Este es un convertidor de potencia para un automóvil de pasajeros de larga distancia. En un carro moderno, se necesita electricidad para casi todo, desde 5 voltios en tomas USB, 220 V en tomas de pasajeros en cada compartimento y en un microondas en un conductor, 110 V para un sistema de control. Y sin contar bagatelas como bombas, calentadores de agua, aires acondicionados, desinfectantes y motores de puertas.
Un automóvil no puede vivir sin comida. En general Incluso si rompe la batería del automóvil, su automóvil puede usar la batería del vecino; esto está en el protocolo de intercambio de energía (desde el punto de vista del segundo conductor, otro consumidor se conectará a él).
Y al mismo tiempo, las calderas de carbón continúan instalándose en todo, incluso en los automóviles más modernos.
Cómo está arreglado el auto
Para entender por qué se necesita una caldera de carbón, primero descubramos cuáles son los subsistemas principales de un automóvil en general. Aquí está el caso más simple:
Un vagón puede aferrarse a una locomotora diésel, una locomotora eléctrica o algún otro invento de un sombrío genio ruso. Ya hablamos de
trenes eléctricos diesel . Hay tres opciones para transferir electricidad a un vagón.
En un circuito de alto voltaje de 3000 voltios, así:
A través del canal de "emergencia" para el suministro de energía de la batería de un automóvil vecino, 110 voltios, aproximadamente a través de tales comunicaciones:
Y también mecánicamente. Es decir, girando sus ruedas. Esta es una solución lo más elegante posible con versatilidad. Se ve así:
Este es un generador que funciona girando un par de ruedas. Está conectado por un cardán a uno de los pares de ruedas, y gracias a la rotación del par, el eje también gira, el generador genera electricidad.
Algo tira del automóvil, las ruedas giran y parte de la fuerza se transfiere al generador del automóvil. El generador es un circuito estándar: un motor eléctrico "invertido".
El cardán se puede desconectar manualmente. Esto es necesario en caso de que algo se atasque en el generador y funcione como un freno. En este caso, el embrague de seguridad se activa y el generador comienza a ralentí. Desconectar la junta universal es una emergencia debido a daños mecánicos. En el caso de fallas de nivel superior, el fusible se funde y el generador comienza a inactivo.
Diferencias entre vagones autónomos y vagones de vía
Un vagón con tal generador obviamente rueda un poco peor (con más esfuerzo) que un vagón sin generador. Porque se desperdicia energía mecánica en el trabajo de este mismo generador. En términos del hecho de que este automóvil tira, el modelo autónomo es más "rudo" que sin generación. Esto significa grandes pérdidas, como el combustible. Lo cual es bastante lógico.
Por otro lado, los autos autónomos son universales y pueden ser parte de cualquier tren. Tienen total compatibilidad con versiones anteriores, incluso con locomotoras de vapor (las mismas que están acopladas, que están en forma de exhibiciones en las estaciones de tren): si las conecta a esto, obtendrá una estación de energía de vapor móvil.
Todos los automóviles están equipados con una cajuela de alto voltaje (para calefacción). En absoluto, se usa para satisfacer las necesidades del automóvil, luego ponen un generador. La razón es que los vagones modernos están hechos con un enganche libre de holguras y una transición hermética entre automóviles, y el viejo enganche es un "acordeón" (a través del cual algunos conejos "engomados", y que no siempre sobreviven en el proceso) es geométricamente incompatible con los nuevos estándares. El acoplamiento libre de espacio libre y la transición entre automóviles ajustada son diferentes generaciones de automóviles. Como resultado, tenemos dos estándares, y todo vale para asegurar que el enganche sellado gane.
Naturalmente, qué carro elegir y ordenar es decidido por el transportista.
Batería
Por razones obvias, en las paradas y a una velocidad de 35 km / h, no se suministra energía desde el generador. Por lo tanto, necesitas una batería.
La batería está montada en una caja a prueba de explosiones (si algo sale mal, la pared de la caja se disparará y la onda expansiva saldrá del tren, lo que la extinguirá de manera rápida y relativamente segura). Aquí está el mismo compartimento en un automóvil de dos pisos:
El voltaje de la red a bordo del automóvil es de 110 voltios. Las baterías se suministran tanto ácidas como alcalinas: el cliente selecciona diferentes baterías de acuerdo con la región de operación.
El plazo de funcionamiento más o menos normal de la batería es de 5 a 7 años en buenas condiciones. En la práctica, hay situaciones de descarga profunda sin la posibilidad de restaurar la batería, por ejemplo, cuando el automóvil se dejó en el campo en el frío y no se tocó durante algún tiempo. La batería entra en una descarga crítica, y eso es todo.
PSN
Otra caja debajo del auto de un piso es PSN (convertidor auxiliar).
Este es un dispositivo que controla todas las fuentes de energía del automóvil en la entrada y distribuye a todos los dispositivos del automóvil la corriente requerida a sus entradas. Incluyendo estos enchufes:
Los conductores, por cierto, dicen que los ciudadanos bien pensados ya llevan teteras de 1,5 kilovatios con ellos. Y nada, la red lo soporta. Pero esto ya es extremo, porque la potencia permitida de las salidas en el compartimento es de 100 vatios. Más es una violación grave de las condiciones de operación.
El voltaje de 110 voltios de la red del automóvil está en el rango de 100 a 144 voltios, y esta es una situación normal. Anteriormente, el conductor tenía un voltímetro y el voltaje real era visible en él. Ahora el voltímetro de puntero está oculto debajo del panel con una pantalla táctil, y en la pantalla puede ver los datos de monitoreo en la imagen con un desglose por subsistemas: es mejor mirar docenas de indicadores, pero previamente enfocados en la experiencia y un voltímetro.
Todos los dispositivos a bordo (incluido un enfriador de agua, que en lugar de titanio en los automóviles modernos) están diseñados para este rango de voltaje.
PSN también controla la carga de la batería. Una de las partes más importantes de la electrónica del automóvil es la organización del modo de carga correcto (en particular, hay un sensor en la caja de la batería y se selecciona un modo dependiendo de la temperatura).
Entonces, ¿por qué una caldera?
Los automóviles en Rusia están diseñados para un rango de –50 a +50 grados. Estos son exactamente lo que Tver Carriage Works produce para el cliente (todas las fotos en la publicación de los talleres). Para operar el automóvil en condiciones de –50 grados, necesita un sistema de calefacción. Y requiere mucha energía. Si hay una pista de alto voltaje y hay voltaje, el calentador de agua funciona con electricidad.
Si el tren se mueve a lo largo de la sección no electrificada del ferrocarril y al mismo tiempo no hay un generador potente en algún lugar del tren (cuando lo están, estos son casos especiales), entonces necesita tomar energía adicional para calentar en algún lugar.
Se obtiene químicamente, solo quemando madera y carbón.
Y así es como se cargan los elementos combustibles:
De hecho, estos son, por supuesto, calentadores eléctricos de calor que están montados en la base de la caldera.
En los autos de dos pisos, no hay caldera y titanio, así como calefacción por agua. Solo un electricista. En los vagones de dos pisos, el suministro centralizado está en todas partes: no hay 3000 voltios, el vagón solo puede funcionar en sistemas críticos a 110 voltios del vecino. Pero solo se permiten en rutas donde la electrificación está completa, por lo que no hay problema.
Eso es todo Sí, solo estábamos hablando de un automóvil de pasajeros de larga distancia. En vagones de metro y vagones de tren eléctrico, se puede instalar otro sistema de calefacción, con un circuito de agua y calentadores eléctricos separados o sin ningún circuito de agua.