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Tpl Trieste > Trieste Opicina > Il chopper IGBT: caratteristiche e vantaggi
Testo di PAOLO BUZZI

L'azionamento di tipo a CHOPPER ad IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) consente di applicare ai motori di trazione una tensione media variabile con continuità da zero ad un valore massimo prossimo alla tensione della linea di alimentazione (600 Vdc), realizzando in tal modo avviamenti graduali, confortevoli e non dissipativi di energia e consentendo ai motori di lavorare su una gamma praticamente infinita di curve sforzo-velocità.
La possibilità di applicare coppie motrici e frenanti variabili con continuità consente inoltre lo sfruttamento ottimale dell'aderenza ruota-rotaia, limitando la brusca applicazione di sforzi suscettibili di innescare fenomeni di slittamento o pattinamento, l'eventuale ripresa dei quali è facilitata dalla logica di controllo del chopper.
Dal punto di vista costruttivo, l'azionamento è articolato su due colonne, una per testata e identiche fra loro, ognuna delle quali alimenta entrambe i gruppi (carrelli) di trazione, costituiti da quattro motori a corrente continua ad eccitazione serie, in modo che siano garantiti i seguenti obiettivi:

- riserva di funzionamento intrinseca a bordo del veicolo
- modularità del sistema
- migliore utilizzo delle prestazioni
- semplificata riconfigurazione del sistema
- possibilità di configurazione del chopper in caso di emergenza, tale che lo stesso possa fornire in caso di traino una corrente doppia.

Dunque il sistema di trazione è ridondante, in modo da ridurre praticamente a zero la perdita di corse dovute ad avaria dell'azionamento ed è provvisto, come in uso in tutti i moderni sistemi di trazione, di un interruttore extrarapido per il distacco veloce dell'azionamento dalla linea.
Un filtro è interposto tra il convertitore a chopper e la linea di alimentazione, in modo che siano ridotti i disturbi elettromagnetici (principalmente la quinta e la settima armonica) generati dagli assorbimenti impulsivi del convertitore stesso.
Ognuna delle due colonne preleva corrente mediante il pantografo dalla linea aerea a 600 volt in corrente continua.
E’ inoltre previsto un filtrino a valle dei moduli ad IGBT per contenere il gradiente della tensione al valore previsto dalla normativa per la salvaguardia dei motori di vecchia concezione (i motori installati sulle vetture tramviarie sono originali del 1935 revisionati in classe H).
Fra le caratteristiche del chopper va ricordata che esso mediante la frenatura elettrica recupera energia e la restituisce in linea per le altre vetture; quella non restituibile verrà dissipata da un reostato posto a bordo di ogni veicolo. Oltre a questo la bassa tensione di pilotaggio di tutte le apparecchiature interne alla vettura, mentre il sistema precedente prevedeva tutti gli utilizzatori a 600V (comprese le luci interne).
Notevole è il risparmio economico sui pezzi di ricambio che non devono essere più isolati per 600 volt (ma per una tensione notevolmente inferiore) e sono facilmente reperibili sul mercato rispetto ai componenti per il vecchio controller elettromeccanico.

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