Dlaczego warto stosować silniki prądu stałego do napędzania wind?

9

W tym artykule w New York Times napisano, że 14 listopada 2007 roku skonsolidowana spółka Edison zakończyła dostarczanie prądu stałego do kilku pozostałych budynków, które używały ich do uruchamiania wind.

Nie rozumiem, dlaczego byłyby windy zasilane prądem stałym.

Tak, pod koniec XIX lub na początku XX wieku sprzęt DC był dość popularny, ale jest mało prawdopodobne, że winda przetrwałaby sto lat, a wszystkie windy, na które mogłem znaleźć informacje, teraz działają na AC.

Również prąd stały jest zwykle preferowany dla łatwiejszej kontroli obrotów (jak w pociągach, tramwajach itp.), Ale nie jest to problemem w przypadku wind - zwykle używają dwubiegowych silników prądu przemiennego trójfazowego, a prędkości zmieniane są poprzez zmianę liczby biegunów.

Dlaczego wciąż byłyby windy na DC?

sharptooth
źródło
4
Brzmi jak typowy problem, z którym boryka się wiele firm ... W związku z tym łatwiej jest uzyskać budżet na utrzymanie, niż na coś ulepszyć.
Kellenjb,
5
Jest mało prawdopodobne, aby zbudowana dziś winda przetrwała sto lat.
Kaz
1
@Kellenjb: Może, ale utrzymanie stuletniego silnika prądu stałego nie brzmi tak łatwo.
sharptooth
4
Wiele typów silników prądu przemiennego, które są dziś uważane za pewnik, prawdopodobnie nie istniało, gdy zainstalowano niektóre windy zasilane prądem stałym. Sposób, w jaki napisanych jest wiele przepisów budowlanych, właściciel budynku często może nadal korzystać z systemu, który został zbudowany wbrew nowoczesnym praktykom, pod warunkiem, że nie zostaną w nim wprowadzone żadne istotne zmiany, ale nie może dokonać żadnych większych zmian bez dostosowania go do nowoczesnych standardów (które w wielu przypadkach wymagałoby wymiany prawie wszystkiego). Przejście z AC na DC byłoby prawdopodobnie uważane za wystarczająco istotną zmianę, aby uruchomić taki wymóg.
supercat
Byłem związany z instytucją założoną w 1839 r. I windą z prawdopodobnie 1927 r. Byliśmy ostatnim klientem DC w mieście. Wierzę, że firma użyteczności publicznej pomogła w pokryciu kosztów konwersji po zakończeniu dostaw prądu stałego.
user207421,

Odpowiedzi:

35

Stuletnie silniki były dobrze zbudowane! I prawdopodobnie zaprojektowany zachowawczo, ponieważ elektryczność była nowa; nie wiedzieli, które rogi można bezpiecznie przeciąć.

W tamtych czasach wszystko, co mechaniczne, zostało zaprojektowane z myślą o łatwej konserwacji; nakrętki, śruby, sworznie stożkowe; proste narzędzia do rozbierania całości na części, dostosowywania pod kątem zużycia, ponownego montażu i użytkowania przez kolejne 10000 mil. Skończyły Ci się części? Zmień kolejną, aby dopasować!

Miałem tokarkę z 1910 roku, która wciąż mogła się obracać w granicach około 0,002 "(zamieniłem ją na model z 1928 roku!), A mój zegarek z lat 40. zachowuje bardzo dobry czas.

W dobie stosunkowo taniej siły roboczej i drogich materiałów miało to sens. Kto wie, może kiedyś tam skończymy!

Tymczasem warto przestudiować, jak powstają przedmioty z innej epoki; częściowo po to, by utrzymać umiejętności przy życiu, a częściowo dlatego, że dobra inżynieria to dobra inżynieria z dowolnej epoki.

Tylko dla wyjaśnienia, ponieważ wydaje się, że to uderzyło w nerwy: nie utożsamiam długiego życia z dobrą inżynierią. To, co czyni te silniki dobrą inżynierią, to umiejętność, z jaką osiągały swoje cele projektowe przy użyciu materiałów i technik dostępnych w tym czasie.

A długie życie prawie na pewno było jednym z nich; niezawodność (nie mierzona jako MTTF, ale stosunek MTTF do MTTR), tj. łatwa naprawa i wydajność. Zamiana silników na naprawę nie jest problemem; wymiana szczotek, wymiana łożysk lub (ważna praca!) przewinięcie silnika było tym, co się stało - i do czego silniki zostały zaprojektowane. Teraz TERAZ w pewien sposób naprawiamy rzeczy, wymieniając silniki.

W ciągu ostatnich stu lat nie poprawiliśmy tak dużo sprawności 92% silnika, ale robimy to przy znacznie mniejszej zawartości miedzi i żelaza. Równie dobrze możemy podziwiać nowoczesny silnik bezszczotkowy z uszczelnionymi łożyskami i bez konserwacji przez dziesięć lat; oboje mogą nas czegoś nauczyć.

Brian Drummond
źródło
4
+1 za „dobra inżynieria to dobra inżynieria z każdej epoki”.
Shamtam
1
Sądzę, że największą zmianą nie była relacja cenowa między robocią a surowcami, ale różnica między pracą wymaganą do wyprodukowania 10 000 indywidualnie określonych części w porównaniu do 10 000 identycznych części; gdyby firmy były zainteresowane taką rzeczą, mogłyby wykorzystać ciągłe udoskonalenia technologii, aby nieco cofnąć wahadło. Jeśli firma ma precyzyjne specyfikacje swoich części w formacie do odczytu maszynowego, koszty wymiany niestandardowych maszyn mogą spaść w miarę ulepszania urządzeń CAM.
supercat
1
heh - nie określiłem ludzkiej pracy! (jak to na zapisanie?) Z pewnością CAM jest jednym ze sposobów zmiany równowagi.
Brian Drummond,
2
@Shamtam: Myślę, że powodem, dla którego wiele stuletnich rzeczy wciąż istnieje, jest to, że jedynym sposobem na zbudowanie czegoś, co byłoby w 99% pewne, że przetrwa przez 20 lat, było zbudowanie tego w taki sposób, aby istniało znaczne prawdopodobieństwo trwające 100. Chociaż fajnie jest mieć relikwie, które zostały zbudowane jak czołgi i wciąż się wzmacniają, pieniądze, które są wydawane na budowanie czegoś, co będzie trwać daleko poza punkt, w którym zostaną złomowane, ponieważ zbędne są pieniądze, których nie można wydać na inne rzeczy .
supercat
2
„Tymczasem warto przestudiować, w jaki sposób powstają przedmioty z innej epoki; częściowo po to, aby utrzymać umiejętności przy życiu, a częściowo dlatego, że dobra inżynieria to dobra inżynieria, z dowolnej epoki”. Uznanie dla tego!
Anshul
7

Myślę, że powodem są silniki prądu stałego, gdy połączone szeregowo (zwora i cewki polowe) mają wysoki moment obrotowy przy niskiej prędkości (w tym 0), co dobrze pasuje do wind, pociągów i trakcji.

Joan
źródło
7

San Francisco posiada również istniejącą sieć prądu stałego, która zasila stare windy.

Myślę, że odpowiedź jest znacznie bardziej przyziemna ...

We wczesnych dniach przenoszenia mocy doszło do walki Edison vs. Westinghouse DC vs. AC, a Edison był zwolennikiem DC (Edison promował krzesło elektryczne częściowo, aby pokazać, jak niebezpieczne jest AC). Było to znane jako „wojna prądów”.

Jest prawdopodobne, że jest to tylko chwila, gdy niektóre miasta zaczęły od sieci dystrybucji prądu stałego.

Ważna wskazówka jest taka, że ​​to Con Ed dostarcza moc ...

z artykułu w magazynie o widmie IEEE z listopada 2012 r. autorstwa Petera Farleya

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jest coś więcej o uzwojeniu silników na windach. Dynama wytwarzają prąd stały.

symbol zastępczy
źródło
2

Silnik prądu stałego zapewnia wysoki moment rozruchowy przy mniejszej liczbie stanów nieustalonych, a także umożliwia zmianę prędkości w różnych zakresach i łatwe sterowanie za pomocą kontroli napięcia twornika i kontroli strumienia. w przypadku silnika indukcyjnego prądu zmiennego, jeśli zmienisz liczbę biegunów, zwiększy on prędkość synchroniczną silnika, aby kontrolować prędkość, wymaga zewnętrznego automatycznego transformatora, co zwiększa koszt.

Paulraj
źródło