Lijn58

Algemene spoorwegitems

Vrijdag, 9 Maart, 2018 Terug

Tractiesystemen

Stoomtractie:

Eerste types met verzadigde stoom; ingevoerde verbeteringen:

- oververhitte stoom.

- compoundmachines (2-trapscilinders).

- schaar van Walschaerts.

- kleppen i.p.v. schuiven (op 2 locomotieven Type 12).

 

Gasgenerator (Gazogène):

 

- De vergasser of gasgenerator, uitgevonden in de negentiende eeuw, is een apparaat dat brandbaar gas produceert door verbranding van vaste en brandbare materialen zoals hout, houtskool, cokes, antraciet, enz...
  Dit brandbare gas, ook armgas genoemd, werd dan gebruikt in een systeem dat Georges Imbert ontwikkelde in 1920 en in Europa werd gebruikt om het gebrek aan motorbrandstof tijdens de Tweede Wereldoorlog te compenseren.

 

Dieseltractie:
           

- Dieselmotor met mechanische transmissie zoals bij een auto waarbij de bediening ervan met kabels, pneumatisch of hydraulisch kan gebeuren.

- Diesel-hydraulisch (vooral rangeerlocomotieven)

- Hydrodynamisch (hydraulische koppeling en koppelomvormer)

- Hydrostatisch (zoals graafmachines: mislukt)

- Dieselelektrisch (vooral baanlocomotieven): de Dieselmotor drijft een generator aan die op zijn beurt de elektrische tractiemotoren voedt door middel van een elektopneumatische of elektroniche regeling (Woodwart)

 

Elektrische Tractie

Gebruikte spanningen

- Tramspanning: 600-900V DC
- 750 V DC : nog altijd toegepast in Zuid-Engeland
- 1500 V DC : maximum spanning voor seriemotor die nog in de beschikbare ruimte past, vooral wegens de toen noodzakelijke collectorafmeting en de kostprjs.
- 3000 V DC : op deze spanning worden steeds minimum twee motoren van1500V in serie gebruikt. Toegepast in België, Italië, Polen, Spanje, Marokko,..
- 15 kV 162/3 Hz : eenvoudige spanningsregeling mogelijk door autotransfo. Toegepast in Duitsland, Zweden, Noorwegen, Oostenrijk, Zwitserland,...
- 25 kV 50Hz : spanningsregeling door autotransfo en gelijkrichter. Toegepast in Noord Frankrijk, Congo, 95% van alle nieuwe lijnen 60Hz Japan, Amerika,...

 

speciale 25kV-lijnen        

 

- 2x 25kV : 50kV met midden aftakking naar rail en afzonderlijke feeder: Nieuwste TGV-lijnen (fig. 2)

- 3x 25kV driefasig (tevens voeding voor afgelegen dorpen in Rusland)

 

Gebruikte Tractiemotoren


- mono-blocmotoren: een motor voor meerdere assen; vergt: bijkomende tandwielen en/of koppelstangen.

- aparte motoren: één motor per wielas, normaal met reductieoverbrenging, ofwel neusophanging: met kussens of canonbox.

- systeem Break: holle as met soort ingewerkte cardanas.

- volledig elastische ophanging met tussentandwielen en echte cardanas.

 

Gelijkstroom seriemotor:

- goed aanloopkoppel, doch volumineus en veel onderhoud : borstels, collector.

- instelling snelheid en koppel door regeling spanning aan tractiemotor met behulp van : aanloopweerstanden (J.H.: kontaktoren op nokkenas) en serie/parallel- plaatsing motoren;

                                                                                                                      halfgeleiders (thyristoren, GTO's, IGBT's.): minder onderhoud, vlakker koppel;

                                                                                                                      Shunteren bekrachtiging (weinig verlies) komt in beide systemen voor.

 

Wisselstroom seriemotoren (universele motor)

 

- algemeen toegepast in klein gereedschap.

- bij grote motoren, bij 50Hz veel last van rondvuur door inductantie, daarom werd de netfrequentie verlaagd naar 162/3 Hz (=50/3) (eenvoudige regeling door autotransfo).

           

Synchrone motoren

- geen of beperkte borstels (alleen voor de opwekking ven het veld, ook wel veldexcitatie genoemd.

- grote luchtspleet toegelaten.

- eenvoudige regeling met thyristoren (automatische doving vanaf bepaalde snelheid).

- vergt driefasige spanning regelbaar in spanning en frequentie.

 

Asynchrone motoren

- geen borstels.

- complexe regeling met thyristoren, GTO's IGBT's.

- vergt driefasige spanning regelbaar in spanning en frequentie.

 

Magnetische motoren (tot 100kW)

- ongeveer gelijk aan een synchrone motor, doch met permanente magneten.

- zeer compact , vooral indien deze vloeistof gekoeld is(bv. elektrische bussen).

 

Lineaire Motoren

- driefasige (meestal synchrone) motor waarvan de stator of de rotor in de rail ingewerkt is.

- duur, niet rendabel.

 

Pneumatische tractie


- lange cilinder in grond met meeneemzuiger (spleet afgesloten met lederen stroken).

- trein vormt zelf de zuiger in een buisvormige tunnel.

- Hovercraftsysteem: proefopstelling in Zuid-Frankrijk op betonnen mono-rail (richting Bordeaux 1969); afgevoerd wegens o.a. Lawaai.

 

Magnetische tractie

- passieve magnetische ophanging (afstoting): Japan.

- actieve magnetische ophanging (aantrekking): Duitsland.

 

 

Energie voorziening rijtuigen (tot 40kW)

 

Energie voorziening rijtuigen  (tot 40kW)

 

Verlichting en hulptoestellen 3 tot 8 kW (24V=, 72V= of 110V=)

 

- Generatoren op wielassen; later (homopolaire) alternatoren : statodynes aandrijving met platte riem riemschijf op wielas (niet meer van toepassing).

- met cardanas.

- rechtstreeks op wielas met snelheidsmultiplicatie (Kork).

- Statische omvormer rechtstreeks van 1000...4000V naar 24V, 110VDC....380VAC.

- Thyristoren.

- GTO's (Gate-Turn-Off thyristor).

- IGBT's (Insulated-Gate Biplor Transistor ).

- Dieselalternatorgroep (beperkt gebruikt).

 

Verwarming

- met kolen of antraciet.

- met stoom (komende van de stoom- of diesellocomotief).

- elektrisch.       
- rechtstreeks op hoogspanning
.

- op laagspanning ( 3x 380V) met statische omvormer.

- op diesel-alternatorgroep.

 

Klimatisatie ±40kW therm.vermogen (=±22kW elektr. vermogen)

 

 

Remsystemen

 

Overdracht rembevel

 

1) fluitsignalen (vroeger): de remmer draait manueel de rem aan of los.

2) pneumatisch rembevel :

- drukrem: - rechtstreekse rem: drukvermeerdering geeft remming.
- automatische rem: normaal 5 bar: drukvermind. → remming.

- vacuümrem (Engels systeem): drukverhoging (verminderen onderdruk) rem.

 

Elektrisch rembevel:

- op spanning (MR 62-79): met potentiometer: spanning bepaalt de remkracht.

- EP-rem : 2 draden: remming en lossing rem: de duur van de elektrische puls bepaalt de kracht van de remming of de remlossing.

- combinatie met 3 treindraden: 7 remstanden : (Break bij oorsprong).

- via databus (treinbus).

 

Remmechanisme (remvermogen)

 

1) Op de wielen, pneumatische bediening:

- remblokken: remkracht neemt af bij verhitting (hoge snelheid).

- remschijven beter comfort, minder schokken bij trage snelheid.

2) Elektrische rem:

- rheostatische rem: motor als generator: (vermogen afgevoerd in weerstand).

- recuperatierem: id. doch vermogen (gedeeltelijk) teruggevoerd naar het net.

3) rechtstreeks op de rail:

- magneetrem (elektromagn. zorgt voor positionering en aantrekkingskracht remslof op rail).

- wervelstroomrem : voorlopig nog maar weinig gebruikt: IC3.

 

Hoge-snelheidstreinen   

 

Franse T.G.V.

PSE:                  270km/h

Atlantique:          300km/h           (rekord 515,3km '79)

Reseau:              300km/h

 

Eurostar:             300km/h           750V=, 3000V= en 25 kV 50Hz (Fr + Eng + Bà TGV Duplex: 300km/h

PBKA:               300km/h           1500V=, 3000V, 25kV 50Hz en 15kV 162/3Hz

 

Duitse ICE

ICE1:     280km/h           loc-14 rijt-loc; , 2x 4.800 kW         rijdt 250km/h ICE2:         280km/h loc-6 rijtuigen -stuurpost;

ICE3:     330km/h           verdeelde tractie (8rijt, ged. 4 sp) ICE T:       330km/h kanteltrein

ICT-VT: 330km/h           Diesel-elektr. Kanteltrein

 

Italiaans ETR500

ETR500:            300km/h,           loc-11 rijt.-loc, 2x 4.400 kW

 

Spaanse AVE (=TGV-Atlantique)

 

Japanse

serie 100N         Shinkansen         1989     230km/h           DC-motor Thyr

serie 200           Shinkansen

serie 300           Nozomi              1994     270km/h           Asyn.-motor GTO 16rijtuigen

serie 500           Shinkansen         1996     ?km/h  

serie 700           Shinkansen         1999     285km/h           Asyn.-motor IGBT

 

 

Kantelbaktreinen (Pendolino's) 

 

De kast kantelt meer dan het spoor, ter verbetering van het comfort, laat hogere snelheden toe met bestaande bochten.

Stroomafnemer mag niet mee kantelen, vergt speciale inrichting.

 

Passief systeem

 

- scharnierpunt boven zwaartepunt zoals schommel.

- automatisch werking.

- goed voor comfort, slechter voor het spoor: zwaartepunt nog verder naar buitenste rail. bv.: Spaanse Talgo.

 

Actief systeem

 

Gestuurde kanteling in functie van de snelheid en straal van de bocht pneumatisch of elektrisch bediend.

 

- Italiaanse ETR 450, ETR470 (200km/h) (pneum.).

- Zweedse X2000 (200km/h): (pneum.).

- Engelse pendolino : mislukt museum.

- Duitse pendolino: (elektr.)veel klachten: reizigers zeeziek.

- Duitse ICT.

- Cisalpino (Basel-Milano over Lötschberg en Genève-Milano).

 

 

Magneettreinen (Maglev)

 

Japanse Linear Express: afstoting: automatisch stabilisatie.

- 12.12.97:  531 km/h

- 14. 4.99:   552km/h :Yamanashi test line (Takagawa) 100km ZW v. Tokio  13 p. 5 rijtuigen.

 

Duitse Transrapid: aantrekking:

- complexe sturing in functie van de afstand tussen voertuig en rail.
- proeftraject Emsland 38km proefspoor.
- lijn was gepland voor Berlijn-Hamburg, nu toch contract voor China.

 

Transrapid (Duitsland)

Linear Express (Japan)

Zweven:

elektromagnetisch (aantrekking)

elektrodynamisch  (afstoting)

Spoor:

T-vormig

U-vormig

Max snelheid:

500 km/h

550km/h

Lineaire synchrone  motor

stator met 3-f. wikkeling  in spoorrotor met ijzeren kern in voertuig

stator met 3-f. wikkeling  in spoor rotor met suprageleidende magneten  zonder ijzeren kern in voertuig

Voeding:

3-f: 0...15kV  120?A   0...250Hz

3-f: 0...22kV  100A   0...56Hz

Luchtspleet:

± 1 cm

± 10 cm (groot strooiveld)

ophanging

slede , zweeft ook bij stilstand

rubberwielen tot 100 km/h

energievoorziening trein

stroomafnemer tot 80km/h dan inductief

voorlopig gasturbine in voertuig