Hallo
auch wenn nicht mehr ganz aktuell hier erst einmal ein Zitat bezüglich
der Frequenzunstellung beim 16 Hz Bahnstrom.
"Umstellung der Bahnnetzfrequenz von 16 2/3 auf 16,70 Hz
Die am 16. Oktober 1995 (12:00 Uhr) erfolgte Umstellung (zunächst erst
für ein Jahr Versuchsbetrieb) der Netzfrequenz von Deutschland
(zentrales Netz), Österreich und Schweiz von 16 2/3 Hz auf 16,700 Hz hat
technische Ursachen. Üblicherweise wird die Bahnfrequenz ständig in
einem schmalen Toleranzband (+2/-3 % bzw. in absolutwerten 16 1/3 - 17,0
Hz) auf und ab geregelt, da Lastschwankungen infolge der Traktion
auftreten. Die rotierenden Bahnumformer (Drehstromasynchronmaschinen mit
Schleifringläufern) werden allerdings bei geringen Lastschwankungen im
Bahnenergieversorgungsnetz - also einer relativ steifen Frequenz von 16
2/3 Hz - thermisch stark beansprucht. Bei einem "Dauerbetrieb" bei
diesen 16 2/3 Hz geht die Schlupffrequenz der Drehstromasynchronmaschine
gegen Null (Synchronlauf), was zur Folge hat, das eine der drei
Drehstromwicklungen von einem erheblichen Gleichstrom durchflossen wird
(Unregelmäßigkeiten an Kohlebürsten und Schleifringen). Die Erwärmung
durch die Gleichstrombeanspruchung kann zu einer Auslösung des
thermischen Überlastschutzes führen. Es soll also mit der Verschiebung
der Regelmitte um (nur) 0,2 % auf eine Sollfrequenz von 16,700 Hz (also
um 0,033 Hz) das Auftreten vom synchronen Betriebszustand minimiert
werden.
Für das dezentral versorgte Netz der DB Energie
(Synchron-Synchron-Frequenzumformer, frequenzstarre Kupplung) und auch
für die Netze in Schweden und Norwegen gilt weiterhin die exakte
Sollfrequenz von 1/3*50 Hz = 16 2/3 Hz." (Quelle:
http://www.bahnstrom.de/bahnstromsysteme/home.htm )
Also ist die Umstellung deshalb erfolgt um einen Gleichstrom im
Generator bei Synchronlauf zu verhindern. Meine Frage ist aber nun warum
dieser Synchrone Zustand nicht bei 16,7 Hz auftritt, es muß doch
weiterhin geregelt werden, bzw. das Netz hat ja immer noch die gleiche
Steifigkeit da die eingepeiste Leistung ja gleich geblieben sein wird.
Und warum wird bei den dezentralen Netz der DB und in Schweden und
Norwegen weiterhin 16 2/3 Hz verwendet ? Dort gelten doch auch die
gleichen physikalischen (elektrischen) Gesetze.
mfg
E-Train
Ich glaube, das erklärt sich nur bei 2 Generatoren.
50Hz -> 16 2/3 Hz:
Mechanisch 3:1.
Wenn wirklich 16 2/3 Hz rauskommen, transportiert dieser Wandler keine
Leistung, denn eine Asynchronmschine braucht Schlupf um Leistung
übertragen zu können.
Der Betriebszustand tritt also nur auf, wenn andere Kraftwerke genau so
viel Leistung ins Bahnnetz einspeisen, daß 16 2/3 Hz bereits erreicht
sind, der Wander also eigentlich überflüssig ist. Offenbar erreicht man
das durch bessere Regelung immer häufiger als früher "die Bahn macht
sich ihren ganzen Strom selber".
Dann fliesst der genannte Strom, und zwar ein bischen weil die 3 Phasen
nicht ganz identisch sind und eine am weitesten abweicht und daher dort
baulich bedingt am meisten fliesst.
Daher setzt man absichtlich die Sollfrequenz weg von der 16 2/3, und
zwar etwas höher. Die Generatoren arbeiten dann so, daß sie ein wenig
Strom vom Bahnnetz ins Stromnetz transportieren, der "Gleichstrom"
fliesst langsam abwechselnd über alls 3 Phasen und verschleisst die
Kohlebürsten gleichmässig.
Es get aber wohl um minimale Effekte, Norwegen stört das nicht.
Besser wäre es gewesen, mit der Ausmusterung der letzen Krokodil gleich
das ganze Bahnnetz auf 50Hz umzustellen wie es der Rest der Welt auch
hat.
Alles tolle Mutmassungen hier.
Ausnahmsweise stimmt mal ein Artikel bei Wikipedia:
16⅔ Hz gegenüber 16,7 Hz
http://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#16.E2.85.94_Hz_gegen.C3.BCber_16.2C7_Hz
Das Problem wird also durch "moderne" Leistungselektronik verursacht.
Die klassischen gleitenden Netzkupplungsumformer haben diese Probleme
nicht.
Ansonsten gilt wie immer:
Nachlesen bei Prof. Richter - Elektrische Maschinen Bd.1-5
Danach sollten keine Fragen mehr offen sein.
mfg
> Wenn wirklich 16 2/3 Hz rauskommen, transportiert dieser Wandler keine> Leistung, denn eine Asynchronmschine braucht Schlupf um Leistung> übertragen zu können.
Das sind doch keine Asynchronmaschinen mit Kurzschluss-Läufer. Hier sind
die Anschlüsse der Rotorwicklung über Schleifringe/Bürsten herausgeführt
und werden von einem Wechselrichter gespeist.
Die Frequenz des Rotor-Stroms entspricht der Schlupf-Frequenz, also der
Differenz zwischen mechanischer Drehzahl und der elektrischen Frequenz.
Deshalb kann so eine Maschine (im Gegensatz zur Asynchronmaschine mit
Kurzschluss-Läufer) auch bei synchroner Drehzahl Leistung übertragen,
die Schlupf-Frequenz ist dann 0 Hz. Deshalb fließt im Rotor Gleichstrom,
was zu den genannten Problemen führt.
Der doppelt gespeiste Asynchrommotor/Generator hat einen Rotor.
Hier wird die Erregungsspannung dreiphasig eingespeist.
Siehe http://haarschnitt.tripod.com/
Der Dieter schrieb:> Der doppelt gespeiste Asynchrommotor/Generator hat einen Rotor.
Welch fundamentale Erkenntnis. ;-)
Außer Linearmotoren dürfte so ziemlich jeder Motor einen Rotor haben ...
> Siehe http://haarschnitt.tripod.com/
Die Seite bringt das, was sie verspricht. Was soll das?
Jörg Wunsch schrieb:> Was soll das?
Äh mist,
der Tadel trifft mich zu recht.
Ich wollte ein paar Weisheiten sowie einen Link mit einem Video zum
doppeltgespeisten Asynchrommotor/Generator zum Besten geben.
Der Link ist irgendwie weg, finde es auch im Verlauf nicht wieder :-(
Der doppelt gespeiste Asynchrommotor/Generator hat zweimal drei
Anschlüsse.
Das eine Anschlusstripel ist die Drehstromwicklung des Stators, das
andere Anschlusstripel speist über Kohlebürsten die Rotorwicklung.
Wenn der Asynchrommotor/Generator als Generator arbeitet, wird die
Statorwicklung mit dem Netz verbunden. Die Rotorwicklung wird mit einem
Frequenzumrichter verbunden. Der Frequenzumrichter muß eine
Dreh-Frequenz liefern, die zusammen mit der mechanischen Drehfrequenz
die Netzdrehfrequenz ergibt.
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