..: Nezatracujme Pendolino kvůli GTO :..

Ilustrační obrázekOstrava - Vzhledem k tomu, že jsem si dneska opět vyslechl názor, že Pendolino je špatné, protože má zastaralé GTO a moderní jsou IGBT, rozhodl jsem se napsat tento krátký článek, který by měl tento omyl vyjasnit jednou provždy.

GTO x IGBT

GTO – Gate Turnoff Thyristor, IGBT – Insulated Gate Bipolar Transistor

Srovnat GTO a IGBT jazykem železničáře by šlo následovně. Představme si GTO jako ono Pendolino a jako IGBT nám poslouží 471. Pendolino, ze kterého se postupně vyvinula naše řada 680, tedy ETR460 jezdí už od roku 1993. Prošlo dalším vývojem v podobě ETR470 a konečně dospělo do naší řady 680. Oproti tomu 471 jezdí zhruba od roku 2001 a v současné době prodělává drobné úpravy v podobě faceliftu. Kdybych položil jednoduchou otázku, co je starší, jestli Pendolino, nebo řada 471, tak odpověď nebude jednoduchá. Podobná situace je i s GTO a IGBT. GTO je starší, ale stejně jako IGBT se vyvíjí. Tak jako Pendolino má vyšší výkon, než 471, tak i GTO může spínat větší výkony (a vyšší napětí), než IGBT. Ale na druhou stranu, 471 má širší dveře, a tím umožňuje rychlejší výměnu cestujících. Podobně jako IGBT má kratší spínací a vypínací dobu a tím umožňuje vyšší spínací frekvence.

Pro srovnání může posloužit následující tabulka: (Doc. Ing. Jiří Danzer, CSc.: Elektrická trakce 4. – Vozidla s asynchronním trakčním motorem)

Ilustrační obrázek

Z tabulky, kromě výše již řečeného, je vidět ještě jedna zásadní věc. Všimněte si špičkového proudu GTO a IGBT. Je tedy zřejmé, že GTO vydrží mnohem horší zacházení v porovnání s IGBT. Tady se mi přímo nutí otázka: „Stálo už nějaké Pendolino kvůli poruše tyristoru?“ Pokud ano, tak rozhodně v menší míře, než stojí 471 kvůli poruše IGBT. Další výhodou GTO jsou nižší ztráty, ale bohužel se ke GTO přidávají odlehčující obvody, takže celková ztráta větve střídače je pak vyšší. A aby to nebylo všechno tak jednoduché, tak ani prostá výměna GTO za IGBT není možná, neboť GTO se zapíná i vypíná proudovým impulzem. Oproti tomu IGBT vede, pokud je na řídící elektrodě přiloženo napětí.

Je zřejmé, že vývoj vede k vyšším výkonům spínacích součástek a zároveň lze říci, že GTO bude ještě dlouhou dobu umožňovat spínat vyšší napětí a vyšší výkony než IGBT. Je však jen otázkou času, kdy IGBT bude schopno plně vytlačit GTO z oblasti železničního průmyslu. Pokud ta doba ještě nenastala, tak je určitě velmi blízko.


Duke123 | 11.3.2007 (0:00)
Související zprávyopen/close

Další z rubriky Vozidla

Další z regionu Česká republika (celá)


  1 2 3 4      Zpráv na stránku:   
registrovaný uživatel xAnri05  mail  
11.03.2007 (11:36)  
Ja budu take strucny a trochu off topic.
Konecne je tu zase clanek, ktery je hoden ZelPage. Tedy bezesporu odborny clanek, pod kterym nejsou (a snad nebudou) napsany nesmyslne komentare panu jako CD4Ever, Venca Burgan, Koffr a podobnych.
11.03.2007 (11:49)  


Děkuji.
11.03.2007 (11:28)  
Po stránce elektronické, celkem nelze nic namítat. Jde ale o následující: Když už bylo s tak velkým zpožděním vyráběna jednotka řady 680, měla projít její konstrukce modernizací také její skříňová část a další příslušenství, aby vozidlo nevypadalo jako z minulého tisíciletí. To, že ČD jej vydává za špičku je samozřejmé, protože nic jiného nemají a nic nového patrně mít nebudou. FRK
11.03.2007 (10:40)  
No, to je tak, když člověk dělá víc věcí najednou...za tu třičtvrtě hodinu, co jsem se po chvilkách odreagovával psaním toho příspěvku, tu přibyl Ážetďákův komentář, který říká skoro totéž, jenom stručněji :-) Jo, stručnost, to nikdy nebyla moje silná stránka...
11.03.2007 (10:37)  
Ajemgud> Ona není elektronika jako elektronika, že :-) Na základě toho, co tu bylo napsáno, jak v článku, tak v komentářích, se naprosto nedá usoudit, co je lepší, pokud se nechcete pohybovat v rovině hospodské debaty. Dá se asi odhadnout maximálně to, že GTO asi ještě nepatří do šrotu, což je zřejmě podstata sdělení, o které autorovi asi šlo.

Ve zkratce můj pohled na to, jak se dá věc laikům osvětlit:
Tyristor bude vždycky pomalejší, protože využívá "jakýsi lavinový efekt", který potřebuje delší čas na to, aby "dozněl" - hodně zlaičtěno, záměrně se vyhýbám nadávkám typu "rekombinace" a podobně. Navíc je u tyristorů (viz tabulka v článku) omezena strmost nárůstu napětí ve vypnutém stavu, k tomu je ještě dobré dodat, že pokud tuto strmost překročíte, tyristor sám sepne. Milá vlastnost, že? ;-)
Naproti tomu IGBT není unipolární tranzistor, jak tu někdo nadhodil (ano, řekněme, že se tak na něj dá koukat z hlediska vstupu) - zjednodušený, ale pořád ještě smysluplný popis takové součástky je asi něco ve smyslu "výkonový bipolární tranzistor s integrovaným budicím FET tranzistorem" - něco jako výkonový prasopestranzistor. Podstatné je, že to je tranzistor, takže je mnohem lépe řiditelný, rychlejší, ale s horší ztrátou v propustném směru a horší napěťovou odolností.

Proč ta honba za rychlostí?
Protože čím rychleji dokáže výkonový prvek spínat (a hlavně vypínat ;-), tím lepší lze dosáhnout regulační vlastnosti u pohonu, zároveň menší a lehčí filtry atd atd.

Takže proč tedy tyristory? Nejsem projektant měničů (takže to berte s rezervou), ale podle mně, pokud dneska tyristor, tak leda modernější vývojové odrůdy, které se snaží o kulturní řešení vypínacích obvodů (IGCT) při zachování výhod tyristorů (nízké ztráty na prvku, celková robustnost součástky).

Poznámka závěrem: nebudu se vyjadřovat k tomu, jestli Pendolino je nebo není sráč, ale pokud někdo tu soupravu prohlásí za něco takového pouze na základě toho, že má GTO pohon (a nemyslí to v legraci nebo jako přátelské rýpnutí), tak je to trouba. O kvalitách v konečném důsledku rozhoduje spolehlivost soupravy, pohodlí cestujících a spousta dalších věcí, ale rozhodně ne výkonové součástky, použité na měniči trakčního pohonu, pokud ten pohon funguje. V tom stoprocentně souhlasím s autorem článku.
11.03.2007 (10:56)  


IGCT je velmi ambiciózní prvek, zatím bohužel výkonově jen do tramvají. Ale dovedu si časem představit i lokomotivu s tímto prvkem.
11.03.2007 (10:17)  
Pokud by byl zájem, není problém napsat krátký článek o tom, co to je GTO a IGBT. Pro ty co umí anglicky jsem na začátek vložil odkaz na wikipedii, kde je to stručně vysvětleno.
Nechtěl jsem napsat příliš odborný článek, ale nadruhou stranu jsem nechtěl být až příliš laicky.
11.03.2007 (10:06)  
IGBT je tranzistor, takže jeho ovládání je jednodušší (a spolehlivější) než ovládání tyristoru. Problém je totiž v tom, že aby tyristor vypnul, musí se proud, který jím protéká, nějakým způsobem sdnížit na téměř nulovou hodnotu. Pokud se to z jakýchkoli důvodů nepovede, tyristor nevypne a je tu průšvih. Takže tyristory a triaky je vhodné používat k regulaci střídavých obvodů, kde vypnutí zajišťuje sinusový průběh proudu Naproti tomu pro ss.aplikace a to je i případ regulace třífázových asynchronních motorů, jsou z principu vhodnější IGBT tranzistory. Problém je jen v tom, že zatím není úplně zvládnuta technologie výroby vysokovýkonových IGBT prvků. A pokud jde o spínací frekvenci: tím vyšší je pracovní frekvence, tím méně železa a mědi je potřeba ke konstrukci motoru, což znamená, že asynchronní motor, pracující s vyššími frekvencemi je menší a lehčí. Vzhledem k ožadovaným výkonům jde o velmi významný parametr. Nevýhodou je nutnost zpřevodování do pomala.
11.03.2007 (10:55)  


Jen drobný detail, GTO umí vypínat proud. To co popisuješ, je normální tyristor. Takový jako je třeba na řadě 163.
11.03.2007 (9:43)  
Podle mě je rozhodně lepší ten IGBT. Má možná nižší výkony (zatím), ale to pouze proto, že se sériově používá tak nějakých 10 let?? Oproti tomu GTO (prostě tyristor) se používá sériově už minimálně 30 let, takže nejspíš proto za tu dobu došel vývoj tak daleko, že se naučili vyrábět vysoce výkonové tyristory. Jinak prostě podle mě nejde jinak, než prohlásit, že tranzistor (IGBT) bude vždy lepší jak tyristor (GTO), ostatně, proč veškerá elektronika používá tranzistory a ne tyristory? (a šlo by to, akorát by to bylo mnohonásobně větší kvůli vypínacím obvodům :) )
11.03.2007 (10:18)  


Je to tak. Já osobně věřím tomu, že mnoho nových vozidel již s GTO nevyjede.
Ale uvědomme si, že 680 vyjela v roce 2003 a taky se nějakou dobu vyvíjela.
11.03.2007 (9:13)  
Ta věta o dveřích se tam vloudila omylem? Dovolím si upozornit, že IGBT je v podstatě polem řízený tranzistor, umí i vypínat a teoreticky nepotřebuje tlumivku. GTO je vhodný pro střídavou trakci, v principu je to tyristor v jednom pouzdře s antiparalelně řazenou diodou. Pro ss musí být 2 GTO+komutační tlumivka.Pokud má někdo doma vláček a chce si oba prvky vyzkoušet v malém ať mi napíše o schema.
11.03.2007 (10:10)  


Věta o dveřích je příměr.
Ale na druhou stranu, 471 má širší dveře, a tím umožňuje rychlejší výměnu cestujících. Podobně jako IGBT má kratší spínací a vypínací dobu a tím umožňuje vyšší spínací frekvence.
Mělo z toho vyplynout, že tak jako 471 umožňuje rychlejší výměnu cestujících, tak IGBT umožňuje rychlejší spínání.
Prostě jsem chtěl demonstrovat příměr IGBT a GTO na 471 a 680.
Přecejenom, ŽP je server o železnici, tak to nebudeme přiměřovat k jabkám a hruškám, ne?
11.03.2007 (9:07)  
Dyť to tam je - GTO je starší a zatím IGBT je horší, v nejlepším případě srovnatelné, brzo ale bude lepší, takže na vozidlech vyvíjených za 10 let už nic jiného nebude. Svět opravdu není černobílý - viď koffr(e).
11.03.2007 (10:07)  


Jen drobná korekce. IGBT je horší jen v některých ohledech. Celkově se dá říct, že IGBT je lepší než GTO. V menších výkonech, než je trakce se už s GTO prakticky nepotkáme.
registrovaný uživatel MirekM  mail  
11.03.2007 (6:42)  
S dveřmi opravdu nemá nic společného, jde o regulaci výkonu lokomotivy. Článek byl pravděpodobně určen pro ty, kteří ví o GTO a IGBT dost na to, aby se o nich dokázali „do krve“ hádat, ale málo na to, aby opravdu věděli, o co jde.
Závěr tam je, je to celý poslední odstavec. Z něj je dost jasně vidět, že nejde jednoduše říct: „XXX je lepší.“ Svět není černobílý.

Za sebe děkuji Dukovi za článek, který mi tuhle problematiku hodně vyjasnil.
11.03.2007 (10:04)  


Děkuji, přesně takto jsem článek směroval.
  1 2 3 4      Zpráv na stránku:   

Komentáře vyjadřují názory čtenářů.
Redakce nenese žádnou zodpovědnost za jejich obsah.

- dopisovatel nebo člen ŽP, - editor nebo admin ŽP

Přidat komentář
Komentáře mohou vkládat pouze registrovaní uživatelé.
Před vložením komentáře je nutné se buď přihlásit, nebo zaregistrovat.
Přihlášení
 
 
  
 
   Zaregistrovat

© 2001 - 2024 ŽelPage - správci


Info
informacni okenko