Elektrik Traction Sürücüleri

Tərif

Elektrik enerjisini istifadə edərək irəliləməni təmin edən sürüş cihazı elektrik sürüş cihazı kimi tanınır. Elektrik sürüş cihazlarının əsas tətbiqlərindən biri insan və məhsulların bir yerdən başqa yere çatdırılmasıdır. Sürüş cihazları əsasən iki növə ayrılır: birfazlı AC sürüş cihazı və DC sürüş cihazı.

Elektrik Sürüş Xidmətləri

Elektrik sürüş xidmətləri ümumiyyətlə aşağıdakı kateqoriyalara bölünür:

• Elektrik demiryolu qatarları

• Əsas Demiryolu Qatarları

• Qəribə Rayon Qatarları

• Elektrik avtobusları, tramvaylar və troleybüsler

• Batareya və solar enerji ilə gücü olan nəqliyyat vasitələri

Aşağıda bu elektrik sürüş xidmətlərinin ətraflı izahı verilmişdir.

Elektrik Demiryolu Qatarları

Sabit raylarda hərəkət edən elektrik demiryolu qatarları əsas demiryolu qatarları və qəribə rayon qatarlarına bölünür.

Əsas Demiryolu Qatarları
Bu qatarlarda motora güc iki yolla təmin olunur: ya elektrik lokomotivindən üstündən gələn hətti ilə, ya da dizel lokomotivindən dizel generator seti vasitəsilə.

Elektrik lokomotivdə sürüş motoru özü lokomotivdə yerləşir. Demiryolunun yanına və ya üstündə hətt dövrə sistemi qurulur. Lokomotivdə konduktor lento ilə donatılmış elektrik toplayıcı quraşdırılır. Bu konduktor lent hətt dövrəsi üzərində sürünür, bu sayədə elektrik gücün lokomotiva təmin edilməsi təmin edilir. Hətt dövrəsi adətən kontakt ipi kimi tanınır. Toplayıcı və hətt dövrəsi arasındakı etibarlı bağlantı üçün katener ipi və düşürücü ip istifadə olunur.

Yüksek sürətli qatarlarda pantograf toplayıcısı istifadə olunur. Bu unikal dizayn ona onun adını verir. Toplayıcı, yayların vasitəsiylə kontakt ipinə sıxışdırılan konduktor lento ilə donatılmışdır. Adətən çəlikdən hazırlanmış bu konduktor lento, özü və kontakt ipi arasındakı sabit təzyiqi saxlamağa kömək edir. Bu sabit təzyiq, yüksək sürətli qatarın sürətli hərəkəti zamanı dikey titrəmələrə mane olmaq, etibarlı və stabilləşdirilmiş elektrik bağlantıyı təmin etmək üçün vacibdir. Bu etibarlı bağlantı, qatarın elektrik sistemlərinə bərpa olunan gücün axınına zərbə verməyə və pərformansının təhlükəsiz və effektiv olması üçün vacibdir.

Bütün demiryol boyunca birfazlı elektrik güc təmin edilir. Elektrik enerjisi toplayıcı vasitəsilə lokomotive girir. Daha sonra, güc transformatorunun birinci bobinindən keçirilir və lokomotiv tekerlərlərinin vasitəsiylə güc təminatının zemininə qayıdır. Gücün ikinci bobinindən alınan elektrik gücü, sürüş motorunu sürətə gətirmək üçün güc modulyatoruna təmin olunur. Bununla birlikdə, transformatorun ikinci çıxışı, soğutma ventilatorları və kondisioner sistemləri kimi köməkçi cihazları da təmin edir.

Qəribə Rayon Qatarları
Qəribə rayon qatarları, kiçik məsafələrə hərəkət edən və nisbətən yaxın aralıklarla duran qatarlardır. Tez ivmələ və aksivmələ üçün qəribə rayon qatarları motorlu vagonlardan ibarətdir. Bu konfiqurasiya, sürüş tekerlərinin ağırlığının umumi qatar ağırlığına nisbətini artırır.

Hər bir motorlu vagon elektrik sürüş sistemi və pantograf toplayıcı ilə donatılmışdır. Adətən, motorlu və motorlu olmayan vagonlar 1:2 nisbətində istifadə olunur. Yüksək gücü olan qəribə rayon qatarları üçün bu nisbət 1:1-a artırılabilir. Motorlu və traile vagonlardan ibarət qatarlar EKU (Elektrik Kombinasiya Ünitesi) qatarları kimi tanınır. Qəribə rayon qatarları üçün güc təminat mekanizmi əsas demiryolu qatarlarına oxşardır, ancaq bir fərq var: zərərə gedən qəribə rayon qatarları.

Zərərə gedən qatarlar doqquz mənbəli (DC) güc təminat sistemindən istifadə edirlər. Bu seçim, DC təminat sistemlərinin gücü təmin edən şəbəkə və qatar bedeni arasında daha az boşluq tələb etdiyinə bənzər. Ayrıca, DC sistemlər güc modulyatorunun dizaynını sadələşdirir, bu da onun mürəkkəbliyini və qiymətini azaldır. Zərərə gedən qatarlar, yerə gedən qatarlardakı kimi, üstündən gələn hətt dövrələrindən istifadə etmir. Bunun əvəzinə, güc ya işıqlandırma raya və ya tuneldenin bir tərəfində qurulmuş şəbəklərdən təmin olunur.

Elektrik Avtobuslar, Tramvaylar və Troleybüsler
Bu növ elektrik vasitələr adətən bir motorlu vagon dizaynına malikdir. Onlar, yolun yaxınlığında qurulmuş aşağı voltajlı DC üstündən gələn hətt dövrələrindən güc alırlar. Nisbətən aşağı amperiyyat tələbləri nəticəsində, elektrik toplanması üçün mekanizm adətən bir rodun ucunda kanallı teker ilə donatılmış və ya iki rodun kontakt qövsü ilə bağlı olduğu bir sistemdir. Toplayıcı sistemi, elektrik gücün geri dönüşünü təmin etmək üçün ekstra şəbəkə ilə birgə inkişaf etdirilmişdir, bu da vasitənin işləməsi üçün sabit və davamlı güc təminatını təmin edir.

Tramvaylar, raylarda hərəkət edən və adətən bir motorlu vagondan ibarət olan elektrik gücü ilə işləyən nəqliyyat vasitəsidir. Bəzən, səyahətçilərin sayı artırılması üçün iki və ya daha çox qüvvəsiz traile vagon əlavə olunur. Onların elektrik toplanması sistemi elektrik avtobuslara bənzəyir. Qeyd edək ki, elektrik gücün geri dönüşü bir ray vasitəsilə təmin edilə bilər. Tramvaylar sabit raylarda hərəkət edir, bu da onların yolda müəyyən və etibarlı bir nəqliyyat xidməti təmin etməsinə imkan verir.

Elektrik troleybüsleri, əsasən mağlalar və fabrikalarda materialların nəqliyyatı üçün istifadə olunur. Bu vasitələr əsasən raylarda hərəkət edir və tramvaylarla bir çox oxşarlıqlara malikdir, ancaq fiziki forması fərqlidir.

Elektrik Sürüş Cihazlarının Mühüm Xüsusiyyətləri

Aşağıda elektrik sürüş cihazlarının mühüm xüsusiyyətləri ətraflı şəkildə izah olunmuşdur:

• Yüksək Momen Tələbi: Sürüş cihazları, ağır vasitəni sürətə endirmək və təzələmək üçün başlanğıc və ivmələmə mərhələlərində böyük momen təmin etməlidir. Bu yüksək momen tələbi, qatarın və ya başqa sürüş vasitəsinin inerciyi üstələrək tələb olunan sürəti effektiv şəkildə təmin etməsinə kömək edir.

• Alternativ Dəyişən Akım (AC) Sürüşündə Birfazlı Elektrik Təchizat: İqtisadiyyat nöqtəsindən görə, alternativ dəyişən akım (AC) sürüş sistemlərində birfazlı elektrik təchizat adətən istifadə olunur. Bu seçim, infrastruktur, elektrik təchizatının təmin edilməsi və paylanması ilə bağlı maliyyə xərclərini azaldır, bu da ümumi operasiyanı daha maliyyəvi olaraq cazibəli edir.

• Gerilim Dalgalanmaları: Elektrik sürüş sistemlərində elektrik təchizatı müxtəlif gerilim dalgalanmalarına məruz qalır. Bu dalgalanmalar, lokomotiv bir təchizat hissəsindən digərinə keçdiyi zaman müxtəlif vaxt anında təkrarlanır. Bu gerilim dəyişiklikləri, sürüş təchizatının stabil işləməsinə zərbə vurur və onların təsirini minimala endirmək üçün dikkatli dizayn və idarəetmə strategiyalarına ehtiyac yaratır.

• Armonik Təsirlər: Həm AC, həm də DC sürüş sistemləri elektrik mənbəyinə harmoniklər təqdim edir. Bu harmoniklər, yanacaq telefon xətləri və siqnal sistemlərinə təsir edə bilər, bu da kommunikasiya və siqnal altyapısının işini zədələyə bilər. Bu təsirləri minimala endirmək və bu mühüm xidmətlərin düzgün işləməsini təmin etmək üçün uyğun filtrləmə və azaltma tədbirləri lazımdır.

• Fren Usturları: Sürüş cihazları əsasən dinamik frenləndirməyə, yəni hərəkət edən vasitənin kinetik enerjisini elektrik enerjisine çevirən sistemə, ya bu enerjiyi istilik kimi dissipasiya edən, ya da onu elektrik şəbəkəsinə qaytararaq güvəndirirlər. Bununla birlikdə, vasitə durduqda, mexaniki frenlər, emal şərtlərində təhlükəsiz və etibarlı dayanma və saxlama qabiliyyətinin təmin edilməsi üçün istifadə olunur.

Elektrik Sürüş Cihazlarının İş rejimi

Elektrik sürüş cihazının iş rejimi, sürət-zaman qeydləri və güc-momen-zaman diaqramları analizi vasitəsiylə etibarlı şəkildə anlaşıla bilər. Məsələn, düz bir marşrutda iki ardıcıl stansiya arasında işləyən bir sürüş cihazı düşünün. Başlanğıcda, qatar maksimum mövcud momenlə ivmələnir. Bu ivmələmə mərhələsində, sürüş cihazının gücü artan sürətlə linear olaraq artar, bu da inerciyi yenmək və vasitəni irəlilətmək üçün tələb olunan enerjinin göstəricisidir.

Vaxt t1-də, sürüş cihazı bazalı sürətini və eyni zamanda maksimum icazə olunan gücü elənir. Sonra, daha da ivmələmə sabit-gücü şərtlərində davam edir. Bu mərhələdə, sürət davam edərkən, hem momen, hem də ivmələmə yavaş-yavaş azalır.

Vaxt t2-də, sürüş cihazının momeni yük momeninə bərabər olur, bu da sabit sürətin təmin edilməsinə gətirir. 0-dan t2-ə qədər ivmələmə mərhələsi iki ayrı mərhələyə bölünə bilər. 0-dan t1-ə qədər, ivmələmə sabit momenlə təmin edilir, burada sürüş cihazı sürəti tez-tez artırmaq üçün daimi bir dövrəvi tətbiq edir. Sonra, t1-dən t2-ə qədər, ivmələmə sabit-gücü rejimində davam edir. Burada, sürət artıqca, sürüş cihazı sabit gücü saxlamaq üçün momeni tərk edir, bu da azalan ivmələmə sürətini t2-də yük momeni ilə mütəyənniyyətə gəldiyi vaxta qədər təmin edir.

Vaxt t2 və t3 arasında, qatar sabit sürət və sabit sürüş gücü ilə işləyir. Bu dövrə "özgür hərəkət" dövrəsi kimi tanınır. Bu mərhələdə, qatar marşrut boyunca sürtünmələrə qarşı təkmillik və effektiv hərəkət təmin edərək marşrut boyunca sualı saxlayır.

Vaxt t4-də, frenləndirmə sistemi aktivləşdirilir. Bu hərəkət, qatarın sürətini kontrollü şəkildə azaltmağa başlayır, sonunda növbəti stansa qədər tamamilə durdurur, növbəti səyahətçiləri qəbul etmək və ya yükü nəzarət olunan məkanına çatdırmaq üçün hazırdır.