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.
Und das der Bahnstrom nur eine Frequenz von 16,6Hz hat, macht den Trafo in der Leistungsklasse nochmal deutlich schwerer...
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 schrieb: > Andererseits wäre es mir auch neu, dass Schaltnetzteile mit 15 KV > zurechtkommen. Da haut es doch jeden Halbleiter gnadenlos durch? https://de.wikipedia.org/wiki/Hochspannungs-Gleichstrom-%C3%9Cbertragung das sind also die 15KV recht wenig. > Kann ich mir fast > nicht vorstellen, dass da in jeder Lok 5 Tonnen Kupfer nur für den Trafo > spazierengefahren werden. 5 Tonnen sind nichts bei einer E-Lok - die brauchen Masse, damit sie etwas ziehen können. https://de.wikipedia.org/wiki/Bombardier_Traxx 80Tonnen!
@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.
R. M. schrieb: > Und das der Bahnstrom nur eine Frequenz von 16,6Hz. Christian M. schrieb: > 16,7Hz! > Gruss Chregu 16,6 oder 16,7 sind ja Physikersprech, für die ist PI auch 3 und reicht als Genaugkeit aus :) Physiker: "Pi ist gleich drei, für genügend kleine Pi und große 3." https://www.familie-ahlers.de/wissenschaftliche_witze/mathematiker_und_physiker_witze.html und ich dachte immer 16 2/3Hz bietet einer mit?
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Frueher 16 2/3 jetzt 16,7. https://www.techniker-forum.de/thema/bahnstrom-16-hz-gegenueber-16-7-hz.89578/ jfhjfh
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
Elektroloks gibt es schon gaaaanz lange. Da waren Halbleiter noch lange nicht erfunden. Die entscheidendende Erfindung war die des Transformators. Steht alles hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Geschichte_des_elektrischen_Antriebs_von_Schienenfahrzeugen Die "Regelung" macht(e) der Lokführer über die Umschaltung der sekundären Schaltstufen. So' alter Lok-Trafo sieht so aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolokomotive#/media/File:TrafoAW.jpg Der Rest steht da, auch moderneres Zeugs: https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrolokomotive Gruss
> und ich dachte immer 16 2/3Hz > bietet einer mit? https://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#16.E2.80.AF2.E2.81.843_Hz_gegen.C3.BCber_16.2C7_Hz
Joachim B. schrieb: > und ich dachte immer 16 2/3Hz > > bietet einer mit? 50/3 Günstig sind aus technischen Gründen aber 16.7 Hz https://de.wikipedia.org/wiki/Bahnstrom#16.E2.80.AF2.E2.81.843_Hz_gegen.C3.BCber_16.2C7_Hz
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Joe F. schrieb: > 50/3 falsch lesen bildet: jfhjfh schrieb: > Frueher 16 2/3 jetzt 16,7. > > https://www.techniker-forum.de/thema/bahnstrom-16-hz-gegenueber-16-7-hz.89578/ danke für den Link, wieder was gelernt, aber ob nun 16.6 Hz, 16.7 Hz oder 50 2/3 Hz ist eh egal 1. alles in der Toleranz und 2. bei modernen Umrichtermaschinen / HGÜ-Kurzkupplungen auch egal.
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...
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Christian M. schrieb: > R. M. schrieb: >> Bahnstrom nur eine Frequenz von 16,6Hz > > 16,7Hz! > > Gruss Chregu Genau 16 2/3 Hz! Und zwar hundertprozentig.
> 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_1600 http://www.lokfotos.de/fotos/1991/0504/12095.jpg
Quark schrieb: > Genau 16 2/3 Hz! Und zwar hundertprozentig. ist der absolute Wunsch aber nie die Realität. ???unfehlbar ist nur der Papst per Dekret! ich lese und tendiere eher hierzu https://www.techniker-forum.de/thema/bahnstrom-16-hz-gegenueber-16-7-hz.89578/ https://www.techniker-forum.de/thema/bahnstrom-16-hz-gegenueber-16-7-hz.89578/#post-475321 Die Bahnstromfrequenz ist keine Konstante und irgendwo i.d.R. von 16,6 bis 16,7 Hz also AUCH bei 50 2/3 Hz
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Quark schrieb: > Genau 16 2/3 Hz! Und zwar hundertprozentig. Dein Name passt gut zu Deinem Geschreibsel. :-(
> 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
Thomas E. schrieb: > Genau - auf Youtube gibt's auch Videos von alter E-Lok Technik in > Action, z.B. https://www.youtube.com/watch?v=8v9TCnF3lRw Faszinierend! WONK! BLITZ! 20kW mehr.
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