Zugfunk #13 Mehrsprachiger Wechselstrom

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Der mehrsprachige Wechselstrom bei der Bahn

Zugfunk, hier Zugfunk!
Wie versprochen geht es heute endlich weiter mit unserem großen Thema Strom.
Heute mit einer Sondersendung in der sich alles um den Drehstrom dreht.
Mit dabei sind dieses Mal Sebastian, Marcus und Lukas. Außerdem sprechen wir über die Entwicklung des Drehstroms und die Funktion der verschiedenen Bauteile bei unseren Drehstrom-Fahrzeugen.
Und auch eine neue Ausgabe unseres Spiels darf natürlich nicht fehlen.

Viel Spaß beim Reinhören!

00:00:42 Begrüßung
00:02:28 Lukas im Prüfungsstress
00:04:34 Neuschwansteinexpress
00:09:15 Sebastian ist auch am Lernen
00:25:00 Was ist Drehstrom
00:34:25 Übersicht der Motoren
00:36:12 Grundsätzlicher Aufbau
00:37:16 Rotierendes Magnetfeld
00:44:08 Vorteile des Drehstrommotors
00:51:54 Drehstrommotor von Innen
01:00:00 Stromrichter
01:04:47 4 QS
01:12:56 Saug- und Zwischenkreis
01:46:16 DasSpiel
02:10:09 Presseecke
02:29:24 Feedback
02:49:24 Aftershowparty

Downloadlink: Folge als Download zf13.mp3



Links:

Wikipedia: Drehstrommaschine
Wikipedia: Drehstrom-Asynchronmotor
The Electric Materials Company: Fotos vom Läufer
Wikipedia: Vierquadrantensteller
Wikipedia: IGBT-Thyristor
Wikipedia: Thyristor (allgemein)
Wikipedia: Transistor
Wikipedia: Saugkreis (Zwischenkreis)
FH Stralsund: Pulswechselrichter
berufsschule1ab.de: Drehfeld
blog.oebb.at: Wartung Drehstrommotor
servotechnik.de: Zwischenkreis
servotechnik.de: Pulswechselrichter
Youtube: ICE Nationalhymne
Youtube: Taurus macht Musik
Youtube: ICE Sound bei der Abfahrt
Kölner Stadtanzeiger: Kein zweiter Hauptbahnhof
Süddeutsche Zeitung: Digitales Netz quer durch Deutschland

mit dabei:

Lukas Klein
Marcus Metzdorf
Sebastian Völker

Ihr erreicht uns unter

13 Gedanken zu „Zugfunk #13 Mehrsprachiger Wechselstrom

  1. Zur Frage warum der Drehstrom hat: Das ist nicht vom Motor, der sich so schön dreht, sondern dessen Gegenstück: Der Generator, der sich im Kraftwerk schön dreht. Nen Drehstromgenerator kann man gut Bauen, daher haben wir im Stromnetz ja auch immer drei Phasen.

      • Doofe Autokorrektur und tipperei schnell vorm Aussteigen im Bus …
        „Warum es Drehstrom heißt“ – ihr habt über den Namen spekuliert und hattet Diagramme oder drehende Motoren vor Augen. Erfunden wurde Drehstrom aber bei Kraftwerken, weil das ideal ist um die kinetische Energie optimal in elektrische zu wandeln: Drei Spulen 120° versetzt um einen rotierenden Magneten führen dazu, das an jeder Stellung Energie auf die Spulen übertragen wird. Noch bevor man sich all der Prinzipien klar war hatte man bereits Drehstrom vom drehenden Generator. Dies ist ein Gegensatz zu.B. zum Gleichstrom aus chemischen Prozessen.

        Ein Motor und ein Generator sind ja recht nah verwandt. Dreht man den Rotor am Motor erzeugt man Strom, legt man Strom an nen Generator dreht er sich (wenn man Details mal ignoriert) Wenn der Drehstrom so toll für den Motor ist, dann ist Drehstrom auch das ideal, was man aus Rotation erzeugen kann 😉

  2. Puuh, ziemlich stromlastige Episode 😉 Meine Frage aber zur BR218, wo ich grade ein Video der BR232 schaue: Macht fahren mit Gehörschutz sinn? Ist es auf Dauer nicht zu laut? Grüße

    • Nächste Folge kommt ganz sicher mit weniger Strom 😉

      In den Führerständen ist es gar nicht so laut. Und mit Gehörschutz fahren geht natürlich gar nicht. Du musst ja deine Sifa, PZB, Funk hören können.

      • Das Fahren mit Gehörschutz geht – allerdings nicht ganz so einfach.
        Obwohl mein Arbeitgeber bei Lärmmessungen einen Wert von unter 80 dB(A) gemittelt über eine 8-h-Schicht (was im Arbeitsschutz die Bemessungsgrundlage ist) ermittelt hat, stellt er Mitarbeitern auf Wunsch Gehörschutz zur Verfügung, sogar in Form einer teuren Otoplastik (individuell für jeden einzelnen Mitarbeiter angepasste Formstücke).
        Dazu kommt noch eine individuelle Hörprobe die für JEDEN Mitarbeiter und mindestens alle drei Jahre auszuführen ist – auch ein enormer Aufwand.
        Details zum Thema finden sich in der Broschüre „Lärmschutzmaßnahmen für Triebfahrzeugführer und Lokrangierführer“ der VBG in Zusammenarbeit mit der UBK: http://www.vbg.de/SharedDocs/Medien-Center/DE/Broschuere/Branchen/OePNV_und_Bahnen/Laermschutzmassnahmen_fuer_Triebfahrzeugfuehrer_und_Lokrangierfuehrer_BGI_GUV_I_5147_VBG_Fachinformation.pdf;jsessionid=FB67FA910E96AF7BA4B0424A9145C9E6.live4?__blob=publicationFile&v=8

        Dort sieht man auch, dass weniger das Fahrzeug an sich sondern Strecken mit vielen Pfeiftafeln ein Problem darstellen. Auch Lokrangierführer sind gefährdet (hohe Lärmpegel beim Entkuppeln der Bremskupplungen, Durchgangsprüfung der Hauptluftleitung, Quietschen in engen Gleisbögen etc).

        Bei manchen Privatbahnen ist das Tragen von Gehörschutz sogar Pflicht, insbesondere die Class 66 setzt wohl Maßstäbe in Sachen Lärmexposition im Führerraum 😉

        Der Tf darf aber nicht – da hat Marcus völlig recht – einen beliebigen Gehörschutz auf eigene Faust verwenden.

  3. Dass ein Zug auch ohne Radkranz auf dem Gleis bleiben würde, liegt nicht wie behauptet an der Schwerkraft, sondern am Sinuslauf (https://de.m.wikipedia.org/wiki/Sinuslauf).
    Wenn der Zug z.B. nach links abweicht, dann wird durch die konische Form der Räder der Radius links größer und rechts kleiner. Da beide Räder durch die Achse dieselbe Drehzahl haben, läuft das linke Rad schneller und eilt voraus. Die Achse lenkt somit zur Gleismitte.

    • Hallo Thomas,

      einigen wir uns darauf das das System Rad-Schiene etwas komplexer ist als nur die wirkende Schwerkraft. Du hast recht recht, dass der Sinuslauf ein wichtiger Teil davon ist. Eine extra Folge dazu wäre wohl aktuell etwas zu nerdig 😛

      Grüße, Marcus

  4. Moin zusammen,
    Ich interessiere mich total dafür, warum Drehstromer solche Geräusche erzeugen. Und in einem Internetpodcast bin ich mal fündig geworden. Es liegt an den IGBTs. Diese schalten ja, wenn ich das richtig verstanden habe. Durch dieses sehr sehr häufige Schalten kommt es halt zu Vibrationen. Und genau diese Vibrationen der IGBTs sind es, die sich a) steuern lassen (Nationalhymne ICE) und b) hörbare Frequenzen erzeugen (Vibrationen = Schwingung = Frequenz). So habe ich das verstanden.

  5. Nochmal zu meinem Kommentar: http://omegataupodcast.net/35-moderne-eloks-am-beispiel-der-bombardier-traxx/

    Das ist glaube ich sogar der Podcast, dessen Melodie du erwähnt hattest (eine wirklich schöne Melodie ^^).

    Ab Minute 27 wird’s interessant.

    Aber man hört die Tonleiter oder das Rauschen (bei 146.1/.2) immer genau an den Radsätzen. Sitzt da der Stator und Rotor drin? In dem Podcast wird etwas von magnetischen Komponenten erwähnt, die ebenfalls an der Erzeugung der Töne beteiligt sind. Die IGBTs liefern also die Sinuskurven, während dann am Radsatz der Dreiphasenwechselstrom ankommt, die Energie auf den Rotor und dann eben an den Radsatz in Form von Bewegungsenergie weitergegeben wird.

    Da der Käfigläufer ja nicht langsamer und schneller sein kann und darf als der Rotor, erhöht man die Frequenz passend zur Drehzahl der Radsätze.

    So habe ich das jetzt verstanden. Es gibt ja, nur zum Verständnis, nicht pro Radsatz einen Umrichter, oder? Der Umrichter liefert einmal zentral den Dreiphasenwechselstrom für alle Fahrmotoren.

    Dann ist an der Tonleiter oder an dem ICE-Jaulen maßgeblich der Fahrmotor beteiligt (die IGBTs natürlich indirekt).

    • Hallo Michael,

      ganz genau so sieht das aus. Der so schön hörbare Ton entsteht an den Fahrmotoren, die in der durch den Stromrichter erzeugten Frequenz schwingen. Je nach Drehzahl und angeforderter Leistung variiert diese Frequenz. So entsteht der, angeblich sogar komponierte Ton beim anfahren. Die Anzahl der Stromrichter ist je nach Fahrzeug unterschiedlich. Die Baureihe 101 hat z.B. für jeden Fahrmotor einen eigenen Umrichter.

      Grüße, Marcus

  6. Hallo Ihr Zugfunker,

    Eine Frage zur Rückspeisung. Wie schafft die Lok diese in die korrekten Phasenlage zum Bahnstromnetz vorzunehmen ?

    Grüße Fabian

    • Hallo Fabian,

      das ist wirklich eine gute Frage. Ich könnte jetzt lange rumraten oder ich hole mir kurz Hilfe bei einem Profi: „Soweit ich das weiß, errechnet der 4QS aus den Messwerten der Spannung über der Zeit sowohl Frequenz als auch Phasenlage der Oberleitungsspannung. Damit hat er die Info für die Rückspeisung.“

      Mehr Infos dazu vielleicht in einer späteren Folge.

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