Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L IT E C H N IK I Ś L Ą S K IE J Seria: E L E K T R Y K A z. 139
1994 N r kol. 1247
Tadeusz GLINKA Eugeniusz KAŁUŻA
KIERUNKI MODERNIZACJI UKŁADU NAPĘDOWEGO TRAMWAJU
S tre sz cz en ie . W a rty k u le p rz e d sta w io n o k ieru n k i p ra c w d ro ż e n io w y c h i b a d aw c z y ch , k tó re zostały p o d jęte w ra m a c h p ra c z w iąz a n y c h z m o d e rn iz a c ją tab o ru trak c y jn e g o . P rz e d staw io n o ocenę e fek ty w n o śc i w p ro w a d z a n ia ele k tro n iz ac ji n a p ęd ó w g łó w n y c h ta b o ru tram w a jo w eg o . Z ap rezen to w an o k o n c e p c ję u k ła d u n a p ęd o w e g o tram w a ju z e s ta w io n eg o z fa lo w n ik ó w n a p ięcia i siln ik ó w in d u k cy jn y c h .
THE TRENDS IN MODERNIZATION OF TRAMWAY DRIVE SYSTEM
S u m m ary . T h e tre n d s o f re sea rc h and d e v e lo p m e n t arisin g fro m th e p ro p o se d m o d ern iza tio n o f tram w a y sto ck h a v e b e e n sh o w n in th e p a p er. T h e c h a n g e s in v o lv e th e in tro d u c tio n o f se m i- c o n d u ctio r te c h n o lo g y an d p o w e r e le c tro n ics devices. T h e co sts o f m o d e rn iz e d trac tio n d riv es have b een estim ated . T h e id ea o f n e w tra m w a y d riv e sy stem u tiliz in g v o lta g e -s o u rc e in v erter- fed in d u ctio n m o to rs h as b e e n p resen ted .
HAnPABAEHMfl MOAEPHM3AU14H TPAMBAI/IHOrO BAEKTPOriPMBOAA
P e a i o M f t - B c r a T b e p a c c M a T p u B a t O T C f t H a n p a s A e H M H p a f i o T no B H e A p e H w o n M C C A eA O B aH M io , K O T o p b i e G b iA n H a M a T b i b p a M K a x M0 A e p H 0 3 a u n M n o A B t v K H o r o c o c T a B a c a A e t c r p o T H r o û . n p e A C T a s A e H a o u e m a a a x D e K T M B H O c r v i B H e A p e H n s S A eK T p o H M K M b n p u B O A a x T p a M B a ü H o r o n o A B W K H o r o c o c T a B a . H 3 A0 > K e H a K O H L ten u M H c o 3 A a H n a T p a M a a ü H o r o S A e K T p o n p u B O A a , c o 3 A a H H o r o H a 6 a 3 e H H B e p T o p o B H a n p a x t e H H n u a c H H x p o H H b i x A B n r a T e A e f i .
8 T .G lin k a. E .K ału ża
1. WPROWADZENIE
T ra k c ja e le k try c z n a je s t je d n y m z w ię k sz y ch o d b io rcó w en erg ii elek try czn ej w k raju. N isk i p o z io m tech n iczn y u rz ąd z e ń tab o ru trak c y jn e g o p o w o d u je , że e n erg ia ta n ie je s t o p ty m a ln ie w y k o rzy stan a. S z a cu je się [1 ,2 ], ż e w trak c ji e lek try cz n ej n iep o trze b n ie traci się o k o ło 2 0 % zu ży w an ej en erg ii w re zy sto ra ch w cza sie ro zru ch u , n ie o d z y sk u jąc en erg ii h a m o w a n ia taboru.
P o z io m tech n iczn y tab o ru trak c y jn e g o w P o lsc e o d p o w ia d a św ia to w e m u stan o w i tech n ik i z lat 5 0 i 60.
M o d ern izacja w y p o s aż en ia e le k try c z n eg o tab o ru tram w a jo w eg o p o w in n a o b ejm o w ać elek tro n iz ac ję u k ład u n a p ę d o w e g o , o b w o d ó w p o m o cn ic zy ch i u k ład u stero w an ia. K orzyści w y n ik a ją ce z e lek tro n izacji u k ła d u n ap ęd o w e g o tram w aju , to e lim in a cja strat en erg ii w re zy sto ra ch ro z ru c h o w y c h w y d z ie lan y c h p rz y ro z ru c h u p o jaz d u o ra z m o żliw o ść o d zy sk an ia en erg ii k in ety czn ej p o jaz d u w cza sie h am o w an ia. M o ż liw o ść p e łn e g o o d z y sk u energii h a m o w an ia p o jazd u trak c y jn e g o w a ru n k o w a n a je s t k o n iec zn o ścią w y p o saż en ia p o d stacji trak c y jn y c h w p ro sto w n ik i ste ro w an e lub zaso b n ik i en erg ii. W y p o sa że n ie p o jaz d u trak c y jn e g o w sz e ro k ą g a m ę p rz etw o rn ik ó w p o m ia ro w y c h , np. p rzy sp ieszen ia, p rę d k o ści, p rąd u , n a p ięcia i in n y ch o ra z z asto so w an ie m ik ro p ro c es o ró w w o b w o d ach steru jący ch u m o żliw ia w sp o só b a u to m a ty c zn y p ro g ram o w a n ie ja z d y p o jaz d u trak c y jn e g o o d p rzy stan k u d o p rz y stan k u w ed łu g k ry teriu m m in im u m z u ży c ia en erg ii p rz y z ało żo n y m c za sie przejazd u .
R o zw iązan ia u k ład ó w n ap ęd o w y c h e k sp lo ato w a n eg o o b e cn ie tab o ru tram w a jo w eg o m o żn a p o d z ie lić n a trzy grupy:
a) n a p ęd y k o n w en cjo n a ln e ,
b ) p rz ek sz tałtn ik o w e n ap ęd y p rą d u stałeg o ,
c ) n ap ęd y z 3 -fazo w y m i siln ik a m i p rą d u p rzem ien n eg o .
P o jęciem n ap ęd y k o n w e n cjo n a ln e o k re ślo n o u k ład y n ap ęd o w e z siln ik am i szereg o w y m i p rą d u stałeg o , k tó ry ch ro z ru c h i h a m o w a n ie p rz ep ro w a d z a się za p o m o cą rezy sto ró w . T ra k c y jn e n ap ęd y p rz ek sz ta łtn ik o w e p rąd u stałeg o w y k o n u je się na jczęściej ja k o u k ład y z siln ik ie m szereg o w y m , c h o c ia ż c za se m m o żn a sp o tk a ć się z z asto so w an iem siln ik a o b c o w zb u d n e g o lub sz e re g o w o -b o c zn ik o w e g o . R eg u la cję n a p ięcia z asilająceg o siln ik u z y sk u je się d zięk i z asto so w an iu p rz ery w a c zy (c h o p p e ró w ) ty ry sto ro w y c h lub tran zy sto ro w y ch .
O sta tn ią g ru p ę n a p ęd ó w trak c y jn y c h sta n o w ią n a p ę d y z 3 -fazo w y m i siln ik am i p rą d u p rzem ien n eg o . T en ty p n ap ęd ó w p o jaw ił się d o p iero w latach 80. N ajczęściej sto so w a n y m
K ierunki m od ern izacji.. 9 układem n ap ęd o w y m tej g ru p y je s t n ap ęd z siln ik ie m in d u k cy jn y m k lato w y m zasilan y m z en erg o elek tro n iczn eg o falo w n ik a n a p ię cia , zesta w io n eg o z ty ry sto ró w w y łą cz aln y c h G T O lub tranzystorów m o cy ty p u IG B T .
2. WSTĘPNA OCENA EFEKTYWNOŚCI WPROWADZENIA ELEKTRONIZACJI NAPĘDÓW GŁÓWNYCH TABORU TRAMWAJOWEGO
P rzed staw io n a an aliza e fek ty w n o śc i w p ro w a d z e n ia e le k tro n iz a c ji n a p ęd ó w g łó w n y c h tab o ru tram w ajow ego sp ro w ad z o n a z o stała d o w y z n ac z en ia ró ż n ic y c a łk o w ity c h ro c zn y c h k o sztó w eksploatacji tab o ru trak c y jn e g o k o n w e n cjo n a ln e g o , w y p o s a ż o n e g o w re zy sto ro w e u k ład y ro zruchow e i tab o ru , w k tó ry m z as tą p io n o w y m ie n io n e u k ła d y re z y sto ro w e uk ład am i p rzek ształtn ik o w y m i. P o w y ższa ró ż n ic a ca łk o w ity ch ro c z n y c h k o sz tó w e k sp lo atacji AK stanow i k o rzy ść, ja k ą u z y sk a się z w p ro w a d z en ia n o w o c ze sn y c h u k ład ó w n a p ęd o w y c h d o taboru trak cy jn eg o .
W ró w n a n iu (1 ), o p isu jąc y m ró ż n ic ę o m ó w io n y c h k o sz tó w ek sp lo atac ji, p o m ija się ko szty , k tóre z n o szą się w w y n ik u su b sty tu c ji p o ró w n y w aln y ch sk ła d n ik ó w k o sz tó w .
A K = (Ircz - Ipreek)Pun + ( K ^ r c z - Kcn.pzck) +
(Krcni-rez “ K^cp p^ck ) + ( K)C]I1 ,[>, - Krcn; SI), (1)
gdzie:
- c e n a zak u p u u k ła d u re z y sto ró w ro z ru c h o w y c h (h a m o w a n ia ) w ra z z a p a ra tu rą łącze n io w ą,
Iptzek - c en a zak u p u p rz e k sz ta łtn ik a o ra z re z y sto ra h a m o w an ia Pun - o p isy a m o rty zacy jn e,
Kc.rez - k o sz t en erg ii ele k try c z n ej z u ży tej w c ią g u 1 ro k u p rz ez p o jazd w y p o s aż o n y w re z y sto ro w y u k ład ro z ru c h u i h a m o w a n ia re aliz u jąc y o k re ś lo n ą p ra c ę trak cy jn ą,
Ken.przek - k o sz t en erg ii ele k try c z n e j zu ży tej w c ią g u 1 ro k u p rz ez p o jazd
w y p o s aż o n y w p rz e k sz ta łtn ik re aliz u ją c y p o ró w n y w a ln ą p ra c ę trak c y jn ą z p ra c ą p o jaz d u k o n w e n c jo n a ln e g o ,
Knm.rez, K ^ ^ e k - ro c zn e k o sz ty p rz e g lą d ó w i n a p ra w u k ła d ó w re zy sto ro w y c h i p rz ek sz tałtn ik ó w ,
10 T .G lin k a. E .K a łu ża
K « msp5, Kre,„.si, - k o sz ty n a p ra w s iln ik ó w p rąd u sta łe g o i s iln ik ó w in d u k cy jn y ch o d n ies io n e d o je d n e g o w a g o n u i je d n e g o roku.
W c e n ie je d n o s tk o w e j en erg ii e le k try c z n ej o b e jm u jąc ej w s zy s tk ie sk ład n ik i k o sztó w u ż y tk o w a n ia en erg ii u w z g lęd n io n o m o żliw o ść o g ra n ic z e n ia k o sz tó w z am aw ian ia m o cy szc zy to w e j d la p o d sta cji trak c y jn y c h z asila ją cy c h re jo n y o b słu g iw a n e p rz ez p o jazd y w y p o s a ż o n e w p rz ek sz tałtn ik i. P o ja zd y te c ec h ją się m n ie jsz y m zu ży c ie m e n erg ii w cza sie ro z ru c h u , o g ra n ic za jąc m o c sz c z y to w ą p o d stacji trak cy jn ej. R ó ż n ic ę k o sz tó w en erg ii zużytej p rz e z p o jaz d y w y p o s aż o n e w re z y sto ro w e u k ład y ro z ru c h o w e i u k ła d y p rz ek sz tałtn ik o w e m o ż n a o b lic z y ć z zależności:
AK^, — f G n .rtz " K cn.pizek — Cjeo AA, (2)
gdzie:
A A - o s z c zę d n o ść en erg ii w y n ik a ją c a z e lim in a cji stra t e n erg ii w re zy sto ra ch ro z ru c h o w y c h o ra z z o d z y sk u e n erg ii w c z a sie h a m o w an ia ,
Cjen - c e n a je d n o s tk o w a en erg ii elek try czn ej.
N a p o d sta w ie p ra cy [3] je d n o s tk o w e zu ży cie en erg ii p rz ez tram w aj 105N w y n o si, w w a ru n k ac h p o lsk ich , p rz ec ię tn ie 120-130 W h / t k m . W p ro w ad z e n ie w m ie jsc e u kładu re zy sto ro w e g o im p u lso w eg o u k ład u ro z ru c h o w e g o s p o w o d u je z m n ie js ze n ie jed n o s tk o w e g o z u ży c ia en erg ii o 2 0 -2 5 % , a z as to s o w an ie h a m o w an ia z o d z y sk iem en erg ii z m n iejszy zu ży cie en erg ii o d a ls ze 2 0% . Z atem je d n o s tk o w e z u ży c ie en erg ii m o że zo stać o g ra n ic zo n e do ok. 70- 80 W h /t km . S tąd o sz c zę d n o ść en erg ii o d n ie sio n a d o p ra cy trak cy jn ej 1 t km w y niesie:
j = 120 - 8 0 = 4 0 W h /t km .
U w z g lęd n ia ją c m asę tram w a ju ty p u 105N p rz ec ię tn ie z a p e łn io n e g o m *+ m p„ = 19,5 t, a ta k ż e p rz e c ię tn y ro c zn y p rz e b ie g tra m w a ju Lrocz = 60 0 0 0 k m (d a n e z W o jew ó d zk ieg o P rz e d sięb io rstw a K o m u n ik ac y jn eg o w K a to w ica ch ) o trz y m a n o n a stęp u ją c ą o sz częd n o ść z u ż y c ia en erg ii e lek try czn ej n a 1 w a g o n i n a 1 ro k ek sp lo atac ji:
A A = j( m w + m p J U c « = 4 0 (1 6 ,5 + 3)-60 000-10-3 = 4 6 800 k W h . (3) K o rz y śc i A K o b lic z o n o p rz y n a stęp u ją c y c h zało żen iach :
1. C e n a zak u p u siln ik a trak c y jn e g o p rą d u sta łe g o w ra z z h a m u lc em b ę b n o w y m i p rz e k ła d n ią b ę d z ie z b liż o n a d o c e n y z ak u p u siln ik a in d u k cy jn e g o w y p o s aż o n eg o w ham u lec tarc zo w y i z m o d e rn iz o w a n ą p rzek ład n ię.
2. S k ład n ik i ró w n a n ia 1 o d n ie s io n o d o p o z io m u c en z I k w a rta łu 1994 r.
Irez - 4 0 m in zł - c e n a ro z ru s z n ik a G B T -3 7 3 ,
Iprzckfp) - 2 6 0 m in zł - c e n a z esp o łu p rz ery w a c zy ty ry sto ro w y c h , P„„ - 0 ,0 7 - o d p isy am o rty za c y jn e ,
Kran.,« - = 0,5 (w ciąg u ro k u p rz e p ro w a d z a się p rz e c ię tn ie o d 2 d o 2,5 n a p raw ro z ru s zn ik a , ro c z n y k o s a ty ch n a p ra w m ie śc i się 20 d o 100 % c en y n o w e g o ro z ru s zn ik a ),
Kmo.przckco = 2 0 m in zł (w a rto ść szacu n k o w a), Ktcn.prackcp) = 10 m in zł (w a rto ść sz a cu n k o w a ),
Krem u = 0,5 K „ m. sp. = 20 m in zł (w a rto ść sz a c u n k o w a ).
W arto ść z ao szczęd zo n ej en erg ii e lek try cz n ej w ciąg u ro k u IG n = Cjeo A = 830 ■ 4 6 8 0 0 • 10 ■* = 39 m in zł.
K o rzy ść w y n ik a ją c a z e le k tro n i zacj i tab o ru tra m w a jo w e g o o d n ie s io n a d o je d n e g o ro k u ek sploatacji je d n e g o w a g o n u 4 -o sio w e g o w y n iesie:
K = 3 4 m in zł - d la p rz e ry w a c z y ty ry sto ro w y c h , K = 0 - d la falo w n ik ó w .
M ając n a u w a d z e d a lszy w z ro st c e n y e n erg ii e le k try c z n ej, a tak że sp a d e k cen i p o p ra w ę niezaw o d n o ści p rz e k sz ta łtn ik ó w o ra z w z ro st k o sz tó w re m o n to w y c h , k o rz y ść w y n ik a ją c a z elek tro n izacji tab o ru tram w a jo w eg o b ę d zie w p rz y szło ści w yższa.
3. ELEKTRYCZNE NAPĘDY GŁÓWNE ZASTOSOWANE W TRAKCJI ELEKTRYCZNEJ MIEJSKIEJ I PODMIEJSKIEJ
W trak c ji m iejsk iej i p o d m iejsk iej sto su je się p o w s z e c h n ie sieci tra k c y jn e p rą d u sta łe g o o n a p ię cia ch o d k ilk u s e t w o ltó w d o 3 kV . W ro z w iąz an ia ch k o n w e n c jo n a ln y c h k o rz y sta się z siln ik ó w sz e re g o w y c h p rąd u stałeg o o re z y ste n cy jn y m u k ła d z ie ro z ru c h u i h a m o w an ia. W ten sp o só b je s t ro z w ią z a n a p ra k ty c z n ie cała tra m w a jo w a k o m u n ik a c ja m ie jsk a w Polsce.
W u n o w o c ze śn io n e j w ersji ro z w iąz an ia z siln ik ie m tra k c y jn y m p rą d u sta łe g o z as tę p u je się rezy sta n cy jn y u k ła d ro z ru c h u ty ry sto ro w y m re g u la to re m n a p ię c ia (c h o p p ere m ). P rz y k ład e m tak ie g o ro z w iąz an ia m o ż e b y ć szy b k i tram w aj w K a rlsru h e (N R F ) o p ra c o w a n y i w y k o n a n y p rz ez F irm ę A B B . W ag o n teg o tram w a ju je s t w y p o s aż o n y w d w a siln ik i p rą d u stałeg o , c h o p p e r i je d n o s tk ę s te ru ją c ą [4].
K ierunki m o d ern iza c ji..._________________________________________________________________ 11
n T .G lin k a. E .K ału ża N o w sze ro z w iąz an ia o p ra c o w a n e o sta tn io n a św iecie sto su ją 3 -fa z o w e siln ik i p rądu p rz em ie n n e g o z as ilan e z sieci p rą d u sta łe g o p rz e z falo w n ik ty ry sto ro w y . P rz y k ład e m tak ieg o ro z w iąz an ia m o że być s z y b k a k o lej u ru c h o m io n a w k o ń cu 1990 ro k u w B a ltim o re (U S A ) na trasie o d łu g o śc i 37 k m . K olej ta, z as ilan a z sieci p rą d u stałeg o o n a p ię c iu 7 5 0 V , je s t w y p o saż o n a w c ztery siln ik i in d u k c y jn e k la tk o w e o m o cy 160 k W k ażd y . S iln ik i te są zasilan e z n a p ię cio w y c h fa lo w n ik ó w n a p ię c ia o p a rty c h n a ty ry sto rac h G T O [5]. R e g u la cja n a p ięcia w y jśc io w e g o fa lo w n ik ó w o d b y w a się p o p rz ez z m ian ę szero k o ści im p u lsó w n apięcia.
P o d sta w o w y m ro d z ajem h a m o w a n ia je s t h a m o w an ie ze z w ro tem en erg ii d o sieci zasilającej p rąd u stałeg o . O p ró c z h a m o w a n ia e lek try c z n e g o , w a g o n y p o sia d ają a w a ry jn e h a m o w an ie m ech an iczn e. P o d o b n y ro d z aj siln ik ó w n a p ęd o w y c h z a sto so w an o w p o c ią g ac h m e tra w M o n ach iu m . C z te ry siln ik i in d u k c y jn e o m o cy 185 k W każdy, z asilan e są z sieci p rą d u stałeg o o n a p ię ciu 750 V p o p rz e z ty ry sto ro w y falo w n ik prądu.
N a jn o w sz e ro z w ią z a n ia n a p ę d u g łó w n e g o zasto so w an e z o stały p rz e z firm ę S iem en s w tram w a ja c h n isk o p o d ło g o w y c h p rz e z n a c z o n y c h d la F ra n k fu rtu /M [8]. W ro z w iąz an iu ty m siln ik in d u k cy jn y c h ło d z o n y w o d ą z a b u d o w a n y zo stał w k o le n a p ęd n y m tram w a ju . W irn ik s iln ik a p o p rz ez p rz e k ła d n ię p la n e ta rn ą n a p ęd z a p ia s tę kola, d o któ rej p rz y m o c o w a n a je s t tarc za ham u lca. S ilniki z esta w u d w ó c h k ó ł n a p ęd n y c h zasilan e są z je d n e g o fa lo w n ik a nap ięcia (tran z y sto ry IG B T ).
L ite ratu ra p rz e d m io tu o ra z a n a liza w y n ik ó w e k sp lo atac y jn y ch k ra jo w y ch i z ag ra n ic z n y ch p rz ed się b io rstw k o m u n ik a c y jn y c h sta n o w ią p o d sta w ę d o w y ty c ze n ia zaleceń o d n o śn ie do k ieru n k ó w p rac w d ro ż e n io w y c h i b a d aw c z y c h z w iązan y ch z u n o w o c ze śn ie n ie m n a p ęd ó w
g łó w n y c h tab o ru tram w a jo w eg o . \
Ja k o szc ze g ó ln ie g o d n e z ale c e n ia n a le ż y w y m ien ić d w a k ierunki:
1. P o w szech n e z as tę p o w a n ie w tra m w a ja c h j u ż e k sp lo ato w an y ch n a p ęd ó w k o n w e n c jo n a ln y c h n a p ęd a m i z siln ik a m i p rą d u sta łe g o i ty ry sto ro w y m i re g u lato ra m i n ap ięcia.
2. O p ra co w an ie i w d ro ż e n ie d o p ro d u k c ji tram w a ju n a p ęd zan eg o 3 -faz o w y m i siln ik am i in d u k cy jn y m i k la tk o w y m i z a s ilan y m i z ty ry sto ro w y c h lub tran z y sto ro w y c h falo w n ik ó w n ap ięcia.
W p ro w ad z e n ie w trak c ji tra m w a jo w e j n a p ęd ó w g łó w n y ch z siln ik a m i p rą d u sta łe g o i ty ry sto ro w y m i re g u la to ra m i n a p ię c ia ro z p o cz ęło się w ch w ili, g d y w ro k u 1988 F a b ry k a
“ K o n stal” w C h o rz o w ie w y p ro d u k o w a ła p ierw szy , p ro to ty p o w y e g ze m p la rz tra m w a ju z tak im nap ęd em . Z as to s o w a n y w ty m tra m w a ju re g u la to r o p ra co w an o i w y k o n a n o w k ra ju k o rz y stając
Kierunki m o d ern izacji..
11
głów nie z k rajo w y ch e le m en tó w . O d te g o c z a su n ie z a n o to w a n o p o stę p u w ro z w o ju n ap ęd ó w głów nych tram w ajó w .
4. UKŁAD NAPĘDOWY TRAMWAJU Z SILNIKAMI INDUKCYJNYMI KLATKOWYMI
N a rys. 1 p rz e d sta w io n o n o w ą w e rs ję sc h e m a tu b lo k o w e g o u k ład u n a p ę d o w e g o tram w a ju w raz z u k ład em z a s ila n ia i ste ro w a n ia o p ra c o w a n e g o w Z a k ła d z ie T ra k c ji E le k try cz n ej Politechniki Ś ląsk iej w ra m a c h p ra c y fin an so w an e j p rz e z K B N n r P B -3 3 0 /9 /9 1 . U k ła d sk ład a się z:
- b loku z a b e z p ie c z a ją c e g o (Z ,D ł) od p rz ep ięć s ie cio w y c h in d u k o w a n y ch p rz e z in n y ch u ż y tk o w n ik ó w i w y ła d o w a ń atm o sfe ry c z n y c h ,
- d w ó ch id en ty c zn y c h b lo k ó w n a p ę d o w y c h sk ła d ając y c h się z fa lo w n ik ó w (F 1 -F 2 ) i siln ik ó w in d u k c y jn y c h k la tk o w y c h (M 1 -M 4 ),
- p rz etw o rn icy (P ), k tó ra j e s t ź ró d łe m n a p ię ć p o k ła d o w y c h 4 0 V i 2 4 V [6], - b lo k u w e n ty la c y jn e g o sk ła d a ją c e g o się z falo w n ik a (F 3 ) i w e n ty la to ró w (M 5 ) [6], - sy stem u ste ru ją ce g o , w sk ła d k tó re g o w ch o d zi n a staw n ik (N a s) zad a ją c y p ro g ra m pracy,
re g u la to r m ik ro p ro c e s o ro w y (R e g ) o ra z c z u jn ik i i p rz e tw o rn ik i p o m ia ro w e p rę d k o ści ja z d y (T I), p rą d u i n a p ię cia .
F alo w n ik i (F ) o ra z p rz e tw o rn ic a (P ) z b u d o w a n o o p ie ra ją c się n a b lo k a c h e le k tro - izolacyjnych sk ła d a ją c y c h się z tra n z y sto ró w IG B T i dio d . F a lo w n ik i (F 1 -F 2 ) p o sia d ają p aram etry z n am io n o w e 3 x 3 8 0 V ; 100 k W ; 6 0 H z z m o ż liw o ś c ią re g u la c ji c zę sto tliw o ś c i w zakresie 5-1 4 0 H z. S iln ik i tra k c y jn e (M 1 -M 4 ) p o sia d ają p a ra m e try z n a m io n o w e 3 x 3 8 0 V;
40 kW ; 6 0 H z, 1724 o b r/m in ; (n rMX = 4 2 0 0 o b r/m in ); [7] i są k o n stru k c y jn ie p rz y sto so w a n e do zab u d o w y w tra m w a ju 105 N . S iln ik i w e n ty la to ró w M 5 -M 6 są siln ik a m i k ata lo g o w y m i.
5. PODSUMOWANIE
E le k tro n iz ac ja tab o ru trak c y jn e g o p o z w a la o b n iż y ć z u ż y c ie e n erg ii e le k try c z n ej i zw ięk szy ć n iezaw o d n o ść p ra c y n a p ęd u . W p rz y p a d k u tra m w a ju ty p u 105N ro c z n e e fek ty e k o n o m ic zn e sza cu je się n a 34 m in zl d la u k ła d u n a p ę d o w e g o p rą d u stałeg o . O b e c n ie e k sp lo a to w a n y ta b o r
tra m w a jo w y m o że b y ć m o d ern iz o w a n y w ra m a ch rem o n tu g en eraln eg o . W celu zdobycia d o św ia d c ze ń z trak cy jn y m i n a p ęd a m i p rą d u p rz e m ie n n e g o p ro p o n u je się z realizo w ać p ełn y z ak res m o d ern iza c ji tram w a ju o b e jm u ją c y w y m ia n ę o b e cn e g o u k ład u n a p ęd o w e g o na uk ład n a p ęd o w y sk ła d ając y się z siln ik ó w in d u k cy jn y c h k latk o w y c h z asilan y ch z falo w n ik ó w n a p ię cia ste ro w an y c h m ik ro p ro c eso rem - rys. 1.
J 4 ________________________________________________ _____________________ T .G lin k a. E .K ału ża
R y s .l. S ch em at zasilan ia i ste ro w a n ia u k ład em n a p ęd o w y m tram w aju F ig. 1. S u p p ly and co n tro l d ia g ra m fo r tram w a y d riv e sy stem
LITERATURA
1. S z c zy g ieł A .: P ro d u k c ja tab o ru e le k tro tra k cy jn e g o , o sią g n ię ty p o z io m i p rz ew id y w a n y p o stę p tech n iczn y . M a teriały K o n fe ren c ji n a te m a t “ P rz y sp ie sz o n a e lek try fik acja tra n sp o rtu w w a ru n k ac h k ra jo w y c h d o sta w u rz ąd z eń ” S E P , W ro cław 1986.
2. B o d aś J., W ró b lew sk i St.: N o w a g e n era cja lo k o m o ty w ele k try c z n y ch dużej m ocy. O p.
cit.
3. P o d o sk i J.: T ram w aj szybki. W K iŁ , W arsz a w a 1983.
K ierunki m o d ern izacji. 15
4. N ew s in b rief. A B B R e v ie w 1990, n r 5.
5. F re m m e ler K ., W e g m a r M .: T h e IR 4 re g io n a l e le c tric train. A B B . R ev iew 1990, n r 3.
6. G lin k a T ., G rz e n ik R ., K a łu ż a E ., M o ło ń Z .: T ra n z y s to ro w a p rz e tw o rn ic a tram w a jo w a.
Z N P o l.Ś l., E le k try k a z. 139, G liw ic e 1994.
7. G lin k a T .: S iln ik in d u k c y jn y p rz e z n a c z o n y d o n a p ęd u tram w a ju . M a teriały V K o n feren cji N a u k o w e j S E M T R A K 92. P o lite c h n ik a K ra k o w sk a, M o n o g ra fia 137.
K rak ó w 1992.
8. M a teriały z se m in a riu m “ K o m u n ik a c ja m ie js k a ” z o rg an iz o w a n e g o w G d ań sk u 2 4 /2 5 .0 2 .1 9 9 3 p rz ez Z K M G d a ń sk i S N V S tu d ie n g e se lls c h a ft V e rk e h r- H am b u rg .
R e c en zen t: P ro f, d r h a b . inż. T e re s a O rło w s k a-K o w alsk a W p ły n ęło d o R e d ak c ji 11 k w ie tn ia 1994
Abstract
T he p a p e r p re sen ts th e e stim a tio n o f th e c o sts o f m o d ern iz e d tram w a y trac tio n d riv es. In order to ev alu ate th e e ffe c tiv e n es s o f m o d e rn iza tio n , an in d ic a to r h as b e en set u p b ased o n the d ifference b e tw e e n th e y e a rly ru n n in g c o sts o f th e tra m w a y c a r e q u ip p e d w ith c la ssic al D .C.
drive sy stem an d m o d e rn iz e d tram w a y c a r w ith p o w e r e le c tro n ic s e q u ip m en t. T h e p ro fit arising fro m e x c h a n g in g th e sta rtin g rh e o sta t fo r th e p o w e r e le c tro n ic s c h o p p e r has been calculated to b e c .3 4 ,0 0 0 ,0 0 0 z ł (p rice s as o f 1994). T h e c o m p le te m o d ern iza tio n , i.e.
Im p lem en tatio n o f in v erter - fed th re e -p h a s e a sy n c h ro n o u s m o to rs (fig . 1) d o e s n o t allo w for any im m e d ia te fin an cial p ro fit in v iew o f th e h ig h in v e rte r prices. S o m e ex am p les o f m o d em tram w ay d riv e sy ste m s in U S A a n d G e rm an y h a v e b e en d isc u ssed . T h e d e sig n o f th e tram w ay drive sy ste m w o rk e d o u t in th e d e p a rtm e n t o f ele ctric T ra c tio n in S T U h as b e e n sh o w n (fig. 1)..
