Ciao!
Vorrei parlare con voi di un capolavoro tutto italiano di cui spesso ci si dimentica: le E424 ad eccitazione composta
Forse avete già trattato questo argomento in passato: vorrei tuttavia parlarne in maniera differente.

Vorrei sapere quali sono le differenze tra le E424 standard e quelle ad eccitazione composta considerando:
1) I banchi di manovra.
2) Il tipo di conduzione delle due differenti lecomotive.

Quali erano le differenze tra i due banchi di manovra? Ci sono degli inducatori specifici dedicati al circuito di eccitazione e alla tensione generata in fase di frenatura? Qualcuno ha foto o disegni a riguardo?
Come si conducevano queste loco? Quali differenze rispetto alle loco tradizionali ad indebolimento di campo?
E' vero che a reostato inserito nella transizione serie parallelo (automatica) un relè escludeva il circuito di eccitazione?

Vi ringrazio per le cortesi risposte a questo post.

A risentirci e garzie a ncora.

Rospone 626

banco di manovra:
la principale differenza era l'assenza dei pulsanti (2 shunt) o levetta (5 shunt) per lo shuntaggio dei motori, e la presenza in loro vece del comando di regolazione del servomotore del reostato dell'eccitazione composta, posto al di sotto del tamburo combinazione-inversione del banco e comandato da un volante rotondo.
a livello strumenti, la principale differenza stà nell'amperometro di ramo, che su queste macchine è a doppia scala con 0 centrale (positivo-negativo,che corrispondono alla trazione e alla frenatura a recupero) e alla presenza dell'amperometro del circuito di eccitazione indipendente.
banco: i due strumenti citati sono quelli in alto a sinistra, mentre il volantino si intravede sotto la scritta in basso a destra.
http://www.trenomania.org/fotogallery/d ... m=46&pos=8

a livello di guida, la macchina eseguiva la esclusione del reostato in serie con il circuito di eccitazione aperto (quindi avviava sempre a campo shuntato al 45%, con diminuzione della forza effettiva al gancio e velocità leggermente maggiore). a fine esclusione veniva inserito il circuito di eccitazione indipendente, ed il macchinista poteva regolare la corrente motorica in trazione od in frenatura semplicemente ruotando il volantino. al momento della transizione da serie a parallelo, il circuito veniva aperto con un contattore, cosa motivata dalla forte induzione presente tra i due circuiti di eccitazione del motore, che in caso di oscillazione della tensione durante l'escusione sotto il carico resistitivo costituito dal reostato avrebbero amplificato il fenomeno, provocando forti oscillazioni della corrente di ramo rischiando di provocare l'intervento del relè di massima corrente a protezione dei motori, e la relativa apertura del separatore d'arbela a protezione del circuito, con fusione della valvola musso. a fine esclusione in parallelo, il circuito di eccitazione indipendente veniva di nuovo chiuso ed il macchinista poteva reintervenire sulla regolazione.

spiegazione semplificata per non addentri all'elettrotecnica:
il motore CC, ha 2 possibilità di regolazione.

tensione;
tramite le combinazioni dei motori, oppure regolazione elettronica a frazionatore elettronico (chopper per gli amici.....)

campo magnetico;
tramite shuntaggio (esclusione o cortocircuitazione tramite carico induttivo o resistitivo) degli avvolgimenti di campo nei motori con gli avvolgimenti di eccitazione collegati in serie all'indotto (eccitazione serie): oppure tramite regolazione indipendente esterna (chopper di eccitazione indipendente "ad immagine serie" nelle locomotive a frazionatore): o ancora con circuito di eccitazione composito, in parte collegato in serie all'indotto, ed in parte alimentato da circuito indipendente costituenti la cosiddetta "eccitazione composta".

la caratteristica che distingue il motore ad eccitazione composta da quello ad eccitazione serie stà nel poter regolare liberamente il campo magnetico, non solo in diminuzione, ma anche in aumento. questa caratteristica consente di variare il campo magnetico e di conseguenza la forza controelettromotrice generata nell'indotto, potendo così variare la corrente circolante nei motori, aumentandola oppure diminuendola fino ad invertirne il senso di circolazione.

cerchiamo di non incartarmi........... semplifica.............
l'eccitazione composta permetteva di variare a piacimento il campo e quindi la relativa forza controelettromotrice generata nel motore (la forza controelettromotrice è quella corrente di segno opposto alla corrente circolante nel motore che si crea nell'indotto, e che aumenta all'aumentare dei giri, e diminuisce al diminuire del campo magnetico di eccitazione. e lei che rende il motore CC autoregolante, ed e sempre lei che consente di vararne la caratteristica tramite i vari sistemi di variazione del campo sopra accennati....) diminuendo la corrente di eccitazione indipendente si diminuisce il campo, la forza controelettromotrice diminuisce, e la corrente assorbita dal motore aumenta, facendo accellerare la macchina. aumentando la corrente di eccitazione indipendente, si va ad aumentare anche il campo; cio provoca l'aumento della forza controelettromotrice, che diminuisce la corrente circolante nel motore, diminuendo la forza al gancio. se si và ad aumentare ancora la corrente di eccitazione indipendente, si può portare il motore fino alla condizione di equilibrio elettrico; la forza controelettromotrice ha lo stesso valore della tensione di linea, quindi nel motore, benche alimentato, non circola nessuna corrente. in questa condizione l'amperometro di ramo sul banco indica il valore 0, e la macchina procede per inerzia.
partendo da questa condizione, ed aumentando ancora la corrente di eccitazione indipendente, si porta il campo magnetico del motore a creare una forza controelettromotrice con un valore di tensione superiore a quello di linea; i motori diventano delle dinamo, e la corrente circolante nei motori si inverte, andando ad alimentare la linea aerea, generando una forza frenante che viene sfruttata per rallentare il treno senza usare il freno.

il limite principale del sistema stava nella necessita di avere un altro treno in linea che assorbisse la corrente generata dalla frenatura, questo essendo le classiche sottostazioni FS non reversibili (alimentazione solo nel verso CA-CC, ma non CC-CA).
la mancanza di assorbimenti in linea rendeva nulla la frenatura per mancanza di assorbimento e creava pericolose sovratensioni, protette da un relè di massima tensione tarato a 4200V che in caso di superamento di tale valore provocava l'apertura del separatore.

caratteristica unica di queste macchine era l'essere le uniche a non aver ricevuto l'interruttore extrarapido a protezione del circuito di trazione. la cosa è dovuta alla forte induzione data dal circuito di eccitazione indipendente, che in caso di rapida apertura del circuito di trazione sotto assorbimento, crea forti e dannose sovratensioni indotte, che le caratteristiche del separatore d'arbela (interruttore con valvola fusibile in parallelo a mitigare la corrente in fase di apertura del circuito...) consente di contenere entro valori accettabili. ancora oggi la 005 è dotata di separatore e valvola in bella vista sul tetto, ed è l'unica locomotiva insieme alla E326 004 conservata a pietrarsa ad esserne ancora dotata.

spero di essere stato chiaro non aver scritto cavolate e non avervi annoiato............

ma quante ne sai Andrea!!!

PS ma fai il macchinista per caso?

Il funzionamento di queste 424 spiega come mai venivano usate in Porrettana. Ad esempio, il treno A è a San Mommè e il treno B a Piteccio. I treni A e B si trovano rispettivamente uno a scendere con oltre il 25 per mille e l'altro a salire con la pendenza esattamente opposta. Il treno A sfrutta la frenatura elettrica per non superare i 65 km/h del rango A e restituisce la corrente che viene usata dal treno B per scalare la montagna sempre a 65 km/h.

E' come una funicolare senza fili: nelle funicolari è la gravità che fa scendere la carrozzetta a monte e salire la vetturina a valle, in questo caso la fune è la stessa corrente elettrica.

naaa! niente macchinista purtroppo....... se hai altre curiosità basta chiedere............

Secondo me l'IR non potevano metterlo in primis perchè la corrente di recupero sarebbe circolata nel verso contrario.
In caso di scatto, l'arco voltaico sarebbe stato soffiato dalla parte della bobina di ritenuta, anzichè verso il caminetto.

esatto! con l'unica complicazione costituita dal fatto che, se il macchinista in salita portava la macchina a 0, quello in discesa doveva essere solerte a ridurre la corrente di recupero prima di far scattare il d'arbela per sovratensione.......... la cosa gli era evidente dal volmetro di linea che iniziava a salire mano mano che la macchina in salita diminuiva l'assorbimento al pantografo.

l'avviare a campo indebolito, essendo il circuito di eccitazione indipendente escluso durante questa fase, provocava una diminuzione delle prestazioni; queste macchine, sulle tabelle di prestazione, erano accumunate alle normali macchine rapporto 16/65 a 2 e 5 shunt, che però, facevano l'avviamento a pieno campo........ questa caratteristica non era presente sul prototipo E626 020, distrutto durante la guerra, in cui il circuito di eccitazione indipendente era costantemente inserito, e veniva solo bloccato il comando durante la fase reostatica, consentendo di adeguare l'assorbimento alla condizione. in pratica portando la corrente di eccitazione al massimo allo spunto, ed ad un valore di equilibrio durante le transizioni, si poteva ridurre al minimo l'uso del reostato ed aumentare la prestazione reale della macchina. le E424 003/014 non conservavano questa caratteristica per motivi di semplicita dei circuiti e stabilità elettrica durante le fasi reostatiche,

Ciao!

Grazie Andrea e Appassionato cronico per il vostro contributo, per me di grande interesse e di considerevole rilievo tecnico!

Coraggio macchinisti!

Dico a voi, possibile che nessuno abbia da reccontare impressioni di condotta e anneddoti?

Non fatevi pregare: la vostra esperienza è per noi un patrimonio.

E postate foto a gogo su questo gruppo avanti anni luce rispetto ai suoi tempi!

Viva la tecnologia italiana!

Rospone 626

se fosse solo questo il problema, sarebbe bastato modificare il caminetto spegniarco ed il senso di circolazione della corrente nella bobina e poco altro.

in realtà il problema e puramente elettrico. in un circuito fortemente induttivo come quello costituito dall'avvolgimento di un motore CC ad eccitazione composta, si creano in apertura delle sovratensioni di valore direttamente proporsionale alla velocità con cui si apre il circuito di alimentazione del motore. l'extrarapido in pratica avrebbe creato al momento dello scatto, una fortissima sovratensione, sufficente a mandare a massa gli avvolgimento dei motori e a creare archi indebiti sui contattori e altri apparati progettati per una tensione di isolamento di poco più di 4000V.

l'interruttore d'arbela, insieme alla sua alleata valvola musso, consentiva di contenere questo fenomeno, in quanto in apertura dell'interruttore, la tensione tra i contatti dello stesso veniva tenuta bassa dalla valvola che continuava regolarmente a condurre. la stessa valvola musso, trovandosi tutto il carico passante attraverso di essa, fondeva con una gradualità tale da attenuare il picco di tensione indotto dai motori, che si annullava a completa fusione della stessa.

Una modifica tutta da ideare, perchè complicarsi la vita quando c'era pronto il separatore?
Oltretutto l'IR avrebbe avuto il difetto di essere troppo rapido, come hai ben spiegato.

https://www.youtube.com/watch?v=RPW1AkX0gto

giusto per........

La valvola era senza dubbio efficace ma una volta fusa non la potevi riarmare come si sarebbe potuto fare con un IR....

Comunque complimenti ad Andrea Terzi per la precisa e puntuale descrizione....al quale chiedo quale opinione si sia fatta di questo sistema rispetto ai tradizionali (mi riferisco agli equipaggiameti reostatici) Perchè il sistema(pur pregevole)non si diffuse?

Max RTVT

Beh normalmente i relè di massima facevano aprire il relè ausiliario RA, con conseguente successione di scatto e fuori trazione. La valvola Musso scoppiava solo in caso di variazioni di corrente più sostanziose e repentine.

Secondo me l'eccitazione composta non ha avuto sviluppi perchè si è preferito puntare sul sistema più semplice ed economico.
Le macchine ad eccitazione composta avevano scadenze di revisione più ravvicinate delle normali, l'efficienza delle dinamo era essenziale anche per la trazione (quindi non si poteva arrivare a fine corsa sfruttando la capacità residua delle batterie), c'era un cavallino aggiuntivo all'avviatore (una specie di combinatore per garantire che le transizioni fossero fatte con l'eccitazione separata esclusa), l'impossibilità dell'uso dell'IR.
E tutto questo per cosa? Per poter recuperare corrente, senza la certezza di poterlo fare (leggi incapacità delle sottostazioni di ricevere e mancanza altri treni in linea)?
Ma anche se fosse stato possibile recuperare sempre, chi garantiva che i macchinisti (fondamentalmente e in maggioranza bestie parlanti) avrebbero sfruttato al meglio tale possibilità?

opinione sul separatore d'arbela? era veramente tremendo....... un capolavoro di complicazione funzionale, difficile da riarmare nella prima versione per i blocchi di sicurezza, accettabile nella seconda, con il riarmo compreso nella manovra di sostituzione della cartuccia.......... quello passava il convento.........

la mia opinione sulle 003/014?
l'unico vero vantaggio che avevano sulle macchine a 2 e 5 shunt stava nella semplicita di regolazione dello sforzo di trazione durante la marcia, con variazione praticamente continua senza i gradini dei sistemi tradizionali di eccitazione a blocchi di spire, e limitato verso l'alto solo dal massimo grado di shunt (45% sulle 003/014) e verso il basso dalla massima corrente di eccitazione indipendente (400A), che stabilivano la massima e la minima prestazione possibile in ogni combinazione (in parallelo significava poter assorbire corrente oraria in un arco di velocità da 60 a 100 all'ora, oppure nella stessa combinazione andare a 0A od in frenatura da 50 a 100 Km/h..........)

il limite di queste macchine stava proprio nell'infrastruttura, non adatta allo sfruttamento del recupero di energia, possibile solo se presente un altro treno nelle vicinanze in grado di assorbire la potenza generata dalla macchina in recupero.

la macchina, a livello guida, era complicata dalla necessita di aprire il circuito di eccitazione indpendente durante le transizioni, operazione che, benche automatica, rendeva meno immediate le commutazioni del circuito di trazione che era necessario eseguire con correnti ridotte per non generare strappi durante la transizione.

Si,mi sento di essere completamente d'accordo con Andrea Terzi: a fronte di un innegabile vantaggio.sotto il profilo della trazione,vi era un limite di utilizzo nell'infrastruttura su cui questo andava ad operare e forse (aggiungo io),anche una complicazione circuitale e manutentiva.

Per "Archeofer"....beh,già Andrea Terzi,ha dato una risposta assai esaustiva circa il dispositivo "D'arbela" e però anche a me risulta che la valvola Musso,pur nei suoi miglioramenti,quando fondeva problemi li creava,perchè poi,quelle correnti tanto intense, passavano con una certa frequenza. Non sempre ma talvolta il danno era a carico dei sostegni isolati e delle baionette d'innesto...Infine ....

"(fondamentalmente e in maggioranza bestie parlanti) avrebbero sfruttato al meglio tale possibilità?".... E' una tua definizione del PdM?

Per concludere il discorso,mi sembra che entrambi siamo d'accordo nel definire "l'eccitazione composta",piu come un "interessante esercizio di stile",piuttosto che come "capolavoro della trazionistica ferroviaria italiana"

Max RTVT