nah természetesen nem volt lehetőségem bemenni a budapest bankba, de nagy nehezen sikerült elutalnom az első részletet. kérdésem, hogy valahol lehet valami infót kapni, hogyan állnak a dolgok, vagy mi a terv ha bozonyos pénzösszeg befolyt?
mindenkinek szép estét kívánok itt a kajakóma végén. miután kirajzolódott számomra, hogy a tervezett adományt nem lennék képes tavasz előtt egy összegben biztosítani, úgy döntöttem részletekben utalnék. a kérdésem az lenne, hogy ha beballagok egy BB fiókba, akkor simán befizethetek a számlára kp-t is? 1000 éve nem csináltam ilyet, nem tudom még működik-e a dolog.
Köszönöm, tulajdonképp az utolsó előtti két kép az izgalmas, mert a '70-es években kereskedelmi forgalomban még nem voltak olyan gyors teljesítmény-félvezetők, amikkel ezt meg lehetett (volna) csinálni... Az ABB-nél is csak a '80-as évek vége felé jelentek meg néhány 10 kW-os rendszerekben...
hasonló megoldással készült magyarországon kísérleti aszinkron hajtású trolibusz.
Ezt láttam még vagy 15 éve Mátyásföldön: Le a kalappal a tervezők előtt, mert - figyelembe véve az elérhető alkatrészválasztékot és a rendelkezésre álló időt - megint megmutatták, hogy lehet sz@rból is várat építeni...
A dízel-villamos kísérleti gép egyértelműen azzal a céllal épült, hogy leendő villamos mozdonyok berendezéseit próbálják ki rajta. Ennek megfelelően rendelkezett olyan hálózat oldali (illetve itt dízel-generátor gépcsoport oldali) áramirányítóval, amely képes volt egységnyi teljesítménytényezővel energiát felvenni. A motoroldali áramirányító is impulzus üzemű volt, egyszerre volt képes változtatni a motort tápláló frekvenciát és feszültséget.
Párhuzamosan nagyon komoly kutatások folytak a mozdony vázszerkezetének méretezésével kapcsolatban. A villamos berendezés viszonylag nagy súlya miatt mindenképp erősen csökkenteni kellett az egyéb tömegeket.
Sajnos nem írtam fel a konkrét számot, de úgy emlékszem hogy az Elektrotechnika folyóirat cikkben foglalkozott a kísérleti mozdonnyal. A BR120-ról pedig egészen biztosan közöltek cikket.
Jóval alacsonyabb teljesítményszinten, de hasonló megoldással készült magyarországon kísérleti aszinkron hajtású trolibusz.
Kísárleti gépekről (állandóan variált bel- és kültartalommal) lévén szó, nem nagyon hiszem.
A gúgli csak fotókat, és modellvasutas linkeket ad.
A Henschell és a BBC jogutódai talán őriznek még ezt-azt róla, de könnyen elérhető formában nem hiszem, hogy létezik pontosabb dokumentáció.
A wiki szerint gyakorlatilag ezek alapozták meg az AC-AC hajtás félvezetős elektronikával kivitelezett nagyszériás alkalmazását Európában, a Br120-as előfutárának írja, és megemlíti, hogy elvileg az ER20, vagy a TRAXX DE is ugyanazon elvet követi.
az erősen korlátozott darabszám miatt akár lehetett is kísérleti gép
Egészen pontosan kísérleti gépek voltak, ezért épültek. Próbálgattak rajtuk/velük mindenféle megoldást, úgy a villamos, mint a mechanikus alkatrészek terén.
A generátor által termelt feszültségből, félvezetőkből felépített áramirányítók szolgáltatták a vontatómotorok változó feszültségű és frekvenciájú táplálását. És ezt az elvet követik az elmúlt 30-40 évben a korszerű dízel-villamos mozdonyok.
Sajnos arról nem ír, hogy a sebességszabályozást hogy oldották meg: a generátor pólusszámát változtatták-e vagy a motorokét, esetleg mindkettőt? A Diesel fordulatszámszabályozásával - ahogy tippelek - legfeljebb 1:2 arányban játszhattak...
Jó pár éve megjelent,lehet venni simán Diesel elektromos verziót is meg villamos mozdonyt Diesel önjárással.(Akár tolató,akár tehervonati,akár nagy sebességű személyszállító üzemre használt mozdonynál.De közúti alkalmazása is van.)
az egykori hazai törekvést, az 50 Hz-es felsövezeték alatt aszinkron-motoros mozdony elgondolását helyesnek, időtállónak, és a jövöbe-mutatónak neveztem. Mintha ezt látnánk megvalósulni a legujabb-legfejlettebb gépeken is....
Pontosan erről van szó...
Szerintem nem kell sok idő, és a Diesel-elektromos rendszerekben is meg fog jelenni a kalickás motor, elektronikus frekvenciaváltóval...
A kétkalickás forgórészű motort Boucherot találta fel 1898-ban. E legismertebb áramkiszorításos forgórészfajta elméletének kidolgozásában és ipari alkalmazásában Lamme, Steinmetz, ül. a Westinghouse, a General Electric és az AEG gyárak szereztek további érdemeket. Németországban az 1891-i lauffen-frankfurti kísérlet, Amerikában 1892ben a chicagói kiállítás és 1895-ben a Niagara erőmű sikerei jelezték az erősáramú elektrotechnika új korszakának kezdetét. Megállapítható azonban, hogy az indukciós motorok jelenleg megszokott formájának inkább Dobrowolsky és Brown prototípusai feleltek meg, mint Tesla és Scott „ősmotorjai": az amerikai kezdetnek az európai folytatás adott igazán nagy lökést. Bár a magyar ipar csak néhány éves késéssel kapcsolódott be ebbe a fejlődésbe, nem lenne teljes megemlékezésünk néhány hazai vonatkozás felelevenítése nélkül. Magyarországon az indukciós motorok gyártását a Ganzgyárban Kandó Kálmán honosította meg és az ő nevéhez fűződik a háromfázisú rendszer magyarországi bevezetése is. Zipernowsky ugyanis 1893ban megvált a gyártól és Bláthy eleinte nem ismerte fel a háromfázisú rendszer jelentőségét. 1891/93-ban ugyan végeztek a Ganz-gyárban is kísérleteket kétfázisú Tesla-motorokkal, de eddig az időig a gyárnak csak egyenáramú gyártmányai, valamint egyfázisú generátorai, transzformátorai és motortípusai voltak Kandó 1894 őszén jött haza Franciaországból, ahol olyan gyárban dolgozott egy évig, amelyik abban az időben rendezkedett be indukciós motorok gyártására. Az első kísérleti indukciós motor gyártási adatait még ebben az évben kiadták és tüneményesen rövid idő alatt kifejlesztették az első, „F"jelű, csapágypajzsos, Grammé-gyűrűs állórészű motorsorozatot; az „F" jelzés a forgóáramra utalt. Westinghouse motorsorozata 1894-ben, a Ganz-gyáré rá alig egy évre, 1895-ben került piacra.
Ezek a gépek az 1896-i millenniumi kiállításon már nagy számban voltak láthatók.
Az „FE"' jelű, egyfázisú, rövidrezárt forgórészű motorokhoz használták a „hasított fázisú" kapcsolást is (3). A motor, állórész tekercselését két részre osztották. Induláskor az egyik fél-tekercselést ellenállással, a másikat fojtótekerccsel kötötték sorba és egy megfelelő transzformátor segítségével a tekercselések egy-egy felét félfeszűltséggel táplálták. Üzemben az ellenállás, 01. a fojtótekercs kiiktatása után a két tekercsfelet sorbakötötték egymással. Az egyfázisú változatra azért volt nagy szűkség, mert kevés helyen volt akkor még többfázisú hálózat. Ugyancsak ezért később sok, un. „anyamotor" is készült a gyárban a Ferraris-Arno kapcsolás 'licenciája szerint egyfázisú hálózattal bíró fogyasztók és mozdonyok számára.
Két év alatt is már háromszáznál több báromfázisú motor (és generátor) készült el a cég Fő-utcai telephelyén és a gépek össz-teljesítménye meghaladta a tízezer lóerőt Kandó 1899-ben fejlesztette ki a Ganz-gyár második motorsorozatát Ez az „FF"-jelű sorozat az 1900-i párizsi világkiállításon nagy érdeklődést keltett mivel e gépek teljesítményegységre eső súlya akkoriban igen kicsinek számított E gépek nem csapágypajzsosak voltak, hanem a ház vízszintes síkkal volt ketté osztva (5).
Kandó, mint tudjuk, azt is korán felismerte, hogy ez az új motortípus vasúti vontatás céljára is alkalmassá tehető. A villamos vontatás történetének tudvalevőleg két fontos fejezete is elválaszthatatlan mind Kandó nevétől, mind pedig az indukciós motor történetétől, bár a kezdet-kezdetén már Westinghouse is próbálkozott ilyen megoldással. Mindkét Kandó-féle rendszer mozdonyaiban és motorkocsijaiban indukciós motorokat alkalmaztak. Észak-Olaszországban, a Tellina-völgyi vasútvonal villamosítását Kandó 15 Hz-es, 3000 voltos, háromfázisú árammal valósította meg. A járművek indítása és a sebesség szabályozása a motorok Steinmetz, ül. Görges által 1893-ban feltalált kaszkád-kapcsolásával és vízellenállás segítségével történt Az áramellátáshoz 2 felsővezetékre volt szükség, harmadik vezetékül a sínek szolgáltak. Egy olaszországi Westinghouse-gyárban később közel 700 üyen rendszerű mozdony készült. Westinghouse megvette a Ganz-Kandó szabadalmak amerikai felhasználási jogát is, de ott azt sohasem használták fel, pedig a század elején Amerikában is alkalmaztak olyan mozdonyokat, amelyeket indukciós motorok hajtottak üyen volt a Virginia áUambeli Norfolk & Western RR egyik vonala, amelyet a Lamme által kidolgozott 11 kV-os, 25 Hz-es „split-phase" rendszerrel villamosítottak. Ezekben a Westinghouse által gyártott mozdonyokban egyfázisú transzformátoron át táplált T-kapcsolású aszinkron fázisváltó (fázisosztó) 750 voltos háromfázisú indukciós motorokat látott el energiával (6). Az első világháború után a Budapest-Komárom-Hegyeshalom között megvalósult -másik Kandó-féle vontatási rendszer ezzel szemben abból az alapelvből indult ki, hogy a magyar vasutak gazdaságos villamosítása csak az országos energiagazdálkodás keretében oldható meg, éspedig egy olyan rendszerrel, amely az 50 Hz-es áramot közvetlenül fel tudja használni a mozdonyon. Ehhez Kandó megalkotta az ún. fázisváltós Ganz-mozdonyok első példányait is. Ezekhez — szemben az olasz mozdonyokkal, de hasonlóan Lamme rendszeréhez — már csak egy felsővezetékre volt szűkség. A mozdonyok hajtását a végleges kivitelben egyetlen, többfázisú, csúszógyűrűs indukciós motor végezte. Ma már persze nem utópia az az 50 periódusú villamos jarmu sem, amelyben változtatható frekvenciájú tirisztoros inverter rövidrezárt forgórészű aszinkron hajtómotorokat táplál. Annak a számtalan további hajtási feladatnak puszta felsorolása is lehetetlen egy rövid cikk keretében, ahol a hajtógép indukciós motor. Pár tized és több tízezer kW teljesítmény jelzi a világszerte legjobban elterjedt motorfajta felhasználási területének határait. Ugyancsak ezért mellőznünk kell további számtalan külföldi és magyar tudós és mérnök nevének a megemlítését is, akik száz év alatt elméleti és gyakorlati alkotó tevékenységgel hozzájárultak az elektrotechnika talán legfontosabb géptípusának fejlesztéséhez és e motorok műszaki színvonalának emeléséhez. Irodalom 1. G. Ferraris: Rotazione elettrodinamiche . . . Torino, 1888. 2. N. Tesla: My Inventions. Electrical Experimenter, 1919. New York. 3. Boleman G.: Elektrotechnika. Selmecbánya, 1919. 4. B. G. Lamme: The Story of the Induction Motor. ATEE Journal, 1921. 5. Gohér M: Indukciós motorok szerkezeti fejlődése. Elektrotechnika, 1944. No.: 10—11. 6. Verebély L, Sztrókay P.: Villamos vasutak I. köt. Tankönyvkiadó, Budapest, 1956. 7. Asztalos P.: 125 éve született Tesla. Elektrotechnika, 74, 1981. p. 259—263. 8. International Conference on Evolution and Modern Aspects on Induction Machines. Torino, 1986.
(Érdemes megnézni e hivatkozott forrást, a benne lévő képek és ábrák nem voltak ide másolhatók.)
És most egy pici comment:
Az egyfázisú felsővezetékről táplált aszinkronmotoros mozdony gondolata, amint itt is látjuk, cseppet sem uj.
A megvalositására tett korábbi kisérletek:
nehéz, hatásfokot rontó, konstrukciós és üzemi kompromisszumokkal járó megoldások voltak.
Ezek fejlődésének történetében az "egyszerü" motor-generátor jellegü gépcsoportoktól, a fázisosztók alkalmazásán át,
a Kandó-féle fázisváltóig vezetett az út. Ez utóbbi, a gyakorlatban is bevált kivitelén tul, elektromos tulajdonságaival is,
(pl.: cos = 1) messze felülmulta az egyéb megoldásokat.
További fejlesztése, periódusváltással kiegészitése a jol ismert módon anyagtechnológiai korlátokba ütközött, de ez az elv
helyességét nem kérdőjelezi meg.
Az egyfázisu felsővezetékről táplált mozdonyok fejlődésének másik iránya, az alacsony frekvenciáju rendszer, bár üzemképes,
és bizonyos korszakban sikeres üzemvitelt is nyujtott, ugy a tápláló felsővezetékrendszer energiaellátásának oldalán, mint a mozdony oldalán erős kompromisszumokkal terhelt, s mint ilyen, már széleskörü alkalmazásának idején sem volt a jövö útjának
tekinthető.
A fentiek egyidejü figyelembevételével, mindenki döntse el, izlése szerint, tévedés volt-e az a gondolat, amely szerint
az egykori hazai törekvést, az 50 Hz-es felsövezeték alatt aszinkron-motoros mozdony elgondolását helyesnek, időtállónak,
és a jövöbe-mutatónak neveztem. Mintha ezt látnánk megvalósulni a legujabb-legfejlettebb gépeken is....
AZ ASZINKRON MOTOR FELTALÁLÁSA Az indukciós (aszinkron) motor működésének alapja az a felfedezés, hogy a gép kerülete mentén egymáshoz képest térben eltolt (többfázisú) álló tekercsekkel is lehet forgó mágneses teret létesíteni, ha azokban többfázisú (időben egymáshoz képest eltolt) váltakozó áram folyik. Arago (1786—1853), Faraday (1791—1867), Deprez (1843—1918) és mások kísérletei után ez először Galileo Ferraris olasz fizikusnak sikerült 1885-ben. Kiálló pólusokon egymáshoz képest 90°-ra elhelyezett két tekercselést egyfázisú árammal táplált. Az egyik tekercs elé ohmos ellenállást, a másik elé induktivitást kapcsolt, -így valósítva meg az áramok időbeli fáziskülönbségét.
A keletkezett forgómező üreges rézhengert hajtott.
Ferraris 1847-ben született az olaszországi Livornóban és egyetemi tanulmányainak befejezése után a torinói katonai tanintézet fizikatanára lett. 1885-ben tartott előadásában ő volt az, aki először méltatta a Ganz-gyári mérnökök (Zipernowsky, Déri és Bláthy) érdemeit a transzformátorrendszer megalkotásában. Ferraris nem ismerve fel találmányának korszakalkotó, gyakorlati jelentőségét, azt csak 1888-ban tette közzé azzal a megjegyzéssel, hogy felfedezése legfeljebb a fogyasztásmérők területén használható fel (!)• Bláthy 1889-ben kifejlesztett fogyasztásmérője tényleg lényegében kétfázisú indukciós motor, melynek forgórésze ún. Ferraris-tárcsa. Téves gondolatmenettel Ferraris arra a helytelen következtetésre is jutott, hogy az általa készített motor hatásfoka 50%-nál jobb sohasem lehet. Ferraris felfedezésének 100 éves jubüeuma alkalmából, 1986-ban Torinóban ünnepi ülésszakon emlékeztek meg erről a nevezetes eseményről (8). A magyar elektrotechnikusok képviseletében többen is közleményekkel vettek részt ezen a konferencián. Ferraris közleményének megjelenése előtt mások is próbálkoztak többfázisú gépek létrehozásával. A legnagyobb és maradandó siker Nikola Tesla nevéhez fűződik: gyakorlatilag ő tekinthető az indukciós motor feltalálójának
Tesla 1856-ban született horvátországi szerb családban. A grazi műszaki főiskolán folytatott tanulmányai alatt, a 70-es évek végén történt, hogy a főiskola egy Grammé-dinamót kapott Párizsból, amelyik motorként járatva, erősen szikrázott. Tesla fantáziájában — önéletrajza szerint — ekkor merült fel először a kommutátor nélküli, nem szikrázó villamos motor gondolata (2). 1882 elején Tesla Budapesten tartózkodott. Visszaemlékezései szerint ekkor sejtette meg, hogy egymáshoz képest fázisban eltolt áramok mágneses mezeje ugyanolyan erőhatást fejthet ki egy vezetőre, mint a mozgó mágnesek. Tesla 1883—84 folyamán Edison alkalmazottjaként Strasbourgban dolgozott: a magyar Puskás-fivérek ajánlották be Edisonhoz (7). Itt volt először lehetősége arra, hogy szabad idejében egy kis kísérleti motort készítsen. Abban az időben motorként még kizárólag egyenáramú gépeket alkalmaztak, csak egyfázisú váltakozó áramot ismertek és azt kizárólag vüágítási célra használták, sőt transzformátor sem létezett még! A gondolat tehát még távolról sem érett meg a kiviteké, és így a megvalósulás még évekig váratott magára. Tesla 1884 nyarától kezdve már Amerikában dolgozott Edisonnál, a váltakozó áram esküdt ellenfelénél. Tőle kísérleteihez támogatást nem kaphatott. 1885 márciusában önállósította magát, majd 1887-ben* sikerült félmillió dollárnyi kölcsönt szereznie. Ezután dolgozta ki néhány hónap alatt többfázisú rendszerének motorjaira, generátoraira, erőátviteli és elosztó berendezéseire vonatkozó első hát szabadalmát. Ezek között szerepelt az indukciós motor is, amelyet ezután évekig világszerte „Tesla-motorként" emlegettek Az erre vonatkozó szabadalmakban a motor felépítésének sokféle szóba jöhető változata megtalálható, amint ez a szabadalmi leírásokban már akkor is megszokott és természetes gyakorlat volt.
Az egyik változatban az állóresz Grammé-gyűrűn elhelyezett kétfázisú tekercselést tartalmaz és a rotor két párhuzamos síkkal határolt hengerhasáb (borotvapenge-alak). Egy másik változatban az állórész permanens mágnes és ebben forog a kétfázisú forgórész. Egy további változatnál a kiálló pólusokon elhelyezett állórész tekercseken belül vashenger forgott. Tesla mutatott rá először arra is, hogy a háromfázisú rendszerben a fázisok megfelelő kapcsolásával 3 vezetővel is megoldható az energiaátvitel Nikola Tesla 1888. május 16-án az ÁJEE (az amerikai villamosmérnökök egyesülete) előtt tartott előadásában bemutatta a szabadalmi hivatalban már előzőleg megvizsgált két, kétfázisú prototípus indukciós motort. Az előadás nagy sikert aratott. George Westinghouse azonnal hajlandó volt Tesla összes, a többfázisú rendszerre vonatkozó szabadalmát megvásárolni: ez 1887— 1891 között összesen 40 szabadalmat jelentett. A feltaláló 1888—1889-ben Westinghouse tanácsadója volt. Soká tartott még azonban, amíg az indukciós motor ma ismert formái kialakultak és el tudtak terjedni. Ebben a munkában Tesla már nem vett részt. Még vele együtt és távozása után is Charles F. Scott volt a fejlesztési munka fő irányítója Westinghouse pittsburghi gyárában (4).
Amerikában abban az időben csak 125 és 133 Hz frekvenciájú, egyfázisú hálózatok léteztek. Ezekhez még Tesla javasolt soros kapcsolású induktivitással olyan kapcsolást, amelyik a fáziseltolást, a kétfázisú üzemet és a motor hasznalatát lehetővé tette. Az is nyüvánvalóvá lett, hogy az üyen, aránylag nagy frekvenciák nem kedveznek a motor tulajdonságainak: vagy előnytelenül nagy pólusszám szükséges, vagy a fordulatszám lesz túl nagy. Általános ipari felhasználásra készülő kisebb motorok esetén ezek a hátrányok jelentősnek mutatkoztak, és ezért Westinghouse két évig — 1890—91-ben — szüneteltette is a motorral kapcsolatos fejlesztési munkát (4). L. B. Stillwell javaslatára 1890-ben vezette be Westinghouse a 60 periódus alkalmazását. Ez a körülmény kedvezően befolyásolta a motorok tulajdonságait és új lendületet adott az indukciós motorok fejlődésének A további fejlesztési munka során is még többféle szerkezeti megoldással próbálkoztak. Scott dolgozta ki a hornyolt szekunder részt, elosztott tekercseléssel, a hornyolt armatúra alkalmazása pedig Lamme nevéhez fűződik, aki szintén évtizedekig foglalkozott Westinghouse-nál váltakozóáramú gépek fejlesztésével. Westinghouse első, állórészen és forgórészen egyaránt elosztott tekercselésű motorja 1892-ben készült el: itt az állórész volt a primer, a rotor pedig a szekunder rész. 1892—93-ban volt a chicagói vüágkiállítás, ahol már több cég jelentkezett indukciós motorokkal. Ebben az időben ugyanis már Európában is nagy lendülettel megindult egy hasonló fejlődés. Földrészünkön — nem utolsó sorban a Ganz-gyár működésének hatására — a váltakozóáramú technika kezdetétől fogva sokkal kisebb frekvenciák terjedtek el mint Amerikában. A Ganz-gyár, pL hosszú ideig a 42 Hz periódusszámot alkalmazta, mint szokványos frekvenciát. A svájci Oerlikonnál az angol származású Charles E. L. Brown (1863— 1924), a német AEG-nél az orosz születésű Michael Dolivo-Dobrowolsky (1862—1919), és valamivel előttük a német Haselwander és az angol Bradley voltak azok, akik a többfázisú energiaátvitel és az indukciós motorok kifejlesztésében az élen jártak. Brown volt egyébként később a mai Brown-Boveri cég egyik alapítója.
Dobrowolsky 1889-ben szabadalmaztatta az elektrotechnika legegyszerűbb és legkevésbé kényes motortípusát, a rövidrezárt forgórészű aszinkron gépet és még ebben az évben elkészítette az első háromfázisú indukciós motorokat, előbb kalickás, majd csúszógyürüs forgórésszel. Ő vezette be a „forgóáram" („Drehstrom") elnevést is: a „Wechselstrom" elnevezés ebben az időben egyfázisú váltakozóáramot jelentett Ugyancsak Dolivo-Dobrowolsky mutatott rá arra, hogy Ferraris tévedett amikor az indukciós motorfajta maximális lehetséges hatásfokát 50%-ban állapította meg. Dobrowolsky és Brown, ül. az AEG és az Oerlikon cégek között szoros együttműködés alakult ki és közösen vettek részt az elektrotechnika fejlődésének egyik fontos állomását jelentő, híres 1891. évi frankfurti kiállításon. A Neckar folyón épült lauffeni vízerőműben egy 210 kW-os Oerlikon generátor 40 Hz-es, háromfázisú energiát áhított elő. Ennek áramát háromfázisú transzformátorok segítségével Frankfurtba vezették A 175 km hosszú, 16 kV-os távvezeték másik végén AEG gyártmányú motorok szivatytyúkat és ventillátorokat hajtottak.
Ezekben az években tehát a forgómező és az indukciós motor eszméje egymástól függetlenül (esetleg a többiek szabadalmait megkerülve) világszerte több feltalálót és konstruktőrt is foglalkoztatott. A gondolat ugyanúgy a „levegőben lógott" 1887—89-ben, mint 4 évvel előbb a transzformátorrendszer eszméje. Tesla történelmi érdeme az, hogy a forgóáramú motort első ízben megalkotta és a többfázisú rendszer előnyeit először tárta fel (5). Ahogy maga Tesla írta: a váltakozóáramú energiaátvitelnek ez az új (és mindmáig uralkodó) rendszere a kellő lélektani pillanatban keletkezett. Természetesen még évek teltek el, amíg Amerikában és Európában is általánosan elterjedt a háromfázisú erőátviteli rendszer és a ma megszokott szerkezetű indukciós motorok alkalmazása. A háromfázisú rendszer -és az indukciós motorok fejlődése és kialakulása lényegében feltételezte egymást és csak együtt válhattak világraszóló jelentőségűvé. Tesla és Dolivo-Dobrowolsky szerepe Amerikában ül. Európában ebben a megvágításban egyenértékűnek látszik. A kezdeti ellenkezés után az Edison és Thomson-Houston cégek egyesüléséből 1892 -ben létrejött mammut-cég, a General Electric Company is ráállt az indukciós motorok gyártására, elsősorban a Thomson-Houston vállalat váltakozóáramú gyakorlatának nyomdokain haladva (8). A német AEG-t 1883—87 között még Deutsche Edison Gesellschaftnak nevezték. Bár az amerikai Edison a váltakozóáram alkalmazását még 1889-ben is mereven ellenezte, ez nem volt akadálya annak, hogy a német Edison cég utódánál Dobrowolsky kifejlessze a háromfázisú indukciós motort. Az indukciós motorok elméletének kidolgozásában fontos szerepe volt Ch. P. Steinmetz, német származású, amerikai elektrotechnikusnak is, aki éppen a General Electric cégnél fejtett ki vüághírre szert tett tevékenységet.
Azt a kisebb üzemet, ahol Steinmetz azelőtt dolgozott, a GE. egyszerűen megvásárolta, hogy ezt a kiváló szakembert megszerezze. Ő vezette be pl. a helyettesítő kapcsolási vázlat és a komplex számítási módszer használatát. Ő alkalmazott először egyfázisú motorok segédfázisával párhuzamosan kapcsolt induktivitást.
50 Hz nem csak 25 kV-on van. Volt nálunk is 16 kV-on, máshol más feszültségen is.
S mire, melyik rendszerre gondolva irtad, hogy a rendszer alapjait 50/3 Hz-en rakták le ?
Ime, adalékok a témához, comment nélkül:
"
...
A tizenkilencedik, huszadik század fordulójára egyértelművé vált, hogy a villamos energia alkalmas vasúti vontatójárművek meghajtására, a gőzmozdonyok kiváltására. Az 1890-es években az Egyesült Államok keleti partján működő B&O R.R. egyik vonalán alacsony, 600V egyenfeszültséggel, a világon elsőként megindult a nagyvasúti villamos vontatás. Európa sem váratott magára sokáig, többek között 1902-ben a budapesti Ganz gyár kivitelezésében befejeződött az olaszországi Valtellina vasút 67 km-es vonalának villamosítása 3000V 15Hz-es három fázisú, kettős felsővezetékű rendszerrel. Erre az időre tehető a nagyesésű hegyvidéki folyókra telepített villamos erőművek építési lázának kezdete. Az erőmű-tulajdonosok minél több villamos energiát szerettek volna értékesíteni, ezért keményen lobbiztak annak érdekében, hogy a vasúttársaságok villamosítsák a vonalaikat. E törekvésük pedig találkozott a vasutakat üzemeltető cégek igényeivel, hiszen a hegyvidéki vaspályákon komoly nehézségekkel járt a gőzvontatás fenntartása, nem csak az erős emelkedők, lejtők és kissugarú pá- lyaívek, de a hosszú alagutak miatt is. Komoly fejtörést okozott azonban a vontatási célokra használható áramnem kiválasztá- sa. A tizenkilencedik század végére a folyamatos fejlesztések és a segédpólus feltalálása az egyenáramú motorokat alkalmassá tették mozdonyok meghajtására. E motorok karakterisztikája tökéletesen megfelelt a vasúti vontatás követelményeinek, fordulatszámuk szabályozása egyszerű, könnyen megvalósítható feladat elé állította a mérnököket. Azonban az egyenfeszültség esetén alkalmazható viszonylag alacsony feszültség és a betápláló állomásokon létrehozandó átalakítók (akkoriban motordinamók) komoly gazdasági hátrányokkal jártak. Az Olaszországban alkalmazott háromfázisú rendszer pedig a kettős felsővezeték alkalmazásából adódó problémák miatt váltotta ki a szakemberek ellenérzését. Így érthető, hogy az érdekeltek figyelme az egyfázisú, váltakozó feszültségű rendszerben látta a jövő útját, mert e szisztéma bevezetésével, a kellően magas felsővezeték-feszültség alkalmazása jelentősen csökkentette az energia szállításának veszteségeit, a mozdonyba épített transzformátor több fokozatú megcsapolásával a fordulatszám könnyen és gazdaságosan változtathatóvá vált (erről, majd egyszer később szeretnék bővebben is írni!) és a hozzá kapcsolt, az egyenáramú motorhoz hasonló felépítésű és azzal azonos karakterisztikájú, egyfázisú kommutátoros motor kiválóan alkalmazkodott a vasúti vontatás igényeihez. Igen ám, de az ilyen motorok váltakozó áramú betáplálás esetén, az indukciós folyamatok következtében nagyon rossz kommutációval dolgoztak, üzem közben megengedhetetlenül erős kefeszikrázás lépett fel. A katasztrofális kommutáció javítására több elképzelés is kipróbálásra került, de valamire való eredményt ez idő tájt csak tápfeszültség frekvenciájának jelentős csökkentése mellett lehetett elérni. Az erőművek többsége azonban nem csak a vasúti vontatás számára szállította az energiát, hanem lakossági felhasználásra is, elsősorban világítási célokra. Ebből adódóan az országos hálózatok periódusszámát Európában többnyire 42-50 Hz-ben határozták meg, mert alacsonyabb frekvencia esetén a fényerő erős vibrálása már kifejezetten és érzékelhetően zavarja a szemet, tehát alkalmatlan világításra. Olyannyira, hogy kezdetben a kisperiódusú mozdonyokon világítás céljára külön világítási dinamót alkalmaztak. Ebből adódóan, ha egy vasút a kisperiódusú villamosítás mellett döntött, nem csatlakozhatott közvetlenül az országos hálózatra. Vagy saját erőművet épített magának, vagy az alállomásokon valamilyen módon átalakította az országos rendszerből megvásárolt energiát. Mindkét megoldás a gazdaságosság romlását vonta maga után. (Zárójelben azért elmesélem, hogy Ausztriában, a Stubai völgyében, az Innsbruckot Fulpmessel összekötő 1000mm nyomtá- volságú, 18 km hosszú kisvasutat 1904-ben 2500 (kettőezer ötszáz) V, 42 Hz ipari periódusú feszültséggel villamosították. A motorkocsikba épített egyfázisú kommutátoros motorok max. 40 LE teljesítményt tudtak leadni. A kisvasút 1983-ig remekül működött, ekkor azonban a városi vasúthoz csatlakoztatták és megtáplálását 900V egyenfeszültségűre alakí- tották át. Az 1930-as évek elején a DR – Kandó sikerein felbuzdulva - a németországi Höllental Vasútvonalat 20 kV 50 Hz-es rendszerrel villamosította. Akkoriban a berlini városi vasutaknál a helyhez kötött alállomásokon már alkalmaztak vízhűtéses, vákuum-szivattyús, vastestű egyenirányítókat, tehát a statikus egyenirányítás elve ismert volt, csak át kellett tervezni úgy, hogy a berendezés alkalmazható legyen mozdonyban is. Az 1936-ban a közforgalomnak átadott höllentali villamosított vonalon három különböző rendszerű mozdony dolgozott. Egy AEG-BBC gyártmányú, vízhűtéses egyenirányítóval; egy egyfázisú kommutátoros motorokkal felszerelt SSW tervezésű; és egy KRUPP-féle fázisosztós, indukciós vontatómotorokkal működő mozdony. Mindhárom típus 1960. év májusáig üzemelt a vonalon. Zárójel bezárva.) De most visszatérünk a huszadik század kezdetére, így, ha nehezen is, de elérkezünk az első Ward-Leonard féle mozdonyig. Nos, miután az ezerkilencszázas évek elejére világossá vált, hogy az egyfázisú, ipari periódusú villamos energia egyelőre nem igazán alkalmas nagyvasúti vontatójárművek közvetlen táplálására (bár mint láttuk, a későbbi időkben voltak azért sikeres próbálkozások), a többfázisú indukciós motorokhoz (az egyfázisú indukciós motor mint tudjuk, önmagától nem képes megindulni ezért alkalmatlan vasúti vontatásra) pedig bonyolult, többes felsővezetékre volt akkoriban szükség, ezért megszületett az átalakítós mozdony ötlete. Az Oerlikon Gépgyár 1902-ben azzal az ajánlatával lepte meg a Svájci Szövetségi Vasutat, hogy saját költségén villamosítja a Gépgyártól, Seebachon át Wettingenig vezető vasutat, azért, hogy kipróbálhassa saját tervezésű, egyfázisú, ipari periódusú feszültséggel táplált mozdonyát. A kísérleti mozdony 15 kV 50 Hz periódusú felsővezetékről kapta a táplálását. A mozdonyba épített átalakító egy transzformá- torból és egy egyfázisú, kalickás forgórészű! hajtómotorból állt, amely állandó fordulatszámmal forgatta a 400 kW teljesítményű egyenáramú dinamót. A kettő darab, egyenként 150 kW-os vontatómotor szabályozása a dinamó feszültségének változtatá- sával, a mezőgyengítés pedig a motorok külső gerjesztésének csökkentésével történt. (V.Ö: V63-as vagy ahogyan ma nevezik, 630-as sorozatú mozdonyok mezőgyengítésével!) Nos, ez volt a világ első ipari periódusú mozdonya, ez volt az ős Leó. A vontatójármű a próbák során nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket. A teljesítményéhez képest túl nagy volt a tömege, ráadásul a hatásfoka is kívánnivalókat hagyott maga után. Így azután egy időre a feledés homályába merült. Az egyfázisú, váltakozó feszültséggel villamosított vasútvonalakon akkor a kisperiódusú rendszer győzedelmeskedett és kezdte meg európai karrierjét. Néhány évtized elteltével azonban ismét előtérbe került Európá- ban az egyfázisú, ipari periódusú villamos vontatás gondolata. A ll. Világháborút megelőző időkben a nagyvasúton valójában csak a MÁV hegyeshalmi vonalán és a már említett 60 km hoszszú Höllental vasúton találkozhattunk 50 periódusú rendszerrel. Magyarországon az alkalmazott mozdonyok forgó átalakítós, fázisváltós, indukciós motorokkal meghajtott járművek voltak. 1945. után az ipari periódusú vontatás megvalósításának kezdeményezése áttevődött Franciaországba. Az ottani vasutak ugyanis a ll. Világháborúig szinte kizárólag 1500 V egyenárammal villamosították vonalaikat és ebben az időben már napnál világosabban látszottak e rendszer hátrányai. Ezért az SNCF elhatározta, hogy a további vonalak villamosítását korszerűbb és egyben gazdaságosabb rendszerrel oldja meg. A negyvenes évek második felére nyilvánvalóvá vált az 50 Hz-es rendszer vitathatatlan előnye. Már csak a megfelelő mozdony kifejlesztése okozott némi fejtörést. A háború befejezésével a németországi Höllentál vonal francia ellenőrzés (megszállás) alá került, így azt szabadon tanulmányozhatták és felhasználhatták az ott elért eredményeket. Az SNCF kísérleti célból 20 kV 50 Hz megtáplálással villamosította az Aix-Les-Bains-t La Roche-Surn-Foron-nal összekötő vonalát, majd megbízta az Oerlikon Gépgyá- rat 50 Hz-es rendszerre alkalmas mozdonyok kifejlesztésével. 1948-ra el is készült egy prototípus mozdony és egy motorkocsi. Az Oerlikon cég kifejlesztett egy 50 Hz-es megtáplálásra alkalmas egyfázisú, kommutátoros villamos motort is, de valamiért az SNCF inkább az átalakítós és az egyenirányítós (akkoriban higanygőzös és ignitronos) mozdonyok fejlesztését favorizálta. A próbaüzem sikerén felbuzdulva a francia vasút további váltakozó feszültségű villamosításokat hajtott végre a hálózatán és 1955-re az új rendszerrel, de már nem 20, hanem 25 kV-ra emelt feszültséggel villamosított vonalainak hossza elérte a 600 km-t. És most térünk vissza ismét a Leóhoz. Az SNCF Valencinnes-Thionville vonalára 65 darab egyfázisú/egyenáramú forgó- gépes, Co’Co’ tengelyelrendezésű, egy vezetőállásos mozdonyt rendelt meg. (Emellett legyártatott még 20db egyfázisú/háromfázisú forgó átalakítóval és indukciós vontatómotorokkal készült, az előbbihez hasonló kialakítású mozdonyt is.) Tehát a wettingeni ős Leó után nagyjából fél évszázaddal Ward-Leonard-féle mozdonyok zaja tette változatosabbá a francia vasutat. Később, miután az ignitron, majd a szilícium egyenirányítók terjedni kezdtek, ezek a túl nehéz és zajos mozdonyok lassan kiszorultak a forgalomból. Ezek után lássuk, mi újság volt nálunk e nagy változásokat hordozózó időkben! Idehaza, ha nem számítjuk az 1911-ben a Siemens által kisperiódusú rendszerrel villamosított Vác- Gö- döllő-Budapest vasutat, a MÁV csak a hegyeshalmi vonalon üzemeltetett a harmincas évek elejétől villanymozdonyokat, méghozzá 16 kV 50 Hz-es megtáplálással. Ezek a vontatójárművek valamennyien Kandó által tervezett fázisváltóval és többfázisú indukciós motorral, valamint rudazatos hajtással működtek. A negyvenes években megkezdődtek a kísérletek egyedi hajtású, periódus-váltós vontatójárművek kifejlesztésére (V44. sor.), de a háború pusztítása véget vetett e próbálkozásoknak. A világégés után ismét előtérbe került a rudazatos mozdonyok lecserélése, így születtek meg a V55-ös Bo’Co’ mozdonyok, amelyek hibáikkal rávilágítottak arra a tényre, hogy nem ez a jövő útja. Közben eljutottak hozzánk is a hírek a félvezetős mozdonyokkal folytatott biztató próbálkozásokról, de a magyar ipar ebben az időben nem állt készen arra, hogy ilyen mozdonyokat fejlesszen ki és gyártson. Nyilvánvalóvá vált, hogy külföldről kell egyenirányítós mozdonyokat beszereznünk, itt azonban egy újabb nehézséggel találták szembe magukat a szakemberek. A fázisváltós valamint később a fázis és periódusváltós mozdonyaink forgó-átalakítójának motorja szabályozottan túlgerjesztett szinkrongép volt , amely egységnyi fázistényezővel dolgozott. Ebből adódóan nem kellett túlzott feszültségesésekkel számolni. Ennek bizonyítására elmesélem, hogy egy vizsgálat során a biatorbágyi alállomásnál betáplált 16 kV feszültség, a tőle cca. harminc kilométer távolságra eső Kelenföldön mindössze 15,4 kV-ra esett vissza, a vonal 7000 kW-os leterheltsége mellett. Igen ám, de a megvásárolni kívánt egyenirányítós mozdonyok már nem voltak képesek az egységnyi fázistényező biztosítására, azok induktív meddőt vettek fel a hálózatból. Ezért a 16 kV feszültség 25 kV-ra történő növelése elengedhetetlennek bizonyult. A már üzemelő fázisváltós mozdonyok azonban nem voltak alkalmassá tehetők 25 kV-ra megnövelt feszültségű táplálásra. A magyar vasút villamosítása azonban – ha vontatottan is - folyt tovább, de már a jövőre figyelve nem 16, hanem 25 kV feszültséggel. Ahhoz, hogy az újonnan drót alá helyezett vonalakon is bevezethető legyen a villamos vontatás, megfelelő vontatójárműre volt szükség addig, amíg nem sikerül az egyenirányítós mozdonyokat beszerezni. A hazai ipart felkészületlenül érték az ötvenes évek kihívásai, de arra azért képesnek mutatkozott, hogy a dízel-villamos mozdonyokkal szerzett tapasztalatait felhasználva, Ward-Leonard rendszerű mozdonyokat építsen. Nem árt megemlíteni, hogy mielőtt a V41-es mozdony építésébe belefogtak, éveken át pró- bálkoztak két darab WL rendszerű motorkocsival. E motorkocsik pályaszáma Cavill 425.901, és 425.902 volt. A két prototípus kocsi 1955-ben készült el. Kis teljesítményük és katasztrofálisan rossz üzemkészségük miatt hamarosan partvonalon kívül találták magukat. Az első V41 sorozatú mozdony 1959-ben hagyta el a gyár területét. Mivel a V41, V42-es sorozatú gépek nem csak az újonnan 25000 V-tal villamosított szakaszon szolgáltak, hanem bejártak a budapesti körvasútra és mint tudjuk, Budapesten a vasúti hálózat felett 16 kV-os felsővezeték feszült, sőt, a hegyeshalmi vonalon is láttak el vontatási feladatokat, ezért e járművek képesek voltak mind 16, mind pedig 25 kV-on működni. Szinkronmotorjaik állandó értékű túlgerjesztéssel üzemeltek, ezért a hálózatba kapacitív meddőt termeltek vissza, aminek akkor lett igazán nagy jelentősége, amikor a 16 kV-os hálózaton megjelentek a kb 0,8-as teljesítménytényezővel dolgozó Szilik. (Kezdetben a V43-as sorozatú mozdonyok is rendelkeztek a Leókhoz hasonlóan 16/25 kV-os feszültségátkapcsolóval, hiszen 1967-ig az 1-es vonal felsővezetéke 16 kV-os feszültséggel táplálta a mozdonyokat.)
KI beszélt 25 kV-ról ? 50 Hz a lényeg, a rendszer adottsságaként.
Lényegében ugyanazt mondjuk egyébként, s mintha mégsem értenénk egymást.
A mai tirisztoros átalakitókkal már bármilyen villamos energyből, bármilyen másfajta előállitható.
Régen, hasonló célt próbáltak közeliteni, a monstrum forgógépekkel, változó sikerrel.
A hangsúly ma sem azon van, hogy "legyen benne GTO, vagy IGBT", hanem azon, hogy adott frekvenciájú felsövezeték alatt, sikerüljön jó vontatási karakterisztikát produkálni, a más szempontból vonzó aszonkron motorokkal.
Minden közbenső megoldás, csak eszköz ehhez a célhoz.
az egyikkel a primeroldali egyfázisúból egy forgógéppel előállítunk egy jóval alacsonyabb feszültségű 3 fázisút, eltérő frekvenciákkal.
A másikknál van egy trafónk, két megcsapolással, egy 4/4-es egyenirányítónk, egy állandó feszültségű közbennső körünk, és ebből táplálva a fogyasztóink, tetszés szerint. A motorok általában 3 fázissal, igbt (korábban GTO tirisztoros) áramirányítókkal.
Nem igaz a 25 kV sem, mert alacsonyfrekis 15 is jó neki, sőt, direktben a közbennső kört táplálva még az egyenfeszültség is, soros-párhuzamos kapcsolással az 1500 és a 3000V.
