Tractiunea Diesel electricaConsacrarea tractiunii Diesel electrice, dupa anii 1930, a fost posibila cand grupul motor Diesel generator, impreuna cu instalatiile anexe (de racire, de ungere, de alimentare si de distributie a energiei, blocul aparatelor) au devenit suficient de fiabile si compacte pentru a satisface cerintele transportului feroviar in conditii de siguranta si regularitate, respectiv pentru a avea loc in gabaritul impus salii masinilor.
Partea mecanica - mai exact, aparatul de rulare si cutia locomotivei - a fost preluata, suferind modificari minore, de la locomotivele electrice, care deja realizau puteri remarcabile pe o singura unitate, respectiv de pana la 3000 kW.
Dezvoltarea tractiunii Diesel electrice s-a facut la unele cai ferate, in special din America de Nord, ca sistem de tractiune de baza, in timp ce la alte cai ferate (mai precis, in Europa, inclusiv in Romania) aceasta s-a completat in mod armonios cu tractiunea electrica. Scopul a fost de a inlocui tractiunea cu abur, care nu mai facea fata noilor cerinte ale transportului feroviar.
Aceasta actiune de inlocuire a tractiunii cu abur este inca in desfasurare, exemplele clasice fiind caile ferate din India si China.AC-DF 4 pentru Caile Ferate Chineze
Puterea locomotivelor Diesel electrice a fost mai intai modesta, de 1000-1200 CP pe unitate, fiind limitata la inceput de motoarele Diesel, apoi, de generatoarele principale de curent continuu. Si pentru ca generatorul de curent continuu alimenta direct motoarele de tractiune de curent continuu, s-a implementat sintagma transmisie electrica curent continuu - curent continuu, sau, pe scurt, c.c.-c.c.Locomotiva Diesel electrica pentru Conrail, USA
In cursul dezvoltarii acestora, valoarea maxima a puterii instalate pe asemenea locomotive nu a depasit in mod curent 2500 CP pe motor Diesel intr-o singura unitate. La asemenea puteri s-au realizat locomotive Diesel electrice robuste, simple, cu o durata de viata de circa 40 de ani, in care partea termica, partea mecanica si partea electrica erau armonios imbinate, iar ansamblul, o adevarata uzina mobila, functiona perfect. Un exemplu, poate chiar o referinta in acest domeniu, o reprezinta locomotiva Diesel electrica 060-DA, produsa in Romania, dupa licenta, in mii de exemplare atat pentru Caile Ferate Romane, cat si pentru export.
Constructiile "fortate" care au atins puteri superioare "bateriei" de 2500 CP destinate unor aplicatii "speciale" s-au dovedit scumpe, atat in momentul achizitiei, dar mai ales pe durata de exploatare; costurile foarte mari au dus la productii in serii limitate si la retragerea cu prima ocazie din circulatie.
Dupa 1960 au aparut la orizont sperantele maririi puterii unei locomotive Diesel electrice. Acestea au fost:
1. motoarele Diesel semirapide, care realizau durate de viata comparabile cu cele lente, folosite pana atunci, la un volum mult mai redus (circa jumatate),
2. semiconductoarele "uscate", care permiteau redresarea curentului alternativ, cu un randament mult mai ridicat si fara intretinere, acestea devenind extrem de fiabile.Talgo
Asa si-a facut aparitia in mars triumfal transmisia electrica curent alternativ-curent continuu sau, pe scurt, c.a.-c.c. Greoiul generator de curent continuu - in fapt, o adevarata bijuterie tehnica, insa scumpa si pretentioasa la intretinere, pecum si vulnerabila la procesele tranzitorii extrem de dure din tractiunea feroviara - a cedat locul unui alternator trifazat cuplat la un redresor cu diode de siliciu.
Luate impreuna, randamentul celor doua echipamente este superior celui al generatorului de curent continuu, iar intretinerea este practic nula. De aceea, transmisia c.a.-c.c. s-a aplicat pe toata gama de puteri, chiar si acolo unde se putea utiliza solutia c.c.-c.c.
Motoarele de tractiune de curent continuu s-au pastrat, dar pentru functionarea in curent ondulat a fost necesara sofisticarea constructiei (poli cu miezuri din tole, infasurari de compensare etc.), cat si a schemei de forta (selfuri de netezire, sunturi permanente etc.).
Dezavantajele mentionate nu au putut impiedica raspandirea transmisiei c.a.-c.c. S-au produs mii de noi locomotive Diesel electrice in aceasta solutie tehnica, iar alte sute de locomotive cu transmisie in sistem c.c.-c.c. au fost si ele echipate cu transmisie c.a.-c.c. cu ocazia reparatiilor de la mijlocul duratei de viata.
"Bateria" de putere s-a ridicat la valoarea de 4000 CP, care pot fi instalati cu usurinta pe o locomotiva Diesel electrica pe 6 osii, cantarind 120 t (in tarile unde sarcina pe osie este sporita la 30-32 tone/osie, locomotivele de 4000 CP pentru trenurile de calatori sunt realizate pe 4 osii).
Aceste locomotive masive, robuste, sunt net superioare celor cu transmisie c.c.-c.c., practic reusind sa dubleze puterea pe unitatea de tractiune. Constructiile cu puteri de peste 4000 CP sunt nesemnificative, fiind realizari izolate, care nu au fost produse in serie, ci numai in numar limitat, pentru aplicatii deosebite.
Cauza limitarii puterii instalate este, de aceasta data, motorul electric de tractiune de curent ondulat, descendent al motorului clasic de curent continuu.
Acesta, chiar daca este realizabil din punct de vedere tehnic, ramane sensibil la procesele tranzitorii mentionate anterior si cere o intretinere atenta si mana de lucru calificata, toate reflectate in costuri mari de achizitie, intretinere si exploatare.Locomotiva pentru linii industriale
O serie de solutii tehnice - cum ar fi legarea tuturor motoarelor in paralel sau schema cu excitatie separata si altele - nu au rezolvat problema costurilor si a protectiei motorului de tractiune de curent ondulat. Problema performantelor limitate ale acestui motor electric era si mai acuta in tractiunea electrica, unde locomotivele de mare putere sau trenurile de mare viteza, adica cheia dezvoltarii transportului feroviar si, de fapt, a supravietuirii sale in fata celorlalte sisteme de transport, necesita motoare cat mai puternice, dar, in acelasi timp, cat mai compacte si mai usoare.
http://www.cfr.ro/jf/Romana/0309/diesel.htmSolutia, ca si in cazul generatoarelor principale, era tot o masina de curent alternativ (pentru ca dispare colectorul), trifazata, pentru a fi cat mai compacta, dar asincrona.