12.07.2013 / Okayama, Japani
Simo Toikkanen

12.07.2013 EF210-tavarajuna ohittaa Okayaman asemaa. Viininpunaiset 12-jalkaiset JRF-kontit dominoivat junan ulkoasua.

Kuvan tiedot
Kuvauspaikka: Okayama Valtio: Japani
Kuvaaja: Simo Toikkanen
Kuvasarja: Japania
Lisätty: 17.01.2014 22:34
Muu tunniste
Sijainti: Asemalla/Ratapihalla
Ulkomaat
Vuodenajat: Kesä

Kommentit

18.01.2014 01:26 Eljas Pölhö: Japanilaisia vetureita ei Euroopassa ole tainnut hyödyntää kukaan muu kuin RENFE (Espanja)? (huononevan muistin antama varmuus asiasta)

Jossain muussa ketjussa taidettiin kysyä kolmen 2-akselisen telin yleisyydestä. Japanissa ne ovat erinomaisen yleisiä ja Italia on ehkä seuraavana listalla (vaikka siellä ollaan siirrytty viimevuosina 2-telisten valtaan). Parisenkymmentä vuotta sitten, vähän perinteisen valtionrautateiden osiinjakamisen jälkeen, kolmella 2-akselisella telillä varustetut veturit muodostivat kahden suurimman rautatien (JR East ja JR West) sähköveturiston rungon. Tavaraliikennefirmalla JRF oli silloin 3-telisiä oli noin 460, kolmitelisia mutta vetotelit vain ulommaisina 25 ja kaksitelisiä 100 sähköveturia.
18.01.2014 02:46 Markku Blomgren: Taitaa toi 1067mm raideleveys ja tiukemmat kaarteet(?) hieman johtaa tuohon teliratkaisuun? Semminkin, kun veturille pitäisi saada riittävästi massaa ja kapeaan teliin sovittaa ajomoottorit, kaiketi niitä lienee 6kpl, yksi per akseli? Eikä työtä helpota tasavirtasyötöt. Noh, tavaraliikennekkin näyttää olevan pääsääntöisesti kontteja.

Keskimmäinen teli lienee jonkinlaisella sivuittain luistavalla laakeripedillä (-pöytä?) ja joustaa vaikkapa vaihteissa sivuun tarjoten kuitenkin kitkavoimaa?

Italialaisilla on/oli niitä erikoisia kaksoisvetureita joissa keskimmäinen teli oli jaettu mutta kaiketi moottoroitu? Hassua, ettei Venäjällä noita kolmitelisiä juurikaan harrastettu, tekivät mielummin useampiosaisia vetureistaan.
18.01.2014 08:38 Kimmo T. Lumirae: Kolmitelinen ratkaisu vaatii tosiaankin tuon keskitelin sivusuuntaisen liikevaran, joka ei ole ihan yksinkertainen toteuttaa. Kyllä venäläisetkin tuon idean omat omaksuneet, VL85 esimerkiksi on kolmitelinen.

1500 V tasavirtaa syöttävä ajojohto ei sinänsä ole ongelma: taajuusmuuttajille tasasähköhän on mainiota purtavaa ja tyristori-chopper-säätö mahdollistaa portaattoman säädön tasavirtakäytöillä.
18.01.2014 18:12 Markku Blomgren: Mietinkin juuri tuota sähkönsyöttö asiaa. Ajojohdosta saa 1500V ja ajomoottorit ovat kaiketi 750V, en tosin tiedä onko, ko. veturissa jo AC-moottorit vai vielä DC. Kaksi moottoria rinnan ja kolme paria sarjassa vai toisinpäin? Taajuusmuuttajallakaan ei kaiketi voida ohittaa tuota systeemiä?

Mietin jonkin kuvan kohdalla jossa esiteltiin noita Venäläisiä sähkövetureita juurikin tuota samaa jännite probleemaa. 3000V ajojohdosta ja ajomoottoreita 4 per veturi(puolikas) ja säätötekniikka on mitä on... Rupesin miettimään tuota, kun en missään vanhemmassa venäisessä sähköveturissa nähnyt Co+Co ratkaisua, aina Bo+Bo. Ymmärsinkö sitten oikein, että ajojohdon jännitteellä ei voida käyttää 4 moottoria enempää (per veturinpuolikas)? Dieselvetureissa ei tuota ongelmaa ole kun moottori-generaattoripaketilta otetaan tarvittava jännite, eli 4500V tai jotain vastaavaa?
19.01.2014 00:05 Kimmo T. Lumirae: Mjjjooohhh, siis alkuperäinen ongelma oli, että ajomoottoreissa (yleensä tasavirtasarjamoottori) ei voi käyttää yli 1500 voltin jännitettä ylilyöntiongelmien vuoksi. Siksi monet varhaiset sähköistykset olivat 1500 V tasaa ajolangassa. Kehittyneempi 3000 voltin käyttö antoi mahdollisuuden käyttää oleellisesti ohuempaa ajojohdinta eli -lankaa, jolloin myös ripustimet ovat hennompia, ja samalla myös harvennettiin syöttöasemia, jotka saattavat 1500 V järjestelmissä olla jopa 5 á 7 km välein.

Veturissa 3000 V mahdollistettiin käyttämällä ajomoottoripareja; vetopyöräkertaa pyöritti kaksi pienehköä ajomoottoria, jotka olivat keskenään kytketty sarjaan, ja näin jakoivat syöttöjännitteen. Veturin syöttöjännitteeseen nähden taas puolestaan nämä ajomoottoriparit olivat rinnankytkettyjä eli niitä saattoi olla useita; italialaisvetureissa E 428 oli neljä ajomoottoriparia eli kahdeksan pientä ajomoottoria. En tiedä, voidaanko 3000 V järjestelmässä tehdä niin, että kytketään telissä olevat kaksi ajomoottoria sarjaan ja telit veturin pääsyöttöön nähden rinnan; tässä tulee se ongelma, että jos telin toinen vetoakseli lyö rajusti ympäri, sen moottorin virta pienenee ja jännite nousee, ja se ehkä nousee suureksikin; tapahtuuko läpilyöntiä? On mahdollista, että, ainakin vanhalla tekniikalla, kyllä. Niinpä tällainen sarjaan kytketty ajomoottoripari pitäisi olla keskinäisesti mekaanisesti yhteen kytketty, kuten ne ainakin varhaisissa 3000 V ovat olleet.

Varsinaiseen kysymykseesi: ei ole mitään estettä, etteivätkö veturin kaikki moottorit voisi olla rinnan pääsyöttöön tai dieselsähköisessä veturissa generaattoriin nähden. Niinpä veturissa voi olla neljä, kuusi tai kahdeksan ajomoottoria, jos niiden jännite esim. 1500 V järjestelmässä on 1500 V. Dr12-Dr13 -kalustossa genun maksimijännite oli 1000 voltin pintaan.

Taajuusmuuttajaa käytettäessä ei ajomoottoreita kytkeskellä sarjaan vaan ne ovat kaikki rinnan taajuusmuuttajaan nähden. Ajomoottorithan ovat tällöin kolmivaihemoottoreita, joita syötetään taajuusmuuttajan kolmivaiheisella vaihtovirralla. Jonkinlaisessa perusratkaisussa veturissa voisi olla yksi taajuusmuuttaja, jonka ns. välipiiriä, eli (kirjahyllyn kokoisilla) kondensaattoreilla varustettua sähkövarastoa, josta invertteri eli vaihtosuuntaaja hakkaa tasavirran pätkimällä sitä pieniksi paloiksi ja vaihtamalla sen napaisuutta, vaihtovirraksi, (jonka taajuutta voidaan säätää) ja tämä yksi ja ainoa taajuusmuuttaja syöttää koko veturin kaikkia, esim. neljä akselia. Tämä olisi kuitenkin hieman kankea järjestelmä; kun järjestelmä huomaisi veturin ensimmäisen akselin lyövän ympäri, automatiikka vähentäisi vetoa koko veturissa vähentääkseen etuakselin ympärilyöntiä ja saadakseen näin ympärilyönnin hallintaan; tällöin veturin kokonaisvetovoima laskee tänä aikana. Usein taajuusmuuttajia onkin kaksi, yksi kummallekin telille, ja näin saadaan telikohtainen, jo huomattavasti tarkempi säätö.

Näin oli laita myös Sr2:n kantatyypissä SBB:n BR 460:ssä, mutta Suomeen valittiin tämän vuoristoveturin oikea spesiaalivuoristoversio, jota edes SBB itse ei käytä, ja jossa on jokaiselle akselille oma taajuusmuuttaja ja näin myös oma säätö. Kantamalli on suunniteltu ja valmistettu sveitsiläiselle BLS-yhtiölle, joka on useita kertoja tilannut maailman kulloinkin vahvimman sähköveturimallin ja näin oli laita tässäkin tapauksessa: BLS:n BR 465:stä, joka on Sr2:n kantamalli, otetaan peräti 9500 hv samalla maksimivetovoimalla kuin Sr2 eli 300 kN; BR 460:n suurin vetovoima oli alunperin "vain" 275 kN, joskin sille nykyään ilmoitetaan samainen 300 kN.
19.01.2014 00:37 Topi Lajunen: Tarkennus: Sr2:ssä ei ole jokaiselle akselille omaa kokonaista taajuusmuuttajaa, vaan jokaiselle on oma vaihtosuuntaaja. Yhden telin kaksi vaihtosuuntaajaa saavat jännitteensä yhteisestä välipiiristä. (Päämuuntajan ja välipiirin välillä on sen sijaan peräti kolme tasasuuntaajaa. Ja tokihan sähköjarrutuksessa yllä mainitut vaihtosuuntaajat muuttuvat tasasuuntaajiksi ja tasasuuntaajat vaihtosuuntaajiksi...)
19.01.2014 01:51 Kimmo T. Lumirae: Toki.
19.01.2014 04:26 Markku Blomgren: Kuten sanoin, sarjassa ja rinnakkain menee miulla aina sekaisin, mutta taas oppi jotain uutta...kaiketi.

Mitenkäs muuten tasavirtavetureiden tehonsäätö toimii, vastuksilla vai jollain 'hienommalla' tavalla. Onkohan tasavirtakoneella vaikeampi lähteä liikkeelle kuin moderneilla vaihtovirta-/tajuusmuuttajavetureilla?

Oliko vanhempien tasavirtamoottoreiden ongelma 'keskelle' jäänti, eli moottori ei päässyt pyörimään kun ankkuri (vai staattori DC-puolella) oli samassa asennossa käämitykseen nähden tjsp?
20.01.2014 00:28 Kimmo T. Lumirae: Tasavirtavetureissa, mallia antique, voidaan tehoa yrittää säätää monella tavalla. Perimmäisenä ideana olisi kuitenkin säätää sitä niin, että muutenkin lujilla oleva virransyöttöjärjestelmä rasittuisi mahdollisimman vähän. Niinpä säätö saattoi toimia esim. näin: Liikkeellelähdössä, tehoporras 1, moottorit olivat kaikki neljä sarjassa, ja virta otettiin, olkoon nyt kahden vastuksen läpi. Kakkosportaalla toinen vastus ohitetaan ja kolmosella se toinenkin, eli nyt ajojohtimen virta kulkee sellaisenaan moottoreiden läpi. Sitten nelosella muutetaan moottorien kytkentää niin, että telin ajomoottorit ovat keskenään sarjassa mutta telit syöttöön nähden rinnan, ja viitosella lopulta kaikki ajomoottorit rinnan. Kuutosporras saadaan tekemällä pieni kentänheikennys, seiska isommalla kentänheikennyksellä ja ajoporras kahdeksan maksimaalisella kentänheikennyksellä. Näin tehdessä häviöitä syntyy vain 1- ja 2-portailla ja muut portaat ovat häviöttömiä.

Tämä kaikki oli korvattavissa tyristorikatkojalla eli chopperilla, jossa liipaisemalla tyristori johtamaan täysi jännite ajomoottorille, ja, apupiirin avulla sammuttamalla se sekunnin murto-osaa myöhemmin, ja toistamalla tämä temppu esim. sata kertaa sekunnissa, saatiin ajomoottorille johdettua juuri sen verran tehollista jännitettä, kuin kulloinkin tarvittiin, säätämällä tyristorin sytytyksen ja sammutuksen välistä sekä sammutuksen ja uuden sytytyksen välistä aikaa.

Tyristorikäyttö, olipa se vaiheenleikkausperiaatteella toimiva, vaihtovirrasta syöttönsä saava säätö, tai tyristorikatkoja, voidaan rakentaa täysin portaattomaksi ja ajotekniikka voi olla keskenään samanlainen syöttösähkön laadusta riippumatta ja tehonsäätö on helppo myös osittain automatisoida ajovirran eli käytännössä vetovoiman, tai nopeuden ylläpidon suhteen. Suomessa vaiheenleikkaustyristorikäyttöä löytyy Sr1 ja Sm1-2 ja tyristorikatkojia Hesan nivelratikoista (sekä romutetusta metron protojunasta).

Ekassa kappaleessa kuvaamallani säädön tapaisella veturilla ajaminen on tietenkin konstikasta, koska ajoportaita on vain vähän. Toisaalta, 1960-70 -luvun vaihteeseen saakka myös vaihtovirtasyöttöisten vetureiden tehonsäätö oli portaallinen, mutta käytetyissä, muuntajaan rakennetun käämikytkimien "nastaluku" eli portaiden määrä saattoi olla hyvin suuri, muistelen sveitsiläisessä Ae 6/6:ssa olleen 28 tehoporrasta ja saksalaisessa BR 151:ssä 40 ajoporrasta. Eli näin tiuhalla tehonsäädöllä löytyy jo helpommin oikea tehoporras vaativaan liukkaan kelin liikkeellelähtöönkin.

Portaaton säätö on kuitenkin ylivoimainen ja siinä voidaan toteuttaa esim. kentänvahvistus liikkeelle lähtiessä (Sm1-2, SJ:n Rc), automaattinen ympärilyönnin esto jne. ja säätää takateli vetämään etuteliä kovempaa veturin keulimistaipumuksen kompensoimiseksi jne. Mainittakoon, että keulimista kompensoidaan sveitsiläisessä BLS:n Re 4/4 -veturissa, jossa on portaalllinen säätö muuntajan käämikytkimellä, pumppaamalla muistaakseni 2000 litraa vettä veturin keulimmaiseen tankkiin painolastiksi; lähdettäessä vetämään junaa päinvastaiseen suuntaan vesi pumpataan taas vastaavasti toisen pään painolastitankkiin!

Tasavirtamoottoreissa, kuten vaihtovirtakoneissakin, napojen määrä on siksi suuri, että kuvaamasi kaltaista tilannetta liikkeellelähdössä ei pääse tapahtumaan; moottorit saattavat olla esim. 12-napaisia.

Kirjoita kommentti Sinun täytyy kirjautua sisään, jotta voit kirjoittaa kommentteja!