Hãm động năng đầu máy D20E

[HOscale]

Bộ hãm động năng - 1 bộ phận tương đối mới đối với các ĐM hiện đang khai thác trên ĐSVN

http://farm5.static.flickr.com/4041/4375053056_b42b27d6fb_o.jpg

http://farm5.static.flickr.com/4045/4374301175_152705d887_o.jpg

http://farm5.static.flickr.com/4064/4374300879_8f318cd8de_o.jpg

http://farm3.static.flickr.com/2797/4374300647_e5b3cbb8b8_o.jpg

http://farm5.static.flickr.com/4041/4375052056_c7097e96e6_o.jpg

Câu hỏi: Tại sao lại có bộ hãm động năng (bên cạnh bộ hãm gió thông thường) và nó hoạt động như thế nào (gợi ý: cái tên nói lên vấn đề)?

[d9e999]

Mình cũng đã 1 lần lên tham quan đầu máy D20E cùng với mem danalocomotive, khoang động cơ và thiết bị điện được chia ra từng phần rất rõ rệt, lối đi trong khoang tương đối rộng, cách âm tốt. Và một điều mình thắc mắc bấy lâu nay ở đầu máy D20E chính là "thiết bị hãm động năng " ( như pác HOscale nói đến ), mình còn nghe nói nó có tên là hãm điện trở. Nguyên lý hoạt động như thế nào, dùng trong trường hợp nào thì các anh chị em trong 4rum tìm hiểu và show cho mọi người cùng hiểu nhé. TKS

[Moon]

Thanks bác HOscale, bác chọn đúng thời điểm để tác nghiệp đó, đem lại cho anh em những bức hình tốt nhất.Hihi!
E đã nhận ra người quen rồi, trước kia cũng một vài lần được rong ruổi trên con D20E-009 này cùng với chú ấy rồi, xem hình mà nhớ D20 quá!
Về câu hỏi của bác thì cũng đã có nhiều thắc mắc được đặt ra xung quanh nó, từ xí nghiệp cho đến các phòng ban. Về tài liệu của NSX thì rất sơ sài về phần này.

[caruto]

Câu hỏi: Tại sao lại có bộ hãm động năng (bên cạnh bộ hãm gió thông thường) và nó hoạt động như thế nào (gợi ý: cái tên nói lên vấn đề)?

nguyên lý của hãm động năng thì có thể hiểu đơn giản như thế này. động cơ điện kéo bình thường thi nó biến điện năng thành cơ năng.nhưng khi hãm động năng thì động cơ đó biến thành máy phát, dòng điện nó phát ra với được tiêu tốn qua điện trở. nên gọi là hãm động năng hay hãm điện trở. tài liệu món này mình sẽ kiếm và up lên cho mọi người tìm hiểu kỹ hơn.
bác Hoscale tiếp tuc đi chủ đề đang hay, món hãm động năng sẽ có topic riêng

[HOscale]

Theo Tiêu chuẩn ngành 22 TCN 357 - 06 "Phương tiện giao thông đường sắt - Đầu máy Diesel – Yêu cầu kỹ thuật khi sản xuất, lắp ráp và nhập khẩu mới" thì: Hãm động năng (dynamic brake) là cơ cấu hãm đặc biệt sử dụng cho đầu máy Diesel. Hệ thống hãm hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi động năng của đoàn tàu thành nhiệt năng để giảm tốc độ khi thực hiện hãm đoàn tàu. Hãm động năng gồm hãm điện trở sử dụng trên đầu máy Diesel truyền động điện và hãm thủy lực sử dụng trên đầu máy Diesel truyền động thủy lực.

Theo Từ điển Bách khoa toàn Thư VN thì: Hãm động năng (còn gọi là hãm điện trở) là dạng hãm điện trong quá trình hãm năng lượng điện, do động cơ điện làm việc ở chế độ máy phát sinh ra được tiêu thụ trên điện trở hãm.

Bản chất của hãm động năng là không tạo ra lực ma sát nên không có hiện tượng mài mòn các thiết bị nên được ứng dụng rất nhiều trên các thiết bị và phương tiện truyền động điện: cầu trục, palăng điện, đầu máy Diesel- truyền động điện và đầu máy điện v.v. Các thiết bị, phương tiện này sử dụng động cơ điện là nguồn động lực chính để di chuyển và khi các động cơ điện này chuyển thành máy phát để hãm/thắng thì năng lượng điện tạo ra cũng chỉ để đốt, tiêu tán trên trên các dàn điện trở. Chỉ có đầu máy điện với hệ thống hãm động năng điện tái sinh mới sản sinh ra dòng điện trả lại lưới điện. Nhưng để nguồn điện đó có thể hòa được vào mạng điện và tái sử dụng được cũng rất phức tạp.

http://files.myopera.com/lehuyenvu/blog/h.JPG

- Hãm động năng qua điện trở: khi ngắt nguồn AC của động cơ, chốt hãm IGBT sẽ tự động mở trên DC Bus. IGBT được nối với điện trở hãm thích hợp (điện trở công suất). Năng lượng từ động cơ trả lên DC Bus qua điện trở hãm và do đó sẽ không ảnh hưởng lên biến tần.
- Ưu điểm: đơn giản.
- Nhược điểm:
+ Tốn điện (không tận dụng được điện trả về).
+ Tốn điện trở.
+ Chỉ thích hợp với thiết bị hoạt động liên tục, ít hãm, đảo chiều.

[sakuraluu]

Hãm động năng có thể hiểu được là việc thay vì truyền điện vào động cơ thì ngắt nguồn ra và tận dụng việc trì lại của động cơ biến động năng của đoàn xe thành năng lượng để biến thành điện. có điều mình nghĩ việc sử dụng hãm động năng trên đầu máy đúng là rất khó để tận dụng nguồn điện này vì nó không đều và không ổn định.
Hình như mình thấy cơ cấu này cũng được áp dụng ở ô tô tải và xe khách lớn: ở tay lái bên trái vô lăng có 1 cần gạt, khi xe xuống dốc mình không thấy lái xe đạp phanh mà gạt cần gạt đó, tiếng máy trì rất nặng và xe xuống dốc rất từ từ, điều này mình cũng hỏi bên otofun.com 1 lần. Mình nghĩ về hoạt động thì tương đồng dạng này.

PS: mình nghĩ nên chuyển topic này sang bên chủ đề về D20E vì hiện nay chỉ có D20E mới có cơ cấu hãm kiểu này

[Moon]

Bác HOscale cứ chuyển mục này class D20E cũng được mà, nó vẫn nằm trong tổng thể của đm này.
Cái mục nhược điểm của bác HOscale:
+ Đm D20E có một phần năng lượng điện được trả về, có lẽ nó dùng để nạp cho bộ nạp ắc-quy và tụ của bộ đề.
+ Điện trở tổng thể của D20E là 2,88 Ohm cho mỗi bogie. E nghĩ là cũng không tốn lắm đâu, he he!Nếu bác được trèo lên trên mui thì sẽ thấy nó là những thanh đồng tán mỏng. Về hình thức thì e nghĩ VN mình có thể làm được nhưng chất lượng thì không được như nguyên bản.
+E nghĩ là thích hợp với thiết bị hoạt động liên tục và ít đảo chiều thì hợp lý hơn, cái mục đích chính của hãm động năng là để giảm bớt mài mòn do hãm ma sát sinh ra khi hãm nhiều mà.
@Bác luu: Như vậy ôtô tải và xe khách cỡ lớn cũng dùng động cơ điện làm sức chở ạ, ở ô-tô tải và xe khách thì chỉ đơn thuần là truyền động cơ giới thôi chứ bác. Tiếng máy ghìm như thế chẳng qua đó là tiếng xe nó về số nhỏ, tiếng động cơ gồng lên để ghìm xe lại do mô-men tải tăng.

[vanthieunguyen]

Các bác có nói tới nguyên lý của Hãm động năng nhưng chưa nói kỹ tới tác dụng của nó, theo em được biết thì Hãm động năng có tác dụng là giảm tốc đoàn tàu (đặc biệt là khi đoàn tàu xuống dốc), chứ Hãm động năng không có tác dụng Hãm dừng hẳn đoàn tàu.

[CADer]

[QUOTE=sakuraluu;7531]
Hình như mình thấy cơ cấu này cũng được áp dụng ở ô tô tải và xe khách lớn: ở tay lái bên trái vô lăng có 1 cần gạt, khi xe xuống dốc mình không thấy lái xe đạp phanh mà gạt cần gạt đó, tiếng máy trì rất nặng và xe xuống dốc rất từ từ, điều này mình cũng hỏi bên otofun.com 1 lần. Mình nghĩ về hoạt động thì tương đồng dạng này.

Cái này không phải là hãm động năng giống như của đầu máy D20E đâu! Nó là hệ thống phanh phụ hay còn gọi là "Phanh đổ đèo" trên ô tô khi xuống dốc dài tránh làm mòn má và quá nhiệt trên hệ thống phanh chính của ô tô.
Nguyên lý làm việc của phanh đổ đèo là hãm (bịt) đường xả của động cơ làm tăng áp lực trong buồng cháy giảm cưỡng bức tốc độ vòng của động cơ. Phanh đổ đèo chỉ có tác dụng khi xuống dốc có để số (Ra số mo thì không còn tác dụng nữa )
Dẫn động cơ cấu hãm bằng điện hoặc hơi nên bác thấy người lái "gạt 1 cần bên trái vô lăng"

Còn về hãm động năng trên đầu máy D20E như các bác đã giải thích ở trên có lẽ giống với nguyên lý của động xăng-điện trên ô tô hơn (Đông cơ Hybrid). Tuy nhiên nguyên lý này trên ô tô hybrid không phải để hãm (giảm tốc độ) mà để tận dụng năng lượng.
Khi hãm cắt nguồn diện dẫn động động cơ, động cơ dẫn động sẽ hoạt động như một máy phát, điên năng sinh ra sẽ cho chạy qua một phụ tải nếu là đầu máy điện thì lượng điện này được truyền ngược lên lưới điện ( Trên D20E là chạy qua điện trở sinh ra nhiệt lên mới phải có cái quạt để làm mát các điện trở này). Còn trên ô tô Hybrid điện năng sẽ được nạp vào các Ắc quy để tái sử dụng

[k42-laitau1]

Mình học truyền động điện trên đầu máy thì thấy có 2 kiểu hãm dộng năng như sau xin nói tóm tắt cho mọi người hiểu rõ hơn
- hãm động năng trên đầu máy dùng động cơ điện kéo sử dụng dòng diện 1 chiều ví dụ như D19E thì người ta biến đổi động năng khi doàn tầu đang chạy theo quán tính thành điện năng,máy phát điện chính lúc này sẽ chỉ cấp điện cho các stato của các DCDK,các stato này sẽ dc các rơ le nối liền mạch với nhau,các rô to đang quay theo trục bánh xe sẽ biến DCDK từ 1 động cơ điện thành 1 máy phát dòng điện được cấp tới các điện trở để tiêu tán dưới dạng nhiệt năng,nhiệt này đc tản ra ngoài nhờ quạt làm mát,do năng lượng ko tự sinh ra và ko tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác nên động năng đoàn tầu sẽ chuyển sang điện năng rồi lại thành nhiệt năng và đc tiêu tán ra môi trường,trên đầu máy D19E nếu DCDK số 2 ko làm việc thì ko dc hãm động năng do khi hãm 1 phần dòng điện từ DCDK này dẽ dùng để lai quạt làm mát cho dàn điện trở hãm,ngoài ra khi hãm tay máy sẽ ko đc nâng quá mức số 9 do liên khoá giằng buộc
- trên đầu máy dùng DCDK sử dụng dòng điện xoay chiều như D20E thì dòng điện cấp cho các stato của các DCDK khi hãm động năng sẽ bị đảo ngược lại làm sản sinh lực cản từ trường từ các stato lên các rô to dang quay theo chiều quay của các trục bánh xe làm giảm bớt động năng của đoàn tầu
+ chú ý :
- hãm động năng kiểu DCDK dùng dòng điện 1 chiều như D19E ko làm dừng hẳn đoàn tầu,chỉ dùng hiệu quả khi đang ở vận tốc cao hoặc xuống dốc,khi DCDK số 2 bị hỏng thì ko dc hãm động năng vì dòng điện của DCDK số 2 phát ra khi hãm sẽ dc trích ra để lai quạt làm mát dàn điện trở hãm,nếu DCDK số 2 hỏng mà vẫn hãm sẽ gây hỏng dàn điện trở và khi hãm sẽ ko dc nâng mức tay máy quá số 9 do liên khoá giằng buộc
- hãm kiểu của D20E thì có hiểu quả cao hơn,ko cần dàn điện trở vì chính DCDK tự triệt tiêu động năng đầu máy,chỉ dùng đc hãm con khi V < 5km/h để bảo vệ mặt lăn bánh xe
- dù là đầu máy nào thì khi đã hãm động năng thì ko dùng hãm lớn ở vùng giảm áp bình thường dc trừ khi hãm khẩn thì đầu máy tự cắt hãm động năng,trước khi hãm động năng phải đóng tay máy lại rồi gạt cán đảo chiều sang vị trí hãm động năng tương ứng với chiều chạy sau đó mới mở tay máy tiếp đc nếu ko sẽ ko hãm động năng đc do giằng buộc của liên khoá