32-000 UGRADNJA UREĐ LOKOMOTIVA 441 PREDPROJEKTNA ... i...

PROIZVODNI PROGRAM: − INŽENJERING − ŽELJEZNIČKA VOZILA − TRAMVAJI − TROLEJBUSI − STABILNA ŽELJ. POSTROJENJA − KONTROLA KVALITETE ŽELJEZNIČKIH VOZILA

Mat br: 0223506

ZA PROJEKTIRANJE, TRGOVINU I USLUGE

Tel/fax: 385 01 619 19 16 Žr: 2390001-11900315368

VESLAČKA 12B 10000 ZAGREB HRVATSKA(CROATIA)

MODIFIKACIJA: 0 DATUM: POTPIS:

Investitor: DEAL d.o.o. Veslačka 12b. Zagreb

Naručitelj: DEAL d.o.o. Veslačka 12b. Zagreb

Projektant: DEAL d.o.o. Veslačka 12b. Zagreb

Objekat: REKONSTRUKCIJA MONOFAZNE LOKOMOTIVE 441, HŽ1141

Br. projekta: 32-000

32-000

UGRADNJA UREĐAJA ZA POKRETANJE LOKOMOTIVA 441

PREDPROJEKTNA DOKUMENTACIJA

KNJIGA 1/0

Projektant voditelj: Putarek Ivica ing. Projektant željezničkih vozila

Projektant: Putarek Ivica ing. Projektant željezničkih vozila

Datum početka: Zagreb 15.2.1988

Datum završetka:

Modifikacija: 0

2 DEAL d.o.o. Zagreb HRVATSKA (CROATIA)

Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000

UGRADNJA UREĐAJA ZA POKRETANJE LOKOMOTIVA

441

Strana:2

SADRŽAJ:

ELEKTROLOKOMOTIVA 441 .............................................................................................................. 3 GLAVNE KARAKTERISTIKE LOKOMOTIVE ....................................................................................... 5 UREĐAJ ZA POKRETANJE LOKOMOTIVE ..................................................................................... 7 TEHNIČKE KARAKTERISTIKE ............................................................................................................... 8 DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI ......................................................................................................... 10 DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI ASEA ................................................................................................. 10 DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI KONČAR ........................................................................................... 13 I RADNA KARAKTERISTIKA ................................................................................................................ 15 II RADNA KARAKTERISTIKA ............................................................................................................... 16 III RADNA KARAKTERISTIKA ............................................................................................................. 16 IV RADNA KARAKTERISTIKA ............................................................................................................. 17 V RADNA KARAKTERISTIKA .............................................................................................................. 19 VI RADNA KARAKTERISTIKA ............................................................................................................. 19 UTJECAJ UREĐAJA NA KARAKTERISTIKE LOKOMOTIVE ............................................................ 20 VUČNI MOTOR ...................................................................................................................................... 22

VUČNE KARAKTERISTIKE ................................................................................................................ 29 LOKOMOTIVA SA PRENOSNIM OMJEROM 3,65 ............................................................................... 31 LOKOMOTIVE SA PRIJENOSNIM OMJEROM 3,1 ............................................................................... 47 PROBLEMI U RADU LOKOMOTIVE ................................................................................................ 57 BRZINOMJER ........................................................................................................................................... 57 TROFAZNI SUSTAV I GRIJANJE ........................................................................................................... 59 LOKOMOTIVA 441 SA STARIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM ............................................................................................................................. 59 LOKOMOTIVA SA STARIM TRANSFORMATOROM BEZ KROVNOG NAPONSKOG TRANSFORMATORA ................................................................................................................................ 63 LOKOMOTIVE SA NOVIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM65 LOKOMOTIVE SA NOVIM TRANSFORMATOROM BEZ KROVNOG MJERNOG TRANSFORMATORA68 LOKOMOTIVE SA ARNO PRETVARAČEM ............................................................................................. 70 PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA .......................................................................................... 73 PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA “A” ........................................................................................ 73 PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA “B” ........................................................................................ 74 LOKOMOTIVE SA STARIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM ............................................................................................................................. 74 LOKOMOTIVA SA STARIM TRANSFORMATOROM BEZ NAPONSKOG MJERNOG TRANSFORMATORA ................................................................................................................................ 76 LOKOMOTIVA SA NOVIM TRANSFORMATOROM I NAPONSKIM MJERNIM TRANSFORMATOROM77 MJERENJE TROFAZNOG NAPONA ...................................................................................................... 79 UPUTE ZA POPUNAVANJE MJERNIH LISTA ................................................................................ 82

ZAKLJUČAK ........................................................................................................................................... 85 LOKOMOTIVA 441-019 ........................................................................................................................... 86

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:3

ELEKTROLOKOMOTIVA 441

Elektrolokomotiva 441 je lokomotiva namijenjena za mješovitu vuču vlakova na ravničarskim i brdskim prugama (bivših) Jugoslavenskih željeznica i najbrojnija je lokomotiva na našim prugama. Lokomotiva je jednofazna izrađena za vuču vlakova prugama elektrificiranim naponom 25kV; 50Hz.

slika 1 lokomotive u depou Lokomotiva je rađena u nekoliko varijanti što omogućuje njezino bolje

korištenje prema zahtjevima vuče i pruge: 441-000 – bez električne kočnice, bez uređaja za podmazivanje bandaža,

bez mogućnosti rada u tandemu. Masa lokomotive je 78t, a osovinsko opterećenje 19,5t.

441-100 i 441-200 – nastavak su podserije 000 i imaju sve njezine

karakteristike. 441-300 – sa električnom kočnicom, mogućnošću rada u tandemu ali bez

uređaja za podmazivanje bandaža. Masa lokomotive je 80t, osovinsko opterećenje 20t. Maksimalna brzina je 120km/h.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:4

441-400 – sa električnom kočnicom, sa uređajem za podmazivanje

bandaža i sa mogućnošću vožnje u tandemu. Masa lokomotive je 80t, a osovinsko opterećenje 20t. Maksimalna brzina 120km/h.

441-500 – lokomotiva opremljena uređajem za podmazivanje bandaža,

bez elektrokočnice i bez mogućnosti vožnje u tandemu. Masa lokomotive je 78t, a osovinsko opterećenje 19,5t. Maksimalna brzina 120km/h.

441-600 – je lokomotiva kao i podserija 500 samo je maksimalna brzina

140km/h. Masa lokomotive je 82t, a osovinsko opterećenje 20,5t. 441-700 – lokomotiva osposobljena za vuču u tandemu, snabdjevena

uređajem za podmazivanje bandaža sa maksimalnom brzinom 140km/h. Masa lokomotive je 82t, a osovinsko opterećenje 20,5t.

441-800 – lokomotiva je snabdjevena uređajem za podmazivanje bandaža

i elektrokočnicom, bez mogućnosti vožnje u zaprezi. Maksimalna brzina lokomotive je 140km/h, vlastita masa 82t i osovinsko opterećenje 20,5t.

Broj lokomotive proizvođač od do

441-000 441-039 50Hz traction union 441-040 441-126 Končar 441-301 441-326 50Hz traction union 441-401 441-424 50Hz traction union 441-425 441-434 Končar 441-501 441-505 50Hz traction union 441-506 441-540 Končar 441-601 441-604 Končar 441-605 441-624 Končar 441-711 441-755 Končar 441-801 441-820 Končar 441-01 441-08 TEObr. Končar

Proizvedeno je ukupno:

kom Proizvođač 95 50Hz traction Union,(ASEA, SGP, Öerlikon, Secheron)

119 Končar po licenci 86 Končar 8 Končar za Obrenovac

308 ukupno

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:5

Neke lokomotive podserije 441-000 do 441-500 opremljene su uređajem za podmazivanje vijenca bandaža, a neke su dobile reduktor prenosnog omjera 3,1 što im omogućuje maksimalnu brzinu 140km/h. Lokomotive opremljene utičnicama za tandem vuču (vuču u zaprezi) omogućuju da se iz jedne upravljačnice voze dvije lokomotive ali se nažalost ova mogućnost ne koristi.

GLAVNE KARAKTERISTIKE LOKOMOTIVE Dimenzije:

Duljina preko odbojnika 15470 mm Širina sanduka 3100 mm Maksimalna visina sa spuštenim pantografom 4650 mm Razmak centralnih svornjaka okretnih postolja 7700 mm Razmak osovina u okkretnim postoljima 2700 mm Pormjer pogonskog kotača (nov) 1250 mm Promjer pogonskog kotača (istrošen) 1170 mm Srednji promjer pogonskog kotača 1220 mm

slika 2 lokomotiva 441

Podaci o snazi i brzini:

Broj vučnih motora 4 Prenosni omjer reduktora 3,65 ili 3,1 Maksimalna brzina 120 ili 140 km/h

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:6

Broj stupnjeva za vožnju: Broj stupnjeva za vožnju sa A pojačalima i punom polju 41Broj stupnjeva slabljenja polja 3Ukupan broj stupnjeva za vožnju sa A pojačalima 44 Broj stupnjeva za vožnju sa isključenim A pojačalima 32Broj stupnjeva za slabljenje polja 3Ukupan broj stupnjeva za vožnju sa isključenim A pojačalima 35 Ukupan broj stupnjeva za kočenje 25

Vidljivo je da su lokomotive 441 proizvedene da zadovolje vrlo široke

potrebe vuče na ravničarskim i brdskim prugama sa mogućnošću vuče teških teretnih ili lakih brzih vlakova, ali se u praksi lokomotiva često neracionalno koristi, jer se sve podserije koriste za sve vrste vlakova. Ovdje samo želim skrenuti pozornost da se lokomotive sa maksimalnom brzinom 120 km/h treba koristiti za vuču teških teretnih vlakova na ravničarskim prugama i za sve vrste vlakova na brdskim prugama, a lokomotive sa maksimalnom brzinom 140 km/h treba kotristiti za brzu vuču na ravničarskim prugama. Tim se načinom korištenja lokomotiva može uštedjeti vrlo mnogo električne energije i povući više bruta, što će kasnije biti objašnjeno.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:7

UREĐAJ ZA POKRETANJE LOKOMOTIVE

Uređaj za pokretanje lokomotiva je zaštitni uređaj koji vrši zaštitu vučnog strujnog kruga djelujući preko servomotra birača napona na struju vučnih motora a protukliznom zaštitom povećava vučne sposobnosti lokomotive.

Uređaj se sastoji od dva dijela: strujni i protuklizni koji djeluju međusobno ovisno.

slika 3 blok shema uređaja za pokretanje Analizirajući struju vučnih motora i njihovu razliku uređaj djeluje na šest

karakteristika ali preko četiri releja i tri uređaja. Dva releja djeluju na servomotor birača napona tako da se može kretati gore ili dolje odnosno mirovati. Jedan izlaz iz uređaja uključuje kompenzaciju propinjanja kolskog sloga. Poseban izlaz vrši uključenje pjeskarenja za povećanje adhezije.

Uređaj obavlja funkcije:

− preventivnu zaštitu od strujnog preopterećnja vučnog strujnog kruga u vuči i elektrodinamičkom kočenju

− upravlja servomotorom birača napona − uključuje i isključuje el. kompenzaciju rasterečenja prvih osovina postolja − uključuje pjeskarenje dok traje klizanje

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:8

slika 4 uređaj za pokretanje lokomotiva na 441-019

TEHNIČKE KARAKTERISTIKE

I. OPREMA:

NAPAJANJE UPL-a − radni napon 72Vdc (+25%Un – 50%Un; IEC60571) I/O izlazi − izlazni napon signala Un=72V (IEC 60571) ulaz razlike struja − analogni signal 0-100V; (IEC 60571) ulaz struja VM − analoghi signal 0 – 5 A; (IEC 60571) − priključak vodiča na ulazne i izlazne module - vijkom

II. MEHANIČKE OSOBINE:

Klimatski uvjet Temperatirni razred: TF

radna temperatura (-40ºC, +70ºC)

− temperatira skladištenja (-40ºC, +85ºC) − relativna vlažnost 0 …93% nekondenzirano kod 60ºCOtpornost na vibracije − šok – 15G; 11ms u radu; 20G u mirovanju

− trajno 2G; 5-200Hz Kemijska otpornost − SO4 <=0,5ml/m3 (IEC 68-2-42); H2S<=0,1ml/m3 (IEC

68-2-43)

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:9

slika 5 princip shema spajanja uređaja za pokretanje vučnog motora

Modifikacija: 0

10DEAL d.o.o. Zagreb HRVATSKA (CROATIA)

Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:10

DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI Davač mjernih vrijednosti je sklop strujnih transformatora u specifičnoj

izvedbi koja omogućuje prikaz srednje vrijednosti struja vučnih motora na ampermetru u upravljačnici i razliku struja između vučnih motora. To je glavno osjetilo uređaja za pokretanje lokomotiva jer uređaj radi temeljem vrijednosti koje su izmjere u strujnim transformatorima.

Postoje dvije varijante davača mjernih vrijednosti struja vučnih motora koje su ugrađivane u lokomotive, jedna je originalna ASEA a kasnije je Končar proizveo svoju varijantu.

Razlika između davača mjernih vrijednosti ASEA i Končar je u tome što davač ASEA analizira sva četiri vučna motora i zbraja razlike tako da uzima u obzir propinjanje osovina u okretnom postolju ali i propinjanje između postolja. Končarev davač uspoređuje struje vučnih motora u istom postolju te tako analizira samo propinjanje osovine u postolju a zanemaruje propinjanje između postolja.

DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI ASEA

Ovo je prva izvedba davača mjernih vrijednosti koja je korištena na

lokomotivama proizvedenim u SGP i Končaru sve do proizvodnje podserije 700. Strujni transformator za mjerenje struje vučnog motora nalazi se na

sekundarnom izvodu lokomotivskog transformatora koji je na poklopcu transformatora. Lokomotiva sa četri vučna motora ima četri strujna transformatora prenosnog omjera 2000/5 A. Sekundar svakog strujnog transformatora vučnog motora spojen je serijski sa prekostrujnim relejem kojim se štiti vučni motor od kratkih spojeva, kvarova i preopterećenja. Prekostrujni relej je podešen na 1715 A a rekonstrukcijom se releji podešavaju na 2000 A.

Serijski svakom strujnom stransformatoru vučnog motora spojen je jedan ulaz davača mjenrih vrijednosti. Davač mjernih vrijednosti sastoji se od četri diferencijalna strujna transformatora koji su spojeni svaki u seriju sa stujnim transformatorom odgovarajućeg vučnog motora. Diferencijalni strujni transformator je transformator koji je izveden tako da se struja vučnog motora superponira sa zbrojnom strujom svih vučnih motora. Omjer transformacije jednog i drugog namota diferencijalnog transformatora je 20/5A. Kada nema razlike struja jednog i drugog namota nema ni transformacije u sekundarnom namotu transformatora i nema napona na izvodima „+“ i „-„, a ako postoji razlika ona se transformira u sekundarnom namotu diferencijalnog transformatora tog vučnog motora. Razlika struja se u ispravljačkom mostu ispravlja i može se izmjeriti na izlazu označenom „+“ i „-„.

Zbrojna struja sva četiri vučna motora teče kroz jedan strujni transformator prenosnog omjera 20/5 A tako da se zbrojna struja transformira na 5A kod zbrojne struje 20 A, da bi se mogla prikazati na ampermetru u upravljačnici.

Srednja vrijednost struja vučnih motora dovodi se na strujnu regulaciju u uređaj za pokretanje. Mjerenjem srednje struje vučnih motora regulator u uređaju

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:11

za pokretanje određuje nekoliko karakteristika porasta napona na vučnom motoru a time i struje kroz vučni motor.

slika 6 davač mjernih vrijednosti ASEA

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:12

Dovodeći razliku struja vučnih motora u uređaj za pokretanje ostvaren ja

nadzor nad ponašanjem lokomotive u području adhezije. Prijenosni omjer diferencijalnog transformatora: m = 20 / 5 = 4 prijenosni omjer diferencijalnog transformatora prema sekundaru: m2 = 5 / 0,05 = 100 Dozvoljena je razlika struja vučnih motora do prorade protuklizne zaštite B

pojačala je 2 mA pa je dozvoljena razlika strujnih transformatora: m3 = 0,002 * 100 = 0,2 A m1 = 0,2 * 4 = 0,8 A dozvoljena razlika vučnih motora m2 = 0,8 * 400 = 320 A S obzirom da struja svakog vučnog motora ostupa od srednje vrijednosti

vučnih motora to se struje razlika u ispravljačkom mostu zbrajaju i imamo maksimalnu razliku struja ako je srednja vrijednost struja očitana na ampermetru 1600A:

VM1 = 1600 – 160 = 1440 A VM2 = 1600 + 160 = 1760 A VM3 = 1600 – 160 = 1440 A VM4 = 1600 + 160 = 1760 A

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:13

DAVAČ MJERNIH VRIJEDNOSTI KONČAR

Strujni transformator za mjerenje struje vučnog motora nalazi se na

sekundarnom izvodu transformatora koji je na poklopcu transformatora. Lokomotiva sa četri vučna motora ima četri strujna transformatora prenosnog omjera 2000/5 A. Strujnom transformatoru u seriju spojeni su prekostrujni relej za zaštitu vučnog motora i ulaz davača mjernih vrijednosti za taj vučni motor koji se sastoji od strujnog transformatora prenosnog omjera 5/0,02 A.

Davač mjernih vrijednosti sastoji se od ulaznih strujnih transformatora za svaki vučni motor sa čijih se sekundara uzima vrijednost razlike struja vučnih motora. Posebnim načinom serijskog spajanja strujnih transformatorima vučnih motora u novom strujnom transformatoru zbraja se struja vučnih motora a sekundar tog transformatora daje srednju vrijednost struje vučnih motora djeleći ukupnu struju primara sa 4 kod lokomotiva sa 4 vučna motora ili 6 kod lokomotiva sa šest vučnih motora.

Davač u strujnom mjernom krugu srednje vrijednosti ima strujni transformator kojim se srednja vrijednost struja vučnih motora pretvara u napon koji se u A pojačilama uzima kao referentna vrijednost pada napona u transformatoru zbog gubitaka i korigira se napon na vučnom motoru podižući ili spuštajući na biraču napona.

Srednja vrijednost struja vučnih motora prikazuje se na ampermetru 0-5A, sa skalom 0-2000 A, u upravljačnici. Serijski ovom ampermetru spojen je ulaz uređaja za pokretanje lokomotiva kojim se štiti vučni motor od prekostruja.

Pored ampermetra srednje vrijednosti struja vučnihmotora nalazi se instrument razlike struja vučnih motora 0-5 mA sa skalom podijeljenom na 5 polja. Serijski instrumentima razlike struja vučnih motora spojen je ulaz protulizne zaštite uređaja za pokretanje lokomotiva.

Interesantno je izračunati kod koje razlike struja vučnih motora djeluje protuklizna zaštita jer je proizvođač isporučio B pojačala podešena na proradu od 3 mA kada se birač smanjuje napon na vučnim motorima, uključuje kompenzaciju i pjeskarenje istovremeno. Uređaj za pokretanje lokomotiva radi drugačije i zato je bitno izračunati kolika je stvarna dozvoljena razlika struja vučnih motora. Iz sheme davača može se zaključiti da su sekundari strujnih transformatora, označeni S5.45:1 do S5.45:2, spojeni tako da kada su struje kroz vučne motore VM1 i VM2 jednake struja je u sekundarima jednaka i oni se ponašaju kao da su spojeni u seriju. Kada postoji razlika struja vučnih motora postoji i razlika struja u sekundarima strujnih transformatora i ostvaruje se razlika struja koja se ispravlja u diodnom mostu i može se mjeriti na izvodima „+“ i „-„ davača sa kojih se vodičima dovodi u B pojačala odnosno u uređaj za pokretanje lokomotiva. Isto se događa i kada postoji razlika struja vučnih motora VM3 i VM4.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:14

slika 7 davač mjenrnih vrijednosti Končar

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:15

Dozvoljena je razlika struja vučnih motora 3 mA. Prijenosni omjer

transformatora: m = 5 / 0,02 = 250 dozvoljena razlika strujnih transformatora: m1 = 0,003 * 250 = 0,75 A dozvoljena razlika vučnih motora m2 = 0,75 * 400 = 300 A S obzirom da struja svakog vučnog motora ostupa od srednje vrijednosti

vučnih motora to se struje razlika u ispravljačkom mostu zbrajaju i imamo maksimalnu razliku struja ako je srednja vrijednost struja očitana na ampermetru 1600A:

VM1 = 1600 – 150 = 1450 A VM2 = 1600 + 150 = 1750 A VM3 = 1600 – 150 = 1450 A VM4 = 1600 + 150 = 1750 A

I RADNA KARAKTERISTIKA Servomotor birača napona ide kontinuirano gore tempom od 100A/sek.

sve dok davač mjernih vrijednosti ne upozori uređaj da bi vučni motori mogli s obzirom na trenje između kotača i tračnice preći u pseudoklizanje odnosno sve dok se na vučnoj kuki ne postigne maksimalna vučna sila između 210 – 250kN pri struji od 1400 – 1600A, što se u ovisnosti o adheziji i održava za cijelo vrijeme pokretanja. Ovakav način regulacije porasta struja vučnih motora omogućuje uvijek kontrolirano natezanje kvačila lokomotive bez obzira na rutinu strojovođe, vrstu ili masu vlaka.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:16

Pokretanje strojnog vlaka u ovom režimu vlaka izgledalo bi ovako. Iz iskustva znamo da ako ostavimo kontroler u položaju “A” lokomotiva 441 sa reduktorom za 120km/h u kontinuiranom hodu birača održava 1000A što daje vučnu silu na kotačima od 136 kN sve dok napon ne dođe na maksimalno dozvoljeni iznos određen relejnim pojačalima “A”. Kada je u lokomotivu ugrađen “Uređaj za pokretanje lokomotiva” pokretanje vrši strojovođa postavljanjem kontrolera u položaj „1“ “A” i uključenjem kontaktora vuče a zatim u položaj „A“. Servomotor birača napona u početku stoji jer je udarna struja na prvom izvodu 500A pa kako lokomotiva kreće struja vučnih motora pada a referentna vrijednost struje vučnih motora raste tempom 100A/sek i kada se te vrijednosti izjednače, tj. kada referentna vrijednost presraste struju vučnih motora, birač ide gore. Na ovaj način za 10 sekundi struja vučnih motora naraste na 1000A a tada birač ide kontinuirano jer struja vučnih motora ne raste iznad 1000A. Ubrzavanje lokomotive vrši se na kraju vučnom silom 136 kN. Ubrzanje lokomotiva sa reduktorom za 140 km/h traje 1 sekundu dulje za postizanje brzine 70 km/h što u praksi nema nikakve posljedice.

Pokretanje laganog putničkog vlaka vrši se na isti način kao i strojnog vlaka sa tom razlikom što je struja vučnih motora viša od 1000A tj. ako protuklizna zaštita dozvoljava negdje između 1000 do 1600A, odnosno ako je mase 400t struja vučnih motora po suhoj i čistoj tračnici kreće se od 1400 do 1600A.

Pokretanje teških teretnih vlakova vrši se na isti način kao i pokretanje lakih putničkih vlakova sa tom razlikom što se vrši vremenski mnogo duže (sa trajanjem od petnaest minuta) ako je struja vučnih motora 1600A odnosno trideset minuta ako se pokretanje vrši strujom 1320A. Ovako kretanje birača “na gore” upravljanog uređajem signalizira se žaruljom u upravljačnici i na samom uređaju.

II RADNA KARAKTERISTIKA Na tom stupnju regulacije struja vučnih motora kreće se između 1400 do

1600A tj. kada uslijed ubrzanja vlaka struja padne na 1400A uređaj daje komandu “birač gore” i birač ide gore za jedan izvod na kojem ostaje do slijedeće komade “birač gore”. Ako je postignuta vozna brzina vlaka prije prelaska svih 41 kontakta birača izvrši se naredba vračanja birača prelaskom kontrolera u položaj 3 ili manje i birač ide sa viših karakteristika na niže paleći signalnu žarulju u upravljačnici “birač dolje”, ali nema signalizacije na samom uređaju. Na toj karakteristici ostvaruju se vučne sile: 210 i 250 kN kod lokomotiva sa reduktorima za maksimalnu brzinu 120 odnosno 140 km/h.

III RADNA KARAKTERISTIKA Ova radna karakteristika služi za vračanje birača u slučaju porasta struje

iznad predviđene vrijednosti izazvane preopterećenjem. Ova vrsta zaštite

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:17

interesantna je za vuču dviju lokomotiva od kojih je jedna vozna a druga vozi kao potiskivalica. Ako jedna od lokomotiva proklizi i smanji vučnu silu druga preuzima opterećenje prve i izaziva povećanje struje na vučnim motorima prve lokomotive. Da bi se spriječilo preopterećenje vučnih motora uređaj održava struju ispod opasne vrijednosti ali je održava na maksimalno dozvoljenoj vrijednosti kratkotrajno do 1700A. Kao vrijednost na kojoj nastupa vračanje birača komandom „nazad“ određena je struja 1700A kod lok. 441 odnosno 461. Kod lokomotiva sa “Uređajem za pokretanje lokomotiva” prorada strujnih releja prekostrujne zaštite podešava se na 2000A.

IV RADNA KARAKTERISTIKA Ovu radnu karakteristiku kao i slijedeće, karakterizira upravljanje

protuklizne zaštite radom birača. Poznato je da se vuča vlakova klasične željeznice temelji na trenju između

kotača i tračnice. To je područje uvijek budilo posebnu pozornost s obzirom na to da je tračnica ravna a kotač okrugao pa je dodirna površina vrlo ograničena. Teoretski bi mjesto dodira trebao biti poprečni pravac okomit na pravac kretanja ali se tada ne bi moglo ostvariti potrebno trenje, već je to površina nastala međusobnim utiskivanjem tračnice u kotač i obrnuto pod masom osovinskog opterećenja i djeluje za vrijeme dok djeluje masa na to mjesto. Zakretom kotača sila prestaje djelovati na to mjesto i obod kotača vraća se u prvobitni položaj, što vrijedi i za mjesto na tračnici. To je razlog zašto s vremenom dolazi do gnječenja i oboda kotača i tračnice čime oni postaju još tvrđi, ali se i troše. Površina dodira kotača i tračnice zove se Hertzova elipsa.

slika 8 površina prianjanja Interesantno je da se u vuči zbog razlike obodne brzine kotača i pređenog

puta ostvaruje trenje klizanja a ne trenje kotrljanja koje postoji kod slobodno

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:18

trčečih osovina. Koeficijent trenja klizanja za materijale čelik – čelik je do m=0,5, dok je koeficijent trenja kotrljanja oko m=0,09. U praksi je koeficijent trenja vrlo različit i ovisan je o stanju tračnice, stanju u promjeru kotača ali najviše o vremenskim uvjetima (suho, kiša, slana itd).

slika 9 krivulja adhezije Ovisno o koeficijentu trenja javlja se razlika u pređenim putovima tj. u putu

kojeg prijeđe zamišljena točka na obodu kotača i točka na tračnici od trenutka dodira pa do trenutka kada kotač obiđe cijeli krug. Razlika putova ili klizanje se povećava što je veće djelovanje momenta motora, kojeg se trenjem želi pretvoriti u silu gibanja, odnosno sile vuče prema dijagramu kojeg pokazuje slika 9. Vučna sila se može povećavati sve do jedne kritične točke koja je na dijagramu označena slovom A kada proklizavanje (pseudoklizanje) prelazi u klizanje. Iz dijagrama se vidi da krivulja adhezije ima dva dijela jedan ispred točke A i drugi nakon nje. U prvom dijelu je trenje između kotača i tračnice dovoljno da se moment motora može pretvoriti u vučnu silu. Prednji se dio krivulje dijeli na dva dijela i to prvi koji ide od početka pa do otprilike polovice prednjeg dijela krivulje u kojem se vučna sila maksimalno prenosi na podlogu. Drugi dio prednjeg dijela krivulje je dio u kojem se osjeti da se kotač vrti brže od podloge (tračnice) po karakterističnom zvuku struganja ali se vučna sila još uvijek prenosi. Iza točke A nastupa područje klizanja koje se osjeti tako da kotač trza a nešto kasnije ubrzava bez prijenosa vučne sile na tračnicu već se moment motora nepoželjno troši za ubrzanje rotacije vučnog motora i osovinskog sloga što može završiti razletanjem rotora motora.

Već ugradnjom snažnijih vučnih motora u početku primjene električne vuče u željezničkim vozilima pokušavalo se zadržati rotaciju vučnih motora u granicama gdje je moguć prijenos vučne sile na tračnicu jer je to bit adhezijske željeznice. To se prvo postizalo tako da je strojovođa osluškivao kotrljanje kotača i prema potrebu kljizanje zaustavljao pjeskarenjem (sipanjem pijaska iz pjeskara

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:19

pred kotače). Sada se ugrađuju razni uređaji koji djeluju uglavnom da zaustave klizajuću osovinu smanjenjem snage motora klizajuće osovine smanjenjem napona napajanja, pjeskarenjem ili kratkotrajnim aktiviranjem zračne kočnice da bi kočne papuče smanjile brzinu klizajuće osovine.

Uređaj za pokretanje je prvi uređaj koji mjerenjem struje i razlike struja vučnih motora vrši procjenu mogućnosti klizanja i djeluje na sklopove lokomotive prije nastanka klizanja. Uređaj djeluje na servomotor birača napona tako da prvo kontinuirano diže napon na vučnim motorima do sredine prednjeg dijela krivulje adhezije a zatim djeluje stupnjevito tj birač ide „zub po zub“, sa vremenskim razmakom koji je dovoljan za smirivanje osovine koja je počela proklizavanje. Ako se osovina ne može smiriti i nastavi dalje ubrzavati te dođe na točku A uređaj uključuje kompenzaciju koja ima zadatak da smanji vučnu silu samo motora koji pokušava klizati. Ako niti to ne pomaže te nastane klizanje smanjuje se vučna sila djelovanjem na servomotor birača napona „birač dolje“ uz pjeskarenje.

Ovu radnu karakteristiku kao i slijedeće, karakteristika upravljanje protuklizne zaštite radom birača. Ovo radno područje karakterizira hod birača “korak po korak” radi polaganijeg nailaska na točku pseudoklizanja i kod lokomotiva serije 441 i 461 nastupa pri razlici 0,8 mA na izvodima “+” i “-“ davača mjernih vrijednosti a prestaje pri vrijednosti od 1,2 mA istih izvoda davača mjernih vrijednosti.

Nalog za hod “korak po korak” dobija se iz vremenskog člana čija je vrijednost trajanja između dva koraka 4 sekunde što je dovoljno da prirast vučne sile ne prouzroči klizanje osovina.

V RADNA KARAKTERISTIKA Ovom radnom području koje počinje kod razlika struja 1,2 mA a završava

na 1,6 mA karakteristika kretanje birača napona „korak po korak“ i uključenje rasterećenja prednje osovine svakog postolja u cilju smanjenja vučne sile vučnih motora onih osovina koje teže klizanju.

Rasterećenje prvih osovina okretnih postolja uklučuje se odmah po nailasku na tu karakteristiku i ostaje uključeno preko sklopa za kašnjenje i kod hoda “korak po korak” odnosno kod vračanja birača napona ako je uslovljeno protukliznom zaštitom. Na taj način ostvareno je povećanje, održavanje odnosno smanjenje vučne sile u opasnoj zoni klizanja pod potpunom kontrolom a moguće je iskoristiti maksimalnu raspoloživu vučnu silu na vučnoj kuki.

U slučaju da nije moguće umiriti osovine ni na ovaj način (putni prijelaz) automatski se prelazi na slijedeću radnu karakteristiku.

VI RADNA KARAKTERISTIKA U slučaju da osovina proklizi odnosno kada zbog smanjenog faktora

adhezije dođe do zalijetanja vučnog motora razlika struja vučnih motora je veća od

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:20

1,6 mA vrši se zaustavljanje birača napona. Ova karakteristika traje sve do razlike struja od 2 mA kada iz davača mjernih vrijednosti “ASEA” uređaj dolazi nalog da se prvo zapjeskari sa vraćanjem birača na niže sve dok ne dođe do smirenja klizajuće osovine.

Za cijelo vrijeme pokretanja od strojovođe se zahtjeva da je kontroler u položaju “birač gore” (na 441 i 461 lokomotivama položaj kontrolera “A”) sve do postizanja odgovarajuće brzine prema voznom redu vlaka jer uređaj automatski vrši i odabire sve potrebne funkcije. Po postizanju brzine strojovođa treba odabrati vračanjem birača “dolje” odgovarajuću struju za vožnju vlaka prema karakteristikama pruge jer to ovaj uređaj ne radi.

UTJECAJ UREĐAJA NA KARAKTERISTIKE LOKOMOTIVE Karakteristika vučnog motora prikazana na slika 10 u području punog polja

(Ø=87%) gdje su ucrtana područja rada “Uređaja za pokretanje lokomotiva” poljima A, B i C gdje je područje „A“ onaj dio diagrama, u području rada, gdje veličinu struje na vučnom motoru određuje protuklizna zaštita smanjujući struju na vrijednost, gdje su athezijske mogućnosti trenja kotača i tračnice kao podlage izjednačene sa proizvedenim momentom vučnog motora. Područje označeno slovom „B“ je ono područje rada vučnog motora kod kojeg imamo pokretanje vlaka u uvjetima suhe tračnice po karakteristici II gdje se ulaskom u to područje zaustavlja birač napona pa se konstantnim prelaskom iz područja B u A birač kreće za jedan ili više izvoda transformatora gore a na instrumentu može se zapaziti skokovito povećanje struje. Kada je struja u području rada omeđenom poljem B birač lokomotive stoji na istom izvodu i nije moguće izvršiti nalog birač gore na bilo koji način, ali je moguće postavljanjem kontrolera u položaj 3 smanjiti struju vučnih motora. Struju automatski može smanjiti i sam uređaj preko svoje protuklizne zaštite.

Kod pokretanja vlaka sa dvije ili tri lokomotive bez obzira što u sastavu vlaka možemo imati dvije lokomotive na čelu vlaka i jednu potiskivalicu ili jednu na čelu vlaka i jednu potiskivalicu može se dogoditi da neka od lokomotiva zbog protuklizne zaštite smanji struju vučnih motora, teret pokretanja vlaka preuzima lokomotiva na kojoj nije došlo do prorade protuklizne zaštite i bez obzira na to što birač ne ide gore struja vučnih motora raste i ulazi u područje C koje je kratkotrajno i traje sve dotle dok i lokomotiva koja je zaklizala ne preuzme na sebe svoj dio tereta. U slučaju da prije uspostavljanja ravnoteže raspodjele opterećenja dviju ili triju lokomotiva počne padati brzina a struja vučnih motora naraste preko 1700A, uređaj će automatski narediti “birač dolje” i vratiti struju vučnih motora ispod 1700A. Na taj način izvršena je potpuna zaštita vučnih motora tako da relejna prekostrujna zaštita reagira samo kod grubih defekata vučnog strujnog kruga.

Za cijelo vrijeme porasta struje preko razlike struja vučnih motora kontrolira se razlika struja vučnih motora koja sa svoja 4 stupnja može kontinuirano kretanje birača „birač gore“ pretvoriti u kretanje „zub po zub“,

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:21

zaustaviti kretanje ili birač vratiti djelovanjem na komandu „ birač dolje“. Kod kretanja birača „zub po zub“ vrijeme prelaska sa jednog na drugi zub je minimalno 4 sekunde a maksimalna vrijednost nije određena.

Na diagramima (slika 11, slika 12 i slika 13) su ucrtana šentiranja (slabljenja polja) vučnih motora sa najpovoljnijim strujama u prelasku iz jednog šenta u drugi gdje se ostvaruje dovoljna vučna sila uz minimalno potrebno zagrijavanje vučnog motora.

Zaštita motora od prekostruja

karakteristika regulacija struje protuklizna zaštita I II IIIa IIIb IV V VIa VIb

birač gore X birač korak po korak X birač dolje X kompenzacija pijesak

Protuklizna zaštita


birač gore X birač korak po korak X X X X X birač dolje X kompenzacija X X X pijesak X

Djelovanje uređaja


birač gore X birač korak po korak X (X)* X birač dolje (x)** X kompenzacija X X X X pijesak X

* zaustavlja birač na 1600 A ** prorada kod prekostruje vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:22

VUČNI MOTOR

Lokomotiva serije 441 opremljena je vučnim motorima LJE 108-1

proizvodnje ASEA ili ISVK 644-8 proizvodnje “Rade Končar” od kojih su ovi drugi mnogo brojniji. Motor ISVK 644-8 je zapravo licenca motora LJE 108-1 pa su im i karakteristike potpuno jednake:

Trajni pogon:

snaga 850 kW broj okretaja pri nazivnoj snazi 1100 º/min nazini napon 770 V nazivna struja 1180 A uzbuda 78% serijska

Jednosatni pogon:

snaga 900 kW broj okretaja pri nazivnoj snazi 1085 º/min nazivni napon 770 V jednosatna struja 1250 A uzbuda 87% serijska

Maksimalne vrijednosti:

maksimalan broj okretaja 1920 º/min maksimalna struja pokretanja 1700 A maksimalna struja zaštite releja 2000 A

Hlađenje

Izrađeno prema normama IEC 48 Izolacija klase F Količina rashladnog zraka 1,9 m3/s

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:23

Vučni motor lokomotive je serijski kompenzirani elektromotor sa pomoćnim polovima napajan valovitom istosmjernom strujom, čiji se serijski namot uzbude šentira sa četri šenta od kojeg je jedan stalno uključen a ostala tri služe za reguliranje brzine što daje regulaciju u maksimalno 44 stupnja zajedno sa 41 stupanj regulacije iz glavnog transformatora. Preko naponskih pojačala “A” na vučnom motoru se održava napon 860V, bez obzira na visinu napona kontaktnog voda. Izmjenični napon ispravlja se u ispravljaču i gladi u prigušnici tako da valovitost istosmjetrnog napona jako ovisi o struji vučnih motora.

Elektromotor kao i cijeli vučni krug zaštićeni su prekomjernim relejima i relejem za zemni spoj koji u slučaju prorade izbacuju glavni prekidač i signaliziraju vrstu kvara zastavičastim relejima. Ova vrsta zaštite dovoljna je za osiguranje lokomotive u slučaju kratkih spojeva ili proboja na masu ali nije dovoljna za zaštitu od pregrijavanja strujama koje su ispod vrijednosti prorade prekostrujnih releja, a veće su od struja trajnog pogona koje koristimo kod pokretanja vlaka. Kao zaštita od pregrijavanja u pokretanju izvršen je najpovoljniji izbor mase vlakova što će se objasniti u posebnom poglavlju o dozvoljenom opterećenju lokomotive. Postoji jedna vrlo bitna zaštita (protuklizna zaštita) koja na standardnom tipu lokomotive 441 nije zadovoljavajuća jer su te lokomotive opremljene uređajem koji kada nastupi “pobjeg” vučnog motora vraća birač napona, snizujući napon vučnog motora sve dok se broj okretaja ne smanji (odnosno ne izjednače inducirane EMS rotora i struje vučnih motora lokomotive) ali uređaj ništa ne čini da do pobjega ne dođe.

Na lokomotivama novije proizvodnje kao zaštita od klizanja u pokretanju ugrađen je elektronski sklop kojim strojovođa grebenastim prekidačem odabire najpovoljniju od pet unaprijed određenih struja za pokretanje i kada osovina proklizi uređaj automatski vrati birač za stupanj niže, na niži napon i uz pjeskarenje i rasterećenje prednjih osovina svakog postolja u smjeru vožnje umiri klizajuće osovine. Ovakav uređaj kao i svi dosadašnji uređaji za protukliznu zaštitu i određivanje struje vučnih motora nisu djelotvorni jer je trenje između kotača i tračnice vrlo promjenljiva veličina ovisna o mnogim faktorima pa možemo imati slučajeve da osovine proklizavaju i birač ide stalno “gore – dolje” ili da imamo nedovoljno iskorištenu lokomotivu. Iz gornjeg razloga konstruirao sam uređaj koji automatski određuje najpovoljniju struju vučnih motora zaštićujući lokomotivu od klizanja i omogućujući joj najpovoljnije vučne karakteristike.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:24

slika 10 karakteristika brzine vrtnje kod punog polja vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:25

slika 11 karakteristika vučnog motora u I stupnju slabljenja polja

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:26

slika 12 karakteristika motora u II stupnju slabljenja polja

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:27

slika 13 karakteristika vučnog motora u III stupnju slabljenja polja

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:28

slika 14 moment vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:29

VUČNE KARAKTERISTIKE

U prvom poglavlju ovog programa u tehničkim podacima iznijeto je da su lokomotive 441 opremljene reduktorima prenosnog omjera 3,65 ili 3,1 što im daje različite vučne karakteristike i drugačiju namjenu sa obzirom da im je maksimalna brzina različita.

Na vučne karakteristike lokomotive pri vožnji vlažnom i prljavom tračnicom veliki utjecaj ima izvedba okretnog postolja i način prijenosa vučne sile postolja na glavni okvir lokomotive i vučnu kuku. Pogledamo li bolje lokomotive ustanoviti ćemo da postoje dvije vrste postolja (proizvedeno po licenci ASEA i proizvodnje THYSSEN) koji se osim u nebitnim detaljima razlikuju po načinu prijenosa vučne sile sa okretnog postolja na glavni okvir. Bez obzira na proizvođača okretnog postolja, zajedničko je dosta veliko dinamičko rasterećenje prvih osovina u okretnom postolju. Sva četri vučna motora su zbog izvedbe transformatora uvijek na jednakom naponu koji raste kretanjem birača sa stupnja na stupanj tj. sa izvoda nižeg broja na izvod višeg broja. Vučni motori zbog sličnih karakteristika imaju i približno jednaku struju, koja proizvodi podjednak moment motora. Svaki vučni motor proizvodi vučnu silu jednaku ¼ ukupne vučne sile.

Možemo utvrditi dvije stvari koje su jedna drugoj u opoziciji a to su adhezija osovine i vučne sila po osovini, jer dok vučna sila koju proizvodi vučni motor raste, adhezijska mogućnost prvih osovina u okretnom postolju pada u ovisnosti o mehaničkoj konstrukciji postolja, glavnog okvira i prijenosa vučne sile. Vučna sila se proizvodi sve dok adhezijska mogućnost prvih osovina u okretnom postolju pada u ovisnosti o mehaničkoj konstrukciji postolja, glavnog okvira i prijenosa vučne sile (propinjanje osovine). Vučna sila se proizvodi sve dok athezijska mogućnost to dozvoljava a kada je proizvedena vučna sila veća od adhezijske nastaje klizanje koje je za istosmjeran serijski vučni motor štetno a lokomotivi smanjuje vučnu silu na kuki.

Na lokomotivi 441 izvedena je električna kompenzacija rasterećenja prve osovine vozila u podserijama 441-000 do 441-500, dok je kasnije izvedena kao rasterećenje prve osovine u postolju u smjeru vožnje. Zajedničko kod svih tih izvedbi je da se kompenzacija izvodi onda kada osovina proklizi, a kada se ugradi uređaj moći će se vršiti pokretanje sa rasterećenim osovinama u postolju. Na taj način će se moći ostvariti veća vučna sila jer će kompenzirane osovine ostvariti manju vučnu silu a nekompenzirane (one druge u postolju u smjeru vožnje koje su zbog dinamičkog rasterećenja postale teže) uz isti faktor adhezije prenositi će veću vučnu silu. Na dosadašnji način sve do proklizavanja, vučne sile svakog od četri vučna motora bile su teoretski jednake.

Iz iskustva je poznato da se u uvjetima vlažne pruge na dosadašnji način mogla iz lokomotive izvuči vučna sila oko 167 kN dok će se upotrebom kompenzacije rasterećenja osovina na način opisan u poglavlju karakteristika V na vučnoj kuki u istim uvjetima ostvariti vučna sila od 200 kN.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:30

slika 15 visoki napon lokomotive 441

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:31

LOKOMOTIVA SA PRENOSNIM OMJEROM 3,65 Lokomotive starije proizvodnje opremljene su reduktorom za 120 km/h uz

prijenosni omjer 3,65 a namjena im je za vuču teških teretnih vlakova na ravničarskim prugama i promet na brtskim prugama:

Maksimalna vučna sila: 250kN Maksimalna vučna sila prije prorade strujne zaštite uređaja za pokretanje: 276kN Maksimalna vučna sila na vlažnoj pruzi: 200kN Srednja vučna sila u pokretanju: - suha tračnica 238kN - mokra tračnica 167kN Trajna vučna sila: - vučnog motora 1200A 173kN - transformatora 1000A 136km/hMaksimalna brzina u vuči vlakova (prometna) 110km/h

Poznato je da je masa ovih lokomotiva većinom 78t i kada bi se po masi izjednačile sa lokomotivama podserija 441-600 do 441-800 omogućila bi se veća vučna sila na kuki pri vožnji po vlažnoj tračnici za oko 10 kN. Izjednačenjem masa ovih lokomotiva sa tiristorskim ostvarilo bi se povećanje vučne sile na kuki za još 10 kN.

Povećanje vučne sile omogućilo bi povlačenje nešto težih vlakova na brtskim prugama, gdje sadašnje lokomotive voze ispod svojih tehničkih mogućnosti. Povećanje mase lokomotive ostvarilo bi se ubacivanjem utega.

Vučna sila lokomotive: Fv = F1 + F2 + F3 + F4 F1 = F2 = F3 = F4 F1 = ξz x uz x 2M / D M = kØI I = I1 ≈ I2 ≈ I3 ≈ I4 Gdje je:

Fv – ukupna vučna sila (N) F1 do F4 – vučne sile po osovini (N) Ŋ z – stupanj korisnosti prijenosa uz – prijenosni odnos reduktora D – promjer kotača (m) M – moment motora (kNm) k – konstanta motora Ø – tok vučnog motora I – struja vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:32

Vučni motori u serijskoj proizvodnji kakvi su ovi na 441, imaju praktički iste konstantne električne karakteristike, iz čega poizlazi da ako su na svim motorima jednake struje, jednak je tok Ø, proizvedeni moment i vučna sila F.

Odmah će svakom biti jasno da će se moći, kod ovog sustava izvedbe kompenzacije rasterećenja, ići do struje koja je manja od one koja bi dovela do klizanja najrasterećeniji osovine. Kod upotrebe kompenzacije rasterećenja na način kako to vrši “Uređaj za pokretanje lokomotiva” imamo slijedeće:

U fazi pokretanja su dvije veličine struje vučnih motora i to jedna na nekompenziranim i druga na kompenziranim osovinama. Prvo bi bilo interesantno vidjeti kolike su struje u takvim uvjetima. Moramo se potsjetiti da na instrumentu u upravljačnici vidimo srednju vrijednost struja vučnih motora tj.:

Is = (I1 + I2 + I3 + I4) / 4 Gdje je:

I1 do I4 - struja svakog vučnog motora (A) Is – srednja vrijednost struja vučnih motora (A) ΔI – 320A – dozvoljena razlika struja vučnih motora (A)

Struja prorade protuklizne zaštite, B pojačala, je 2 mA. Davač mjernih

vrijednosti sastoji se od četri strujna transformatora sa ulazom 5 A po svakom vučnom motoru, a napaja se preko strujnog transformatora omjera 2000/5 A. Za mjerenje srednje struje vučnih motora je transformator 4 x 5 A.

Za određivanje srednje vrijednosti struje vučnim motora imamo prijenosni omjer:

I1’ = I1/5 = 2000/5 = 400 I1’’ = I1’/0,0005 = 5/0,005 = 1000 Gdje je: I1 – struja vučnog motora M1 I1’ – nazivna struja sekundara strujnog transformatora M1 I1’’ – nazivna struja sekundara davača mjernih vrijednosti protuklizne

zaštite Ukupni prijenosni omjer strujnih transformatora vučnih motora: I1’’’ = 400 * 100 = 400000 Svaki transformator davača S5.45:1 do S5.45:4 sastoje se od tri namota,

primarnog, diferencijalnog i sekundarnog. Primarni namot transformatora davača je serijski spojen na strujni transformator motora čiju struju mjeri. Maksimalna struja kroz namot primara je 5 A kod struje 2000 A na vučnom motoru. Diferencijalni namot je spojen tako da zbraja struje svih vučnih motora pa je struja kroz taj namot maksimalno 20 A kod 2000 A na svakom vučnom motoru. Sekundarni namot diferencijalnog transformatora je namot u koji se inducira struja razlike struja vm. u namotima primara i diferencijalnog namota. Dozvoljena razlika

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:33

struja vučnih motora, na izvodima “+ i –“, je 2 mA da bi proradila B pojačala i uključila relje za birač dolje. Prema podacima proizvođača maksimalna struja razlike od 2 mA koja odgovara stvarnoj razlici struje vučnih motora u iznosu 320 A. S obzirom da je struja razlike približno sa jednakim odstupanjem u odnosu na srednju vrijednost pa imamo:

ΔI = 320 A Is = (I1 + I2 + I3 + I4) / 4 Zanemarimo li propinjanje između postolja možemo utvrditi da su struje

vučnih motora: I1 ≈ I3; I2 = I4 Is = (2*I1 + 2*I2) / 4 = (I1 + I2) / 2 Između vučnih motora zbog propinjanja postoji razlika struja koje je kako

smo utvrdili maksimalno 320 A ili za 1 mA je 160 A. I1 = I2 – ΔI = I2 – 320 2*Is = (I2 – 320) + I2 Is = (2 * I2 – 320)/2 Is = I2 – 160 Pa imamo slijedeće I2 = Is + 160 I1 = I2 – 320 = Is + 160 – 320 = Is - 160 Kod izmjerene srednje struje vučnih motora 1600 A stvarne struje motora

su bez uključene kompenzacije: 1VM = 1600 – 160 = 1440 A 2VM = 1600 + 160 = 1760 A 3VM = 1600 – 160 = 1440 A 4VM =1600 + 160 = 1760 A Lokomotiva ima osovinsko opterećenje 19,5 t/os pa je za prijenos vučne

sile koje stvara vučni motor u vučnu silu za vuču vlaka potreban faktor adhezije po osovini. Ako je usvojen faktor adhezije 0,33 dinamičko osovinsko opterećenje može iznositi:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:34

struja vučna sila 1 motora

vučna sila para osovina

osovinsko opterećenje

I1 = I3 = 1440A Fv’1-3 = 53,76 kN Fv” = 107,5 kN 16,29 tona

I2 = I4 = 1760A Fv’2-4 = 73,7 kN Fv” = 147 kN 22,33 tona

rasterećenje u postolju (približno): 6,04 tona

Ukupna vučna sila Fu = 254,5 kN 77,12 tona

Ako analiziramo prednju stranu krivulje proklizavanja i zaključimo da je

točka A ili njezin vrh na 2 mA tada je polovina te krivulje određena strujom razlike 0,8 mA na kojoj uređaj za pokretanje uključuje kretanje birača „korak po korak“. Potrebno je izračunati pri kojoj razlici struja vučnih motora nastupa ta funkcija. Imamo razliku na kojoj nastupa pseudo klizanje odnosno proklizavanje:

m3 = 0,0008 * 100 = 0,08 A m1 = 0,08 * 4 = 0,32 A m2 = 0,32 * 400 = 128 A Is = (I1 + I2 + I3 + I4) / 4 I1 ≈ I3; I2 = I4 Is = (2*I1 + 2*I2) / 4 = (I1 + I2) / 2 2*Is = (I2 – 128) + I2 2*Is = (2 * I2 – 128)/2 Is = I2 – 64 Pa imamo slijedeće I2 = I4 = Is + 64 I1 = I3 = I2 – 64 = Is + 64 – 128 = Is – 64 Kod izmjerene srednje struje vučnih motora 1600 A stvarne struje motora

su: 1VM = 1600 – 64 = 1536 A 2VM = 1600 + 64 = 1664 A 3VM = 1600 – 64 = 1536 A 4VM =1600 + 64 = 1664 A Lokomotiva ima osovinsko opterećenje 19,5 t/os pa je za prijenos vučne

sile koje stvara vučni motor u vučnu silu za vuču vlaka uz faktor adhezije m= 0,33 masa po osovini:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:35





I2 = I4 = 1664A Fv’2-4 = 66,2 kN Fv” = 132 kN 20 tona


Ukupna vučna sila Fu = 243,5 kN 73,78 tona

Uređaj za pokretanje lokomotiva uključuje otpornik kompenzacije ako je

razlika struja vučnih motora mjereno na priključcima „+“ i „-„ 1,2 mA. Potrebno je izračunati kod koje se razlike struja vučnih motora uključuje ta funkcija.

Otpornici za kompenzaciju rasterećenja, vrijednosti 0,006 W, smanjuju struje M1 i M3 vučnog motora u smjeru vožnje a samim time poveća struje razlika struja vučnih motora i zato ovo smanjenje struje ne smije biti veće od 64 A po motoru jer u protivnom dolazi do vračanja birača napona. U vučnom strujnom krugu sada imamo struje po motorima:

Pad napona na vučnom motoru zbog uključenja otpornika kompenzacije

kod odabrane struje 1600 A je: Δu = I1 * 0,006 = 1600 * 0,006 = 9,6V Sada možemo izračunati dozvoljene razlike struja motora: m3 = 0,0012 * 100 = 0,12 A m1 = 0,12 * 4 = 0,48 A m2 = 0,48 * 400 = 192 A Is = (I1 + I2 + I3 + I4) / 4 I1 ≈ I3; I2 = I4 Is = (2*I1 + 2*I2) / 4 = (I1 + I2) / 2 2*Is = (I2 – 192) + I2 2*Is = (2 * I2 – 192)/2 Is = I2 – 96 Protuklizni uređaj je uključio kompenzaciju kojom se osim smanjenja struje

vučnih motora povećava osjetljivost sustava protuklizne zaštite jer sada imamo namjerno izazvanu razliku i razliku struja koju stvara propinjanje.

ΔI = 96 – 64 = 32 A Pa imamo slijedeće: I2 = I4 = Is + 96 – 64 = Is – 32 I1 = I3 = I2 – 96 = Is + 96 – 192 = Is – 96

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:36

Kod izmjerene srednje struje vučnih motora 1600 A stvarne struje motora

su: 1VM = 1600 – 32 = 1568 A 2VM = 1600 + 96 = 1696 A 3VM = 1600 – 32 = 1568 A 4VM =1600 + 96 = 1696 A Lokomotiva ima osovinsko opterećenje 19,5 t/os. Za prijenos vučne sile i

faktor adhezije m=0,33 imamo dozvoljeno propinjanje osovina:




I1 = I3 = 1568A Fv’1-3 = 56,76 kN Fv” = 113,52kN 17,2 tona

I2 = I4 = 1696A Fv’2-4 = 69 kN Fv” = 138kN 20,9 tona


Ukupna vučna sila Fu = 251,52kN 76,22 tona

U karakteristici VI koja počinje na 1,6 mA i završava sa 2 mA koda se vrši

kontinuirano vraćanje birača. Sada treba izračunati u kome trenutku razlike struja vučnih motora, od 1,6 mA, dolazi do blokiranja birača napona.

Δu = I1 * 0,006 = 1600 * 0,006 = 9,6V Sada možemo izračunati dozvoljene razlike struja motora: m3 = 0,0016 * 100 = 0,16 A m1 = 0,16 * 4 = 0,64 A m2 = 0,64 * 400 = 256 A Is = (I1 + I2 + I3 + I4) / 4 I1 ≈ I3; I2 = I4 Is = (2*I1 + 2*I2) / 4 = (I1 + I2) / 2 2*Is = (I2 – 256) + I2 2*Is = (2 * I2 – 256)/2 Is = I2 – 128 Protuklizni uređaj je zaustavio birač napona u kretanju „gore“ za cijelo

vrijeme dok je aktivirana karakteristika VI kojom se osim smanjenja struje vučnih

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:37

motora povećava osjetljivost sustava protuklizne zaštite jer sada imamo namjerno izazvanu razliku i razliku struja koju stvara propinjanje.

ΔI = 128 – 64 = 64 A Nova razlika struja vučnih motora dodatno umiruje vučni motor kod velikih

struja. Pa imamo slijedeće: I1 = I3 = I2 – ΔI = Is – 64 I2 = I4 = Is + 128 Kod izmjerene srednje struje vučnih motora 1600 A stvarne struje motora

su: VM1 = 1600 – 64 = 1536 A VM2 = 1600 + 128 = 1728 A VM3 = 1600 – 64 = 1536 A VM4 =1600 + 128 = 1728 A Lokomotiva ima osovinsko opterećenje 19,5 t/os pa je uz faktor adhezije

0,33 dozvoljno propinjanje osovina:





I2 = I4 = 1728A Fv’2-4 = 71,3 kN Fv” = 142 kN 21.6


Ukupna vučna sila Fu = 255,5 kN 77,4 tone

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:38

slika 16 karakteristika brzine lokomotive u strujnom području

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:39

Puno polje (Ø=87%):

Struja Moment v.m.

Fv (kN) kod promjera kotača Brzina

D=1250 mm

D=1210 mm

D=1180 mm motora vozila

A kNm kN kN kN º/min km/h

700 3,6 82 84,7 87

800 4,3 98 101 103,7 1420 88,7

900 5,1 116 120 123 1370 85,7

1000 5,8 132 136,5 140 1330 83

1100 6,55 149 154 158 1290 80,6

1200 7,35 167,4 173 177 1250 78

1300 8,2 186,8 193 198 1220 76

1400 8,9 202,7 209 215 1190 74

1500 9,65 220 227 233 1160 72,5

1600 10,65 242,6 250 257 1150 72

1700 11,75 267,6 276,5 283 1130 70,6

1800 13,5 307,5 317,6 326 1100 69

slika 17 dijagram vučne sile s obzirom na promjer kotača (puno polje vučnog motora)

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:40

Slabljenje polja (Ø=72%):

Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



700 3,1 70,6 73 75 1700 106

800 3,75 85,4 88 90,5 1570 98

900 4,5 102,5 106 108,5 1480 92,5

1000 5,4 123 127 130 1420 88,7

1100 6,0 137 141 145 1370 85,6

1200 6,65 149 156,5 160,5 1330 83

1300 7,5 171 176,5 181 1300 81

slika 18 dijagram vučne sile s obzirom na prmejr kotača (I oslabljeno polje) Slabljenje polja (Ø=58,5%):

Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



1000 5 114 117,5 121 1570 98

1100 5,7 130 134 137,5 1500 94

1200 6,5 148 153 157 1440 90,6

1300 7,3 166 172 176 1390 86

slika 19 dijagram vučne sile s obzirom na promjer kotača (II oslabljeno polje)

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:41


Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



900 3,8 86,5 89,4 92 1920 120

1000 4,4 100 103 106 1800 112,5

1100 5,2 118,4 122 122,5 1690 105,6

1200 5,85 133 137,6 141 1620 101

1300 6,5 148 153 157 1570 98

slika 20 dijagram vučne sile s obzirom na promjer kotača (III slabljenje polja)

Fv = (A*B*m*2*Mp)/D = ( 0,975*3,65*4*2*Mp)/D = Gdje je: A – faktor iskorištenja reduktora B – prnosni omjer reduktora Mp – moment motora D – promjer kotača D = 1250mm Fv = 231,3kN D = 1210mm Fv = 238,5kN D = 1180mm Fv = 245kN

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:42

slika 21 diagram vučnih sila lokomotive 32-011

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:43

struja 1800 1570 1325 1250 1200 1000

Polje 87%

Broj okr. º/min 1100 1150 1220 1240 1260 1320

Brzina km/h 69 72 76 77,6 79 82

Polje 72%

Broj okr. º/min 1270 1305 1320 1440

Brzina km/h 79 81 82 90

Polje 58%

Broj okr. º/min 1412 1440 1579

Brzina km/h 88 90 99

Polje 45%

Broj okr. º/min 1600 1640 1800

Brzina km/h 100 102 112

slika 22 tabela prorade šentova lokomotive Pokretanje 1600A Šent I uključuje kod 82km/h Šent II uključuje kod 90km/h Šent III uključuje kod 100km/h

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:44

Pružna dionica

Uspon/ radijus krivine (‰/m)

Dozvoljeni bruto

(t/km/h)

Vrijeme pokretanja (sekunda)

Pređeni put

(m)

Opaska

Dugo Selo – Koprivnica

1100/120

6

2000/75

800 8000 Fv=238kN

3 400 3900

840 8400 Fv=200kN

Dobova – Zagreb – Tovarnik

1100/120 Fv=238kN

5 3000/75 900 8500 Fv=238kN

1000 10000 Fv=200kN

Bosanski Novi – Knin 650/70

Bosanski Novi – Loskun 6/250 1700/70 820 6724 Fv=238kN

1800 18000 Fv=200kN

Loskun – Una ukrsnica 9,5/300 1200/70 870 8330 Fv=238kN

660 6500 Fv=200kN

Una – Lička Kaldrma 19,5/300 700/70 460 4500 Fv=238kN

2050 6900 Fv=200kN

Knin – Lička Kaldrma 23/300 650/70 485 4720 Fv=238kN

1160 11180 Fv=200kN

Zagreb – Rijeka 550/110

Zagreb – Moravice 7/300 1600/75 620 6000 Fv=238kN

1236 12000 Fv=200kN

Moravice – Drivenik* 18/240 750/75 440 4311 Fv=238kN

1800 18000 Fv=200kN

Rijeka – Lokve* 25/240 550/60 280 2320 Fv=238kN

960 8000 Fv=200kN

* dionice označene zvjezdicom još nisu vozne za monofazne lokomotive 441 (HŽ 1141).

slika 23 tabela dozvoljenog bruta lokomotive na prugama HŽ-a

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:45

Uređaj za pokretanje lokomotiva ugrađen na lokomotivi 441-019 nije u mogućnosti izvesti sve funkcije prikazane ovim programom jer na toj lokomotivi nisu izvršene modifikacije u vučnom strujnom krugu. Nema mogućnosti pokretanja sa rasterećenim osovinama već se kompenzacija rasterećenja koristi samo za brzo uspostavljanje adhezije nakon nastupa klizanja.

Promatranjem karakteristike vučnih motora ili lokomotive, koji su prikazani krivuljama u grafikonima u ovisnosti brzine lokomotive, u ovisnosti o struji ili brzini moguće je vrlo brzo ocijeniti kolika će biti struja na vučnim motorima kod tražene brzine vlaka. Kada je potrebno odrediti brzinu vlaka na točno određenoj pruzi za određivanje raspoložive vučne sile prikazan je vučni pasoš slika 16 odnosno slika 21.

Na posebnoj tabeli slabljenja polja izvučene su najpovoljnije brzine za šentiranja sa ciljem čuvanja lokomotive u eksploataciji.

Na kraju je postavljena tablica slika 23 dozvoljene mase vlakova za navedene pruge ŽTP-a Zagreb (Hrvatskih željeznica) odnosno one pruge gdje prometuju lokomotive 441 (HŽ1141) vlasništvo Hrvatskih željeznica. slika 24 prikazuje tabelu dozvoljenog vučenog bruta prema otporu pruge.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:46

otpor pruge

‰

BRZINA VOŽNJE (km/h)

50 60 70 80 90 100 110 1200 3000 3000 3000 3000 3000 2800 2060 1483

1 3000 3000 3000 3000 3000 2333 1717 1271

2 3000 3000 3000 3000 2550 2000 1471 1113

3 3000 3000 3000 2567 2186 1750 1288 989

4 2917 2917 2917 2200 1913 1556 1144 890

5 2500 2500 2500 1925 1700 1400 1030 809

6 2188 2188 2188 1711 1530 1273 936 742

7 1944 1944 1944 1540 1391 1167 858 685

8 1750 1750 1750 1400 1275 1077 792 636

9 1591 1591 1591 1283 1177 1000 736 593

10 1458 1458 1458 1185 1093 933 687 556

12 1250 1250 1250 1027 956 824 606 494

14 1094 1094 1094 906 850 737 542 445

16 972 972 972 811 765 667 490 405

18 875 875 875 733 695 609 448 371

20 795 795 795 670 638 560 412 342

22 729 729 729 616 588 519 381

24 673 673 673 570 546 483

26 625 625 625 531 510

28 583 583 583 497

30 547 547 547 467

slika 24 tabela dozvoljenog opterećenja prema uspon

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:47

LOKOMOTIVE SA PRIJENOSNIM OMJEROM 3,1 Lokomotive sa prijenosnim omjerom 3,1 su lokomotive za maksimalnu

brzinu 140km/h namjenjene za vuču brzih vlakova na ravničarskim prugama.

Maksimalna vučna sila 213kN

Maksimalna vučna sila prije prorade strujne zaštite uređaja za prokretanje

235kN

Maksimalna vučna sila na vlažnoj pruzi 210kN

Srednja vučna sila u pokretanju

- suha tračnica 203kN

- vlažna tračnica 180kN

Jednosatna vučna sila 160kN

Trajna vučna sila (1200A) 147kN

Trajna vučna sila (1000A) 116kN

Uspoređujući vučne pasoše prikazane na slikama slika 21 i slika 30

lokomotive za 120 i ove za 140 km/h odmah je uočljivo da ove lokomotive imaju manje vučne sile ali se zato može vidjeti da su brzine kod kojih se ostvaruju te vučne sile mnogo više. Pokretanje se vrši kod ovih lokomotiva sa strujom 1600A do brzine 84 km/h što je više od prometnih brzina teretnih vlakova na ravničarskim prugama, barem sada, a na brtskim prugama su brzine putničkih vlakova tolike, a češće još manje, što i određuje namjenu lokomotive. Namjena lokomotive je, dakle, vuča vlakova brzinama večim od 90 km/h, jer u tom brzinskom području mogu maksimalno iskoristiti svoju snagu, ali manjim od 130 km/h ako je lokomotiva sa brzinomjerom DEUTA.

Iz tabele koje su poredane istim redom kao i one za lokomotive podserije 000 do 500 te možemo vidjeti da su dozvoljena bruta manja za podserije 600 do 800 što proizlazi iz jednakih vremena pokretanja vlakova naznačenih masama zbog male duljine kolosjeka u stanicama.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:48

slika 25 karakteristika brzine lokomotive

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:49

Puno polje (Ø=87%):

Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



700 3,6 69,64 72 73,77

800 4,3 83,18 86 88 1420 104,5

900 5,1 98,65 102 104,5 1370 101

1000 5,8 112,2 116 119 1330 98

1100 6,55 128 131 134 1290 95

1200 7,35 142 147 150,6 1250 92

1300 8,2 158,6 164 168 1220 89,8

1400 8,9 172 178 182 1190 87,5

1500 9,65 187 193 198 1160 85

1600 10,65 206 213 218 1150 84,6

1700 11,75 227 235 241 1130 83

1800 13,5 261 270 277 1100 80

slika 26 vuča sila s obzirom na promjer kotača

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:50


Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



700 3,1 60 62 63,5 1700 125

800 3,75 72,5 75 77 1570 115,5

900 4,5 87 90 92 1480 109

1000 5,4 104 108 110,5 1420 104,5

1100 6,0 116 120 123 1370 101

1200 6,65 129 133 136 1330 98

1300 7,5 145 150 153,7 1300 96

slika 27 promjena vučne sile u I šentu s obzirom na promjer kotača Slabljenje polja (Ø=58,5%):

Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



1000 5 96,7 100 102,5 1570 115,5

1100 5,7 110 114 117 1500 110

1200 6,5 126 130 133 1440 106

1300 7,3 141 146 149,6 1390 102

slika 28 promjena vučne sile u II šentu s obzirom na promjer kotača

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:51


Struja Moment v.m.


D=1250 mm

D=1210 mm



900 3,8 73,5 76 78 1920 141

1000 4,4 85 88 90 1800 132

1100 5,2 100 104 16,5 1690 124

1200 5,85 113 117 120 1620 119

1300 6,5 125,7 130 133 1570 115,5

slika 29 promjena vučne sile u III šentu s obzirom na promjer kotača Fv = (A*B*m*2*Mp)/D = ( 0,975*3,65*4*2*Mp)/D = Gdje je: A – faktor iskorištenja reduktora B – prnosni omjer reduktora Mp – moment motora D – promjer kotača D = 1250mm Fv = 172kN

D = 1210mm Fv = 178kN

D = 1180mm Fv = 182kN

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:52

slika 30 diagram vučnih sila lokomotive

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:53

struja 1800 1570 1325 1250 1200 1000

Polje 87%

Broj okr. º/min 1100 1150 1220 1240 1260 1320

Brzina km/h 81 85 90 91 93 97

Polje 72%

Broj okr. º/min 1270 1305 1320 1440

Brzina km/h 94 96 97 106

Polje 58%

Broj okr. º/min 1412 1440 1579

Brzina km/h 104 106 116

Polje 45%

Broj okr. º/min 1600 1640 1800

Brzina km/h 118 120 132

slika 31 tabela najpovoljnijih karakteritika rada šentova Pokretanje 1600A Šent I uključuje kod 96km/h Šent II uključuje kod 105km/h Šent III uključuje kod 120km/h

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:54

DOZVOLJENO OPTEREĆENJE SA REDUKTOROM ZA 140km/h

Pružna dionica

Uspon/ radijus krivine (‰/m)

Dozvoljeni bruto

(t/km/h)

Vrijeme pokretanja (sekunda)

Pređeni put

(m)

Opaska

Dugo Selo – Koprivnica

0 1000/120 Fv=196kN

6 1700/75900 6000 Fv=196kN

1800 7000 Fv=165kN

Dobova – Zagreb – Tovarnik

800/140 Fv=196kN

5 2400/75900 9320 Fv=196kN

1730 18000 Fv=165kN

Bosanski Novi – Knin 450/70

Bosanski Novi – Loskun 6/250 1400/70900 8900 Fv=196kN

4486 44000 Fv=165kN

Loskun – Una ukrsnica 9,5/300 550/70 390 3800 Fv=196kN

900 8900 Fv=165kN

Una – Lička Kaldrma 19,5/300 700/70 300 3000 Fv=196kN

2045 20000 Fv=165kN

Knin – Lička Kaldrma 23/300 450/70 225 2180 Fv=196kN

1000 9700 Fv=165kN

Zagreb – Rijeka 400/110

Zagreb – Moravice 7/300 1100/751800 9000 Fv=196kN

Moravice – Drivenik* 18/240 750/75 1800 9000 Fv=196kN

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:55

Rijeka – Lokve* 25/240 400/70 100 830 Fv=238kN

616 5130 Fv=200kN

* dionice označene zvjezdicom još nisu vozne za monofazne lokomotive

441 (HŽ 1141).

slika 32 tabela dozvoljenog opterećenja na prugama HŽ-a

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:56

otpor pruge

‰

BRZINA VOŽNJE (km/h)

70 80 90 100 110 120 130 1400 3000 3000 3000 2400 2280 1950 1483 1267

1 3000 3000 2940 2000 1900 1671 1271 1086

2 3000 2940 2450 1714 1629 1463 1113 950

3 2940 2450 2100 1500 1425 1300 989 844

4 2450 2100 1838 1333 1267 1170 890 760

5 2100 1838 1633 1200 1140 1064 809 691

6 1838 1633 1470 1091 1036 975 742 633

7 1633 1470 1336 1000 950 900 685 585

8 1470 1336 1225 923 877 836 636 543

9 1336 1225 1131 857 814 780 593 507

10 1225 1131 1050 800 760 731 556 475

12 1050 980 919 706 671 650 494 422

14 919 865 817 632 600 585 445 380

16 817 774 735 571 543 532 405 345

18 735 700 668 522 496 488 371

20 668 639 613 480 456 450

22 613 588 565 444 422

24 565 544 525 414

26 525 507 490

28 490 474 459

30 459 445 432

slika 33 tabela dozvoljenog opterećenja prema usponU

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:57

PROBLEMI U RADU LOKOMOTIVE

U toku rada lokomotive mogući su različiti problemi pa ih je poželjno okvalificirati i predložiti njihovo odklanjanje modifikacijama (ako su potrebne) već u tijeku ugradnje Uređaja za pokretanje lokomotiva u lokomotivu.

BRZINOMJER Jedan vrlo značajan problem za pravilnu eksploataciju lokomotive je

brzinomjer, kojeg ne treba dorađivati ili mijenati već ga treba prihvatiti takvog kakav je i u potpunosti mu prilagoditi prometne brzine vlakova.

Poznato je da su lokomotive 441 opremljene brzinomjerima Hasler i Deuta među kojima je razlika što Hasler pokazuje pređenu brzinu na osnovu pređenog puta mjerenog kotača lokomotive izračunate prema srednjem promjeru tog kotača. Na ovom brzinomjeru podešavanje pokazivanja brzinomjera sa obzirom na trošenje bandaža mjernog točka nije predviđeno. Deuta brzinomjer je takav da pokazuje pređeni put mjernog kotača sa podešavanjem vrijednosti promjera.

Brzinomjer Hasler je moguće djelomično podešavati prema istrošenju točka pa imamo greške brzine kod brzine 120 km/h.

D1 = 1,25mm – nov kotač D2 = 1,21mm – poluistrošen kotač D3 = 1,17mm – istrošen kotač V2 = 120km/h V = 6*π*n*D*102 = N2 = v*102 / (6*D2*π) = 120*102 / (6*1,21* π) = 526 o/min V1 = 6* π*n2*D1*0,01 = 6*3,14*526*1,25*0,01 = 124km/h V3 = 6* π*n2*D3*0,01 = 6*3,14*526*1,17*0,01 = 116km/h Kod brzine 120 km/h stvarne brzine vozila su kod novog kotača 124 km/h,

a kod istrošenog samo 116 km/h.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:58

Za prenosni omjer 3,1 imamo pogrešku: Nm = 1920 o/min – broj okretaja vučnog motora N2’ = nm / u’ = 1920 / 3,1 = 619 o/min V2’ = 140km/h V1 = 6* π*n2’*D1*0,01 = 6*3,14*619*1,25*0,01 = 146km/h V3 = 6* π*n2’*D3*0,01 = 6*3,14*619*1,17*0,01 = 136,6km/h Za omjer 3,1 ove razlike su veće pa se tako može dogoditi da vlak kasni

iako je strojovođa poštivao brzinu. Kod brzinomjera Hasler vidimo da ko pokazivanja brzine od 140 km/h imamo maksimalni broj okretaja na vučnom motoru bez obzira na stvarnu brzinu vožnje.

Brzinomjer Deuta je drugačiji i ima mogućnost podešavanja brzine tako da kod njega imamo izjednačenu brzinu vožnje i pokazivanje brzinomjera bez obzira na promjer kotača. Ovim podešavanjem brzinomjera omogućena je sigurna vožnja ali se javlja mogućnost da vučni motor ima preveliki broj okretaja ako se vozi maksimalnom brzinom.

Ovo može vidjeti iz primjera: Nm = 1920 o/min N2 = nm / u1 = 1920 / 3,65 = 526 o/min N1 = 510o/min N3 = 120*100 / (6*1,17*π) = 1986 o/min Nm = u1*n1 = 510 * 3,65 = 1861 o/min Odmah je vidljivo da kod istrošenog kotača imamo prekomjerni broj

okretaja vučnog motora ako se vozi sa 120 km/h što kod dugih relacija može izazvati razletanje bandažnog rotora.

Objedinimo li sada ponovno pokazivanje brzinomjera Hasler i Deuta sa eksploatacijom lokomotiva imamo slijedeće slučajeve:

a) sa brzinomjerom Hasler imamo netočnu brzinu vlaka i zaštićen vučni motor

b) sa brzinomjerom Deuta imamo točne brzine vožnje ali nezaštićen vučni motor od prekomjernog broja okretaja. Iz tog razloga lokomotive opremljene brzinomjerima Deuta imaju prometnu brzinu manju od maksimalne za iznos greške u baždarenju brzinomjera.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:59

TROFAZNI SUSTAV I GRIJANJE Kontrola trofaznog napona pomoćnog pogona vrši se pojačelima za

regulaciju trofaznog sustava kojima se vrši prebacivanje sa izvoda nižeg napona na izvod višeg napona pomoćnog pogona zbog pada napona u transformatoru i kontaktnom vodu prouzročenog opterećenjem s ciljem održavanja najpovoljnijeg radnog napona pomoćnog pogona. Istim pojačalima vrši se kontrola postojanja napona sa ograničenjem minimalnog radnog napona. Veličina napona regulacije i minimalnog napona različite su ovisno o vrsti glavnog transformatora. Transformatori se ralikuju po sekundarnom naponu različitom na izvodima Ue3 i Ue4. Iz tog razloga razmotriti će se posebno rad kod svakog transformatora u odnosu na promjenu napona kontaknog voda i u ovisnosti kontrole primarnog napona kontaktnog voda pomoću krovnog naponskog transformatora i bez krovnog naponskog transformatora tj. imati će mo četiri slučaja rada trofaznog sustava i grijanja vlaka sa obzirom na do sada opisane uvjete.

LOKOMOTIVA 441 SA STARIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM

Transformator sa naponima sekundara Ue1=403V; Ue2=489; Ue3=718V;

Ue4=982V je stari tip transformatora za te lokomotive koji se zamijenjuju novim tipom transformatora sa drugim naponima na izvodima Ue2 i Ue4 upravo kao rezultat niskog napona na trofaznom sustavu pri vožnji na minimalno dozvoljenom naponu kontaktnog voda. Prema UIC propisu (ORE 600) dozvoljeni radni napon kontaktnog voda je između 27,5kV i 19kV a kratkotrajno može biti 17,5kV. Napon kontaktnog voda kontrolira se naponskim pojačalom B koje dobija podatke preko naponskog transformatora smještenog na krovu lokomotive. Naponska pojačala B za kontrolu napona kontaktnog voda blokiraju kretanje birača napona “gore” kada napon u kontaktnom vodu padne ispod 19kV, a u slučaju pada napona ispod 17kV isključuje kontaktore vuče i isključuje glavni prekidač uz vraćanje birača.

Naponski transformator na krovu lokomotive ima prenosni omjer 25000/403V tako da su komande naponskog pojačala B za napon kontaktnog voda podešene na vrijednosti:

Komanda Potrebna vrijednost

E 329/306V

F 284/274V

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:60

Relejno pojačalo B za kontrolu napona trofaznog sustava prima kontrolni napon sa izvoda Ue1 glavnog transformatora i vrši prebacivanje napajanja trofaznog sustava sa izvoda Ue1, Ue3 na Ue2, Ue4 radi povišenja napona pomoćnog pogona koji je opao uslijed pada napona u transformatoru prouzročenih magnetskim rasipanjima i unutrašnjim gubicima odnosno zbog pada napona u kontaktnom vodu. Osim toga ta relejna pojačala vrše kontrolu minimalnog napona pomoćnog pogona s time što kod napona ispod dozvoljenog isključuju pomoćni pogon iz napajanja.


E 350/339V

F 284/274V

Transformator za napajanje kontaktnog voda iz jugoslavenskog

energetskog sustava ili hrvatskog koji se koristi kod nas snage 7,5MVA što kod pokretanja ili vožnje dvije ili tri lokomotive punom snagom stvara velike padove napona u kontaknom vodu.

Opterećenje voda raste opterećenjem lokomotive po formuli: PKV = UKV*IL Gdje je:

PKV – snaga lokomotive na kontaknom vodu UKM – napon kontaknog voda IL – struja lokomotive na pantografu

Maksimalna struja lokomotive na pantografu u pokretanju kod maksimalne

snage je 360 A, odnosno, lokomotiva tada ima maksimalnu snagu u pokratnju od 6MVA što normalno uzrokuje povećan pad napona u samom transformatoru a također i pad napona u kontaktnom vodu. Kada ovaj energetski transformator napaja dvije lokomotive na pružnoj dionici padovi napona su mnogo veći, pa je odmah jasno da transformator nije u stanju napajati tri lokomotive što je interesantno za brtske pruge. Ekonomski je isplativo voziti vlak sa dvije lokomotive na čelu i potiskivalicom na brtskoj pruzi, ali u tom slučaju kontakni vod treba biti napajan sa dva transformatora u paralelnom radu.

Razmotrimo sad slučaj kada napon kontaktnog voda opadne ispod 19kV. Blokirni relej će odmah zaustaviti kretanje birača “gore” ali kako imamo skokovito kretanje birača, on će se zaustaviti tek kada glavna palica nasjedne na kontakt birača i protječe struja opterećenja preko glavnog kontakta kontaktora T3.1 što znači da je opterećenje kontaknog voda povećano i pad napona kontaknog voda

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:61

se poveća težeći da spusti napon na pantografu na 17,5 kV. Ako se na toj pružnoj dionici u blizini elektrovučne podstanice gdje je napon kontaktnog voda viši od 19 kV izvrši pokretanje nekog drugog vlaka na prvoj lokomotivi na kojoj vršimo mjerenja primjetit ćemo da napon kontaktnog voda i dalje pada prema 17,5 kV odnosno napon na ulazu naponskog pojačala kontaknog voda prema 17,5 kV odnosno napon na ulazu naponaskog pojačala kontaktnog voda pada sa 403V prema 284V. Na sekundarnoj strani glavnog transformatora lokomotive na izvodu Ue1 za trofazni sustav pomoćnog pogona relejna pojačala dobivaju napon koji je u odnosu na nazivni 403V umanjen za pad napona u kontaknom vodu i za pad napona nastao gubicima u samom glavnom transformatoru što bi se bez detaljnijih proračuna moglo pisati ovako:

Upp = UKM – ΔUKM – Δup – Δus Gdje je: Upp – napon pomoćnog pogona na izvodu Ue1 za kontrolu trofaznog

napona UKM – nazivni napon kontaktnog voda svedeno na Upp ΔUKM – pad napona u kontaknom vodu svedeno na napon pomoćnog

pogona Δup – pad napona u primaru prenešen na sekundarnu stranu Δus – pad napona na namot sekundara Odmah je jasno da će relejna pojačala za kontrolu trofaznog sustava

aktivirati relej minimalnog napona, a time isključiti trofazni sustav iz napajanja, što prestankom ventilacije dovodi do isključenja vuče, a kako zbog rasterećenja lokomotive napon naglo poraste i trofazni sustav upada u strujni krug trafoa bez vuče, sve dok se birač ne vrati na 1 položaj. Svako iskapčanje pa ukapčanje pomoćnog pogona lokomotive pod punim opterećenjem štetno je za siguran rad lokomotive, jer se pri iskapčanju induciraju vrlo visoki naponi, a pri ukapčanju nastaje strujni udar. Ova vrsta kvara na lokomotivi se ne registrira ćak ni optički (signalna žerulja “bez napona”) jer je kratkotrajan, ali može izbaciti prekostruju primara, prekostruju pomoćnog pogona, prekostruju vučnih motora itd., sve istovremeno ili samo neku od ovih zaštita što stvara poteškoće otkrivanja kvara. S ciljem zaštite lokomotive od ove vrste kvara imam vrlo jednostavan i djelotvoran prijedlog koji će biti iznešen kod izrade tehničke dokumentacije za ugradnju “Uređaja za pokretanje lokomotive” odnosno nakon potpisivanja Ugovora za izradu tehničke dokumentacije.

Pogledajmo sada napone na pojačalu trofaznog sustava tako da odredimo prijenosni odnos transformacije:

C1 = (U - V)/(ue1 - ve) = 25000/403 = 62

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:62

Gdje je: C1 – prijenosni omjer transformacije na pojačalima trofaznog napona Kao konkretan primjer uzet će mo prugu Dugo Selo – Križevci duljine 36

km napajane iz iste elektrovučne trafostanice. Uemin = UKM – ΔUKM – Δup - Δus Ako prenesemo to na izvod ue1 napon iznosi: Uemin = [UKMmin – (ΔUKM + Δup + Δus)]/C1 Uemin = [(25000*0,93) – (150*36 + 750 + 16*62)]/62 Uemin = [23250 – (5400 + 750 + 992)]/62 Uemin = [23250 – (7142)]/62 Uemin = 16108/62 =260V Kada krene vlak iz Križevaca prema Vrbovcu na drugoj lokomotivi

pomoćni pogon ima napon na pojačalu. Uemin2 = 375 – 10 – 12 – 16 = 336V Iz tog vrlo uprošćenog proračuna u kojem je uzet u obzir pad napona

transformatora elektrovučne podstanice od 7% i pad napona transformatora u kontaktnom vodu od 150 V/km trase za snagu od 6 MVA koju lokomotiva može razviti pri kraju pokretanja. Vidljivo je da bi sa obzirom da je napon pojačala druge lokomotive (koja kreće iz Križevaca) veći od 329 V, komanda E, vrši dodatno opterećenje voda jer je moguće kretanje birača “gore” što povećava opterećenje voda i opadanje napona pomoćnog pogona na prvoj lokomotivi ispod minimalno dozvoljenog napona od 284 V i dovodi do isključenja napajanja trofaznog sustava i ispadanje lokomotive iz pogona bez prave registracije uzroka kvara.

Napon na motorima trofaznog sustava je:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:63

Napon kontaktnog

voda Napon pojačala

Ue1 Napon trof. sustava pod

opterećenjem 27500 443 Ue1=443

25000 403 Ue1=403

21700 322 Ue2=400

19000 278 Ue2=343

17500 254 Ue2=314

slika 34 tabela napona pomoćnog pogona s obzirom na napon kontaktnog voda Napona grijanja vlaka:

17500V Ue5 =1000V U radu

slika 35 tabela napona grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda

Jasno je da ovakvi kvarovi mogu dovesti do pregaranja motora pomoćnog

pogona.

LOKOMOTIVA SA STARIM TRANSFORMATOROM BEZ KROVNOG NAPONSKOG TRANSFORMATORA

U prometu je dosta velik broj lokomotiva koji nije opremljen naponskim

transformatorom na krovu lokomotive za mjerenje napona kontaknog voda pa mjerenja napona na B pojačalima nisu stvarna jer uključuju padove napona u glavnom transformatoru ćime se bolje štite pomoćni pogoni od pada napona kao i napon grijanja ali upravo zbog pada napona kontaktnog voda i pada napona u glavnom transformatoru lokomotive neće biti u stanju iz elektrovučne podstanice vući iste struje primara kao lokomotiva sa naponskim mjernim transformatorom.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:64

slika 36 pomoćni pogon lokomotive 441-054 bez naponskog mjernog tranformatora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:65

U razgovoru sa strojovođama može se saznati da su te lokomotive “lijene”

i slabije od onih sa mjernim naponskim transformatorom. To se može i provjeriti tako da na istoj dionici povuku dvije lokomotive vlakove jednake mase, svaka jedan vlak, lokomotiva sa mjernim transformatorom i lokomotiva bez mjernog transformatora i ustanoviti će se stvarno da lokomotiva bez mjernog transformatora treba dulji put za postizanje iste brzine koju je postigla lokomotiva sa mjernim naponskim transformatorom.

Napon na motorima trofaznog sustava kod fiktivnog pokazivanja napona kontaktnog voda:

Napon kontaktnog




25000 403 Ue1=403

21700 350 Ue1=424

19000 306 Ue2=372

17500 284 Ue2=342


17500V Ue5 =1060V U radu

slika 38 napon grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda

LOKOMOTIVE SA NOVIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM

Pod novim tipom transformatora podrazumijeva se transformator sa

izvodima Ue1=403V; Ue2=546V; Ue3=718V; Ue4=1007V i Ue5=1525V. Ovim glavnim transformatorom prvo su bile opremljene lokomotive podserije 700 ali je on prihvaćen za eksploataciju za sve lokomotive i sada se svi stari transformatori nakon havarije premataju na nove napone izvoda Ue2 i Ue4. Naponi ta dva izvoda

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:66

koji vrše napajanje trofaznog sustava podignuti su iz tog razloga jer je mjerenjem ustanovljen nizak napon trofaznog sustava pri vožnji kod 17,5 kV.

Nov povećan napon na izvodima pomoćnog pogona omogućio je podešavanje pojačala za kontrolu napona kontaktnog voda.


E 350/339V

F 284/274V

slika 39 podešavanje pojačala B za preklapanje pom. pogona

Uočljivo je da je podešavanje napona pojačala B identično podešavanju

na lokomotivama sa starim transformatorom što je logično jer ova pojačala kontroloraju stanje napona kontaknog voda, ali zato vrijede i svi problemi prikazani kod lokomotiva sa naponskim transformatorom i starim transfromatorom u dijelu kontrole napona kontaktnog voda.

Glavni transformator sa novim izvodima na višem naponu pomoćnog pogona omogućilo je drugaćije napone za kontrolu trofaznog sustava.:


E 326/315V

F 248/230V

slika 40 podešavanje pojačala B kod novog tipa transformatora Prema ispitivanjima koje je izvršio R. Končar s ciljem poboljšanja radnih

uvjeta pomoćnog pogona i osiguranja većeg napona na trofaznom sustavu kod nižeg napona kontaktnog voda uključujući padove napona u transformatoru lokomotive vidi se da su naponi na motorima ventilatora vučnih motora u granicama koje prikazuje tabela slika 42:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:67

slika 41 shema trofaznog napona lok 441-700

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:68

Napon kontaktnog




25000 403 Ue1=403

19000 278 Ue2=376

17500 254 Ue2=345


17500V Ue5 =961V U radu

slika 43 tabela napona grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda

Iz tabele je vidljivo da sada imamo povoljnije napone na trofaznom

sustavu ali kako je dozvoljeno veće opadanje napon pomoćnog pogona gledano na strani pojačala za kontrolu trofaznog sustava napon na grijanju vlaka pada ispod dozvoljenog napona od 1000 V što dovodi do isključenja vagona iz grijanja posredstvom kontrole napona u samom vagonu. Smatram da, nikako ne treba dozvoliti da napon grijanja vlaka padne ispod 1000 V zato treba komandu H na pojačalima trofaznog sustava podići na 284 V ili podići napon praznog hoda izvoda Ue5 na 1560 V.

LOKOMOTIVE SA NOVIM TRANSFORMATOROM BEZ KROVNOG MJERNOG TRANSFORMATORA

Pregaranjem naponskog mjernog transformatora na lokomotivama

podserija 700 i novijih lokomotiva kao i onih starijih koje nisu imale ovaj način kontrole napona kontaktnog voda a imaju transformator novije konstrukcije vrši se mjerenje napona kontaktnog voda na izvodu Ue1 kao i kontrolu napona trofaznog sustava.

Za ove lokomotive vrijedi sve kao i za lokomotive sa starim transformatorom bez krovnog mjernog transformatora pa iz tog razloga su pojačala podešena na vrijednosti:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:69


E 327/304V

F 326/315V

H 284/274V

slika 44 tabela podešavanja B pojačala

Za podešavanje napona na pojačalima karakteristično je da blokada

birača u kretanju “gore” (komanda E) istovremeno nastupa sa komandom za preklapanje trofaznog sustava (komanda F) dajući napone na motorima ventilatora vučnih motora:

Napon kontaktnog voda

Napon pojačala Ue1

Napon trof. sustava pod


25000 403 Ue1=403

19000 306 Ue2=415

17500 284 Ue2=382

slika 45 tabela napona pomoćnog pogona

Napona grijanja vlaka:

17500V Ue5 =1060V U radu

slika 46 napon grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda Na lokomotivama novije proizvodnje opremljene prekidačem za

prebacivanje kontrole napona kontaktnog voda na izvod Ue1 tranformatora, kada je naponski mjerni transformator na krovu izgorio, omogućeno je da se zbog vanjskog utjecaja na kontaktnojom vodu, napon pomoćnog pogona spusti na vrijednosti zbog niže prorade podnaponske zaštite koja je podešena na 230 V:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:70


Napon pojačala Ue1



slika 47 napon pomoćnog pogona pri najnižem naponu kontaktnog voda


13800V Ue5 =870V U radu

slika 48 napon grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda Ovako nizak napon grijanja vlaka nikako ne treba dozvoliti odnosno

komandu H za minimalni napon trofaznog sustava treba podići sa 230 V na 284 V kako napon na grijanju vlaka ne bi pao ispod 1000 V.

LOKOMOTIVE SA ARNO PRETVARAČEM

U prometu su sada dvije lokomotive sa arno pretvaračima trofazog

napona, 441-067 i 441-084 gdje se mogu izmjeriti naponi trofaznog sustava radi provjere. Obje ove lokomotive nemaju naponski mjerni transformator tako da su pojačala za kontrolu napona kontaktnog voda i trofazni sustav podešena na vrijednosti:


E 329/304V

H 284/274V

slika 49 podešavanje B pojačala

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:71

Ugradnjom arno pretvarača za trofazni sustav izvršena je blokada birača napona u slučaju pada napona ispod 19 kV i isključenje trofaznog sustava iz napajanja kod napona 17500V (komanda H) a sa obzirom da ovdje nema preklapanja napona trofaznog sustava napon na pojačalu trofaznog sustava jednak je naponima na motorima trofaznog sustava:


Napon pojačala Ue1



25000 403 Ue1=403

19000 278 Ue1=278

17500 254 Ue2=254

slika 50 tabela napona pomoćnog pogona


17500V Ue5 =1000V U radu

slika 51 napon grijanja vlaka pri najnižem naponu kontaktnog voda

Upada u oči da već kod 19 kV u kontaktnom vodu, napon na pomoćnom

pogonu je nizak i ostvaruje se blokiranje birača ako je lokomotiva prije bila pod punim opterećenjem a neki drugi vlak na istoj dionici izvrši pokretanje. Druga stvar koju se ne smije dozvoliti je rad trofaznih motora ventilatora pod naponom 290 V, jer izaziva pregrijavanje motora. Znamo da motor pri manjem niskom naponu napajanja povlaći veću struju što ima za posljedicu pregrijavanje namota. Te pojave za sada možda nisu uoćene ili objašnjene sa obzirom da se pokretanje vlakova vrši 60 do 180 sekundi, ali ugradnjom “Uređaja za pokretanje lokomotiva” gdje su predviđena pokretanja do 900 sekundi sve spomenute negativnosti mogu doći do izražaja i potrebno ih je sprijećiti.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:72

slika 52 pomoćni pogon lokomotive sa arno pretvaračem 441-050

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:73

PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA

Na kraju ovog teksta prikazano je podešavanje relejnih pojačala za sve opisane grupe lokomotiva, onako kako smatram da je ispravno i da naponski zadovoljavaju pomoćne pogone i električno grijanje vlaka.

PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA “A” Relejna pojačala “A” su za održavanje konstantnog napona na vučnim

motorima kod promjene napona u kontaktnom vodu. Jednako se podešavaju kod svih podserija lokomotiva i transformatora.

KOMANDA POTENCI-OMETAR

NAPON TRANSFORMATOR

A V

PODEŠAVANJE POJAČALA

UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

AB P1 900/870 82 – 83 79

C P2 960/924 87,3 – 88,3 84

D P3 1030/990 93 – 94 90

slika 53 tabela podešavanja relejnih pojačal A

Komanda AB – birač ide “gore” – regulacija napona motora pri padu napona u

kontaknom vodu C – birač ide “dolje” – regulacija napona vučnog motora pri porastu

napona u kontaktnom vodu D – isključenje vuče – previsok napon vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:74

PODEŠAVANJE RELEJNIH POJAČALA “B”

LOKOMOTIVE SA STARIM TRANSFORMATOROM I KROVNIM NAPONSKIM TRANSFORMATOROM

Transformator sa izvodima:

Ue1 403V

Ue2 489V

Ue3 718V

Ue4 892V

slika 54 sekundarni izvodi transformatora

Podešavanje pojačala “B” za funkciju S5.36:1 - kontrole napona trofaznog

sustava (protuklizna zaštita koja je sastavni dio ovih pojačala je zbog nedjelotvornosti isključena, tj. prebačena je na “Uređaj za pokretanje lokomotiva”):

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 350 339

H P4 S5.36:9 284 274

slika 55 podešavanje pojačala B na poziciji S5:36.1

Podešavanje pojačala “B” za funkciju S5.53:1 – kontrole napona u

kontaktnom vodu lokomotiva sa naponskim mjernim transformatorom:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:75

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

E P3 S5.36:11 329 306

H P4 S5.36:20 284 274


Lokomotive mogu raditi i sa isključenim napajanjem iz naponskog mjernog

transformatora (na krovu) najčešće zbog kvara pa se pojačala S5.36:1 – kontrole napona trofanog napona treba podesiti za sve tri vrijednosti napona. Protuklizna zaštita je prebačena na “Uređaj za pokretanje lokomotiva”

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 350 339

E P3 S5.36:11 329 306

H P4 S5.36:9 284 274

slika 57 podešavanje pojačaja B na poziciji S5:36.1

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:76

LOKOMOTIVA SA STARIM TRANSFORMATOROM BEZ NAPONSKOG MJERNOG TRANSFORMATORA


Ue1 403V

Ue2 489V

Ue3 718V

Ue4 892V

slika 58 naponi sekundara transformatora


sustava:

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 350 339

E P3 S5.36:11 329 306

H P4 S5.36:9 284 274


Pojačala “B” S5.36:1 ne vrše fukciju protuklizne zaštite pa ih za tu funkciju

ne treba podešavati (potenciometar P1) komanda G.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:77

LOKOMOTIVA SA NOVIM TRANSFORMATOROM I NAPONSKIM MJERNIM TRANSFORMATOROM


Ue1 403V

Ue2 546V

Ue3 718V

Ue4 1007V

slika 60 naponi na izvodima sekundara transformatora


sustava :

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 350 339

H P4 S5.36:9 284 274

slika 61 podešavanje pojačala B na poziciji S5:36.1 Lokomotive podserije 441-700 i 800 imaju novi tip pojačala “B” S5.37:13 –

za kontrolu napona kontaktnog voda - koja treba podesiti na vrijednosti:

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F HR2 S5.39:20 326 315

H HR3 S5.36:20 284 274

slika 62 podešavanje pojačala B na poziciji S5.ž:37.13

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:78

Podešavanje pojačala “B” S5.53:1 (stare lokomotive) – za funkciju kontrole

napona u kontaktnom vodu lokomotiva sa naponskim mjernim transformatorom

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 350 339

H P4 S5.36:9 284 274

slika 63 tabela podešavanja pojačala B na poziciji S5:53.1

Lokomotive mogu raditi i sa isključenim napajanjem iz naponskog mjernog

transformatora najčešće zbog kvara naponskog mjernog transformatora pojačala S5.36:1 – kontrole napona trofanog napona - pa ih se treba podesiti za sve vrijednosti napona

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F P2 S5.36:12 326 315

E P3 S5.36:11 329 306

H P4 S5.36:9 284 274


Kod lokomotiva podserije 700 i kasnije proizvodnje Rade Končar

upotrebljen je nov tip pojačala “B” S5.37:13 – za funkciju kontrole napona kontaktnog voda - koje treba podesiti:

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:79

KOMANDA

POTENCI-OMETAR

RELEJ


UKLJUČUJE V

ISKLJUČUJE V

F HR2 S5.39:20 326 315

H HR3 S5.36:20 284 274


MJERENJE TROFAZNOG NAPONA Napon trofaznog sustava promjenljiv je izvodom na glavnom naponskom

transformatoru, padom napona na glavnom namotu i na namotu pomoćnog pogona, različit je u slučajevima kada je uključeno grijanje odnosno bez grijanja, a najviše je ovisan o padu napona u kontaknom vodu. Sve te faktore koji utječu na veličinu napona pomoćnog pogona nije moguće točno izračunati i predvidjeti zato se svi proračuni provjeravaju u praksi mjerenjem a nakon toga putem analize donose se zaključci. Iz tog razloga razvio sam sheme pomoću kojih se mogu izvršiti potrebna mjerenja na lokomotivi a unošenjem podataka u za tu priliku napravljenu tabelu, moguća je kasnija analiza događanja na pomoćnom pogonu ispitivane lokomotive.

Na lokomotivi 441-019 gdje je ugrađen uređej za pokretanje lokomotiva pokušalo se mjeriti napone trofaznog sustava ali zbog male mase vlaka nije se moglo dobiti dovoljno velike padove napona a i samo ubrzavanje završeno je već skoro nakon izlaska iz stanice, odnosno nakon 1500 m.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:80

slika 66 napon na motoru ventilatora vučnog motora

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:81

slika 67 shema spajanja vodova za mjerenje napona pomoćnog pogona

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:82

UPUTE ZA POPUNAVANJE MJERNIH LISTA

Kolona Opis

Ellok - unosi se broj lokomotive s kojom se vrši ispitivanje Datum - zapisuje se datum kada se vrši ispitivanje Pružni pravac - upisuje se putni pravac na kojem se vrši ispitivanje počevši

od prve do posljednje stanice. Naprimjer; Zagreb Resnik – Koprivnica

Stanica - upisuje se stanica gdje se vrši ispitivanje pokretanja ili broj signala od kojeg se vrši pokretanje zbog mjerenja

Uspon - upisuje se maksimalni uspon ili pad i prosječan uspon ili pad na trasi za vrijeme ispitivanja pokretanja

Duljina uspona - upisuje se duljina uspona ili pada Radijus krivine - upisuje se radujus krivine, ako je poznat, a ako nije upisuje

se njegov iznos iz grafikona voznog reda Duljina krivine - upisuje se duljina krivine izmjerena hektometarskim

stupovima Vrijeme - kratak opis vremena za vrijeme ispitivanja Temperatura zraka - unosi se točan ili približan podatak o temperaturi Broj vlaka - upisuje se broj vlaka sa kojim se vrši ispitivanje Bruto - upisuje se masa vučenog vlaka uvećanog za masu

lokomotive koja je u zaprezi sa ispitivanom lokomotivom ako je takva u kompoziciji vlaka

Broj osovina - unosi se broj osovine vlaka uvečan za vučenu lokomotivu u zaprezi, ako zaprega postoji

Duljina vlaka - unosi se podatak o duljini vlaka u metrima Vrsta vlaka - upisuje se vrsta vagona od koje je pretežno sačinjena

kompozicija vlaka a najćešća je - mješovito Dozvoljena brzina - unosi se podatak o dozvoljenoj brzini dionice (npr. 75km/h)Napon kontaktnog voda

- upisuje se podatak o naponu u kontaktnom vodu prije uključenja kontaktora vuče u kolonu prije pokretanja, a najniži izmjereni napon u kolonu za vrijeme pokretanja

Napon pomoćnog pogona

- u svaku kolonu upisuje se pod redni broj 1 napon na motorima za hlađenje vućnih motora u trenutku uključenja I i II grupe, a u kolonu 2 upisuje se najmanji izmjereni napon

Napon pojačala “A” - upisuje se napon na vučnom motoru izmjeren na ulazu u pojačalo “A”

Napon pojačala “B” - upisuje se napon na početku pokretanja u kolonu 1 i naj-niži izmjereni napon za vrijeme pokretanja u kolonu 2

Postignuta brzina - kada se vrši pokretanje na trasi sa sučeljavanjem dvaju naponskih otcjepa u kolonu 1 upisuje se postignuta brzina do izoliranog otcjepa i u kolonu 2 brzina na kraju

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:83

pokretanja sa maksimalnom strujom Srednja vrijednost struja vučnih motora

- upisuje se vrijednost struja vučnih motora za vrijeme regulacije pokretanja a u kolonu 1 struja vuče potrebna za održavanje vozne brzine

Vrijeme pokretanja - upisuje se vrijeme potrebno za postizanje za postizanje brzine do završetka pokretanja strujom pokretanja

Pređeni put - u tu kolonu upisuje se pređeni put u fazi pokretanja sa strujom između Imax i Imin

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:84

MJERNA LISTA POMOĆNOG POGONA

ELLOK:_______________ Datum:_____________

Pružni pravac:______________________________ Broj vlaka:____________

Vrsta vlaka:__________________ Broj osovina:__________

Duljina vlaka:____________m Brzina po voznom redu: ________________km/h

Uspon:_________/________‰ Radijus krivine:________m

Duljina uspona:___________m Duljina krivine:_________m

Vrijeme:__________________ Temperatura zraka:___________ºC

red. broj

Napon kontakt-nog

voda

Napon pomoćnog pogona

Napon pojačala

“A”

Napon pojačala

“B”

Ispitna brzina

kV kV U1 V

U2 V

U3 V

V V km/h

1

2

3

Srednja struja vučnih motora

Vrijeme pokretanj

a s

Pređeni put

m

Opaska Imax A

Imin A

Ivuče A

1

2

3

• - oblačno • - sunčano • - kišovito • - sniježno itd.

Mjerio: ___________________

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:85

ZAKLJUČAK

Uređaj za pokretanje lokomotiva ugradnjom u lokomotivu obavlja nekoliko

funkcija koje mogu opravdati njegov rad. Osnovna uloga Uređaja je da zaštiti lokomotivu od strujnog preopterećenja vučnog strujnog kruga, omogući vuču pod najpovoljnijim uvjetima adhezija, a sva ostala poboljšanja karakteristike lokomotive su sporedne vrline koje iz ove zaštite proizlaze.

Sklapanje Ugovora za ugradnju “Uređaja za pokretanje lokomotiva” u lokomotivu ispostaviti će se dokumentacija za zaštitu trofaznog napona i rada lokomotive u uvjetima niskog napona kontaknog voda ispod 17,5kV tako da će lokomotiva i u tim uvjetima biti zaštićena. Rad pod niskim naponom kontaknog voda do sada nije postavljao velik problem jer se pokretanje vlaka vršilo sa trajanjem od 180 sekundi ali ugradnjom uređaja pokretanje će biti mnogo dulje (zbog veće mase bruta) i rad trofaznih motora ventilatora pod niskim naponom dugotrajnije i riskantnije pa je opravdano da se o ovom problemu povede više računa. S ciljem zaštite trofaznog sustava i ispitivanja rada uređaja na lokomotivi potrebno je izvršiti mjerenje trofaznog sustava i napona na kontaknom vodu prema mjernoj listi na teretnom vlaku mase 3000t, na pruzi Zagreb – Vinkovci ili prema dogovoru.

Instrumente za mjerenje ima R.O. Janko Gredelj, OOUR Remont lokomotiva u potrebom broju, a sama mjerenja mogu se izvršiti tijekom veljače 1988 godine.

Za potrebe ugradnje mjernih instrumenata pozvati će se lokomotiva 441-019 na kojoj je ugrađen uređaj za pokretanje lokomotiva u OVS Zagreb, a o terminu za ugradnju instrumenata i vršenje probne vožnje obavijestiti će se sve zainteresirane strane najmanje sedam (7) dana unaprijed.

Modifikacija: 0


Ukupno stana: 86

Dok. br: 32-000


441

Strana:86

LOKOMOTIVA 441-019

slika 68 uputa za upravljanje lokomotivom slika 68 prikazuje uputu za upravljanje lokolomotivom koja je zalijepljena u

upravljačnicama lokomotive 441-019 koja je vozila 1987/98 godine. Za vrijeme od godine dana koliko je uređaj bio ugrađen u lokomotivu lokomotiva je pretrčala 240000 km bez kvara.

32-000 UGRADNJA UREĐ LOKOMOTIVA 441 PREDPROJEKTNA ... i...

Documents

Transcript of 32-000 UGRADNJA UREĐ LOKOMOTIVA 441 PREDPROJEKTNA ... i...