Dr13:n ongelmia

[Kimmo T. Lumirae]

Sr2:n tehonsäätö on enemmän tai vähemmän alenevassa polvessa sukulainen Dr16:sta, ja veikkaan, että järjestelmän perusteet onkin kopioitu nimenomaan Dr16:sta, joka oli ensimmäinen kone, jossa GTO-tyristorisäätö saatiin toimimaan sarjatuotantokoneessa.

ABB:hän osti Strömbergin, jonka kehitelmää Dr16:n tehonsäätö on ja Sr2:n tehonsäätö on ABB:n käsialaa.

Eli Sr2: öljyjäähdytteiset GTO-taajuusmuuttajat, joilla syötetään kolmivaiheoikosulkuajomoottoreita.

Modernimmissa koneissa on IGBT-transistorit, jotka syöttävät kolmivaiheajomoottoreita. Ja taajuusmuuttajien jäähdytyksessä pyritään vesijäähdytykseen, kuten myös ajomoottorien jäähdytyksessä, mutta vesihän on tunnetusti ongelmallista sähkön kanssa samoissa tiloissa esiintyessään, joten asiassa on riittänyt ongelmia. Tässäkin mielessä Dr16 oli aikaansa edellä taajuusmuuttajien vesijäähdyksineen.

[Esko Ampio]

Kaikki nämä puolijohdetehonsäädöt ovat suomalaista keksintöä, suunnittelua ja innovaatiota 70- luvun alusta. Hesan alkuperäiset, kotimaiset metrot olivat maailman ensimmäiset näillä tehonsäätösysteemeillä, oikosulkumoottoreilla. Strömberg valmisti ensimmäiset tyristoreilla. Nyt taitaa olla menossa jo neljäs tehopuolijohdesukupolvi IGBT- tehopuolijohteineen, prosessorisäätöineen.
Eikös Strömberg toimittanut Sr1:iin puolijohdetehonsäädöt.

[Kimmo T. Lumirae]

Sr1:n vaiheenleikkausperiaatteeseen perustuvat tyristorisäädöt ovat myös umpisuomalaisia Strömbergin tuotteita.

Mutta Hesan metro ei toki ollut ensimmäinen taajuusmuuttajakäyttöinen rautatiekalu. Saksassa AEG ja Siemens tekivät kokeiluja prototyyppitasolla jo 1970-luvulla ja Sveitsissä rakennettiin ensimmäiset kuusiakseliset dieselvaihtoveturit taajuusmuuttajakäytöllä 1976, ilmeisesti BBC:n systeemeillä. Samaa alustaa käytettiin 1980 rakennetuissa sähkövaihtovetureissa.

NSB:n Di4 ja DSB:n ME olivat muistaakseni taajuusmuuttajakoneita, Di4 vuodelta 1980 ja ME vuodelta 1981, useamman vuoden toimitusaikataulusta myöhässä. Eli tekniikka on ollut olemassa jo ennen vuotta 1980.

Ainakin yhtenä oleellisena erona käsittääkseni on, että varhaisessa taajuusmuuttajatekniikassa käytetään perinteisiä tyristoreja sekä pulssin sytytykseen että erillisiä tyristoreja sammutukseen (onko Hesan M100-metroissa näin?; en tarkoita siis nokkajunia, joissa oli perinteinen tyristorisäätö) ja vasta GTO-tekniikka yksinkertaisti taajuusmuuttajaa niin paljon, että se alkoi yleistyä.

[Harri Haavisto]

SNCF:llähän on aina ollut kova hinku huipputehokkaisiin vetureihin ja CC70000 oli näistä yksi yritelmä. Veturissa oli 2 kpl Pielstickin V16PA4 -dieseleitä, teholtaan 2400 hv kappaleelta ja kiintoisaa jutussa oli se, että ne pyörittivät samaa generaattoria: toinen roottoria ja toinen staattoria, joka siis ei oikeastaan ollut staattori, vaan päinvastaiseen suuntaan pyörivä ulkoroottori  

Kaikkea ne fransmannit ovatkin keksineet.

Aiheesta kiva video: http://www.dailymotion.com/video/xc4pck_sncf-archives-les-cc-70000_tech

Kiva video, alun kokoonpano kuvat musiikkeineen toi kovasti mieleen "Myrskylinnut"

Tuplaroottorirakenne (biroteur) oli kait vain yksi kokeilu voittaa "kotimaisten" moottorien tehon puuteongelmat.

[Harri Junttila]

Dr16 ja Sr2 yhdistää myös se seikka että molemmissa on sähköjarru tosin valakko haihduttaa sen jarrutusenergian lämmöksi kun Sr2 syöttää sen sähkönä takaisin ajolankaan/verkkoon.

Tuosta Dr13 tekniikasta kiinnostaisi vielä tietää se seikka että miten molempien telien ajomoottoreiden pyörintänopeus synkronoidaan keskenään saman suuruisiksi, kun kuitenkin molempia syöttää eri generaattori/dieselmoottori?

[Topi Lajunen]

Dr16 ja Sr2 yhdistää myös se seikka että molemmissa on sähköjarru tosin valakko haihduttaa sen jarrutusenergian lämmöksi kun Sr2 syöttää sen sähkönä takaisin ajolankaan/verkkoon.

Sähköjarru löytyy toki myös Sr1:stä. Lankaan tosin se ei osaa syöttää (kun ei omaa vaihtosuuntaajia), joten vastuksille menee. En tiedä onko tämä erikoista, mutta Sr1 vetotilassa käyttää ajomoottoreita rinnankytkettyinä, mutta sähköjarrutilassa sarjaankytkettyinä.

[Topi Lajunen]

Tuosta Dr13 tekniikasta kiinnostaisi vielä tietää se seikka että miten molempien telien ajomoottoreiden pyörintänopeus synkronoidaan keskenään saman suuruisiksi, kun kuitenkin molempia syöttää eri generaattori/dieselmoottori?

Dr13:sta en tiedä mitään, mutten myöskään ymmärrä, miksi etuteliä kiinnostaisi se mitä takateli tekee, tai toisin päin. Ei muussakaan sähkömoottorillisessa kalustossa ole mitään synkronointia, ellei luistonestojärjestelmiä lasketa - tuskin niitä tarkoitit.

No, periaatteessahan kaikki akselit nojaavat samoihin kiskoihin, joten siinähän ne synkronoituu...

[Kimmo T. Lumirae]

Topi on periaatteessa oikeassa; siinähän ne synkronoituu kun peräkkäin samassa rungossa kulkevat 

Ja dieselmoottoreiden tehonsäätötieto lähtee molemmille koneistoille samasta lähteestä. Eli kummankin dieselmoottorin aseteltu kierrosluku on sama, ja hyvin todennäköisesti koneiston teho keskenään koko lailla sama.

Sille varalle, että näin ei olisi, oli Dr13:ssa muistaakseni synkronirele, joka tarkkaili etu- ja takatelin jännitettä ja veti, kun jännite-ero oli riittävä ja vetäessään taisi nollata tehot.

[[Tunnus poistettu]]

Dr13 vetureissa oli virtaerorele koneistojen välillä. Toiminta-arvo oli muistin mukaan 300 ampeeria. Etummainen teli pyrki lipsumaan ja tuo virtaerorele pudotti tehot toimiessaan 10 portaalle. Jossain vaiheessa virtaerorele huomattiin tarpeettomaksi ja poistettiin käytöstä. Homma olikin järkevä, ei tarvinnut jokaisen lipsumisen jälkeen kelata tehoja 10. portaalta lisää.

[Kimmo T. Lumirae]

Näin se olikin, Antti.

Jänniterele, mitä muistelin, oli "hurjan pojan rele" eli ylijänniterele, joka veti, kun päägeneraattorin napajännite nousi liian korkeaksi ja tämä tapahtui kai lähinnä ylinopeutta ajettaessa.

[Markku Blomgren]

Otetaanpas vielä kertauksen vuoksi: tehtiinkö Dr13 puhtaasti vientikoneeksi/prototyypiksi suomeen vai perustuiko se johonkin jo olemassa olleeseen ranskalaiseen (kaksoiskoneistoiseen?) veturiin? Mistäköhän oli perua tuo Alstikan 'kuolonkoppi', eli mukamas hieno turvarakenne, törmäyksessä irtoava ohjaamorakenne, oliko sekin perua jostain ranskalaisesta veturista?

Valittiinkö MGO:n koneet jo ranskassa veturia suunnitellessa? Milloinkas ensimmäiset Dv12:set valmistuivatkaan eli olivatko MGO:t kenties tilaajan idea?

[Harri Haavisto]

Otetaanpas vielä kertauksen vuoksi: tehtiinkö Dr13 puhtaasti vientikoneeksi/prototyypiksi suomeen vai perustuiko se johonkin jo olemassa olleeseen ranskalaiseen (kaksoiskoneistoiseen?) veturiin?

Dr13:lla ei ole suoraa ranskalaista pohjaa/esikuvaa, vaan siihen on yhdistelty useamman veturin pohjalta kehiteltyä ajankohtaista tekniikkaa. Kaksoismoottoritekniikkaa oli kokeiltu "sukellusveneissä" CC65000 (1957-58), monomoottoriteli (kolmiakselistettuna) on peräisin BB 16500:stä (sähköveturi vuodelta 1958, lempinimi "tanssijatar").  Dr13:n kolmiakseliteliä kokeiltiin koeveturissa CC-10002. Se ja Dr13 ovat toimineet esikuvina sarjoille CC 40100, CC 72000, CC 6500 ja CC 21000

Tuon ajan ranskalaisissa ei yleensä ole "turvanokkia", ne tulivat käyttöön myöhemmin. Liekö syynä vartioitujen tasoristeysten yleisyys pääradoilla. Kallistetun tuulilasin ideana on vähentää heijastuksia ja sateen vaikutusta.

[Kimmo T. Lumirae]

Ja aivan kuten Dv15-16- ja Dr12-sarjoissa, joissa VR halusi moottoreiden olevan edes samaa moottoriperhettä, haluttiin Dv12:een moottori, joka oli jo käytössä jossain muussa veturityypissä.

Dr13:een MGO:t valitsi valmistaja; MGO V16 BSHR oli tehokkain ranskalainen moottori, joka veturiin oli saatavissa (ja se ei näin jälkeenpäin ajateltuna ollut kovin paljon, mutta kun oli päätetty valita ranskalainen niin oli ihan sama, mitä siellä pellin alla oli), ja ranskalaiset nurkkapatriootteina eivät voineet ajatellakaan ulkomaisen moottorin käyttämistä. Ranskalaisen moottoritekniikaan kehittymättömyys ja moottoreiden pienitehoisuus vaikutti kaksoiskoneiston valintaan, vaikka he itse olivat päättäneet hylätä ko. rakenteen Harrin mainitsemien "sukellusveneiden" kokemusten pelottamina. Itse asiassa tämä koko V16-moottorikin oli protoasteella, sen pienempitehoista versiota oli käytetty jossakin vientimallissa.

Dv12:ssa kun on saksalaisperäinen koneisto päämoottoria lukuun ottamatta, niin siihen olisi oikeastaan kuulunut MAN:in, Mersun tai Maybachin V12, jotka olisivat olleet rakenteeltaan yksinkertaisempia ja halvempia. Mutta kun päätettiin hakata päätä seinään MGO:n kanssa, niin päätettiin sitten. MGO on nykyään luotettava pääkone, mutta kyllä se parin vuosikymmenen kotimaisen kehitystyön vaati.

Muistettakoon, että VR:n silloinen hyvin edistyksellinen ja mm. vetokaluston voimakasta modernisointia eteenpäin vienyt pääjohtaja Erkki Aalto joutui eroamaan Dr13-kauppojen lahjusepäilyjen vuoksi.  Tämä fakta auttanee selittämään, miksi meille hankittiin prototyyppiasteen veturi tilaamalla se suoraan piirustuslaudalta samalla, kun julkisuuteen vakuutettiin mallin olevan käytössä kokeiltu ja lastentaudeista vapaa konstruktio.

[[Tunnus poistettu]]

Tuosta Dr13 keulan muotoilusta ole kuullut seuraavanlaisenkin version: Veturi suunniteltiin niin että siitä olisi helposti saatu tehtyä myös sähköveturiversio. Siksi keula muotoiltiin noin niinkun se nyt on. Tuo muotoilu ohjaa ilmavirtaa sivuille ja hieman alaviistoon. Tällöin virroittimelle tulisi mahdollisimman pieni ajoviiman rasite. Kun 100km/h vauhdissa kaataa sivuikkunasta kupista vettä ulos niin yllätys, vesi lähteekin eteenpäin. Jotenkin samaan tapaan on tutkittu ilmavirran käyttäytyvän ylempänäkin ja pyörteiden rikkovan suoran viiman. Joku kuva missä veturi on vauhdissa ja tehoja niin että savua tulee, vois kertoa asian toimivuudesta jotain. Ainakin alkuun siihen kai uskottiin koska pakoputket olivat pelkät reiät katossa. Myöhemmin putken natsat lisättiin jotta savut menisivät ylemmäs eivätkä tunkeutuisi matkustajavaunujen sisään.

[[Tunnus poistettu]]

"Kansan suussa" kiersi hankinta-aikoihin jopa sellainen tarina, että Aalto olisi viehättynyt ulkonäöltään samantyyliseen sähköveturiin, ja se olisi sitten ollut jonkinlaisena pontimena hankintaan. Löytyisikö jotain kuvaa tuon aikaisesta ranskalaisesta sähköveturista tuon tarinan "perusteeksi"?

[Eljas Pölhö]

CC 40100-sarja tuli vasta pari vuotta Hr13 jälkeen, mutta saattoi elää jo piirustuslaudalla. http://fr.wikipedia.org/wiki/CC_40100 

[[Tunnus poistettu]]

Ainakin ikkunoiden kallistuksessa on samaa ilmettä. Tuo "kansan suussa"-juttu liittyy siihen, että noiden aikojen kotinaapuristossa asui useita Rautateillä, Lokomolla, Tampellassa jne työskenteleviä, ja heillä niitä tarinoita ja "varmaa tietoa" riitti. Erityisesti muistan Hr12:n aiheuttaneen monenlaista mielipiteenvaihtoa.

[Harri Haavisto]

Dr13:een MGO:t valitsi valmistaja; MGO V16 BSHR oli tehokkain ranskalainen moottori, joka veturiin oli saatavissa (ja se ei näin jälkeenpäin ajateltuna ollut kovin paljon, mutta kun oli päätetty valita ranskalainen niin oli ihan sama, mitä siellä pellin alla oli), ja ranskalaiset nurkkapatriootteina eivät voineet ajatellakaan ulkomaisen moottorin käyttämistä.

Nurkkapatriotismi ei nyt tuohon aikaan ollut mitenkään erityisesti ranskalaisten ominaisuus muutoinhan kaikki Dr13:t olisivat tulleet suoraan Ranskasta.

[Jukka P. T. Ruuskanen]

Oliko vetureita tilatessa jo tiedossa, että Tampella voi valmistaa MGO:t lisenssillä Suomessa vai määräytyikö vasta tilauksen myötä, että "nytpäs te Tampereella alatte tehdä näitä moottoreita sekä roudaatte puolet Valmetille ja toiset puolet Lokomolle kokoonpanoon"?

[Esko Ampio]

OT, olen kuullut Hr 12:sta sanottavan "aallonmurtajaksi". Siitä on paljon aikaa, ehkä jo ennen Hr 13- kautta.

[Kimmo T. Lumirae]

Eiköhän tuo lisenssiasia: Valmet ja Lokomo veturit, Tampella MGO:t ja Strömberg sähkölaitteet, ollut aika keskeinen asia hankintaneuvotteluissa ja tarkkaan sovittu ennen allekirjoituksia.

Muistan senaikaisessa Veturimies-lehdessä mainitun suunnilleen tämäntapaisia summia: Dr13 Ranskassa valmistettuna olisi maksanut noin 85-90 miljoonaa markkaa kappaleelta (huom. sen aikainen raha!) ja Suomessa valmistettuna, olikohan 124 miljoonaa per kpl.

Lisenssiasia on saattanut vaikuttaa Nohabien kielteiseen hankintapäätökseen aikoinaan. Oliko se 25%, kun Nohab lupasi suomalaisittain kotimaisen työn osuudeksi, Eljas?

Joskus pohdimme, miksi Dr12:ssa on MAN eikä Sulzer, joka oli sen ajan standardikone SLM:n vetureissa, joihin Dr12 kovasti pohjautuu, ja arvelimme tähän vaikuttaneen juuri myös lisenssikysymykset.

Ja Esko, muistelen Aallonmurtajan olleen VR:n virallinen esitys Dr12:n lempinimeksi aikoinaan. Ironista kyllä, nimi Dr13:n yhteydessä saa aivan uusia ulottuvuuksia...

[Tapio Muurinen]

"Aallonmurtajasta" voisi vääntää juttua ja teorioita vaikka kuinka, mutta se ponnahti ensi kertaa esille, kun pääjohtaja Aalto "ei päässyt" Tampereelle 14.5.1959 Hr12 2200 ja 2201 juhlalliseen luovutustilaisuuteen. - Hänellä oli "työesteitä".   

[[Tunnus poistettu]]

Tuo virtaerorele oli katsottu tarpeelliseksi koska yksi yhteinen laite päägeneraattoreilla on, se on vierasmagnetointigeneraattori. Ympärilyönnissä toisen telin koneiston virta pienenee ja jännite kasvaa. Tällöin kyseisen päägeneraattorin omanmagnetointi voimistuu. Tämä saattaa aiheuttaa jännite-eroja myös vierasmagnetointiin. Tuollaisella meille perusteltiin virtaeroreleen tarpeellisuutta. Myöhemmin se todettiin tarpeetttomaksi ja poistettiin käytöstä.

[Eljas Pölhö]

.....
Lisenssiasia on saattanut vaikuttaa Nohabien kielteiseen hankintapäätökseen aikoinaan. Oliko se 25%, kun Nohab lupasi suomalaisittain kotimaisen työn osuudeksi, Eljas?
.....

Täältä ne voi lukea (en ole itse ehtinyt lukea kaikkia), kunhan kopsasin talteen.
  http://s25.photobucket.com/albums/c63/bengts/Nohab/Odelberg/ 

[Kimmo T. Lumirae]

Tuo on hieno arkisto, mutta 600 sivun läpilukemisessa auttaa, jos ymmärtää edes auttavasti ruotsia