Material Rodante da CPTM - comentários

[Thiago Dias]

Por ele ser mais novo que o 5000, pensava que a tração era chopper também.

[Haiser]

Por ele ser mais novo que o 5000, pensava que a tração era chopper também.

Se tiver oportunidade , Ande num 5550 e depois num 1700 . A partida deles são muito parecidas.

[Tiago Costa]

Só mais uma coisa com relação à reforma do sistema de tração. Como as características de tração são definidas pelo sistema de tração, quando ele é substituído por um sistema mais moderno, é possível escolher a potência e o desempenho desse sistema. Dessa forma, se modernizarem o sistema de tração dos 1700, poderão trocar a taxa de aceleração dele para 0,9 m/s² tranqüilamente, ou para até mais do que isso, se fosse necessário (mas para padronizar a frota, seria um leve aumento para 0,9 m/s²). A principal vantagem de um sistema de tração mais moderno é a possibilidade de ele ser comandado por outros equipamentos (como o ATC/ATO) com maior nível de precisão.

[Thiago Dias]

Só mais uma coisa com relação à reforma do sistema de tração. Como as características de tração são definidas pelo sistema de tração, quando ele é substituído por um sistema mais moderno, é possível escolher a potência e o desempenho desse sistema. Dessa forma, se modernizarem o sistema de tração dos 1700, poderão trocar a taxa de aceleração dele para 0,9 m/s² tranqüilamente, ou para até mais do que isso, se fosse necessário (mas para padronizar a frota, seria um leve aumento para 0,9 m/s²). A principal vantagem de um sistema de tração mais moderno é a possibilidade de ele ser comandado por outros equipamentos (como o ATC/ATO) com maior nível de precisão.

Mas isso seria possível apenas trocando o sistema de tração, sem alterar a potência nem a quantidade de motores? Ou a taxa de aceleração não está ligada à potência líquida dos motores?

[Tiago Costa]

A troca do sistema de tração envolve a troca de motores também, porque eles também fazem parte do sistema de tração. Hoje em dia, na hora de modernizar sistemas de tração, geralmente colocam motores de indução trifásicos, com controle V V V F (variable voltage variable frequency).

[Thiago Dias]

Esse sistema de controle VVVF se assemelha com os inversores de frequência que utilizam em bombas, escadas rolantes, e outras aplicações industriais, ou é específico para a tração elétrica? E quanto a alimentação, quem faz a transformação de CC para CA? O próprio sistema de tração, ou outro sistema? Desculpe a quantidade de perguntas!

[Tiago Costa]

Que isso, é super legal ver alguém tão interessado em aprender, pois é assim que se adquire conhecimento . Sim, o controle VVVF é amplamente utilizado hoje em aplicações industriais, bem como os motores de indução. Na verdade o controle VVVF surgiu como forma de controle de motores de indução, tarefa que não eram simples até que surgiram os tiristores, depois os GTOs, e por fim os IGBTs. O sistema de tração envolve o controle dos motores e os próprios motores. O controle de tração possui inversores que fazem a transformação de CC para CA trifásica.

[Thiago Dias]

Que isso, é super legal ver alguém tão interessado em aprender, pois é assim que se adquire conhecimento . Sim, o controle VVVF é amplamente utilizado hoje em aplicações industriais, bem como os motores de indução. Na verdade o controle VVVF surgiu como forma de controle de motores de indução, tarefa que não eram simples até que surgiram os tiristores, depois os GTOs, e por fim os IGBTs. O sistema de tração envolve o controle dos motores e os próprios motores. O controle de tração possui inversores que fazem a transformação de CC para CA trifásica.

É mesmo, antigamente a aplicação de motores CC nas indústrias era praticamente obrigatória em tarefas onde era necessário um controle de velocidade variável, pois não existiam soluções de controle CA acessíveis. Nos anos 90 em diante surgiram os inversores tiristorizados e os demais sistemas que vemos hoje, e os motores CC foram sumindo das fábricas... Esse cenário se reflete nos sistemas de tração dos trens, com os modelos mais antigos usando uma solução CC pura e os novos sistemas utilizando CA.
A principal vantagem dos motores CA hoje, além da facilidade de controle, é a total ausência das escovas ('carvão' que conecta a alimentação de qualquer motor CC), pergunte para qualquer eletricista como é chato ter que ficar trocando essas benditas, imagine isso num trem com vários motores Ou seja, motores CA possuem um controle eficiente, baixa manutenção, são muito versáteis.
Aproveitando o gancho: em linhas onde só há trens com sistemas CA, como a 5-lilás, e a nova linha 4, porque não transmitir tensão CA a partir das subestações? Não seria mais barato e eficiente, usar inversores mais simples, tirar os retificadores das S/Es?

[Tiago Costa]

Com certeza, os motores CA são utilizados hoje em dia por serem menores (para uma mesma potência em comparação com motores CC), mais leves e sem escovas. Em trens como os da Linha 5, que possuem 24 motores por trem, é uma economia e tanto, ehehehe. Existe um problema em fornecer a alimentação elétrica em corrente alternada: ela viria em uma fase só. Para ela ser convertida para trifásica, existiria a necessidade de conversão. Adivinha como ela seria feita? Com retificadores ligados a inversores !

Os retificadores transformariam a corrente alternada em corrente contínua, e essa corrente contínua alimentaria os inversores, que transformariam a corrente contínua de volta à corrente alternada, dessa vez trifásica. Aí, para facilitar o trabalho, eles deixam a retificação nas subestações, para não ter que ter retificadores nos trens, reduzindo a quantidade de equipamentos. Acho que mesmo que a alimentação via catenária pudesse ser trifásica, os equipamentos transformadores seriam grandes para ficarem embarcados nos trens.

[Thiago Dias]

É verdade, não tinha pensado nisso...
Mesmo colocando trafos dentro dos trens, eles seriam pesados, grandes e barulhentos, e há um risco (remoto) de explosão.
Melhor deixar eles longe

[Tiago Costa]

Caracas, risco de explosão ? Melhor deixar eles nas subestações mesmo !

[Thiago Dias]

Caracas, risco de explosão ? Melhor deixar eles nas subestações mesmo !

Sim, claro que nas subestações há todo um sistema de controle, se o óleo baixar demais, sobreaquecer, ou mesmo no caso de falha no isolamento, o sistema desliga o trafo. Mas nos trafos que tem na rua só há mesmo fusíveis (isso quando não tem nada) Se houver sobrecarga prolongada, o óleo ferve e o trafo pode explodir. No youtube tem muitos vídeos disso, cara, não esteja perto de um assim, só te digo isso

[Vicente]

Se eu me lembro das aulas de Eletro da Fatec( ), para a alimentação ser trifásica CA, seriam necessários 3 pontos de contato no motor, ou seja, três fios de alimentação. Dessa forma, imagine um sistema com 3 pernas de pantógrafo, uma para cada fio. (Talvez 4, se o terra for necessário.)
A vantagem da CA para a CC é que ao se transformar a tensão, elevando-a, consegue-se a transmissão por looooooongas distâncias ( é comum vermos linhas de 88kv ou mais chegando nas subestações das companhias de energia).
E a questão da explosão, seria pelo óleo de isolamento superaquecer, certo? Vira e mexe a gente vê isso acontecer na rua, nos trafinhos de poste...
(EDIT: não vi que o Thiago Dias tinha colocado a explicação sobre a possibilidade de explosão enquanto digitava!!!)

[Tiago Costa]

Com certeza, para linhas de carga eletrificadas a corrente alternada é muito mais eficiente que corrente contínua. A Ferrovia do Aço utilizaria corrente alternada. Pena que o projeto não foi adiante .

[Thiago Dias]

Se eu me lembro das aulas de Eletro da Fatec( ), para a alimentação ser trifásica CA, seriam necessários 3 pontos de contato no motor, ou seja, três fios de alimentação. Dessa forma, imagine um sistema com 3 pernas de pantógrafo, uma para cada fio. (Talvez 4, se o terra for necessário.
A vantagem da CA para a CC é que ao se transformar a tensão, elevando-a, consegue-se a transmissão por looooooongas distâncias ( é comum vermos linhas de 88kv ou mais chegando nas subestações das companhias de energia).
E a questão da explosão, seria pelo óleo de isolamento superaquecer, certo? Vira e mexe a gente vê isso acontecer na rua, nos trafinhos de poste...
(EDIT: não vi que o Tiago Dias tinha colocado a explicação sobre a possibilidade de explosão enquanto digitava!!!)

Se o motor fosse alimentado só por uma fase, (dependendo do motor) ele simplesmente não funcionaria. Porque a principal característica da CA é a forma de onda senoidal. Resumindo, as variações na forma da onda é que criam o campo magnético girante , induzem tensão no rotor, e fazem o motor funcionar sem necessitar de contatos elétricos. Alguns tipos de motores CA usam escovas sim, não lembro agora os tipos.
Porém o mais utilizado é do tipo 'gaiola de esquilo' sem escovas.
Outros funcionam também com uma ou duas fases, mas eles têm uma bobina interna somente para dar a partida, e a outra fica ligando e desligando, (de acordo com a posição da onda) e há um capacitor que fica descarregando tensão em uma delas, não sei qual... São aqueles motores de ventilador, furadeira... Por essa característica de só usar um ou duas fases, o torque deles é baixo, usando um desses em um trem sua potência teria que ser absurda. Já o trifásico, sempre tem uma fase 'movendo' o eixo do motor, por isso o torque dele ser tão bom. Aliás, esse era um dos principais 'defeitos' que levavam as indústrias a usar motores CC onde era necessário algum controle, como controlar três tensões que ficam trocando de valor a 60Hz?

E essa questão das fases é interessante, nas subestações (pelo menos das linha 8/9) os trafos tem o secundário com seis fases ao invés de três (sim, seis fases ) justamente para aproveitar essa coisa da forma da onda. Com as seis fases se obtém o máximo rendimento possível da CA ,e o retificador produz uma CC mais pura, reduzindo o tamanho dos filtros.

Sobre o superaquecimento, o óleo ferve sempre que há uma sobrecorrente prolongada, em caso de curto esse tempo é bem menor e uma explosão é mais fácil de acontecer. (me corrijam se me equivoquei )

Tiago, sobre a Ferrovia do Aço, ela usaria aquelas locos Alsthom que estão encaixotadas lá em Araraquara?

[Haiser]

Além de ser um leigo ferroviário total , também sou leigo demais nessa parte elétrica. Se souberem Alguém teria algum site legal para indicar ? x_x

Gostei da explicação de vocês, são muito inteligentes , mas só entendi 30 por cento de tudo

[Sergio Silva]

Seis fases defasadas em 60º?

Sobre ferrovias trifásicas, se eu bem me lembro, a EF Corcovado é assim. Há outra lá pelos Alpes Suíços, também com catenária trifásica.

[Tiago Costa]

Thiago, as locomotivas GEC Alsthom (hoje Alstom, eheheh) foram compradas pela Fepasa, acho que para o Corredor de Exportação entre Santos e Uberaba.

Além de ser um leigo ferroviário total , também sou leigo demais nessa parte elétrica. Se souberem Alguém teria algum site legal para indicar ? x_x

Gostei da explicação de vocês, são muito inteligentes , mas só entendi 30 por cento de tudo

Nossa, tem muita informação, mas tudo pulverizado por aí. Recomendo "a eletrificação das ferrovias brasileiras", principalmente a história da EFCB, Fepasa e Ferrovia do Aço. Lá explicam muita coisa.

http://www.pell.portland.or.us/~efbrazi ... obras.html

E também o site Railway-Technical, que é em inglês, mas oferece muitas informações:

http://www.railway-technical.com/

E também o tópico da Seção Técnica que trata de tração elétrica !

http://tgvbr.seuhost.net/viewtopic.php?t=206

[AGV]

Caracas, risco de explosão ? Melhor deixar eles nas subestações mesmo !

Sim, claro que nas subestações há todo um sistema de controle, se o óleo baixar demais, sobreaquecer, ou mesmo no caso de falha no isolamento, o sistema desliga o trafo. Mas nos trafos que tem na rua só há mesmo fusíveis (isso quando não tem nada) Se houver sobrecarga prolongada, o óleo ferve e o trafo pode explodir. No youtube tem muitos vídeos disso, cara, não esteja perto de um assim, só te digo isso

Trabalhei por 1 ano no IEE-USP, realizando ensaios de alta corrente, entre eles, de curto-circuito/3s em trafos, de acordo com norma do Inmetro.

Como os técnicos, pela vivência, já sabiam aquilo que passava ou não, pelo ensaio, certo dia chegou um trafo de 350kVA, daqueles que, "não passavam"

Dito e feito, foi só fazer o ensaio de curto e o bicho explodiu.

Agora imaginem isto num trafo de 3MVA numa carcaça com 10000L de óleo...

Este é o principal trafo do laboratório, que alimenta o sistema (que recebe 13,8 kV direto da rede), e os 10000L de óleo de devem ao fato de o trafo ter sido dimensionado espacificamente para ensaios elétricos, pois sua carcaça é para trafos de 10MVA, para que mesmo com ensaios bem severos, da ordem de máximo 25KA/1s, ele não enxergue isto como ''curto".

Mas mesmo assim, há "N" sistemas de segurança, disjuntores e desligadores, polis ninguém vai querer estar lá se isto explodisse.

Só o ruído de ''60hz'' do bicho ligado já dava medo, rs.

[Thiago Dias]

Seis fases defasadas em 60º?

Sobre ferrovias trifásicas, se eu bem me lembro, a EF Corcovado é assim. Há outra lá pelos Alpes Suíços, também com catenária trifásica.

Sim, 360º/6=60º É essa defasagem menor que permite um maior aproveitamento na retificação e permite filtros menores. Trafos de seis fases possuem o secundário com dois enrolamentos, isolados entre si, criando dois secundários distintos.

AGV, sobre os trafos, caramba, esse daí que você descreveu é bem parrudo!
Aqui na S/E onde trabalho eles tem 4500L de óleo para uma potência bruta de 4MW. É bem menor... De um modo geral, transformadores são muito seguros se usados da forma correta. Duram décadas apenas trocando o óleo de vez em nunca. Mas se não tiver manutenção...