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关于美国旧金山BART列车的声音——VVVF-IGBT

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其实这个帖子是上一个帖子《这种声音是有级磁削吗?[url]http://bbs.hasea.com/thread-598852-1-1.html[/url]》的后续。算是统一回答一下参与讨论的会员们。

后来我查找了些资料,还真找到了。结果就是,我听到的声音,那个像汽车起步加速换挡的声音,来自于IGBT。而那个嗡嗡的声音,则来自于直流斩波器。换句话说,旧金山湾区捷运BART的列车,有的车厢是IGBT调速的交流车,有的则是斩波器调速的直流车。

这个答案来自于维基百科词条,比较惭愧的是,我之前只关注BART系统的词条,这个词条里没太介绍BART车辆的,实际上关于BART车辆还有一个专门的词条。这次就找到了这个词条。而且很幸运的是,这两个词条都有比较完整的中文版。
BART系统词条:
Bay Area Rapid Transit
[url]https://en.wikipedia.org/wiki/Bay_Area_Rapid_Transit
[/url]
Bay Area Rapid Transit
[url]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%88%8A%E9%87%91%E5%B1%B1%E7%81%A3%E5%8D%80%E6%8D%B7%E9%81%8B%E7%B3%BB%E7%B5%B1
[/url]
BART车辆词条:
Bay Area Rapid Transit rolling stock
[url]https://en.wikipedia.org/wiki/Bay_Area_Rapid_Transit_rolling_stock
[/url]
舊金山灣區捷運系統鐵道機車車輛
[url]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A7%E9%87%91%E5%B1%B1%E6%B9%BE%E5%8C%BA%E6%8D%B7%E8%BF%90%E7%B3%BB%E7%BB%9F%E9%93%81%E9%81%93%E6%9C%BA%E8%BD%A6%E8%BD%A6%E8%BE%86
[/url]



简单点说,现在的Bart车辆有3种,A、B和C,A型车车头比较尖,前脸没有车门,好像也没有车钩,只能安排在列车两端,B型车就是中间的车厢,C型车有驾驶室,并且有车门,所以可以安排在列车两端,也可以安排在列车中部。

这些车中途有过延寿大修,也就是翻新,其中A和B型车的传动系统都换了(当时跟队长回帖的时候我猜他们是换过),换成IGBT的交流传动,C型保留原有的斩波器直流传动,AB车上换下来的留给C型备用,换句话说是消化AB型车上换下来的斩波器系统。

看到这里,提到IGBT了,我就想起来另一个IGBT的电力机车——德铁BR101,0BART的声音跟这个车有点像,再之后,去Youtube搜索IGBT的声音,就是这个声音,不差。

至于说我说的另一个嗡嗡的声音,老外比喻的更恰当,是蜜蜂的声音,还真是。然后上个周末我从旧金山坐Bart去东湾Hayward,坐在一辆C型车的后排座,身后是一节B型车,正好既能挺到C型车的斩波器声音,又能听到隔壁B型车的IGBT,结果发现,C型车的蜂鸣声响度变化跟B型车IGBT音调变化并不是同步的,但是没差太大。当时在那个帖子里我以为这两种车可能一种是拖车,一种是动力车。那么现在看词条知道,BART列车是全动力车(这也就难怪BART列车提速那么牛逼了,0-100公里20秒不到,截图“牵引电机”部分有描述),只不过这个蜜蜂声音的是直流,变调的是交流。

说到这,我突然想起大学时候买的直流调压器,背面标签写明了是斩波器,并且大致说了其原理。这时我想起来了,用这个调压器驱动电机和电热丝,的确是有声音的。只不过大学用的这个声音不是嗡嗡的,而是吱吱的,比较尖,应该是斩波频率比较高的原因吧。

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2
发表于 7 天前 | 只看该作者
不过有一个问题,VVVF不应该有明显的顿挫感啊
如果是斩波调压,也不应该有
斩波调阻肯定有,但既然是80年代末期阿尔斯通造的,似乎没理由不是斩波调压
不过从您之前对声音变化的描述看,似乎调阻车的可能性更大,也可以给顿挫感找到出处
信息有限,没法更深入了
3
发表于 7 天前 | 只看该作者
交直流混编,这种事虽然听起来挺有冲击力,但其实也没啥复杂的
不过在中国肯定是完全“不可行”的
4
 楼主| 发表于 6 天前 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-5 14:08
不过有一个问题,VVVF不应该有明显的顿挫感啊
如果是斩波调压,也不应该有
斩波调阻肯定有,但既然是80年 ...

其实这个顿挫感怎么说呢,可能是我的错觉,也可能来自于车钩。虽然是密接钩,但是,毕竟交流车和直流车的加速性能可能是有差别的,再加上每节车厢人数不同也造成重量不同,是不是年久了车钩松动造成的冲动也难说。

5
 楼主| 发表于 6 天前 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-5 15:10
交直流混编,这种事虽然听起来挺有冲击力,但其实也没啥复杂的
不过在中国肯定是完全“不可行”的{:5_113: ...

这个交直流混编我觉得就是消化那些还没坏的直流传动,能省点钱。

不过怎么说呢,地铁全列动力车的配置,在国内好像比较奢侈吧。别的不知道,反正北京地铁一号线和八通线不是全动力车的,我看过司机室的电脑屏幕,几动几拖的忘了。当然一号线和八通线是老车了,新线是什么样就不知道了。

反正有的时候我觉得美国人是造车的时候不太考虑成本,用料很扎实,性能也强。后期用的时候,因为性能冗余大,机器磨损轻,维护成本就低了,再加上平时缝缝补补的延寿,所以最后成本反而底。

美国的18轮大卡车,总重才36吨左右,就上15升柴油机,500多马力甚至600多。结果就是路上见到个跑了二三十年,好几百万公里,还拖着集装箱满美国跑的并不算什么稀奇的事。

我记得说ND5,当初进口的时候,一台ND5的价格好像顶两台东风4了。结果这些年用下来,实际上ND5反而更省钱。因为牵引力强,拉的多,维护周期还长。

6
发表于 6 天前 | 只看该作者
Lion2013 发表于 2017-12-6 00:42
其实这个顿挫感怎么说呢,可能是我的错觉,也可能来自于车钩。虽然是密接钩,但是,毕竟交流车和直流车的 ...

那倒也是,交直流车尤其还是地铁,基本不可能把牵包线调制的完全一样
反正信息就这么多,再做更多假设也没意义了

7
发表于 6 天前 | 只看该作者
Lion2013 发表于 2017-12-6 00:58
这个交直流混编我觉得就是消化那些还没坏的直流传动,能省点钱。

不过怎么说呢,地铁全列动力车的配置 ...

北京地铁直流时代也是全动车
但未必就很牛
因为电机功率小
当然操规也有规定,比如1位磨一磨,2位缓一缓……

8
 楼主| 发表于 5 天前 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-6 13:14
北京地铁直流时代也是全动车
但未必就很牛
因为电机功率小

BART 是电脑自动驾驶,从乘坐体验来看,貌似是直接满功率起车的。反正美国人开火车也是这么个手法,开卡车也是,大卡车绿灯起步的时候车头都一耸一耸的,甚至前轮都能离地。
[url=起车缓解之后直接给FULL THROTTLE,老美在编组场这么开车? http://bbs.hasea.com/thread-531675-1-1.html]起车缓解之后直接给FULL THROTTLE,老美在编组场这么开车?
http://bbs.hasea.com/thread-531675-1-1.html[/url]

对于北京地铁小功率起车,除了出于保护传动系统,我还有另外一个猜想。

我不知道北京地铁直流时代人有多少,是不是也考虑到很多人是站着的,小功率起车,加速度低,对于站着的乘客舒适性能好一些,不容易被闪倒。

BART当初设计是按照全体乘客坐着设计的,车厢里现在的扶手杆都是后加的。刚开始的时候坐垫都是很高端的(号称就像坐在家里沙发一样),跟飞机、高铁的坐垫差不多的标准。后来因为细菌和粪便污染清除困难(我估计是流浪汉造成的),就换成现在的,乙烯基覆盖,但是仍然很软,坐上去很舒服。那既然乘客都是坐着的,加速度高点也就不是什么问题。而且美国人喜欢大马力肌肉车,估计加速度越大人们越喜欢。所以也就造成了BART在全世界不是第一也是头几名的加速性能,0~100公里20秒不到。加减速的时候不扶着把手,真的会被闪倒的。
9
发表于 5 天前 | 只看该作者
Lion2013 发表于 2017-12-7 04:29
BART 是电脑自动驾驶,从乘坐体验来看,貌似是直接满功率起车的。反正美国人开火车也是这么个手法,开卡 ...

我雀还有大便……
看来美国还真远非“极乐世界”
话说那你们还敢坐着么?——即便容易清洗
北京地铁倒是偶有小孩蹲在地上大便的
其实我开车通常也是底板油,很多人觉得那样费油,但电喷车还真未必
中国人讲究中庸之道嘛,所以干什么都是悠着劲儿来——最烦那种买个跑车当夏利开的主儿
至于怎么想的我就不清楚了,主要还是考虑车辆保养吧(我是说地铁)
但是现在的交流车,多数可能也是直接牵4起车——我很少扒门
我体验过最强悍的火车加速就是电力单机,过岔后手柄直接给7.5级,那个我可以肯定的说,你要不扶住了肯定把你闪一屁墩儿
10
发表于 5 天前 | 只看该作者
北京地铁直流时代最牛B的我觉得是打风
6台空压机同时工作,不可谓不震撼
11
 楼主| 发表于 4 天前 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-7 13:54
我雀还有大便……
看来美国还真远非“极乐世界”
话说那你们还敢坐着么?——即便容易清洗{:5 ...

我雀还有大便……

以之前咱俩对话当中我对流浪汉的描述,这个还意外吗?

看来美国还真远非“极乐世界”


美国的法律我看就是防君子不防小人的,行了,不多说,这个帖子还是专心聊车吧

话说那你们还敢坐着么?——即便容易清洗

眼不见为净呗,反正只要坐垫上没有明显异物,而且你也没看到上一个在这坐着的是不是流浪汉,那就坐呗。一般公交车上这个座位坐着流浪汉,旁边的人站着,到了这个站流浪汉走了,旁边站着的人不会去坐这个座,但是刚上车的人会坐上去,站着的人一般也不会去提醒。

其实我开车通常也是底板油,很多人觉得那样费油,但电喷车还真未必
中国人讲究中庸之道嘛,所以干什么都是悠着劲儿来——最烦那种买个跑车当夏利开的主儿


电喷车确实,你脚踩的实际只是个信号,到底喷多少油是ECU管的。实际上汽车起步地板油弹射,与小油门慢慢悠,到底哪个更省油真不好说。地板油虽然瞬时油耗大,但很短时间达到速度油门就松了,小油门慢慢悠,瞬时油耗低,但是油门踩的时间长。

我迄今为止还没开过车,骑自行车的时候到底怎么起步看心情,小劲慢慢悠和大劲嗷嗷撂都有,1档起步还是3档起步都是看心情。我干活,操作机器的性格是,刚开始不熟悉没有底的时候下手很轻很谨慎,等熟练了,确定没问题了,撂的比谁都狠。

当初学校金工实习,车床车铸铁棒,其他同学都按照师傅教的,用自动进给,挂上档就慢慢车。我嫌慢,直接在手轮上狂撂,别人自动进给才走一半,我第一趟车削已经退刀准备第二趟了。

我体验过最强悍的火车加速就是电力单机,过岔后手柄直接给7.5级,那个我可以肯定的说,你要不扶住了肯定把你闪一屁墩儿


总共多少位?要是柴油机车的话,我估计那种主发和机供共轴的,就是柴油机始终高转速的也能有这样的效果吧。

铁路工厂游戏里我记得早期版本柴油机车可以弹射起步的。首先换向器中位,拉功率手柄到底,柴油机达到最大转速稳定的时候,尽可能快的将功率手柄回到0,换向打到前位(或者后位,反正看你想朝哪个方向弹射了),然后再把功率手柄撸到底。

头几天在最新版本火车模拟上试了,这招不灵了
12
发表于 前天 19:14 | 只看该作者
Lion2013 发表于 2017-12-8 12:29
我雀还有大便……

以之前咱俩对话当中我对流浪汉的描述,这个还意外吗?

深水炸弹五连发
13
发表于 前天 19:38 | 只看该作者
Lion2013 发表于 2017-12-8 12:29
我雀还有大便……

以之前咱俩对话当中我对流浪汉的描述,这个还意外吗?

这个“眼不见为净”让我想起了小时候和玩伴在操场上的经历,那会还是土操场,之前有个岁数大的在那撒了泡尿,后来来那个同伴,就在阴湿了的那地方玩,我们提醒他,刚有人在这撒了泡尿,他说没事儿,反正我又没看见,你们站那地方没准昨天还有人撒尿了呢……
我猜,他要是亲眼见了别人撒尿,是肯定不会在那地方玩的
人,真的很有意思
反正我要是去美国,地铁座儿我还是不坐了
起步这个,但从做功角度看,猛和柔是一样的(不考虑猛起步导致平均速度略微增加的影响)
但是放在内燃机里面来看,传统的化油器,给大油门的话,喷出来的油雾化效果就非常差了,甚至直接成柱状,那么必然费油,因为燃烧不充分
可是电喷就不一样了,油门大小基本不改变燃油压力
那么大油门的时候,甚至会导致轻微爆震(爆震不一定全是不好的)的产生,理论上似乎可以更省油
反正我的实际经验是,至少没有更费油
我开车就是猛起步,贴限速(事实上很多我认为限速设置操蛋的地方,超速是常态
贴限速是无论白天黑夜,刮风下雨,有多快跑多快,下雪的时候稍微悠着点
骑车的话,起步通常不会太玩命,但速度起来也是有多快骑多快
火车那个,级位10到18级不等
这个肯定不是最大能力,实际上也就是洒洒水的感觉……但已经很爽了
内燃不行,柴油机加载需要时间,反应慢多了,所以40多的时速基本不会有那么强悍的加速了
如果起步的话,你那游戏里貌似忽略了机控开关
事实上以前有人玩过,东风4,静止的时候手柄600转,然后合机控缓小闸,那就已经可以用销魂来形容了,直给1000转,我不确定会发生什么
14
发表于 前天 19:44 | 只看该作者
东风4如果直给1000的话,大概率是过流卸载
15
发表于 前天 19:49 | 只看该作者
汽车开的猛还是得考虑一下发动机的承受力
国产车我就不了解了
反正我一般是三挡左右就底板了心情好的时候二挡
至今没啥问题,甚至可能连积碳都不严重(从来没拆开看过)
16
发表于 前天 19:50 | 只看该作者
就是去年烧了个火花塞
17
发表于 前天 19:52 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-10 19:50
就是去年烧了个火花塞

游击队长什么时候学会的汽车驾驶技术呢
18
 楼主| 发表于 昨天 02:20 | 只看该作者
铁道游击队长 发表于 2017-12-10 19:38
这个“眼不见为净”让我想起了小时候和玩伴在操场上的经历,那会还是土操场,之前有个岁数大的在那撒了泡 ...

我猜,他要是亲眼见了别人撒尿,是肯定不会在那地方玩的
人,真的很有意思

以前有一个算是脑筋急转弯吧,说这个人吃完一个里边有很多虫子的苹果,然后他开始数这个苹果里边有多少个虫子,数着数着突然间想呕吐——因为他发现一条被咬去一半的虫子

反正我要是去美国,地铁座儿我还是不坐了

就旧金山的BART,以我的观察,一排一排的那种座位,流浪汉光顾的比较少,主要是那些在车门附近,或者是轮椅预留位、自行车预留位附近的那些,空间比较敞亮的座位,坐过流浪汉的可能性比较大。反正流浪汉问题也是很困扰BART的问题之一。

如果起步的话,你那游戏里貌似忽略了机控开关


火车模拟好像没考虑这些,基本上就是驾驶台那几个手柄外加几个关于车灯的开惯之类的。但是这家公司后期刚出的火车模拟世界(Train Sim World)就不一样了,驾驶室里很多开关,包括司机身后配电板都可以动,机车电脑也可以玩,不过相比于真车只是很有限的几个基本功能。机控开关在驾驶台上也有,而且也好使,不过这个机控开关是重联的时候用的,确切说更像是驾驶台与重联电缆的切换开关。所以当前是8级手柄,开关一打,马上就按照重联电缆的信号来了,如果是单机,就成了空档(0位)了。所以这边拿机控开关玩弹射是行不通的。



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