Buonasera a tutti. Mi chiedevo se, con la tecnologia degli anni '70, sarebbe stato possibile collocare un inverter e quant'altro a bordo di una E432 o di una E431 per trasformare la c.c. in c.a. e far quindi marciare le veterane sotto la catenaria, naturalmente modificando gli striscianti dei pantografi.

Difficile, vista la tensione di linea. Ci si è arrivati 8/9 anni dopo la fine del trifase, con le E.402. Per i veri problemi tecnici (frequenza max 16,7 Hz e simili) lascio la parola ad altri più esperti.
O vorresti poi esordire in "modelli fantasiosi"?

Con quei motori manco oggi.
A parte le buone possibilità di incendiarsi, specialmente dei rotori avvolti, è tutta la parte magnetica che non è idonea.
Infine in ogni caso con quella meccanica quelle prestazioni avrebbero avuto: di fatto erano macchine completamente superate.
Anche la possibilità di recuperare automaticamente energia in discesa era ormai qualcosa di marginale: due macchine in discesa né alimentano una in salita, ma quando quelle in salita sono sempre 3, non ha più senso. Sempre che fosse possibile fare la discesa a velocità superiore a quella di sincronismo.
Se non ci fosse stata la guerra in mezzo, la trifase era destinata a sparire entro gli anni '40.

Le prime prove di locomotive ad azionamento elettronico trifase furono effettuate dalla AEG negli anni '70.
Ma solo nel decennio successivo gli inverters furono pronti per una locomotiva affidabile e di serie, la BR120 (vedere la storia, in inglese ne dice un po' di più).

Costruire un inverter trifase per farlo funzionare a frequenza fissa ed alimentare la locomotiva , sarebbe stato una follia.
Nelle locomotive di oggi l' inverter alimenta il motore a frequenza variabile e a tensione proporzionata di conseguenza.
Si potrebbe ipotizzare un comando a frequenza e tensione variabile tenendo i motori in parallelo e con i rotori collegati in cortocircuito, ma si trattava dimotori per 16 Hz che, come dice Marco, si sarebbero riscaldati con le armoniche dell' inverter.

Quindi sarebbe stata una operazione costosa per utilizzare locomotive di concezione vecchia.
Inoltre la trasmissione a bielle ed i collettori ad anelli causavano una necessità di manutenzione che, pur meno onerosa di quella delle locomotive a vapore, era comunque molto più grande rispetto a quella necessaria per le locomotive a corrente continua.
Notare che a metà degli anni '70 erano da poco disponibili le E656, mentre le E646 erano in piena attività.
Entrambe di potenza ben più che doppia di una E432 e con rendimento ed elasticità molto superiori.

Sempre in quegli anni si sperimentava la E444 005 ad azionamento elettronico, da cui scaturì il progetto delle E633, progenitrice della E652.

Quindi trasformare una locomotiva di concezione superata non avrebbe avuto alcuna ragione.
A questo si deve aggiungere il fatto che, nel caso sciagurato fosse stato fatto, sarebbero stati sostituiti i pantografi con quelli propri della corrente continua, più stretti come telaio e striscianti.

Sorry.


Stefano Minghetti

Sorvolando sul fatto che gli inverter di oggi non sono per nulla parenti con quelli degli hanni '80, che pure sono stati rivoluzionari come la scoperta dell'America.
Basta prendere una E 402A, o E120, e una moderna TRAXX o Vectron: più potenti e con tanta più roba dentro, e c'è pure spazio per un generatore, e altro.
Le locomotive di prossima generazione, come alcune oggi, dovranno essere zavorrate per arrivare a 22,5 t/asse e avere il necessario sforzo di trazione.
Oggi avere 2,5 MW continuativi per motore trifase per locomotiva si può, è che non serve per via dei limiti propri dell'attrito e dell'interazione tra ruota e rotaia, e di tutti gli organi di aggancio. (Già i motori in CC dei 652 hanno 2,2 MW continuativi, anche se limitati a 1800-2000).
Negli USA siamo da decenni a 30 t/asse, ma ti scordi i 100 km/h, salvo alcuni tratti rettilinei e spiani.

Avevamo già le 656, che non erano altro di un progetto vecchio come il cucco (anteguerra, il concetto era quello delle E.636...) rimaneggiato alla bene e meglio perché si aveva bisogno di locomotive nuove in fretta. Detto dalle FS stesse all'epoca... Dopotutto le trifasi più recenti erano già alla frutta, spesso in condizioni precarie e con limitazioni varie ed eventuali.

Mi confermi che la E.432 era apparsa dopo la E.626?*
Eppure sembra l'opposto.

*leggendo qua e là sui testi in argomento c'era qualche data che non mi tornava

Stando alle date la E 432 è più giovane di un anno della E 626.
La E 626 è più giovane di 4 anni della E431.
La E 432 è l'evoluzione della E 431, quest'ultima aveva scarse prestazioni alle basse velocità.
Lascinado perdere le locomotive in CC a terza rotaia, che con le trifasi condividevano l'impostazione meccanica, le E 626 rivoluzionarono radicalmente il modo di pensare una locomotiva elettrica.
Se vogliamo pignolare con E 326 e E 428 si fece un passo indietro, ma bisogna prendere atto cha all'epoca la tecnologia degli ingranaggi era ancora molto acerba.
Il salto ci fu con le E 636, e in tutte le parti della locomotiva, dove l'ing. D'Arbela pose le basi delle locomotive moderne.

FANTAFERROVIA [ON]
I suoi colleghi lo soprannominavano "testone". Un soprannome ambiguo, che a volte stava per grande testa intelligente, ed altre stava per cocciuto.
Non si seppe mai se non lo sapeva o se fingeva di non saperlo.
Alcune delle sue trovate erano state definite geniali dal suo capo e fin su alla Direzione delle Ferrovie ed a volte fin sù al Ministero dei Trasporti, quindi era molto ascoltato e gli erano permesse cose che ad altri sarebbero costate il posto.

Era la fine degli anni '70, forse proprio il 1979.
La trazione trifase italiana aveva abbassato i pantografi da solo 3 anni ed il nostro si trovò a far visita alla Krauss Maffei con un viaggio del CIFI.
Colà vide la prima locomotiva con motori trifase azionati da inverter elettronico, alimentata, per di più, a tensione monofase.
Ebbe come un' illuminazione, proprio lui che non aveva mai mandato giù la fine del sistema trifase italiano.

E se … ?

Fece fare un preventivo, ed ebbe alcune sorprese : nella E432, l' inverter, al posto del reostato, non ci sarebbe stato, ma .. sostituendo i due grossi motori con due di quelli della locomotiva elettronica, si sarebbe guadagnato molto spazio all' interno della locomotiva.
Tutta la parte elettronica della BR120 non si sarebbe stata, ma la tedesca aveva 4 motori di trazione e 6000 kW, mentre per la E432 sarebbero bastati 2 motori e solo 2000 kW.
Scoprì anche che gli inverter erano costituiti da rami in serie ed in parallelo. Quelli in parallelo servivano ad avere una corrente adeguata ai 6000 kW, ma per la E432 sarebbero bastati solo 2/3 della potenza dell' inverter di un solo carrello.
La capacità di colpi di genio che lo contraddistingueva era ancora brillante, quindi chiese se possibile realizzare un inverter con solo 2 delle 3 delle colonne di tiristori (non c' erano ancora i GTO, men che meno gli IGBT).

Non solo la risposta fù positiva, ma fatti due calcoli si vide che li si poteva adattare allo spazio presente nella E432.
Ufficio acquisti, offerta, ordine, conferma d' ordine e la parte elettronica arrivò su un carro di proprietà DB.

Le officine FS di Genova furono incaricate di installare l' inverter e di sostituire i due grandi motori della E432 con i due motori che equipaggiavano un carrello delle BR 120.

Ma c' era un altro problema. L' inverter si alimentava con 1500 V fissi e non con 3000 V. Era fatto così .
Come fare ?
Ricordò che erano in corso le prove con la E444 005 e, con un altro colpo di genio, chiese al TIBB un chopper che potesse ridurre la 3000 V a 1500 V.
Ufficio acquisti, offerta, ordine, conferma d' ordine ed il chopper arrivò su un carro di proprietà FS.
Anche qui ne aveva richiesto una versione ridotta in potenza, di conseguenza era ridotto anche come dimensioni ed i tecnici delle officine riuscirono ad inserirlo nella cassa della E432, assieme all' inverter Krauss Maffei.

La modifica al pantografo, invece, che sarebbe stata la cosa più facile, fù quella che ne decretò la prematura fine.

Inizialmente, per la fretta di mostrare la locomotiva funzionante, non sostituirono il pantografo trifase con quello a corrente continua.
Era in corso la conversione da trifase a continua delle ultime linee trifasi. I due fili erano già stati avvicinati e la linea aerea era già alimentata a corrente continua. Ma la sospensione del filo non era ancora adatta ai normali pantografi per la CC : per usare le locomotive a CC , sui pantografi venivano montati striscianti larghi, appositamente preparati. : erano soprannominati i "ciabattoni". Così misero i ciabattoni anche ai pantografi della E432 elettronica e riuscirono a fare una corsa prova in presenza di alte sfere delle Ferrovie dello Stato e di un sottosegretario ai trasporti in rappresentanza del Ministro.

Iniziò, così, sulle linee ex trifasi, il ciclo di prove, con misurazioni per rilevare rendimento, potenza utile e quant' altro.
Balzò subito agli occhi la superiorità del sistema ad inverter. Stessa potenza utile a tutte le velocità, assenza di marcia dissipativa, maggior potenza coi due motori sempre in parallelo.

Purtroppo l' entusiasmo giocò un brutto scherzo.
Un treno importante, affidato ad una E636 equipaggiata coi ciabattoni chiese riserva.
La E432 elettronica era proprio nella stessa stazione e si apprestava ad una corsa prova. L' ingegnere non ebbe dubbi : avrebbe soccorso il treno con la sua locomotiva.
Detto, fatto, l' agganciarono ed il treno partì.

Arrivarono ad Alessandria con solo qualche minuto di ritardo, avevano recuperato quasi mezz' ora.
La coppia di macchinisti aveva terminato il turno, quindi si fermò ad Alessandria.
L' ingegnere si accordò col movimento per arrivare a Piacenza : lì ci sarebbe stato il cambio locomotiva ed il ritardo sarebbe stato totalmente recuperato.
In queste cose era decisionista, ma a volte anche un poco frettoloso. In più, quando era illuminato da una delle sue idee, ben difficilmente gliela si poteva far cambiare.
Qualcuno obiettò ricordando la disposizione di esercizio riguardante i pantografi con gli striscianti allargati, ma lui non volle sentire ragioni.

Partirono, ma in uscita da Alessandria, al primo scambio incrocio, il pantografo trifase si impigliò nei tiranti della linea aerea, che non era adatta ai ciabattoni, trattandosi di una normale linea aerea standard, non allargata per gli ex trifase.
Cadde buona parte della linea aerea del piazzale lato Piacenza causando un blocco di parecchie ore.
La trazione a vapore era terminata da 4 anni e di locomotive diesel ad Alessandria ne avevano poche.
Il nodo fù bloccato per diverse ore, fino a chè non riuscirono ad organizzare un servizio di traghettamento diesel nella zona danneggiata, intanto che riparavano tutto.

Un parlamentare che era bordo del treno non riuscì ad arrivare in tempo alla votazione al Senato e la sua proposta di legge non fù approvata.
Una volta arrivato a Roma incaricò uno dei suoi sottosegretari di far licenziare o, almeno, trasferire il responsabile dell' accaduto.

Il sottosegretario telefonò all' ingegnere. Lo conosceva, essendo cognati, e gli spiegò quale provvedimento stesse per essere adottato nei suoi confronti.
Poi relazionò al senatore : il responsabile è trasferito a 300 km di distanza dall' ufficio di attuale assegnazione, a far tempo dal 1° del mese successivo. Il senatore fù soddisfatto.
Anche l' ingegnere fù soddisfatto. La nuova sede di lavoro distava solo 1 km dalla sua casa natale e, sinceramente, non pensava di riuscire trascorrere i suoi ultimi due anni prima della pensione in modo così comodo.

Nella nuova sede, per non correre altri rischi e per non dare nell' occhio, il suo capo ebbe ordine da Roma di non affidare all' ingegnere lavori impegnativi, anzi, meglio se nessun lavoro.
Lo misero a riordinare della documentazione sulle prove della trazione trifase.
Gli capitò un giorno un rapporto sull' incidente occorso ad un altro E432 : a 100 km/h una biella si era infilata in cabina. Da allora la velocità massima fù prudenzialmente limitata a 75 km/h per tutte le E432.

Si fermò un momento a riflettere: e se fosse capitato alla locomotiva da lui trasformata ? Forse era stato meglio aver tirato giù la linea aerea di un intero piazzale che aver rischiato di far male a persone e rischiare la galera. Suo cugino era cancelliere al Tribunale della sua città, ma con esso non era molto in buoni rapporti ...

FANTAFERROVIA [OFF]


Stefano Minghetti

Accidenti, un bel casino.. e se montassimo le apparecchiature di conversione in un carro F dotato di pantografo, e addio agli anfibi? cosi' tutte le trifasi e non solo le 554 potrebbero passare da Cantalupo...possibile non ci fosse modo di rendere un flusso di energia identico a quello prodotto normalmente dalle sottostazioni trifase?

I motori trifasi a frequenza variabile su una locomotiva, a prescindere dalla tensione alla catenaria, li aveva già sperimentati con un certo successo il Kandò, e Pacinotti prima ancora aveva costruito dei modelli da laboratorio funzionanti.
I veri limiti di quei tempi erano la trasmissione del moto alle ruote e le masse delle apparecchiature.
Diversamente, in ambito industriale quelle soluzioni sono ancora utilizzate.
Per ben note leggi della fisica, una locomotiva con ruote portanti, ha un rendimento globalle pessimo e magari pure in perdita.
Ma qui bisogna poi conoscere l'elettrotecnica e tutto quanto la circonda, nonchè i motori trifasi a rotore avvolto.

Per farla breve, un inverter è da considerarsi un generatore, meglio dire convertitore rotante, ma senza parti in movimento.
A suo tempo la centrale elettrica di Bardonecchia né era un esempio.

Se vi piaciono le locomotive trifasi per via del facsino delle bielle, ammiratele come opera dell'ingegno, ma non come migliore espressione della tecnica ferroviaria.
All'atto pratico, la scelta della trifase fu sostanzialmente politica, per non pagare importanti i diritti su brevetti stranieri, ma poi gli ingegneri italiani ebbero la meglio sulla politica e naquero le E626, e fu tutta un'altra storia.

Una notevole realizzazione mi pare sia stata la CC 14100 SNCF, loco mono-trifase con convertitori rotanti degli anni '50, ma per la tecnologia del tempo diede molti problemi di affidabilità perchè troppo complessa.

Era praticamente un locomotiva a due stadi: La 25 kV di linea alimentava due generatori a numero costante di giri, che a loro volta fornivano la corrente ai motori trifase per la trazione.

Non è proprio così semplice, c'erano anche macchine rotanti per la regolazione in frequenza...

Ho recuperato la spiegazione di principio sul funzionamento della CC 14100 SNCF...



quanto basta per capire che era ingegnosa ma troppo complessa... e sovente andava anche a fuoco...