oft.
@blitzbirne (Gast)
>mich würde mal interessiere, wie die Bahn eigentlich die 15 kV aus ihrer>Oberleitung praktisch nutzbar macht.
Mit einem Trafo und dahinter einem passenden Umrichter auf Thyristor -
oder IGBT-Basis.
>Ich meine, so eine Lok zieht doch locker 500 kW aus der Leitung, vom
Scherzkeks! Der ICE zieht bei Maximalleistung 2x6,5MW!, das sind
13000kW!
Normale E-Loks liegen auch bei um die 2-3MW.
>Anlaufstrom eines ICE mal ganz zu schweigen.
Der wird elektronisch begrenzt.
>Für 100W Leistung im Trafo kann man bei normalen 230V locker ein Kilo>einplanen, bei 15 kV wirds bestimmt nicht weniger.
Das ist weniger eine Frage der Spannung als Leistung. Außerdem werden
Trafos mit steigender Nennleistung immer effizienten, auch vom
Gewichts/Leistungsverhältnis. Ein 1MW Trafo wiegt deutlich weniger als
10x100kW Trafos, das geht teilweise mit 1/P^2 und mehr ein.
>Das wären dann pro kW 10 Kilo, also 5 Tonnen Trafo.
Ein Leichtgewicht. Eine mittlere E-Lok wiegt 80t.
> Kann ich mir fast>nicht vorstellen, dass da in jeder Lok 5 Tonnen Kupfer nur für den Trafo>spazierengefahren werden.
Im Trafo ist auch viel Eisen, vor allem bei 16 2/3 Hz. Und bei einer Lok
hilft es kaum, Gewicht zu sparen, denn die muss eine Mindestmasse haben,
um den Zug ziehen zu können.
>Andererseits wäre es mir auch neu, dass Schaltnetzteile mit 15 KV>zurechtkommen. Da haut es doch jeden Halbleiter gnadenlos durch?
Das in deinem PC sicherlich. Wenn es aber Profis auch dem Hochspannungs-
und Leistungselektronikbereich bauen, dann nicht.
>Wie machen die das?
Mit Know How und spannungsfesten Bauteilen. IGBTs gibt es als
Einzelstück bis 6-7 kV, IGBTs bis knapp 3kV. Darüber muss man in Reihe
schalten. Das geht, wenn gleich es mit einigem Aufwand verbunden ist.
@Der Andere: Widerstände gab es bei der 103 nur für die elektrische
Bremse. (Heute wird, sofern möglich, ja auf Rückspeisung gesetzt.)
Die klassische Schaltung der elektrischen Lok war ein dicker Trafo, der
(meist sekundärseitig, es gab auch Ausnahmen, wo das primär gelöst war)
n Anzapfungen hatte, und mittels dieser Anzapfungen die Fahrstufen
realisiert waren.
Heute hat man "feste" Trafos, dahinter einen Gleichrichter, ne
ordentliche Zwischenkreiskapazität, und anschließend Frequenzumrichter,
die daraus dann drei Phasen mit passender Frequenz und Spannung
generieren. Natürlich alles in "ausreichend dick".
Beim ICE 3 und nachfolgenden hat man statt der richtig dicken Technik
auf etwas dünnere Technik, dafür aber in größerer Anzahl gesetzt. Die
jeweiligen Komponenten kommen innerhalb eines Zuges mehrfach vor.
Hi,
Fig. 202 und 203
http://www.eisenbahnen-der-welt.de/typo/index.php?id=130
Die 153 hatte noch eine LSL-Schaltung (in etwa TTL-Logik aber sog.
"langsame störsichere Logik" @Siemens). Weil es dafür keinen Ersatz mehr
gab (DDR), hat man die Lok ausgemustert. Im Prinzip dasselbe wie mit dem
Drehtransformator im Beispiel oben, nur eben mit "Logik".
OT<Das Fahren der Lok konnte den "Neuen" aus der Fahrbereitschaft auf
unbekannten S-Bahnstrecken einiges Können abverlangen.
Denn, entweder schießt die Lok über den Bahnsteigbereich hinaus oder
fährt sich wegen Übervorsicht eine Verspätung ein.
Wieso?
Weil die Lok in der höchsten Fahrstufe automatisch den Bremsvorgang
einleitet, wird nur ein bißchen "nach unten" korrigiert. (Ist nicht wie
Autofahren!)
Das ist ja der Tricky-LSL-Logik zu verdanken.>/OT
il treno al contrario va
ciao
gustav
Hi,
musste 143 statt 151 heißen, sorry...
siehe auch hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/DR-Baureihe_243
unter Punkt Konstruktion:
"...Die Steuerbefehle des Triebfahrzeugführers und die
Statusinformationen der Geräte laufen in einem komplexen
Elektronikschrank, ausgeführt in Langsame-störsichere-Logik-Technik,
zusammen...."
ciao
gustav
blitzbirne schrieb:> Das wären dann pro kW 10 Kilo, also 5 Tonnen Trafo. Kann ich mir fast> nicht vorstellen, dass da in jeder Lok 5 Tonnen Kupfer nur für den Trafo> spazierengefahren werden.
das wären dann aber nicht 5to Kupfer sondern 5to Trafo.
ganz grob geschätzt hat es eher so 250Kg Kupfer in einem solchen Trafo.
Der Rest sind Eisenkern und Spulenkörper.
dann Isolierungen, Öl...
> Elektroloks gibt es schon gaaaanz lange.> Da waren Halbleiter noch lange nicht erfunden.> Die entscheidendende Erfindung war die des Transformators.
Abgesehen von Strassen-/Stadtbahnen gab/gibt es auch viele Loks, die mit
DC laufen, u.a. in Frankreich und Holland.
Die Fahrstufen erhält man durch die Kombination von
Reihen-/Parallelschaltung von je 2 Reihenschlussmotoren sowie
Feldschwächstufen.
Das Pendant zur deutschen BR110 usw. in den Niederlanden muss dabei mit
nur 1,5 kV auskommen (die bei Vollast natürlich ganz schön nachgeben);
entsprechend kräftig sind die "Wäscheleinen" (1 Tragseil, 2 Leiterseile
mit z.B. je 150 mm²) bemessen:
https://de.wikipedia.org/wiki/NS-Baureihe_1600http://www.lokfotos.de/fotos/1991/0504/12095.jpg
> Genau 16 2/3 Hz! Und zwar hundertprozentig.
'Genau' geht schon mal genau gar nicht. - Lt. Wikip.:
"Der Toleranzbereich für 16,7-Hertz-Systeme im Bahnstromnetz beträgt
16,5 Hertz bis 16,83 Hertz während 99,5 % eines Jahres und 15,67 Hertz
bis 17,33 Hertz während der restlichen 0,5 % eines Jahres".
Nebenbei, weshalb 50/3 ? Weil man dann einen 2 poligen Generator mit
einem 6 poligen Motor antreiben kann. Macht exakt einen Drittel der
Netzfrequenz...
Sapperlot W. schrieb:> Nebenbei, weshalb 50/3 ? Weil man dann einen 2 poligen Generator mit> einem 6 poligen Motor antreiben kann. Macht exakt einen Drittel der> Netzfrequenz...
nur wenn es beides Synchron Geräte sind, weil das aber nicht immer der
Fall ist gibt es einen Schlupf-
Die Sache mit den 16,7 Hz und 16 2/3 Hertz ist historisch aus der
Erzeugung des Bahnstromes in zentralen Umformerwerken begründet.
Ursprünglich wurden eigene Kraftwerke mit entsprechenden einphasigen
Generatoren errichtet, auch heute gibt es noch Kraftwerke, in denen eine
"Bahnmaschine" steht, die ins zenrale 110-kV-Bahnstromnetz einspeist.
Einen Bahnstrommast erkennt man daran, dass auf den Traversen rechts und
links nur zwei statt drei Leiterseile hängen. In den 60er Jahren gab es
dann die Variante des sog. Umformerwerkes, das mittels einer
Motor-Generator-Kombination aus dem "normalen" 50-Hz-Drehstrom 16 2/3
Hertz Bahnstrom gemacht hat. Die Bahnmaschine hat dabei nur ein Drittel
der Polpaare der Drehstromseite, d.h. es ist kein Getriebe nötig. Da das
Bahnstromnetz ein "Frequenzweiches" Netz ist, ist auf der 50-Hz-Seite
ein Drehstromasynchronmotor verbaut, der mittels doppelter Speisung
(Rotorwicklungen werden mit einem Wechselstrom von der Differenzfrequenz
zwischen realer und Synchrondrehzahl gespeist) betrieben wird.
Hat das "frequenzharte" Drehstromnetz genau 50 Hz, wie es "die Regel"
ist, und das Bahnnetz 16 2/3 Hertz, so hat das in den Rotorwicklungen
einen Gleichstrom zur Folge, d.h. die Asynchronmaschine wird als
Synchronmaschine betrieben. In diesem Nennbetriebspunkt traten zwei
Probleme an der 50-Hz-Maschine auf:
1. ungleichmäßiger Schleifringverschleiß
2. Thermische Probleme der am stärksten bestromten Rotorwicklung, welche
dem 1,41-fachen des sonst auftretenden (Effektiv-)Stromes ausgesetzt
war.
Um diesem Problem aus dem Weg zu gehen, wurde die Sollfrequenz auf 16,7
Hertz angehoben, sodass bei perfekt ausgeregelter Netzfrequenz immernoch
ein (wenn auch "langsamer") Wechselstrom ("Schlupf") auftritt.
Im Nordosten Deutschlands gab es dagegen viele dezentrale Netze, welche
mittels Synchron-Synchron-Maschinensätzen auf Eisenbahnwaggons die
Umformung betrieben. Diese haben, wie der Name schon sagt, stets eine
Inselspeisung zur Folge, da das zentrale Netz "weglaufen" kann. Dort
gibt es dann "echte" 16 2/3 Hertz, die so stabil sind, wie das speisende
50-Hz-Netz. Einer E-Lok, welcher Machart auch immer, sind ein paar
Zehntelhertz jedoch herzlich egal.
Erich schrieb:> Elektroloks gibt es schon gaaaanz lange.> Da waren Halbleiter noch lange nicht erfunden.> Die entscheidendende Erfindung war die des Transformators.
Genau - auf Youtube gibt's auch Videos von alter E-Lok Technik in
Action, z.B. https://www.youtube.com/watch?v=8v9TCnF3lRw
Hallo
das die Nennfrequenz des Bahnstroms leicht verändert wurde hängt damit
zusammen das man wohl Gleichströme in den Generatoren der Kraftwerke
verhindern wollte wenn man den "Erklärungen" im Netz glauben darf.
Ich gehe mal davon aus das diese Aussage im Kern korrekt ist.
Warum ich jetzt aber Erklärung in Anführungsstrichen geschrieben habe
ist der Grund meiner Anschlussfrage:
Gibt es eine verständliche (!) Erklärung, bzw. auch langwierige (Aber
kein ganzes Buch, oder E-Technik Grundstudium) Herleitung die möglichst
aus der Praxis heraus, ohne Nutzung der sehr anspruchsvollen
Wechselstrommathematik mit Bildhaften Vergleichen diesen Sachverhalt,
physikalisch, technisch korrekt(!) erklärt?
Flanders
