Kuzya писал(а):
Если речь идет о переменном напряжении, то понятно, что его можно достаточно легко и без особых потерь понизить с помощью тренсформатора до требуемого значения. А что делать если напряжение постоянное, величиной 20-30 кВ, как предлагалось выше? Как его уменьшить. Ведь если его уменьшать с помощью полупроводниковых преобразователей, то потребуются либо полупроводники высокого класса(которые соответственно дорого стоят) либо последовательная установка большого числа полупроводников более низкого класса(что так же недешево, но кроме того снижается надежность), и это нужно будет ставить на каждый электровоз. Или существуют какие то другие приемлемые способы понизить постоянное напряжение о которых я не знаю? Вот в чем вопрос.
Kuzya, у вас дома есть компьютер? Или телевизор? Скорее всего есть. Знаете как у них работает блок питания? Первым делом сетевое переменное напряжение выпрямляется и фильтруется. а потом уже постоянка (примерно 280-300 В) превращается в переменку частотой килогерц 20-25. Смысл: понижающий трансформатор получается очень маленьким, а кроме того появляется возможность импульсной стабилизации напряжения почти без потерь в стабилизаторе. Раньше так не делали. Раньше ставили пятидесятигерцовый транс и им понижали напряжение, а потом выпрямляли. транс при мощности 200-300 ватт по весу приближался к гантели. А все из-за того, что не было полупроводников высокого класса на 400-500 В, ток в несколько ампер и килогерцовой частотой переключения. Когда появились все резко перешли на импульсные блоки с их преимуществами и недостатками. Но в медяшку килограммами уже никто не мотает на трансы.
Глубинный смысл высоковольтной постоянки точно такой же. Постоянное напряжение 25-30 кВ инвертируется в переменное прямоуголной формы, и частотой в несколько килогерц (и не надо тут пугаться последовательного соединения ключей. В эпоху первых электровозов с диодными выпрямителями их в такие гирлянды соединяли, что просто жуть). Потом подается на транс (который в сравнении с нынешними 50герцовыми будет раз в 10 легче) потом эта высокочастотная переменка понижается и выпрямляется. получаем постоянное напряжение удобной величины. Что с ним делать дальше - решайте сами. скорее всего запитают какой-то инвертор и двигатель переменного тока.
Преимущества высоковольтной постоянки очевидны: симметричная нагрузка на 3 фазы первичной сети, потери в проводах ниже чем у 27,5кВ/50Гц, возможность использовать КС нынешних дорог переменного тока (сечение проводов, изоляторы и расстояние между подстанциями будут такими же). Единственное, что пока этому мешает - сложность изготовления первичного преобразователя пригодного для использования в условиях подвижного состава. Но это дело не очень далекого будущего...