Studie (Allgemeines Forum)

Sese, Montag, 10.01.2011, 20:30 (vor 5606 Tagen) @ Mario

In der Hinsicht stelle ich mir die Frage, ob das Prinzip Transformator-Fahrmotor-Getriebe-Achse-Rad so in 2030 Jahren auch noch der Stand der Technik sein wird. Würde es vielleicht besser sein, auf den schweren Fahrmotor inkl. schweres Getriebe und Achse zu verzichten und stattdessen an den angetriebenen Rädern eher kleinere Radnabenmotoren zu verbauen, die direkt mit dem Trafo verbunden sind.

Es fragt sich nur:

• kriege ich die benötigte Traktionsleistung wirklich unter, wenn ich Radnabenmotoren baue? Geht man vom ICE3 aus, hat jedes Rad des Zuges 125 kW Leistung - die muss man erstmal unterkriegen. Zum Einsatz kommen wenn überhaupt nur Drehfeldmaschinen, also Synchron- und Asynchronmaschine. Dieses niedliche Gerät bringt es gerade mal auf lächerliche 0,75 kW Nennleistung! Besonders viel Platz hat man da aber nicht. Nun hat der ICE3 aber Traktionsleistung für 330 km/h. Wenn man 400 fahren will, muss man schon etwas mehr einbauen.
  
• Baut man einen Motor direkt ans Rad, zählt der zur unabgefederten Masse. Gerade bei 400+ km/h sollte man sich eigentlich nicht wieder darauf zurück besinnen, und den schweren Motor direkt ungefedert auf dem Gleis laufen zu lassen.
  
• Wie stelle ich Drehzahl / Drehmoment, wenn ich direkt von der Oberleitung in den Trafo und dann in den Motor gehe? In der Konstellation kann man genau einen Betriebspunkt anfahren. Drehfeldmaschinen brauchen variable Spannungen und Frequenzen, beides kriegt man eigentlich nur befriedigend mit Leistungselektronik hin. Den Stromrichter werden wir also nach wie vor brauchen. Ob man in Zukunft wirklich noch Trafo - Netzstromrichter - Zwischenkreis - Motorstromrichter braucht, weiß ich nicht. Vielleicht gibt's irgendwann Bauelemente, deren Sperrspannungen so groß sind, dass man sich den Trafo sparen kann und direkt an die Oberleitung gehen kann. Aber m.W. ist man davon momentan noch weit entfernt, insbesondere wenn man sich überlegt, dass die Spannung in einem 25-kV-System kurzzeitig bis zu 29 kV (für 20 ms sogar m.W. fast 40 kV) betragen kann. Das soll das Fahrzeug ja auch noch abkönnen, ohne dass gleich der Überspannungsableiter anschlägt.

Alles in allem denke ich, dass uns die Fahrzeuge, wie wir sie jetzt kennen mit Trafo - Stromrichter - Fahrmotor - Getriebe - Rad auch weiterhin erhalten bleiben – zumindest im Fernverkehr.

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Grüße,
Sese