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Chopper

Foro para discusión sobre aspectos del Tren Real relacionados con la simulación ferroviaria

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Chopper

Notapor sorcek » Mié Jun 22, 2005 12:30 pm

Hola a todos,

ultimamente estoy leyendo mucho sobre trenes y circulando por MSTS con las 269, y he visto que hablan sobre el sistema chopper, me gustaria saber que es y como funciona. Esque a mi eso de no saber como funcionan las cosas me trae de cabeza, me gusta comprenderlo todo, por eso quiero aprender algo mas sobre el chopper.


Saludos
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Notapor coconcia » Mié Jun 22, 2005 12:54 pm

La verdad, yo he oído hablar mucho de él, pero no se muy bien su función. Fue una tecnología que en sus primeros años dió muchísimos problemas. No me atrevo a decirte lo que es porque voy a meter la pata. Haber si alguien nos lo puede explicar :wink:
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Notapor Genesis » Mié Jun 22, 2005 1:09 pm

Buenas...

Voy a dar una explicación un poco patatera técnicamente, pero que supongo te servirá para comprender un poco mejor el funcionamiento del sistema chopper.

"Chopper" en inglés significa troceador. Y hablando en términos eléctricos, es exactamente lo que hace, "cortar" la corriente enviando al motor de tracción la que necesita cada instante en base a los requerimientos del maquinista.

Lo que hace una locomotora que tiene sistema chopper, como por ejemplo las 251 o las 269.6, es tomar los 3000 Voltios c.c. (corriente contínua) que le llegan de la catenaria, y mediante dispositivos electrónicos DE POTENCIA, se encarga de regularla de la manera que veremos a continuación. Al funcionar los motores de la japonesa a 3000 Voltios (son 2 semi-motores acoplados permanentemente a 1500 Voltios cada uno conectados en serie), no hace falta realizar una transformación de ésta corriente.

El funcionamiento es más o menos de ésta manera:

Si el maquinista demanda un 50% de potencia, lo que hará el chopper es crear una onda cuadrada de alta frecuencia en base a la continua de 3000 Voltios que le llega desde la catenaria, de tal forma que al motor le llegue en cada impulso 1/2 de lo que sería la onda completa.

Vamos a digerir "por partes", como dijo el tio este... Jack el Destripador :)

Tenemos una tensión contínua de 3000 Voltios. Si queremos que el motor nos de el 100% de su potencia, pues es evidente que le metemos los 3000 Voltios en fila sin restricciones y nos dará su potencia máxima teórica.

Pero si queremos el 50%, debemos hacerle llegar el equivalente a la mitad, y para hacer ésto hay varias formas, en concreto el chopper lo hace de la siguiente manera:

Sencillamente divide la corriente contínua de 3000 Voltios en periodos muy pequeños (corriente de alta frecuencia), y la ondula en forma cuadrada, cortando en cada pulso a la mitad de su duración total. Es decir, si tomamos como unidad de tiempo una décima de segundo, y requerimos un 50% de potencia, el chopper meterá al motor los 3000 Voltios durante 0,5 décimas de segundo y durante las 0,5 décimas restantes no dejará entrar corriente al motor.

Si ésto se hiciera con unidades de tiempo altas, por ejemplo esa décima de segundo, o cada segundo, es evidente que el motor iría "a tirones" (ahora funciono a tope, ahora nada, ahora funciono a tope, ahora nada, etc.), lo cual no sería viable. Por eso los pulsos han de ser de muy alta frecuencia. Siendo de alta frecuencia, digamos que el motor "no se entera" de que se le está cortando la corriente, porque los tiempos son tan pequeños que no le da tiempo "a perder fuerza". Y en la práctica estaremos enviando al motor efectivamente el 50% de la potencia total que nos puede dar la catenaria.

Si en vez de un 50% requirieramos un 10%, pues de cada ciclo estaría 1/10 enviando tensión, y los 9/10 restantes sin permitirla pasar.

Ese es, en explicación patatera, y muy poco técnica, repito, el modo de funcionamiento de un chopper.

Sus ventajas son evidentes sobre la regulación de potencia clásica por resistencias. Las más importantes, la economía de energía, una suavidad mucho mayor en todos los aspectos de funcionamiento, y la posibilidad de regular inteligentemente la velocidad, cosa mucho más complicada con los sistemas tradicionales.

Eso sí, es obviamente electrónica de potencia, si se estropea se puede dar la locomotora por inútil, mientras que una japonesa de control de potencia por resistencias (la inmensa mayoría del parque), se la puede hacer andar en caso de avería con una escoba... :mrgreen:

Ahora hay sistemas más ventajosos, con los motores de corriente alterna, que controlados con electrónica de potencia son mucho más eficientes que los de corriente contínua que montan las japonesas... Y también mucho más complicados en cuanto a electrónica... :P

Es otra historia.

En fin, espero haberte ayudado a entender, al menos, "algo". Perdón por el tochón. Espero que no lo lea ningún profesor de electricidad :?

Saludos :)

Kevin Lera (Genesis)

PD: El chopper que yo sepa no dió problemas, al menos en las 269 y 251...
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Notapor javierlopez » Mié Jun 22, 2005 1:36 pm

Patatera o no, muy interesante!
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Notapor 2N3055 » Mié Jun 22, 2005 2:40 pm

Tranquilo, Kevin, lo has explicado muy bien :app:. Si os fijais bien, el tipico ruido de la 447 es casusado por los impulsos esos y tambiem muchos otros trenes modernos. En canvio las 440 al arrancar no se oye ningun pito, sólo el ruido de la transimisión del motor

Un saludo
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Notapor rodaliesdriver » Mié Jun 22, 2005 2:40 pm

Muy buena la explicación kevin. A más de uno (por ejemplo a mi) le habrás dejado las ideas un poco más ordenadas.

¿Por otra parte, las unidades/locomotoras que llevaron el chopper en españa cuales fueron?. Ahora mismo me vienen a la mente las 251, 269.6, 250.6, ¿440?.
Nose, aber si me podeis ayudar.

Saludos. Ferran Puig.
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Notapor javierlopez » Mié Jun 22, 2005 2:43 pm

las 440.500 y las 446 también

Saludos
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Notapor coconcia » Mié Jun 22, 2005 2:48 pm

No os olvideis de las 250 :wink:
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Notapor saitel2000 » Mié Jun 22, 2005 2:49 pm

Pues si Kevin, la explicacion que has dado es totalmente valida y muy facil de comprender, otra cosa son los diferentes mecanismos que se pueden emplear para "trocear" la alta tensión y dirigirla al motor, incluso, depues recuperarla para devolverla a la catenaria para su aprovechamiento por otro tren que este traccionando en esa zona de influencia.

Un saludo a todos.

Por cierto el nuevo 5000 de la linea 5 del FMB ya está casi a punto, ayer lo vi en las cocheras de Can Boixeres.
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Notapor Genesis » Mié Jun 22, 2005 3:59 pm

Las 250.0 son de control de potencia convencional por resistencias, aunque llevan aditamentos electrónicos para efectuar dicho control...

Al igual que las 269, que llevan "refinamientos" como los grupos de resistencias vernier, para conseguir un arranque más suave, evitar patinazos, etc...

El control clásico de resistencias: 7600, 7700, etc...

Saludos :)

Kevin Lera (Genesis)
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Notapor TrenTierra_Alcatel » Mié Jun 22, 2005 4:06 pm

Buenas, soy un poco novato... pero ahora que habláis del Chopper, quería preguntaros si... las "dodotis" (446) ¿entrarían en ese sistema de tracción eléctrica? :?
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Notapor Oriol » Mié Jun 22, 2005 4:18 pm

2N3055 escribió:Si os fijais bien, el tipico ruido de la 447 es casusado por los impulsos esos y tambiem muchos otros trenes modernos.


Hola,

El ruido de las 447, todo y que puede asemejarse al de un "Chopper", no usa ese sistema de aceleración.

La diferencia fundamental es que es otra tecnologia y otro tipo de corriente, ya que los motores de las 447 son de Corriente Alterna (AC). El Chopper es un sistema de corriente continua.

Pues bién, un motor de corriente alterna, si lo has visto nunca, no tiene conexiones dentro del rotor y todas van a los polos del estator, siempre a pares. Esto implica que según la frecuencia a la que sometas el motor este irá más rápido o más lento.

Por lo tanto, las 447 van equipadas con un ondulador, que a efectos, es lo mismo que un chopper pero funciona de forma distinta. Este regula la acceleración según la frequencia a la que se ondula la corriente.

Esto en parte, supone un gasto menos de mantenimiento en estas unidades, ya que los motores de corriente continua, al necesitar de alimentación en el rotor precinden de unas escobillas (que generalmente son de grafito) que se gastan con cierta frequencia y se tienen que cambiar. Además, tienes que hacer más bobinados y desmontar más el motor que uno de corriente alterna.

Las unidades que sí que llevan "chopper" son las 446, y en la acceleración suenan bastante diferente a lo que suena una 447. Estas también van equipadas con motores de continua.

Otro ejemplo de onduladores serían los Civia, que también tienen los motores de corriente alterna.

Espero habertelo aclarado

Saludos,
Oriol Munuera i Roqué
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Notapor javierlopez » Mié Jun 22, 2005 4:32 pm

TrenTierra_Alcatel escribió:Buenas, soy un poco novato... pero ahora que habláis del Chopper, quería preguntaros si... las "dodotis" (446) ¿entrarían en ese sistema de tracción eléctrica? :?

javierlopez escribió:las 440.500 y las 446 también
Saludos
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Notapor caracolas » Mié Jun 22, 2005 6:38 pm

Aclaración:

las 250 estaban compuestas por 40 locomotoras en dos subseries: 250-0xx cuyas 5 primeras unidades fueron construidas en Alemania, el resto hasta 35 en España por MTM y CAF, todas con equipo de tracción tradicional. Las cinco ultimas locomotoras del contrato ya salieron de fábrica con equipo chopper a las que se le asignaron la subserie 250-601 a 250-605. reservando así el digito 6 para denominar a las chopper en series con ambos tipos de equipo de traccion en locomotr¡oras (269 y 250) , y el 5 en el caso de las dos UT 440 (una en las lanzaderas del Pinar de las Rozas y otra en Malaga-Fuengirola)

El pedido de las 251 fue todo con equipo chopper, por lo que no se utilizo el digito 6 por ser serie completa con este sistema.

El prototipo de la CDTI, serie 445-001 tambien era con equipo chopper, y fue el primer paso para el engendro de las 446.

Lo que no puedo confirmar es que el "platanito" estubiese dotado con este sistema, creo recordar que no, pero soy incapaz de asegurarlo.
Saludos,
y ser buenos.
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Notapor CRT-220 » Mié Jun 22, 2005 8:02 pm

Oriol, las 447, al igual que las 252, que tienen Chopper. Que yo sepa, las 446 también són de Corriente Alterna, pero bifásicos en lugar de trifásicos (dato este que no tengo seguro), y sí tienen chopper. De hecho, qualquier tren que haga un pitido agudo al arrancar usa este sistema.

En España podemos encontrar estos vehículos:

Renfe:
250.6, 251, 252, 269.6, 440.5, 445, 446, 447, 450/1, 462/3/4/5, 490

Feve:
3600, 3800

Euskotren:
200

FGC:
111, 112, 211, 213, A5/A8, A10/A11, AM1/AM5

FGV / Metro València:
3900, (4300)

Metro Madrid:
6000, 7000, 8000

FMB:
500, 2000, 2100, 3000, 4000, 5000

Metro Bilbao:
500

Y creo que ya está...
Por cierto, Kevin, gracias por la aclaración...me encanta el sonido de los trenes que equipan chopper y por eso me interesé en él...ahora almenos entiendo como funciona...
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