Трехфазная сеть

[Евгений Машеров]

А вот генератор - он синхронный, и если его "использовать, как двигатель" - будет синхронный двигатель. С его недостатками. Прежде всего сложностями пуска.

[Евгений Машеров]

εὕρηκα сиречь "Нашёл!!!"
https://youtu.be/fNuI6keQXYA

[sergey zhukov]

Интересный способ пуска.
У синхронного двигателя, как я понимаю, пусковой момент чуть ли не нулевой. У однофазного особенно. Это, конечно, неудобно. Если к тому же нагрузка имеет большой не нулевой момент при нулевых оборотах, то запустить такой двигатель можно только другим двигателем (или вот так вращая статор).
Я читал, что в то время было уже большое разнообразие электродвигателей однофазного переменного тока. Например, тот же универсальный коллекторный двигатель (я только недавно понял, что это же просто двигатель постоянного тока, включенный в переменный ток). Или репульсионный двигатель, который очень напоминает асинхронный двигатель с фазным ротором. Последний можно было даже регулировать и плавно запускать.
Так что вряд ли проблема именно двигателя переменного тока стояла так остро. Скорее, перед всеми тогда стояла задача избавиться от коллектора и при этом сохранить способность двигателя к самозапуску. А на это способен только асинхронный двигатель переменного тока.

[Emergency]

sergey zhukov в сообщении #1434800 писал(а):

стояла задача избавиться от коллектора и при этом сохранить способность двигателя к самозапуску. А на это способен только асинхронный двигатель переменного тока.

Способен, но не всегда.
1. При включении в однофазную сеть трехфазного асинхронного двигателя, пусковой момент зависит от емкости фазосдвигающего конденсатора, поэтому предусматривают специальный пусковой режим с подключением дополнительной емкости.
2. В 80-х годах на Новочеркасском электровозостроительном заводе пытались сделать электровоз с асинхронным двигателем управляемым частотой (такие электровозы успешно производили в ФРГ). Электровоз построили, вытолкали на полигон и в течение нескольких месяцев пытались стронуть с места. Не вышло. Через несколько лет его разобрали.

[realeugene]

Emergency в сообщении #1434814 писал(а):

2. В 80-х годах на Новочеркасском электровозостроительном заводе пытались сделать электровоз с асинхронным двигателем управляемым частотой (такие электровозы успешно производили в ФРГ). Электровоз построили, вытолкали на полигон и в течение нескольких месяцев пытались стронуть с места. Не вышло. Через несколько лет его разобрали.

Напоминает истории про дикарей, пытающихся построить самолёт из веток и палок. Но не летит почему-то.

[Евгений Машеров]

Если Вы имеете в виду ВЛ-86Ф, то он был построен в 1985 году, успешно прошёл испытания, был передан для опытной эксплуатации в депо Батайск Северо-Кавказской железной дороги, затем первый выпущенный экземпляр находился на испытаниях на кольце в Щербинке, но в событиях начала 90-х от серийного производства отказались. Затем был выпущен небольшой серией ЭП10, потом ЭП20, также с асинхронными двигателями и преобразователями.

[sergey zhukov]

Emergency в сообщении #1434814 писал(а):

1. При включении в однофазную сеть трехфазного асинхронного двигателя, пусковой момент зависит от емкости фазосдвигающего конденсатора, поэтому предусматривают специальный пусковой режим с подключением дополнительной емкости.

Имелся ввиду многофазный асинхронный двигатель, который предложил Тесла. Насчет пускового конденсатора: первая модель асинхронного двигателя Феррариса создавала вращающееся поле из одной фазы исключительно при помощи рабочих обмоток даигателя и без конденсаторов. Как это получалось? Сейчас еще можно увидеть интересные асинхронные однофазные двигатели с достаточным пусковым моментом и однозначно определенным направлением вращения, конструкция которых поражает своей простотой (двигатель с экранированными полюсами). Они даже проще трехфазного асинхронного двигателя. Двигатель Феррариса похоже был устроен так же?

[Евгений Машеров]

sergey zhukov в сообщении #1434800 писал(а):

Так что вряд ли проблема именно двигателя переменного тока стояла так остро. Скорее, перед всеми тогда стояла задача избавиться от коллектора и при этом сохранить способность двигателя к самозапуску. А на это способен только асинхронный двигатель переменного тока.

Это проблема не принципиальной возможности, а стоимости. Коллектор на большие токи удорожал изделие, а переключение обмоток при пуске усложняло работу и требовало более квалифицированного (и лучше оплачиваемого) персонала. И это удорожание обесценивало преимущества распределения энергии трансформаторами.
Вообще же "война токов" закончилась в 2007 году, тогда в США была закрыта последняя сеть постоянного тока.

[Евгений Машеров]

sergey zhukov в сообщении #1434873 писал(а):

Насчет пускового конденсатора: первая модель асинхронного двигателя Феррариса создавала вращающееся поле из одной фазы исключительно при помощи рабочих обмоток даигателя и без конденсаторов. Как это получалось? Сейчас еще можно увидеть интересные асинхронные однофазные двигатели с достаточным пусковым моментом и однозначно определенным направлением вращения, конструкция которых поражает своей простотой (двигатель с экранированными полюсами). Они даже проще трехфазного асинхронного двигателя. Двигатель Феррариса похоже был устроен так же?

Нет, там, как описано на сайте музея Феррариса, было две перпендикулярные фазы.

Одна запитывалась от источника переменного тока, вторая от вторичной обмотки трансформатора, что и давало фазовый сдвиг $90^o$
Другие его же модели (питание то же)




Что же до двигателя с экранированными полюсами, то каждый полюс расщеплён на части. Одна часть "неэкранирована", магнитное поле от неё синфазно питающему статор току, другая (-ие) "экранированы" добавлением короткозамкнутых витков. В них наводится Э.Д.С., сдвинутая по фазе на $90^o$ к току, и протекающий по витку ток создаёт магнитное поле, которое, суммируясь с полем основной обмотки, оказывается сдвинутым по фазе.

[realeugene]

Евгений Машеров в сообщении #1434853 писал(а):

Если Вы имеете в виду ВЛ-86Ф, то он был построен в 1985 году

Интересно, на чём у него было сделано векторное управление асинхронником? Советских DSP того времени я не припоминаю, Эльбрус в электровоз не поставишь, всякие спецвычислители для военных делали на микропрограммируемой рассыпухе.

[Евгений Машеров]

Ну зачем там "Эльбрус" на такой частоте? Там вообще можно аналоговое управление сделать, только возни с наладкой будет много. Первые построили в 1967 - ВЛ-80Б и в 1971 - ВЛ-80А-751. Находились в опытной эксплуатации, принципиальных преимуществ перед обычными ВЛ-80 с выпрямителями и двигателями постоянного тока не показали, в серию не пошли. Вот когда появились тиристоры - появился смысл.

А что до цифрового управления - к этому, 1985 год, времени уже давно были "Электроника-60" (с системой команд PDP-11) или КР580 (Inlel 8080, с 1977) с К1810 (Intel 8086). Для такого управления бы хватило.

[sergey zhukov]

Евгений Машеров в сообщении #1434890 писал(а):

Одна запитывалась от источника переменного тока, вторая от вторичной обмотки трансформатора, что и давало фазовый сдвиг $90^o$

Кстати, нормально работающий трансформатор почти не сдвигает фазу тока во вторичной обмотке относительно первичной. Феррарис по сути включал одну катушку через большой резистор, а вторую - через дополнительную большую индуктивность. И получалось, что одна катушка имеет почти чисто активное сопротивление, а вторая - равное ему чисто реактивное. Так получался сдвиг фаз в 90. Очень расточительный метод. Одними только индуктивностями без резистора или конденсатора фазу не сдвинуть.

[Emergency]

Евгений Машеров

(Оффтоп)

Евгений Машеров в сообщении #1434853 писал(а):

Если Вы имеете в виду ВЛ-86Ф, то он был построен в 1985 году, успешно прошёл испытания, был передан для опытной эксплуатации в депо Батайск Северо-Кавказской железной дороги, затем первый выпущенный экземпляр находился на испытаниях на кольце в Щербинке, но в событиях начала 90-х от серийного производства отказались.

Возможно вы правы. Приведенные мною сведения были почерпнуты из сборника статей некоего юбиляра, который долгое время работал на НЭВЗе, а потом перебрался в Москву и, как мне показалось, был в некоторых контрах с ВЭЛНИИ.

[realeugene]

Евгений Машеров в сообщении #1434913 писал(а):

А что до цифрового управления - к этому, 1985 год, времени уже давно были "Электроника-60" (с системой команд PDP-11) или КР580 (Inlel 8080, с 1977) с К1810 (Intel 8086). Для такого управления бы хватило.

Всё-таки для обеспечения большого момента при нулевой скорости вращения требуется векторное управление полем с тригонометрией и матричными преобразованиями. Электровоз - это не вентилятор. У КР580ИК80А была производительность порядка 500 тысяч операций в секунду, если мне память не изменяет, и не было аппаратного умножителя. При частоте цикла 4 кГц это даёт всего 125 операций на цикл. Маловато.

[Munin]

realeugene в сообщении #1434975 писал(а):

Всё-таки для обеспечения большого момента при нулевой скорости вращения требуется векторное управление полем с тригонометрией и матричными преобразованиями.

Достаточно рассчитать таблицу значений, и быстренько выбирать из неё числа.