achop87 escribió:
BAB escribió:
La tension rara vez esta fija en 3000 voltios, ya que fluctua con las cargas que se le van demandando.
Las 253 cuando arrancan (que me corrijan si me desvio de la teoria), el convertidor le varia el tipo de onda que envia al motor, la frecuencia, la tensión y por consiguiente dependiendo el esfuerzo de tracción demandado los amperios.
Si son 3000 Vdc, las nuevas locomotoras utilizan arrancadores de rampa (van aumentando la tensión poco a poco). En cambio si es tensión alterna, utilizan equipos de variación de la frecuencia y equipos rectificadores, ya que el par de arrancada es función de la frecuencia y de la amplitud de la señal. Normalmente son tiristores GTO o IGBT.
A día de hoy la gran mayoría del material ferroviario utiliza motores asíncronos. Para manejar estos motores se controlan 2 parámetros: frecuencia, que fija la velocidad de sincronismo y por proximidad la de giro del eje y tensión. El motivo de tener que controlar la tensión es que los devanados del motor, al aumentar la frecuencia aumentan la impedancia, con lo que la corriente baja y cae el flujo magnetico necesario para el funcionamiento, por tanto es necesario controlar la tensión también.
Este control de V y F se puede hacer con 2 tipos de convertidores distintos:
"VSI" o tipo I, formado por 3 etapas: 1º rectificación controlada (entrada en CA/CC controlada) o chopper (entrada CC/CC controlada); 2º etapa: filtro, esta etapa siempre es de CC, siendo la tensión variable gracias a la 1º etapa ; 3º etapa inversor CC/CA que da una onda escalonada de frecuencia variable. Aunque la onda generada menos senoidal es cualquier cosa el motor lo admite, aunque el funcionamiento es algo brusco. Un ejemplo de este tipo es la S.2000 del Metro de Madrid, que usa tiristores SCR en seguimiento de fases.
"PWM" o tipo U, este tipo, mas moderno, puede hacerse con varias topologías, pero para hacer modular el equipo o permitir configuraciones bi o tritensión se suele hacer con 3 etapas: 1º Rectificación (CA/CC), 2º Etapa intermedia de CC, en este caso puede ser de tensión constante, 3º Inversor CC/CA que genera una onda casi senoidal de frecuencia y tensión controlable. En este tipo se utilizaron inicialmente tiristores GTO (caso de las 252) y posteriormente IGBTs o IPMs
Con estos 2 tipos de equipo los fabricantes pueden hacer las locomotoras aptas para 1 o varias tensiones con pocos cambios.
Por ejemplo una 252 Bitensión (Hoy dia tengo entendido que las hay tritensión) funciona asi:
La CA a 25000 pasa a CA a 3000 en un trafo, después está la 1º etapa que rectifica la corriente a 2800VCC, la 2º etapa a tensión constante 2800VCC y el inversor PWM que genera la CA a tensión y frecuencia variables.
Bajo catenaria de 3000V la 1º etapa en lugar de un rectificador es un chopper que convierte 3000VCC a 2800VCC de la 2º etapa, a partir de ahi es igual que bajo catenaria en CA.
Para el funcionamiento bajo 1500V el sitema funciona igual, pero con una disminución de potencia.
Desconozco los detalles de las 253, pero es posible que instalando un panto de CA, trafos y algunas modificaciones mas puedan funcionar en catenarias de 25000Vca. De todas formas lo veo costoso.
Un saludo