Nowe pasażerskie jednostki elektryczne z bydgoskiej PESY dla trakcji 3 kv



Podobne dokumenty
Układ ENI-ZNAP/T3L441

TRAMWAJE TROLEJBUSY METRO

Układ ENI-ZNAP/RT6N1. Karta produktu

Układ ENI-EBUS/URSUS stanowi kompletny zespół urządzeń napędu i sterowania przeznaczony do autobusu EKOVOLT produkcji firmy URSUS..

Układ ENI-EBUS/ELTR/ZF/AVE

Układ napędu asynchronicznego ENI-ZNAP/3C przeznaczony do tramwajów MODERUS BETA MF02AC

MODERNIZACJA NAPĘDU ELEKTRYCZNEGO WIRÓWKI DO TWAROGU TYPU DSC/1. Zbigniew Krzemiński, MMB Drives sp. z o.o.

Niskopodłogowe tramwaje z PESA Bydgoszcz

Układ ENI-ZNAP/GAMMA. Karta produktu

Układ ENI-ZNT200/UKR/072016

Układ napędowy tramwaju niskopodłogowego na przykładzie układu ENI-ZNAP/RT6N1

Elektryczne zespoły trakcyjne

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL MIEJSKIE PRZEDSIĘBIORSTWO KOMUNIKACYJNE - LUBLIN - SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Lublin, PL

Ćwiczenie 3 Falownik

Układ ENI-ZNAP/CR. Karta produktu

ZAKŁÓCENIA GENEROWANE DO SIECI TRAKCYJNEJ PRZEZ NOWOCZESNY ELEKTRYCZNY ZESPÓŁ TRAKCYJNY 22 WE ELF

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

Zaznacz właściwą odpowiedź (właściwych odpowiedzi może być więcej niż jedna)

Laboratorium Elektroniki w Budowie Maszyn

OM 100s. Przekaźniki nadzorcze. Ogranicznik mocy 2.1.1

Silnik indukcyjny - historia

Softstart z hamulcem MCI 25B

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

Protect 4.33 o mocy 160 kva kva

DOSTAWA WYPOSAŻENIA HAMOWNI MASZYN ELEKTRYCZNYCH DLA LABORATORIUM LINTE^2 OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

Rozwój sterowania prędkością silnika indukcyjnego trójfazowego

Spalinowe zespoły trakcyjne

Platforma lokomotyw BAZA PLATFORMY. Modułowa konstrukcja układu napędowego zapewnia 82% wspólnych podzespołów dla lokomotyw elektrycznych platformy

Styczniki CI 110 do CI 420 EI

ZASILACZE BEZPRZERWOWE

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

PL B1. Sposób i układ sterowania przemiennika częstotliwości z falownikiem prądu zasilającego silnik indukcyjny

ELMAST F F F ZESTAWY STERUJĄCO-ZABEZPIECZAJĄCE BIAŁYSTOK. PKWiU Dokumentacja techniczno-ruchowa

PowerFlex 700AFE. Funkcja. Numery katalogowe. Produkty Napędy i aparatura rozruchowa Przemienniki czestotliwości PowerFlex PowerFlex serii 7

3RS SZYNOWO-DROGOWY WÓZEK MANEWROWY

Modernizacja 7 elektrycznych zespołów trakcyjnych serii EN57.

3.0 FALOWNIKI ASTRAADA DRV

ELMAST F F F ZESTAWY STERUJĄCO-ZABEZPIECZAJĄCE BIAŁYSTOK. PKWiU Dokumentacja techniczno-ruchowa

Falownik FP 400. IT - Informacja Techniczna

Tranzystorowy IGBT układ regulacyjny lokomotyw EM10 (3000 V 1 MW)

3RS SZYNOWO-DROGOWY WÓZEK MANEWROWY

PRZETWORNICA PAIM-240, PAIM-240R

Załącznik nr 1.1 do zapytania ofertowego 008-BR dla przekształtników silników trakcyjnych

LUZS-12 LISTWOWY UNIWERSALNY ZASILACZ SIECIOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 1999 r.

UMOWA. Załącznik nr 1 do uchwały Nr 818/05 Zarządu Województwa Małopolskiego z dnia 8 sierpnia 2005r.

ELMAST F F F ZESTAWY STERUJĄCO-ZABEZPIECZAJĄCE BIAŁYSTOK DO SILNIKÓW T R Ó J F A Z O W Y C H. PKWiU

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-150RB-xx SPBZ

Styczniki CI Parametry elektryczne - cewki sterowane napięciem przemiennym

PL B1. POLITECHNIKA GDAŃSKA, Gdańsk, PL BUP 10/16. JAROSŁAW GUZIŃSKI, Gdańsk, PL PATRYK STRANKOWSKI, Kościerzyna, PL

Wykaz ważniejszych oznaczeń Podstawowe informacje o napędzie z silnikami bezszczotkowymi... 13

SPIS TREŚCI PRZEDMOWA WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ 1. PODSTAWOWE INFORMACJE O NAPĘDZIE Z SILNIKAMI BEZSZCZOTKOWYMI 1.1. Zasada działania i

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-201B, PWS-201RB

Specyfikacja techniczna do zapotrzebowania nr ELT/TME/000263/16

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Przemiennik częstotliwości VFD2800CP43A-21

Potencjał modernizacyjny lokomotyw spalinowych NEWAG S.A.

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

Zasilacz Buforowy ZB IT - Informacja Techniczna

SZAFA ZASILAJĄCO-STERUJĄCA ZESTAWU DWUPOMPOWEGO DLA POMPOWNI ŚCIEKÓW P2 RUDZICZKA UL. SZKOLNA

UKŁAD ROZRUCHU TYPU ETR 1200 DO SILNIKA PIERŚCIENIOWEGO O MOCY 1200 KW. Opis techniczny

PRZEKAŹNIKI CZASOWE W PRZEKAŹNIKI CZASOWE I KONTROLI SERIA 5 PRZEKAŹNIKI MODUŁOWE SERIA 6 PRZEKAŹNIKI PRZEMYSŁOWE. strona 440

ZAŁĄCZNIK NR 22 13WE INSTRUKCJA POSTĘPOWANIA W PRZYPADKU WYSTĄPIENIA STANÓW AWARYJNYCH DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA (WYDANIE V)

Wyłączniki silnikowe - Seria CTI 15

Rys. 1. Krzywe mocy i momentu: a) w obcowzbudnym silniku prądu stałego, b) w odwzbudzanym silniku synchronicznym z magnesem trwałym

Dane techniczne Przetwornice częstotliwości serii DV, DF

Układy rozruchowe gwiazda - trójkąt od 7,5kW do 160kW

Załącznik nr 2 do SOPZ

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

SKM t 6 INSTRUKCJA OGRZEWANIA I SCHŁADZANIA POCIAGÓW ZŁOŻONYCH Z ELEKTRYCZNYCH ZESPOŁÓW TRAKCYJNYCH ORAZ SPALINOWYCH ZESPOŁÓW TRAKCYJNYCH

ENIKA. Układy zasobnikowe i autonomiczne. Projekty dla AB AUTROLIS Kowno i PKT Gdynia

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

Ćwiczenie 3 Układy sterowania, rozruchu i pracy silników elektrycznych

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-01

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. BOMBARDIER TRANSPORTATION POLSKA SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Wrocław, PL

Trójfazowe silniki indukcyjne. serii dskgw do napędu organów urabiających kombajnów górniczych Wkładka katalogowa nr 11a

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-100RB-2

Softstarty MCI - układy łagodnego rozruchu i zatrzymania

PL B1. Hajduczek Krzysztof,Opole,PL BUP 20/05. Budziński Sławomir, Jan Wierzchoń & Partnerzy

BADANIE JEDNOFAZOWEGO SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO Strona 1/5

Uzupełnienie do instrukcji obsługi

ELMAST F S F S F S F S F S F S F S F S F S F S

ZAE Sp. z o. o. Data wydania: r strona: 1. Wydanie: 01 stron: 8 DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA PRZEŁĄCZNIK ZASILAŃ TYPU PNZ-3.

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-100RM

pod kontroląg.1 Przemienniki częstotliwości Styczniki pomocznicze i przekaźniki wtykowe Zabezpieczenia silników Styczniki i przekaźniki termiczne

Karta produktu. EH-n33-400/6,0/0,5/2/ Stacja transformatorowa

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

B O O K E R I N F O 1

PSPower.pl. PSPower MULTIFAL (Basic ; PV)

Wyłączniki silnikowe - Seria CTI 15

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-150RB

PL B1. Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica,Kraków,PL BUP 19/03

Pomiary pól magnetycznych generowanych przez urządzenia elektroniczne instalowane w taborze kolejowym

str. 1 Temat: Sterowanie stycznikami za pomocą przycisków.

Badanie napędu z silnikiem bezszczotkowym prądu stałego

REKOBA Polska Specyfikacja systemu sterowania Kontakt: Telefon: Nazwa inwestycji: Oferta Zamówienie Termin wykonania:

Przekaźniki termiczne

INSTRUKCJA OBSŁUGI ZASILACZ PWS-100RB

Brak zasilania Wyłączony / Awaria. Ctrl +S Ctrl - S +24V. Uszkodz. zas. Ctrl +S Ctrl - S +24V MZT-924 B. Zasilacz nieczynny.

Oferta autobusu elektrycznego K-Bus E-Solar City Na bazie Nissan e-nv200

WYŁĄCZNIKI RÓŻNICOWOPRĄDOWE SPECJALNE LIMAT Z WBUDOWANYM ZABEZPIECZENIEM NADPRĄDOWYM FIRMY ETI POLAM

Transkrypt:

Lech Lipiński, Mirosław Miszewski Nowe pasażerskie jednostki elektryczne z bydgoskiej PESY dla trakcji 3 kv Na przełomie 2005/2006 Pojazdy Szynowe PESA Bydgoszcz Spółka Akcyjna Holding zaprojektowała, zbudowała i wprowadziła do eksploatacji dwie nowoczesne elektryczne jednostki pasażerskie, przeznaczone do ruchu regionalnego, przystosowane do trakcji 3 kv. Jest to elek tryczny autobus szynowy serii EN81 (numer konstrukcyjny 308 B) dla Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego (rys. 1) oraz czteroczłonowy elektryczny zespół trakcyjny ED74 (numer konstrukcyjny 16 WE) dla Urzędu Marszałkowskiego Województwa Łódzkiego (rys. 2). Obecnie drugi pojazd eksploatowany jest jako zespół trzyczłonowy i nosi oznaczenie ED59. Nowe pojazdy wyposażono w nowoczesny napęd przekształtnikowy prądu przemiennego z silnikami indukcyjnymi klatkowymi, zapewniający dużą niezawodność oraz pozwalający na wydłużenie okresów między przeglądami okresowymi w porównaniu z napędami wykorzystującymi silniki prądu stałego. Główne urządzenia i podzespoły pojazdów wykonano w postaci modułowej, pozwalającej na łatwy demontaż i montaż poszczególnych bloków. Ułatwia to znacznie bieżącą eksploatację pojazdów oraz przeglądy i naprawy rewizyjne. W obu pojazdach pracę wszystkich podzespołów pojazdu kontroluje komputer pokładowy, który w przypadku mniejszych awarii ostrzega obsługę, a w przypadku poważniejszych uszkodzeń wyłącza cały pojazd. jest wsiadanie do autobusu z wysokich i niskich peronów. W tym celu część podłogi jest obniżona na wysokość 600 mm od główki szyny, a autobus wyposażono dodatkowo w automatycznie wysuwane schody do współpracy z niskimi peronami. Konstrukcja autobusów umożliwia łączenie ich w składy oraz prowadzenie zestawu dwóch lub maksymalnie trzech pojazdów w trakcji wielokrotnej, przy czym łączenie i dzielenie pojazdów możliwe jest na stacjach, gdzie nie ma lokomotywowni. Pojazd przystosowany został także do ciągnięcia wagonu pasażerskiego przy dużych potokach pasażerów. Podstawowe parametry trakcyjne autobusu podano w tabeli 1. Uproszczony schemat układu elektrycznego autobusu pokazano na rysunku 3. Napięcie 3 kv z pantografu doprowadzane jest przez odłącznik/uziemiacz oraz wyłącznik szybki do rozdzielni 3 kv. Wyłącznik szybki zabezpiecza sieć trakcyjną przed skutkami zwarć i przeciążeń w układach elektrycznych pojazdu, a także, co ma miejsce znacznie częściej, zabezpiecza układ elektryczny pojazdu przed skutkami zwarć w sieci trakcyjnej. W rozdzielni oprócz zabezpieczeń zainstalowano układy wstępnego ładowania kon- Elektryczny autobus szynowy EN81 Autobus elektryczny jest pojazdem jednoczłonowym, bezprzedziałowym, mogącym przewozić 140 pasażerów, z tego 60 na miejscach do siedzenia. Na obu krańcach pojazdu umieszczone są kabiny maszynisty. Wózki wyposażone są w hamulce tarczowe. Jeden wózek jest wózkiem napędnym (napędzane są obie osie), a drugi tocznym. Pojazd może być eksploatowany na liniach lokalnych i regionalnych o mniejszym natężeniu ruchu. Możliwe Rys. 1. Elektryczny autobus szynowy serii EN81, wnętrze i pulpit maszynisty 54 Fot. PESA

Tabela 1 Dane trakcyjne autobusu szynowego serii EN81 Układ osi Bo+2 Długość ze sprzęgami Wysokość maksymalna Szerokość maksymalna 2830 Rozstaw osi skrętu wózków 18 650 Baza wózka Skrajnia Moc znamionowa 26 500 4010 2500 wg UIC 505-1 zał. D []kw] 560 Liczba miejsc do siedzenia 60 Masa służbowa [t] 54 Prędkość konstrukcyjna [km/h] 132 Prędkość eksploatacyjna [km/h] 120 Nacisk osi [kn] 165 Minimalny promień łuku toru [m] 160 Minimalny promień skrętu w warsztacie [m] Przyspieszenie początkowe rozruchu [m/s2] 80 0,8 densatorów, umieszczonych w obwodach pośredniczących prądu stałego przekształtników trakcyjnych FT1 i FT2, oraz dwóch statycznych przetwornic napięcia PS1 i PS2. Po załączeniu pojazdu do sieci trakcyjnej (z rozładowanymi kondensatorami) powinien on zapewnić przeprowadzenie wstępnego ładowania kondensatorów przekształtników bez nadmiernych udarów prądowych. Napęd trakcyjny zastosowany w pojeździe EN81 składa się z dwóch silników trakcyjnych, zasilanych z dwóch falowników tranzystorowych. Falowniki trakcyjne przystosowane są do hamowania pojazdu ze zwrotem energii do sieci, czyli tak zwanego hamowania rekuperacyjnego. Takie hamowanie jest możliwe tylko wtedy, gdy na danym odcinku sieci trakcyjnej znajdują się inne jednostki, mogące zużytkować energię zwracaną do sieci przez autobus, lub też gdy podstacje na danym odcinku wyposażone są w zasobniki energii, mogące pochłonąć nadmiar energii w sieci. W przeciwnym razie przejście falownika do hamowania rekuperacyjnego powoduje wzrost napięcia na kondensatorze w obwodzie pośredniczącym prądu stałego oraz w sieci trakcyjnej. Jeżeli wielkość napięcia przekroczy 3600 V, włącza się czoper, który umożliwia hamowanie elektrodynamiczne silnika trakcyjnego. Moc hamowania wytracana jest w tym przypadku na zewnętrznym rezystorze hamującym. Czoper umożliwia też hamowanie silnika w przypadku zaniku napięcia w sieci trakcyjnej. Oba silniki wyposażono w czujnik prędkości i czujnik temperatury. Cyfrowy czujnik prędkości, czyli tak zwany encoder, zainstalowano na wale silnika. Dostarcza on sygnał odpowiadający prędkości obrotowej silnika do układów sterujących falownika, zapewniając poprawną pracę układów regulacji silnika. Ponadto sygnały z czujników prędkości służą do detekcji poślizgu lub blokady kół autobusu. Podstawowe parametry dwufalownikowego napędu trakcyjnego podano w tabeli 2, a dane silników trakcyjnych w tabeli 3. Jednym z podstawowych podzespołów autobusu szynowego jest napęd przekształtnikowy prądu przemiennego z silnikami indukcyjnymi. Składa się on z dwóch falowników. Każdy z falowników współpracuje z jednym silnikiem trakcyjnym. Falownik trakcyjny, zasilany napięciem stałym z sieci trakcyjnej za pośrednictwem filtra wejściowego, wytwarza trzy napięcia wyjściowe o zmiennej amplitudzie i częstotliwości, które zasilają silnik trakcyjny. Pojedynczy falownik trakcyjny zbudowany jest z sześciu modułów IGBT na napięcie 6,5 kv. Układ hamowania Rys. 2. Czteroczłonowy elektryczny zespół trakcyjny serii ED84, wnętrze i pulpit maszynisty Fot. PESA elektrodynamicznego silnika stanowi czoper, zbudowany z modułu IGBT, który steruje intensywnością hamowania, oraz rezystor (40 Ω, 300 kw), na którym wytraca się moc hamowania. Rezystor hamowania zbocznikowany jest diodą rozładowczą, która zabezpiecza moduł hamowania IGBT przed przepięciami, mogącymi powstać na skutek istnienia pasożytniczych indukcyjności 55

momentu rozruchowego lub hamującego. Tą samą drogą falownik informuje nadrzędny układ sterowania o nieprawidłowościach w swoim działaniu. Podstawowe dane falownika podano w tabeli 4. Dla zapewnienia poprawnej pracy falownik otrzymuje z zewnątrz sygnały z następujących czujników: czujniki prądów fazy L1, L2, L3 i w rezystorze hamowania, czujniki prądu i napięcia w obwodzie pośredniczącym prądu stałego, czujniki temperatury modułów tranzystorowych oraz czujniki prędkości i temperatury silnika. Tabela 4 Dane falownika trakcyjnego Rys. 3. Uproszczony schemat układu elektrycznego autobusu: SS układ wstępnego ładowania kondensatora w obwodzie pośredniczącym, RH rezystor hamowania elektrodynamicznego, FT falownik trakcyjny, PS przetwornica statyczna, Q wyłącznik szybki Dane dwufalownikowego przekształtnika trakcyjnego Tabela 2 Napięcie zasilania [V] 3000 +25% 30% Moc znamionowa [kw] 2 280 Liczba silników na falownik 1 Moment maksymalny na wale silnika* [Nm] 2159 Przyspieszenie wagonu do prędkości 25 km/h** [m/s 2 ] 0,8 Opóźnienie wagonu przy hamowaniu** [m/s 2 ] 1,1 Maksymalna prędkość pojazdu (zakres pracy napędu M = const) [km/h] 40 Maksymalna prędkość pojazdu (zakres pracy napędu P = const) [km/h] 130 * Przy prędkości 10 km/h. ** Przy równoczesnej pracy obu silników (falowników). Dane silnika trakcyjnego DKLBZ 0910 4A Tabela 3 Moc znamionowa [kw] 280 Prędkość znamionowa [obr./min] 1775 Prędkość maksymalna [obr./min] 4314 Częstotliwość znamionowa [Hz] 60 Napięcie znamionowe [V] 2200 Połączenie uzwojeń stojana gwiazda Prąd znamionowy [A] 87,9 Znamionowy współczynnik mocy 0,87 Znamionowa sprawność [%] 94,26 Moment bezwładności [kgm 2 ] 2,1 Masa [kg] 620 Klasa izolacji 200 Stopień ochrony IP 22 Czujnik temperatury silnika 3 Pt 100 przewodów łączeniowych. Filtr wejściowy falownika jest typu LC (72 mh, 2 mf). W falowniku zastosowano modulację szerokości impulsów (PWM). W układzie sterowania wykorzystano regulację wektorową silnika, wykorzystującą metodę FOC, to znaczy orientacji pola. Orientacja względem strumienia wirnika pozwala na praktycznie niezależne od siebie regulowanie strumienia i momentu silnika. Sam układ regulacji wykorzystuje cyfrowe przetwarzanie sygnałów (DSP). Układ sterowania falownika komunikuje się z układem sterowania pojazdu za pomocą lokalnej sieci komputerowej (CAN). Tą drogą wprowadzane są sygnały zadające do falownika, wymuszające kierunek wirowania silnika oraz wielkość Znamionowe napięcie wejściowe [V] 3000 +25% 30% Wielkość skuteczna prądu znamionowego [A] 100 Maksymalna wielkość skuteczna prądu [A] 120 Moc znamionowa [kw] 300 Częstotliwość napięcia wyjściowego [Hz] 0 130 Częstotliwość przełączania tranzystorów falownika [Hz] 460 1400 Chłodzenie wymuszone wewnętrzne Do zasilania wszystkich elektrycznych urządzeń pomocniczych autobusu (grzejniki, klimatyzacja itp.) przewidziano dwie statyczne, podwójne przetwornice napięcia. Przetwornice przetwarzają napięcie stałe z sieci trakcyjnej o wielkości 3 kv na napięcie stałe 24 V oraz przemienne trójfazowe o wielkości 400 V i częstotliwości 50 Hz. Podstawowe dane techniczne przetwornicy przedstawiono w tabeli 5. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych procesorów jednoukładowych i tranzystorów IGBT przetwornica zapewnia uzyskanie na wyjściu 400 V napięcia praktycznie sinusoidalnego o stałej wielkości napięcia i częstotliwości i dobrej symetrii napięć fazowych. Wyjście napięcia stałego 24 V wykorzystuje się do zasilania odbiorników prądu stałego oraz do ładowania baterii akumulatorów pojazdu. Przy braku napięcia z sieci trakcyjnej, na przykład w czasie dłuższego postoju pojazdu na stacji, przetwornica 24 V może być zasilana trójfazowym napięciem peronowym o wielkości 400 V. W celu optymalnej pracy baterii w miejscu jej zainstalowania umieszczono czujnik temperatury, współpracujący z układem sterowania przetwornicy. Dzięki niemu przetwornica koryguje wielkość napięcia wyjściowego w zależności od temperatury. Praca przetwornicy jest nadzorowana przez mikroprocesorowy system sterowania, generujący sygnały alarmowe i umożliwiający zdalne monitorowanie pracy przetwornicy przez nadrzędny układ sterowania pojazdem za pośrednictwem lokalnej sieci komputerowej (CAN). Przetwornica Tabela 5 Dane techniczne podwójnej przetwornicy napięcia Napięcie zasilania [V] 2000 4000 Całkowita moc znamionowa [kw] 31 Sprawność ogólna [%] >88 Dodatkowe napięcie zasilania przetwornicy 24 V [V] 3 400 Moc znamionowa przetwornicy 24 V [kw] 6,0 Maksymalna moc przetwornicy 24 V przez 30 s [kw] 10 Napięcie wyjściowe 24 V [V] 27,5 32,0* Moc znamionowa przetwornicy 3 400 V [kva] 25 Maksymalna moc przetwornicy 3 400 V przez 5 s [kva] 80 Stabilizacja napięcia 400 V [%] ±5,0 Stabilizacja częstotliwości 50 Hz [%] ±0,2 Dopuszczalna asymetria obciążenia faz [%] 30 * Zależnie od temperatury akumulatorów. 56

nie wymaga obsługi. Jest elektronicznie zabezpieczona przed skutkami zwarcia lub długotrwałego przeciążenia. Jednym z najważniejszych podzespołów autobusu jest nadrzędny układ sterowania i kierowania pojazdu. Połączony jest on z podporządkowanymi mu układami sterowania za pomocą lokalnej sieci komputerowej (CAN). System rozproszony, czyli zespół układów sterowania w poszczególnych podzespołach autobusu (falowniki silników trakcyjnych, przetwornica, rozdzielnia 3 kv, rozdzielnia 3 400 V, pulpity maszynisty), pozwala na orientację o tym, co się dzieje w poszczególnych częściach pojazdu, to znaczy ich aktualny stan oraz ich diagnostykę w celu szybkiej i dokładnej identyfikacji uszkodzonych podzespołów. Wszystkie informacje z poszczególnych podzespołów autobusu szynowego są do dyspozycji maszynisty na wyświetlaczu zainstalowanym na pulpicie sterowniczym. Mają one prostą i przejrzystą formę graficzną (rys. 4). Umożliwia to obsłudze kontrolę stanu pojazdu, a w przypadku powstania awarii ułatwia lokalizację usterki. Sterowanie ekranami odbywa się za pomocą przycisków na ekranie wyświetlacza. Na przykład naciśnięcie przycisku C pokazuje ekran, informujący maszynistę o stanie urządzeń ogrzewania, wentylacji lub klimatyzacji w przedziałach dla pasażerów lub w kabinach maszynisty (rys. 5). Układ powinien w minimalny sposób obciążać uwagę maszynisty. Tak więc podczas poprawnej pracy wszystkich podzespołów pojazdu układ sterowania nie generuje żadnych sygnałów. System sterujący umożliwia także prowadzenie pojazdu w trakcji wielokrotnej, to znaczy sterowanie zespołem kilku pojazdów z jednego stanowiska. Sterowanie jazdą oraz hamowaniem elektrodynamicznym i pneumatycznym odbywa się za pomocą jednego nastawnika, również w trakcji wielokrotnej, co ułatwia sterowanie pojazdu. Nadrzędny układ sterowania pojazdu steruje falownikami, przetwornicą, generuje sygnały jazdy i hamowania elektrodynamicznego. Wybór kierunku jazdy jest blokowany w czasie ruchu pojazdu. Określanie parametrów jazdy lub hamowania odbywa się przez wybór momentu napędowego lub hamowania w granicach od 0 do 100% z rozdzielczością 1%. Na podstawie porównania prędkości obrotowej obu silników napędowych dokonuje detekcji poślizgu kół w czasie jazdy oraz poślizgu lub blokady kół w czasie hamowania elektrodynamicznego. Sterownik dokonuje zmniejszenia momentu napędowego lub hamowania do momentu powrotu przyczepności kół. Podstawowe części i podzespoły wyposażenia elektrycznego autobusu, z wyjątkiem rozdzielni 3 kv, zabudowano w niskich obudowach. Umożliwia to zamontowanie ich na dachu pojazdu (rys. 6). Rozdzielnia 6 kv umieszczona jest z boku pojazdu za kabiną maszynisty, a dostęp do niej możliwy jest z peronu po opuszczeniu pantografu. Wszystkie podzespoły wykonane są w postaci oddzielnych modułów, co znacznie ułatwia eksploatację pojazdu. Elektryczny zespół trakcyjny ED74 Zespól ED74 jest złożony z dwóch członów napędnych, umieszczonych na krańcach zespołu, oraz dwóch członów doczepnych, które połączone razem tworzą jeden pojazd. W obu krańcowych członach umieszczone są kabiny maszynisty. Istnieje możliwość wykorzystania zespołów do trakcji wielokrotnej, wykorzystującej trzy pojazdy. Pojazd przeznaczony jest zarówno do obsługi ruchu lokalnego, jak i regionalnego. Układ wnętrza jest bezprzedziało- Rys. 4. Przykładowy ekran na wyświetlaczu stanowiska maszynisty dwa autobusy pracujące w trakcji wielokrotnej Rys. 5. Przykładowy ekran pokazujący stan urządzeń ogrzewania, wentylacji lub klimatyzacji w przedziałach dla pasażerów lub w kabinach maszynisty Rys. 6. Rozmieszczenie podstawowych podzespołów autobusu szynowego na dachu pojazdu: DL1, DL2 - dławiki filtra sieciowego falowników trakcyjnych, PS1, PS2 - statyczne przetwornice napięcia, FT1, FT 2 - falowniki trakcyjne, RH1, RH2 - rezystory hamowania elektrodynamicznego, Q - wyłącznik szybki, O - odgromnik, P - pantograf, RWN - rozdzielnia 3 kv, PNT - czujnik pomiaru napięcia trakcyjnego wy, z podziałem na wagony z możliwością przejścia. Podstawowe parametry trakcyjne zespołu podano w tabeli 6. Uproszczony schemat elektryczny EZT ED74 pokazano na rysunku 7. Pojazd wyposażony jest w dwa odbieraki prądu i dwa wyłączniki szybkie. W zależności od warunków jazda może odbywać się przy podniesionym jednym pantografie lub, na przykład w warunkach zimowych dwóch. Napęd trakcyjny zastosowany w pojeździe składa się z czterech falowników, zasilających cztery silniki trakcyjne. W normalnych warunkach pracy powinny praco- 57

Dane trakcyjne elektrycznego zespołu trakcyjnego serii ED74 Tablica 6 Układ osi Bo+2+2+2+Bo Długość ze sprzęgami 80 780 Wysokość maksymalna 4250 Szerokość maksymalna 2870 Rozstaw osi skrętu wózków 18 000 Baza wózka 2500 Skrajnia wg UIC 505-1 zał. D Moc znamionowa [kw] 2000 Liczba miejsc do siedzenia 225 Masa służbowa [t] 152 Prędkość konstrukcyjna [km/h] 160 Prędkość eksploatacyjna [km/h] 140 Nacisk osi [kn] 160 Minimalny promień skrętu na linii [m] 150 Minimalny promień skrętu w warsztacie [m] 80 Przyspieszenie początkowe rozruchu (0 25 km/h) [m/s 2 ] 1,0 nym przypadku moc hamowania wytracana jest na rezystorze hamującym (30 Ω, 500 W). Hamowanie elektrodynamiczne jest także możliwe przy zaniku napięcia w sieci trakcyjnej. Również i w tym przypadku wszystkie falowniki zbudowano, wykorzystując tranzystory IGBT na napięcie 6,5 kv. Podstawowe dane pojedynczego podwójnego przekształtnika trakcyjnego przedstawiono w tabeli 7, a dane silników trakcyjnych w tabeli 8. Tabela 7 Dane przekształtnika dwufalownikowego trakcyjnego Napięcie zasilania [V] 3000 +25% 30% Moc znamionowa [kw] 2 500 Liczba silników na falownik 1 Moment maksymalny na wale silnika* [Nm] 3700 Przyspieszenie wagonu do prędkości 40 km/h** [m/s 2 ] 0,95 Maksymalna prędkość pojazdu (zakres pracy napędu M = const) [km/h] 40 Maksymalna prędkość pojazdu (zakres pracy napędu P = const) [km/h] 160 * Przy prędkości 20 km/h. ** Przy równoczesnej pracy czterech silników (falowników). Dane silnika trakcyjnego DKLBZ 3112 04A Tabela 8 Moc znamionowa [kw] 500 Prędkość znamionowa [obr./min] 1681 Prędkość maksymalna [obr./min] 5191 Częstotliwość znamionowa [Hz] 56,6 Napięcie znamionowe [V] 2200 Połączenie uzwojeń stojana gwiazda Prąd znamionowy [A] 176,5 Znamionowy współczynnik mocy 0,901 Znamionowa sprawność [%] 95,4 Moment bezwładności [kgm 2 ] 2,1 Masa [kg] 1050 ±5% Klasa izolacji 200 Stopień ochrony IP 22/IP65 Czujnik temperatury silnika 3 Pt 100 Każdy z czterech falowników jest wyposażony w indywidualny filtr wejściowy typu LC (54 mh, 2 mf). W układzie sterowania wykorzystano regulację wektorową silnika z bezpośrednią regulacją momentu. Struktura układu regulacji jest taka sama, jak w przypadku układu regulacji autobusu szynowego. Podstawowe dane falownika przedstawiono w tabeli 9. Tabela 9 Dane falownika trakcyjnego Rys. 7. Uproszczony schemat układu elektrycznego EZT DL dławik filtra wejściowego falownika, RWN rozdzielnia 3 kv, pozostałe oznaczenia jak na rys. 3 wać cztery silniki, napędzające cztery osie. Jednak w warunkach awaryjnych możliwe jest wyłączenie poszczególnych silników, na przykład z powodu awarii. Ze względu na duże wymiary falowniki przystosowano do zabudowy wewnątrz pojazdu, za kabiną maszynisty. Poza tym funkcje realizowane przez falowniki są analogiczne z funkcjami realizowanymi przez falowniki autobusu szynowego. Również w tym pojeździe możliwe jest hamowanie rekuperacyjne, jeżeli pozwalają na to warunki w sieci. W przeciw- Znamionowe napięcie wejściowe [V] 3000 +25% 30% Wielkość skuteczna prądu znamionowego [A] 200 Maksymalna wielkość skuteczna prądu [A] 220 Moc znamionowa [kw] 500 Częstotliwość napięcia wyjściowego [Hz] 0 160 Częstotliwość przełączania tranzystorów falownika [Hz] 460 1400 Chłodzenie wymuszone wewnętrzne Wszystkie urządzenia pomocnicze zespołu ED74 zasilane są z czterech statycznych, podwójnych przetwornic napięcia. Napięcie stałe o wielkości 24 V z przetwornicy wykorzystywane jest dodatkowo do ładowania czterech baterii akumulatorów, zbudowanych z jednostek Ni Cd wykonanych w technologii włóknistej. 58

Również w przypadku zespołu ED74 jednym z najważniejszych podzespołów jest nadrzędny układ sterowania i kierowania pojazdem, komunikujący się z podporządkowanymi mu układami sterowania za pomocą lokalnej sieci komputerowej (CAN). Wyświetlacz zainstalowany w kabinie maszynisty pozwala obsłudze na orientację o stanie pojazdu. I tak na przykład wciśnięcie symbolu silnika elektrycznego włącza ekran z danymi układu napędowego pierwszego członu napędowego EZT (rys. 8). Na ekranie są informacje z obwodu trakcyjnego obranego członu napięcie trakcyjne w szafie 3 kv, prądy trakcyjne gałęzi, stany odłącznika i wyłącznika szybkiego. Widoczne są także informacje z falowników: prąd i napięcie falownika, procentową moc wytwarzaną przez falownik, kierunek jazdy, prędkość obrotowa, prąd i temperatura silnika trakcyjnego, prąd opornika hamującego. Możliwe jest uzyskanie bieżących informacji również i o innych podzespołach EZT przez wybór odpowiedniego ekranu. Perspektywy na przyszłość Doświadczenie uzyskane przez załogę PESY przy budowie tych dwóch typów pojazdów pasażerskich dla trakcji 3 kv zaowocowało wygraniem przetargu na dostawę 11 elektrycznych zespołów trakcyjnych dla PKP Przewozy Regionalne. Zespoły te będą kursować w niedalekiej przyszłości po zmodernizowanej trasie kolejowej Łódź Warszawa. q Rys. 8. Przykład ekranu na wyświetlaczu stanowiska maszynisty wyświetlane informacje trakcyjne z pierwszego członu napędowego Autorzy mgr inż. Lech Lipiński dr inż. Mirosław Miszewski Pojazdy Szynowe PESA Bydgoszcz lech.lipinski@pesa.pl miroslaw.miszewski@pesa.pl II Międzynarodowe Seminarium Styk systemów kolejowych 1435/1520 mm 9 października 2007 r., Auditorium Novum Politechniki Gdańskiej Perspektywy rozwoju transportu kolejowego Europa Azja Wizja i działania związane z rozwojem transportu kolejowego Europa Azja n Rozwój euroazjatyckiego rynku transportu kolejowego Wymagania prawne związane z zagadnieniami styku 1435/1520 mm Wstępne ustalenia grupy roboczej ERA WP1520 dotyczące wyzwań i zagrożeń związanych z możliwością włączenia wymagań dla kolei 1435/1520 mm do europejskiego prawodawstwa n Regulacje Rady Transportu Kolejowego (CTR) dla systemu kolejowego 1520 mm oraz ich wpływ na zagadnienia styku systemów kolejowych 1520 i 1435 mm n Działania Komisji Międzynarodowego Transportu Kolejowego (CIT) zmierzające do unifikacji procedur prowadzenia ruchu w systemach kolejowych 1435 i 1520 mm Rozwiązania techniczne przeznaczenia do pokonywania barier między systemami 1435 i 1520 mm Wizja oraz wsparcie przemysłu reprezentowanego przez UNIFE dla rozwoju transportu kolejowego Europa Azja n Badania UIC dotyczące oceny porównawczej europejskich systemów zmiany rozstawu kół n Prezentacje przemysłu Organizatory Patronat prasowy 59