Resiina-keskustelu

Pidätän itselläni oikeuden kopioida tähän Kimmo Lumirakeen Facebookin Rautatieharrastus-ryhmään rustaaman jutun (https://www.facebook.com/groups/805007689568130/permalink/1381708941897999/?comment_id=1382598605142366&comment_tracking=%7B%22tn%22%3A%22R%22%7D) Sm1/2-junien, Dr16:n, Helsingin metron M100-junien ja Sv1-veturin merkityksestä Strömbergin/ABB:n Azipod-propulsion globaaliin läpimurtoon. Aihetta ei liene tiivistetty aiemmin missään näin hyvin, vaikka Strömbergin keksinnöillä onkin ollut paljon suurempi merkitys suomalaiselle meri- ja ylipäätään sähkötekniselle vientiteollisuudelle kuin asiaa on edes osattu ajatella.

--

1970-luvun alussa Strömberg hallitsi jo vaiheenleikkausperiaatteella toimivat tyristoriajomoottorikäytöt, jollaiset asennettiin Sm-juniin ja sitten tyristorikatkojaperiaatteella toimivat tasavirtasäädöt ensin Valmetin nivelratikoihin ja sitten protosarjan metrojuniin.

Strömberg sai Valmetin ja Helsingin kaupungin (=metron tilaajan) vakuuttumaan oikosulkumoottorien käytännöllisyydestä ja sai näin rahoittajan ensimmäisille, ns. SAMI-taajuusmuuttajilleen, joilla varustettiin M100-sarjan metrojunat eräänä ensimmäisenä taajuusmuuttajien käytännön sovellutuksena maailmassa, ainakin tässä mittakaavassa.

Ikään kuin sivutuotteena tässä kehittyi 1100 kW:n ajomoottorikäyttö, jollainen koeajettiin lastentaudeista vapaaksi veturissa Sv1 3201. Tarkoituksena oli käyttää näitä ajomoottorikäyttöjä taajuusmuuttajineen uudessa kotimaisessa sähköveturissa, josta olisi siis tullut 4 x 1100 kW:n tehoinen. Tekniikka toteutui, kotimainen sähköveturi ei. Tämä oli siis jo toinen kerta, kun kotimainen sähköveturi hylättiin neuvostovetureiden eduksi, ensimmäisen kerran näin tapahtui 1966, kun Sr1:n tilauksen periaatepäätös tehtiin.

Tästä uudesta tekniikasta kiinnostui kovasti myös Neuvostoliitto, ja Strömberg sopi Novotsherkasskin veturitehtaan kanssa kehitystyöstä, jossa VL85-veturin pohjalle rakennetaan VL86F, jossa on 1200 kW:n oikosulkumoottorit Strömbergin taajuusmuuttajan ohjaamana. Veturin prototyyppi valmistui, mutta huima vientikauppa 200:n, BAM-radalle tarkoitetun sarjaveturin varustamisesta jäi syntymättä Neuvostoliiton romahtaessa. Tämä kaikki olisi saattanut poikia myös kuusiakselisen neuvostoveturin Suomeen, varustettuna Strömbergin taajuusmuuttajatekniikalla. Mutta sitten kävi niin kuin kävi.

Tekniikka kuitenkin kehittyi, ja SAMI on teknisesti melko mutkikas laite kuten yleensäkin ensimmäisen sukupolven tyristoreilla tehdyt taajuusmuuttajat. Strömberg lähti kehittämään GTO-tyristoreilla (Gate Turn Off) toteutettua taajuusmuuttajaa ja maksajana oli tällä kertaa VR, joka halusi huippumodernin yleisdieselveturin, joka sitten toteutui Dr16:n muodossa. Ja tässä ilmeisesti Strömberg oli maailmanlaajuisesti aivan kehityksen kärjessä saadessaan tämän tekniikan yrityksen ja erehdyksen kautta toimimaan. Selma puolestaan oli teollisuustietokone, jolle kaikki Dr16:n ohjaustoiminnot alistettiin, sekin mahdollisesti ensimmäisenä sarjatuotantoisena maailmassa.

Ei mennyt kauaakaan, kun sähköteollisuusjätti ABB osti Strömbergin, ja on helppo kuvitella, että tällaisen tehoelektroniikkatekniikan hallitseminen vaikutti ostopäätökseen. Ja mitä ilmeisimmin Sr2:n GTO-taajuusmuuttajat ovat Strömbergin GTO-taajuusmuuttajien suoria jälkeläisiä eli tavallaan tekniikka on kiertänyt Suomeen takaisin.

Ja nyt sitten pääasiaan: suomalainen laivanrakennustekniikka tunnetaan maailmanlaajuisesti nimenomaan vaativien erikoisalusten, mm. risteilijöiden ja jäänmurtajien, osaajana ja tässä tulee nyt azipod-potkuri ja sillä tapahtuva voimansiirto mukaan kuvaan: ne suunniteltiin alusta saakka hyödyntäen tätä uutta, kevyttä ja tehokasta voimansiirtoa eli taajuusmuuttajakäyttöä, jolla saatiin huomattavasti tehokkaammat sähkömoottorit kuin aiemmat tasavirtamoottorit pyörittämään potkureita ja kierrosnopeudelle hyvin tarkka säätö vielä kaupantekijäisiksi. Ja azipod-tekniikka on ollut vientimenestys.

Tavallaan tässä kiskokalustoon kehitetty tekniikka poiki menestyksensä jossain aivan muualla eli merenkulussa.

Onko noista 70-80 luvun Suomalaisista sähkövetureista liikkunut jotain piirroskuvia? 60-luvun suunnitelmat olen nähnyt. Olisi ollut kyllä siistiä jos Suomi olisi saanut oman sähköveturinsa.

Voisi ehkä sanoa, että tuosta puuttuu Sr1:n ajomoottorikäyttö. Mistä Kimmo toki on tälläkin foorumilla kirjoitellut esim. täss (http://vaunut.org/keskustelut/index.php/topic,5210.0.html) ketjussa.

Mutta kuis se nyt meni, oliko Sr1:n ja Sm1:n ajomoottorikäytöissä jotain oleellista periaaatteellista eroa, muuta kuin tietysti mitoitus.

Pari kirjavinkkiä aiheen tiimoilta:

SAMIn tarina; Martti Harmoinen (http://www.tekniikkatalous.fi/arkisto/2003-04-10/Mets%C3%A4-j%C3%A4%C3%A4-puiden-peittoon-SAMI-projektissa-3287402.html)
Suomalais-neuvostoliittolainen mammuttiveturi VL86F Siperian radalle - veturiprojektin historiaa; Raimo Heine, Keijo Kärhä, Jouko Niiranen, Markku Talja, Pekka Valtonen

Sivupiirroksia on julkaistu ainakin jossain 1980-luvun loppupuolen Resiinassa, olisikohan n. vuonna 1987.

Lisäksi on tällainen sähköveturin myyntiesitteen kansikuva: http://vaunut.org/kuva/45950

Tuosta Dr16 GTO-tyristori-taaajuusmuuttajakäytöstä syntyi samalla teollisuusversio Megastar-nimellä. Teollisuudessa sallittiin isommat jännitteet kuin liikennevälineissä, joten moottorijännite oli 3300 V ja tehoakin saatiin puristettua yli 4 megawattia. Dr16-veturissa oli hyvin vähän tilaa sivukäytävistä johtuen, joten taajuusmuuttajasta tuli pakosti erittäin kompakti. Vastaavaa tehotiheyttä on alettu saavuttaa teollisuuslaitteissa vasta 2010-luvulla. Liikennevälinetausta tuli myös kerran esille, kun jossain teollisuuslaitoksessa oli pitänyt kiihdyttää nopeutta ja yllättäen säätöohjelmistossa ollut luistonesto oli tullut päälle kun sitä ei ollut muistettu maskata pois.  :)

Tekniikan Waiheita 1/2014 käsittelee asiaa erittäin laajasti — asiassa on sekä polittinen ulottuvuus että tekninen ulottuvuus. Lehden juttu perustuu Teppo Moilasen kandityöhön, joka on tehty Tampereen yliopistolle. Lehtijuttu löytyy netistä seuraavasta osoitteesta https://journal.fi/tekniikanwaiheita/article/view/64104 Juttu aukeaa PDF-muodossa oikealta "Numero"-otsakkeen alta.