Dragkraft med dragningskraft
av Henrik Sonck Forum 1981-10, sida 09-10, 03.06.1981
Finländsk lokteknik:
Dragkraft med dragningskraft
Ett par grannqula lok — det ena el-drivet och det andra diesel — har redan en tid dragit godsvagnar på olika banavsnitt i landet. Det rör sig om två intressanta experiment i samarbete mellan Statsjärnvägarna, Oy Strömberg Ab och Oy Wärtsilä Ab, och de har väckt behörigt intresse också utomlands.
e I det ena fallet har ett äldre diesellok gjorts om till el-lok med hjälp av Strömbergs unika frekvensomriktarteknik. och i det andra har Wärtsiläs beprövade — ”fartygsdiesel” VAASA 12V22 installerats i ett använt diesellok.
Utvecklingen i Finland går allt mer mot elektrifierad järnväg — det behövs fer el-lok. A andra sidan finns det många diesellok som i övrigt är i gott skick men där motorerna börjar vara utslitna. Det blir allt svårare att få reservdelar till dem.
Test för ny lokgeneration
El-loket är dock bara ett prov, rätt och slätt. Det är inte meningen att exakt den här lösningen skall omsättas i praktiken. framhåller DI Aatos Vuokko vid Järnvägsstyrelsens maskintekniska byrå.
I samarbete med Strömberg testar vi maskineri och utrustning för att utröna vilka krav vi skall ställa på en kommande generation el-drivna lok, Det här anser vi helt enkelt vara det billigaste sättet att samla erfarenhet.
El-loket Sv1 hade tidigare en utrustats med Strömbergs invertermotor.
FORUM 10/81
Imotor men har i experimentsyfte
Av de lok som tidigare har beställts rån Sovjetunionen har 88 satts in i trafik här, uppger Vuokko. Ytterligare 12 kommer ännu.
– Dessa hundra sovjetiska el-lo örslär emellertid inte. Det är också sannolikt att det inte blir aktuellt att beställa till av denna typ. De har redan hunnit bli något föråldrade till sin el-teknik — de konstruerades redan på 60-talet. påpekar han. Arbetet har utförts på Hyvinge mekaniska verkstad. Det gällde ett dieselhydrauliskt lok av typ Dv12 som skulle ändras till ett kontaktledningsmatat. frekvensomriktarstyrt el-lok. Det nya oket fick beteckningen Sv1.
Strömberg har svarat för planeringen och tillverkningen av utrustningen. Den teknik som testas baserar sig på en steglös varvtalsreglering av kortsluten motor. Strömbergs system har tidigare med framgång tillämpats på bla metro och trolleybussar. men på tåg har det inte använts tidigare.
Frekvensomriktaren. invertern, omvandlar likspänning till trefasig växelspänning. Som omkopplare används tyristorer och kopplingstätheten kan regleras. vilket möjliggör en reglering av frekvensen hos den växelspänning som invertern ger.
Steglös reglering
Trefasmotorn fungerar som traktionsmotor. Dess varvtal beror enbart på frekvensen hos den matande växelspänningen. Eftersom denna fritt kan regleras med invertern. kan den kortslutna motorns varvtal regleras steglöst.
En av de största fördelarna med
Den gamla dieselmotorn i provloket Dr 15 har fått ge plats för Wärtsiläs
Strömbergs invertermotor är att man nu kan använda kortslutna motorer i stället för likströmsmototer, som ingår i de andra driftsystemen. Den kortslutna motorn är till sin konstruktion den enklaste typen. Lagren är de enda delarna som utsätts för mekaniskt slitage, vilket gör alt motorn är mycket driftsäker. Motorn är förhållandevis lätt och priset hålls nere tack vare den enkla konstruktionen. En annan betydande fördel är att invertlertekniken minskar risken för att draghjulen skall ”dra tomt”. Det är ett problem som annars är vanligt när det gäller alt få igång tunga tåg. Om något av hjulparen nu tenderar att rotera snabbare än de övriga, minskar vridmomentet hos den traktionsmotor som driver detta automatiskt tills företeelsen upphör. Provloket är på ca I 300 kW. men den xommande nya generationen blir uppenbarligen mycket kraftigare. I provloket SvI driver denna enda motor alla fyra hjulpar med var sin lika kraftig motor.
Dieselmotorer förnyas
I experimentet med dieselloket hoppas SJ och Wärtsilä att resultatet skall ge anledning till en direkt praktisk tillämpi å småningom. Avsikten är att med siläs VAASA 12V22 dieselmotor installerad i det gamla dieselloket Dr12 få fram en användbar kombination. Också i detta provlok, som fätt den nya beteckningen Dr15, bidrar Strömberg med el-teknologi.
— Med dieselprovet är avsikten att förnya maskineriet. Det finns en mängd jämförelsevis gamla lok med motorer som börjar vara uttjänta. men so (Fortsätt på sid 10 beprövade ”fartygsdiesel” VAASA 12V22.
(Fortsätter från sid 8)
Vi åker tåg…
ersättande trafik i hela landet uppgå till 1.5—=2 Mmk, dvs ca 10 procent av inbesparingen.
Saneringsplanen är nu i trafikministeriet för behandling, och i sista hand är det riksdagen som avgör frågan.
Kapaciteten utnyttjas ojämnt
Men det är förstås inte bara lokaltransporterna på landsorten som ger SJ:s trafikplanerare huvudbry. En ständig källa till bekymmer utgör de väldiga variationerna i utnyttjandet av kapaciteten, över lag.
Intäkterna av hela persontrafiken — alltså fjärrtågen samt Helsingfors närtrafik och lokaltågen — räckte ifjol till att täcka 60 procent av kostnaderna för detta trafikslag. Den låga utnyttjandegraden var en av de främsta orsakerna till att posten visar ett underskott.
Chefen för Järnvägsstyrelsens trafikavdelning, överdirektör Panu Haapala, berättar att SJ gör stora ansträngningar för att marknadsföra ”dödperioderna”.
— Fjärrtågen står i mycket stor utsträckning outnyttjade under veckan, men under veckosluten utnyttjar vi full kapacitet. konstaterar han.
En åtgärd för att försöka avhjälpa denna olägenhet är tex de särskilda rabatter som kan beviljas för resor mellan måndagar och torsdagar.
—- En annan sektor där det finns e god marknadspotential är affärsresorna. På sträckor upp till 200 kilometer konkurrerar järnvägen framgångsrikt med flyget. Men vi anser oss ha konkurrenskraft t om på sträckor ända upp till 400—500 kilometer, säger direktör Haapala.
På sträckorna Helsingfors-Tammerfors och Helsingfors-Lahtis har SJ en betydande andel av affärsresenärerna. Man går aktivt in för att informera och sälja på det området.
Systemet med biltåg blir allt populärare. Haapala nämner att SJ i år räknar med att frakta 15 000 bilar på det sättet.
En rätt ny serviceform på Statsjärnvägarna är konferensvagnen. I den finns ett mötesutrymme för 24 personer och en salong med kök intill. Till utrustningen hör bla TV med video, bandspelare och projektor.
Snabbare tåg
Förutom större komfort är kortare restid ett av SJ:s viktigaste utvecklingsmål.
— I sommar då det kommer nya tidtabeller höjs maximihastigheten på en del av turerna till 130 km/h. I ett senare skede kan det bli tal om 140 km/h.
Haapala avvisar alla spekulationer om supersnabba tåg i våra förhållanden. Kostnaderna för dessa tåg är så höga att det aldrig skulle gå ihop med det knappa passagerarunderlag vi har i Finland.
Rör man sig i rusningstider på Helsingforsstation, kan man inte tro anna än att tåg är fortskaffningsmedlet framom andra. Men skenet bedrar. För det första kan naturligtvis inga allmänna slutsatser dras om tågtrafiken i hela landet. Helsingforsregionen har nämligen 70 procent av landets persontrafik med tåg.
För det andra finns också i Helsingfors problemet med ojämnt utnyttjad kapacitet. Undet vardagarna åker 50 000 människor tåg här (100000 resor). men dödperioderna mellan rusningstiderna medför en låg nyttjandegrad i genomsnitt.
Fjärrtrafikens weekendtoppar motsvaras alltså i Helsingforsområdet av rusningstopparna.
Ser man på samtliga transportformer 1 Helsingforsregionen, står järnvägen för bara 7 procent av alla resor. Det borde ma o finnas utrymme för tillväxt.
SJ räknar också med att ytterligare öka antalet resor under åren framöver. År 990 väntas resorna vara uppe i ca 3,5 miljarder, medan siffran för är 1979 var 2,4 mrd personkilometer.
Det är ändå en obetydlig del av hela persontrafiken i landet. På privatbils- och busstrafiken rår SJ inte — privatbilarna beräknas öka sin andel från ca 35 mrd personkilometer 1979 till 40 mrd 990. och bussarna från drygt 8 mrd till ca 10 mrd personkilometer.
Men det är ju inte heller SJ:s mål att konkurrera i affärsmässig bemärkelse, utan att fungera som alternativ och samarbetspartner i helhetstrafiken.
Henrik Sonc (Fortsätter från sid 9)
Finländsk lokteknik: …
annars är i så gott skick att de kan hålla i kanske 15—20 år ännu. säger Vuokko. = Vi har beräknat att det blir billigare att förlänga lokens livslängd på det här sättet än att förnya dem helt, säger han.
Det finns 36 lok i Finland där en sådan åtgärd kan bli aktuell.
Också det här arbetet har utförts på Hyvinge mekaniska verkstad. Lokets tidigare dieselmotor Tampella-MAN V8V 22/30 på 1400 kW ersätts av Wärtsilä-motorn som har en effekt på 1 900 kW. Vaasa 12V22 är i lokversionen försedd med en ny typ av elektrisk kraftöverföring, utvecklad hos Strömberg. Huvudgeneratorns effekt höjs med hjälp av Strömbergs växelströmsgenerator HSPA 12/553.
I samband med ändringen har också förarutrymmet förstorats och gjorts lättare och ”riktigare” för lokförarna att arbeta 1.
Wärtsiläs fabrik 1 Vasa har sedan början av 1970 tillverkat sin 22-typ. Den är en gedigen konstruktion som blivit speciellt populär som huvudmotor för mindre fartyg, t ex hamnisbrytare, färjor 1 fisketrålare. Den lämpar sig också som hjälpmotor och strömkälla för större fartyg. Dieselmotorn har utvecklats med tanke på kyliga förhållanden och för att klara arbetsmoment med förhållandevis kortvariga arbetstoppar och utdragna tomgångsmoment.
Trimningen fortsätter
Loken blev klara för provkörning senaste sommar. men sedan dess har otaliga ”trimningar” utförts på dem. Ingetdera är helt färdigt ännu, men man har i alla fall kommit så långt att loken har satts in i godstransporter.
El-loket är i provtrafik mellan Helsingfors och Kouvola. och dieselloket i Tammerforstrakten.
Båda loktyperna kan användas till såväl godstrafik som persontransport. Men utvecklingen går som sagt därhän, att el-tågen tar allt mer av transporterna, åtminstone i trakter med relativt sätt tätare trafik. Diesel kommer småningom att hänvisas till avskilda banavsnitt med så gles trafik att det inte lönar sig att elektrifiera.
De har bägge en maximihastighet på omkring 125 km/h.
— Lokprojekten har väckt vederbör ligt intresse också utanför landets gränser. Flera utländska expertdelegationer har besökt oss för att bekanta sig med resultaten av experimenten. De kommer på initiativ av motortillverkarna, men också SJ har stora intressen i dessa besök, säger Vuokka.
Han nämner att sovjetiska experter varit här i flera repriser. Nyligen besökte en ungersk grupp Strömberg. På sovjetiskt håll har man blivit så intresserad av de möjligheter Strömbergs elteknik öppnar för lokteknologin, att det finändska företaget undertecknat ett samarbetsavtal med sikte på att utveckla ett kraftigt el-lok på 11 000 kW. Och ända från Malaysia har det varit en delegation här för att studera Wärtsiläs diesel i okversion.
Det är än så länge en aning tidigt att tala om egentliga affärer med de nya okmotorerna. Men tex Strömbergs avtal med sovjetiska Energomasjexport öppnar avsevärda möjligheter. Med tanke på SJ:s nästa el-loksgeneration förefaller det också klart, åtminstone för en utomstående iakttagare, att den strömbergska invertertekniken inte kan örbigås då ett anskaffningsbeslut en dag attas. Henrik Sonck DM
FORUM 10/81