Pangilid sa Elektrisidad

Pahayag

Ang drive nga gamiton ang elektrisidad aron mopadulong mao ang gipangutana nga electric traction drive. Ang usa ka primary nga aplikasyon sa electric drive mao ang pagtransporte sa mga tawo ug mga butang gikan sa usa ka dapit ngadto sa uban pa. Ang mga traction drive adunay duha ka pangunahan nga klase: ang single - phase AC traction drive ug ang DC traction drive.

Electric Traction Services

Ang mga electric traction services mahimong makatubag sa sumala:

• Electric trains

• Main - Line Trains

• Suburban Trains

• Electric buses, trams, ug trolleys

• Battery ug solar - powered vehicles

Ania ang detalyado nga pahayag alang sa mga electric traction services.

Electric Trains

Ang electric trains, nga nagpadayon sa fixed rails, masubdivide pa sa main - line trains ug suburban trains.

Main - Line Trains
Sa kini nga mga tren, ang kapangyarihan nailhan sa motor sa usa ka kaugalingon nga paagi: kasagaran gikan sa overhead line sa electric locomotive o pinaagi sa diesel generator set sa diesel locomotive.

Sa electric locomotive, ang driving motor nahimutang sa loob mismo sa locomotive. Ang overhead transmission line giinstall sa sulod o sa itaas sa railroad track. Ang current collector, nga may conductor strip, gilapyo sa locomotive. Kini nga conductor strip moglisod sa supply conductor, sukad na nagsiguro sa electrical contact sa pagitan sa power supply ug sa locomotive. Ang supply conductor kasagaran gitawag og contact wire. Aron sigurado ang koneksyon sa current collector ug sa supply wire, gigamit ang catenary cables ug dropper wires.

Sa high - speed trains, gigamit ang pantograph collector. Sa wala molihok nga disenyo, kini gitawag og pentagon. Ang collector mayda konduktor strip nga gibuntog sa contact wire pinaagi sa springs. Kasagaran gihimo sa steel, kini nga conducting strip importante sa pagpanalipod sa consistent nga presyon sa pagitan sa iya ug sa contact wire. Kini nga constant nga presyon importante aron maprevent ang vertical oscillations, sukad na nagsiguro sa stable ug reliable nga electrical connection samtang ang high - speed train nagpadayon sa rapid nga bilis. Kini nga stable nga koneksyon importante aron maprotektahan ang uninterrupted nga power supply sa electrical systems sa tren, sukad na nagsiguro sa smooth ug efficient nga operasyon.

Ang single - phase power supply giinstall sa tanang railway track. Ang electric current mobati sa locomotive pinaagi sa collector. Suad niya mopaso sa primary coil sa step - down transformer ug mobalik sa ground sa power supply pinaagi sa wheels sa locomotive. Ang secondary coil sa power transformer maghatag og power sa power modulator, nga suad na moguide sa traction motor. Sa daghan pa, ang secondary output sa transformer maghatag og power sa auxiliary devices sama sa cooling fans ug air - conditioning systems.

Suburban Trains
Ang suburban trains, kasagaran gitawag usab og local trains, designado para sa short - distance travel. Kini nga tren nagdumili sa dako nga bilang sa stops sa close intervals. Aron mapataas ang acceleration ug deceleration performance, ang suburban trains mayda motorized coaches. Kini nga configuration nag-increase sa proportion sa tren's weight nga gicarry sa driving wheels relative sa total tren weight.

Ang kada motorized coach mayda electric drive system ug pantograph collector. Kasagaran, ang motorized ug non - motorized coaches gigamit sa ratio nga 1:2. Para sa high - power suburban trains, kini nga ratio mahimong madaghan hangtod 1:1. Ang mga tren nga gicompose sa motorized ug trailer coaches gitawag og Electrical Multiple Unit (EMU) trains. Ang power supply mechanism sa suburban trains sama sa main - line trains, pero mayda usa ka notable exception: underground suburban trains.

Ang underground trains gigamit sa direct - current (DC) power supply system. Kini nga choice kasagaran tungod kay ang DC supply systems require less clearance sa pagitan sa power conductor ug sa tren body. Giuli pa, ang DC systems simplehan ang design sa power modulator, sukad na nagsiguro sa pagbawas sa complexity ug cost. Wala gayud ang above - ground trains, ang underground trains wala magamit ang overhead transmission lines. Naka substitute, ang power gi-supply pinaagi sa running rails o gikan sa conductors nga gi-install sa usa ka bahin sa tunnel.

Electric Buses, Trams and Trolleys
Kini nga mga tipo sa electric vehicles kasagaran mayda single - motor - driven coach design. Sila mogatok sa power gikan sa low - voltage DC overhead lines nga giinstall sa tabi sa road. Gikan sa relatively low current requirements, ang current collection mechanism kasagaran consist sa rod nga mayda grooved wheel sa iyang end, o duha ka rods nga giconnect pinaagi sa contact bow. Ang collector system engineered aron highly flexible, ug mayda additional conductor aron mapasabot ang return sa electrical current, sukad na nagsiguro sa stable ug continuous power supply para sa operasyon sa vehicle.

Ang trams mao ang usa ka tipo sa electric - powered vehicle nga nagpadayon sa rails ug kasagaran consist sa single - motor coach. Sa ilang mga kaso, duha o sunod pa nga unpowered trailer coaches gilapyo aron mapataas ang passenger capacity. Ang ilang current collection system sama sa electric buses. Notably, ang return path sa electrical current mahimong maisyu pinaagi sa usa ka rail. Tungod kay ang trams nagpadayon sa fixed rails, ang ilang routes sa road predetermined, sukad na nagsiguro sa reliable ug consistent nga transportation service.

Ang electric trolleys kasagaran gigamit para sa pagtransporte sa materials sa mines ug factories. Kini nga mga sasakyan kasagaran nagpadayon sa rails ug mayda damu nga similarities sa trams, ang main difference mao ang ilang physical shape.

Important Features of Electric Traction Drives

Ang key characteristics sa electric traction drives elaborated below

• High Torque Requirement: Ang traction drives kinahanglan mogenerate og substantial torque sa starting ug acceleration phases aron mopadulong sa heavy mass sa vehicle. Kini nga high - torque demand siguro nga ang tren o uban pa nga traction vehicle makapasar sa inertia ug maabot ang desired speed efficiently.

• Single - Phase AC Supply in AC Traction: Tungod sa economic considerations, ang single - phase power supply kasagaran gigamit sa alternating - current (AC) traction systems. Kini nga choice helpful sa pagbawas sa costs related sa infrastructure, power generation, ug distribution, sukad na nagsiguro sa overall operation mas financially viable.

• Voltage Fluctuations: Ang power supply sa electric traction systems experience significant voltage fluctuations. Kini nga fluctuations particularly pronounced khi ang locomotive mobati gikan sa usa ka supply section ngadto sa uban pa, often resulting sa momentary discontinuities. Kini nga voltage variations can pose challenges sa stable operation sa traction equipment ug require careful design ug control strategies aron mapadayon ang ilang epekto.

• Harmonic Interference: Both AC ug DC traction systems inject harmonics sa power source. Kini nga harmonics can interfere sa nearby telephone lines ug signal systems, potentially causing disruptions sa communication ug signaling infrastructure. Adequate filtering ug mitigation measures essential aron mapababa kini nga interference ug ensure proper functioning sa critical services.

• Braking Systems: Ang traction drives mainly rely sa dynamic braking, nga convert sa kinetic energy sa moving vehicle sa electrical energy, either dissipating isip heat o feeding back sa power grid. Additional, mechanical brakes gigamit khi ang vehicle stationary aron provide reliable stopping ug holding capabilities, ensuring safety sa all operating conditions.

Duty Cycle of Electric Traction Drives

Ang duty cycle sa electric traction drive mahimong ma-understand sa analysis sa speed - time curves ug power - torque - time diagrams. Consider a traction drive operating between two consecutive stations on a level track. At the start, ang tren accelerate pinaagi sa maximum achievable torque. During this acceleration phase, ang power consumption sa drive increases linearly with the rising speed, reflecting the energy required to overcome inertia ug propel the vehicle forward.

At time t1, ang traction drive reaches its base speed, ug simultaneously, ang maximum allowable power attained. Following this, further acceleration proceeds under a constant - power condition. As the speed continues to increase during this phase, both the torque ug the acceleration gradually decrease.

By time t2, ang drive torque becomes equal sa load torque, at which point a steady speed achieved. The acceleration process from 0 to t2 can be divided into two distinct stages. From 0 to t1, the acceleration characterized by a constant torque, where the drive applies a consistent rotational force to rapidly build up speed. Then, from t1 to t2, the acceleration occurs under a constant - power regime. Here, as the speed rises, the drive sacrifices torque to maintain the fixed power output, resulting in a diminishing acceleration rate until the equilibrium with the load torque established at t2.

Between time t2 and t3, the train maintains a constant speed while operating at a steady drive power. This period referred to as the free - running phase. During this stage, the train glides smoothly along the track, with the driving force precisely balancing the resistive forces, ensuring a consistent ug efficient motion.

When the appropriate moment arrives at time t4, the braking system engaged. This action initiates a controlled deceleration process, gradually reducing the train's speed until it eventually comes to a halt at the next station, ready to serve the next batch of passengers or transport its cargo to the intended destination.