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Mettere a confronto una locomotiva ad azionamento reostatico, con una locomotiva ad azionamento chopper/inverter, non è proprio corretto. Nella prima dobbiamo prendere come riferimento, due tipi di potenza; la potenza assorbita oraria, e la potenza assorbita continuativa. Questi due valori sono teorici, perchè all'atto pratico vanno prese in considerazione, si entambe queste due potenze, ma come potenze rese ai cerchioni. Questo perchè alle due potenze assorbite sopracitate, vanno sottratte le perdite meccaniche dovute agli attriti della trasmissione, le perdite elettriche per effetto Joule e le perdite magnetiche; quindi la potenza effettiva resa della locomotiva, è inferiore alla potenza assorbita dalla linea di contatto. Ricordiamo che la potenza assorbita in corrente continua, è data dal prodotto della tensione per l'intensità di corrente (P= V x I) e tali potenze variano al variare di queste due grandezze elettriche (combinazioni motori e indebolimenti di campo). Nelle macchine con azionamento trifase invece vanno presi in considerazione due soli tipi di potenza; la potenza massima erogata, e la potenza massima continuativa. La prima normalmente si riferisce ad un breve periodo di sovraccarico (circa 20 minuti), la seconda invece è quella che la locomotiva può assorbire per un tempo pressochè illimitato. Tale potenza però viene assorbita in un certo campo di velocità abbastanza vasto che dipende dalle caratteristiche del motore, dal rapporto di trasmissione e dal tipo di azionamento. Nei sistemi ad azionamento chopper/inverter riveste particolare importanza, la regolazione della frequenza in quanto è l'unico sistema per variare, unitamente alla tensione di alimentazione, la velocità di rotazione del motore asincrono. Prendiamo per esempio la locomotiva E 402. In fase di avviamento l'inverter alimenta i motori ad una tensione di circa 0-450 Volt con una frequenza di 0,5 -9 Hertz; durante questo periodo la variazione delle grandezze, tensione/frequenza, avviene adottando il sistema PWM. Superato l'attrito di primo distacco la modulazione dell'inverter mantiene costante il flusso magnetico, e la coppia al valore massimo. Adesso le grandezze tensione/frequenza assumono valori sempre più crescenti fino a quando la tensione massima si porta ad un valore fisso di 3240 volt, e la frequenza a 72 Hetrz. A questo punto l'inverter non lavora più in PWM, ma in onda quadra fino a quando non avrà alimentato i motori trifasi ad una frequenza di 115 Hetrz. Da 72 a 115 Hettz ( 133 a 220 Km/h) la locomotiva eroga la massima potenza, mentre la coppia motrice decresce con il quadrato della velocità. Perchè questa breve parentesi elettrotecnica? Perche come abbiamo potuto vedere, un azionamento inverter è capace di mantenere una potenza costante massima continuativa per un grande campo di velocità; cosa impossibile con le locomotive tradizionali. Anche nelle locomotive ad azionamento elettronico, abbiamo delle perdite di potenza; infatti la potenza meccanica utile del motore asincrono, cioè quella resa all'albero, è data dalla differenza dalla potenza meccanica generata e le perdite meccaniche. I due sistemi, differiscono anche per quanto riguarda il calcolo della potenza; nei sistemi trifasi, la potenza attiva, si calcola: (radice quadrata di 3 x V x I x cos phi). Per concludere, possiamo dire che la potenza assorbita dalla linea, sarà sempre superiore alla potenza resa ai cerchioni per i motivi visti sopra. Scusa Luca se ti ho fatto l'esempio con la E 402, ma il principio è lo stesso per tutte
Saluti, Andrea
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