Errekarraren Ariketak Elektrikoak

Definizioa

Elektrikoki aurrera eramaten duen propulsio sistema elektriko trakzio sistema da. Elektrikoa trakzioaren aplikazio nagusia pertsonen eta merkataritza mugimendua da leku batetik bestera. Trakzio sistemen bi mota nagusi daude: fasa bakarreko AC trakzioa eta DC trakzioa.

Elektriko Trakzio Zerbitzuak

Elektriko trakzio zerbitzuak hurrengo moduan klasifikatu daitezke:

• Tren elektrikoak

• Lerro nagusiko trenak

• Hiri inguruko trenak

• Autobus elektrikoak, tranbiak eta troleyak

• Bateria eta eguzki-energiako oinetako bidegileak

Hona hemen elektriko trakzio zerbitzu horien azalpen zehatz bat.

Tren Elektrikoak

Errepide finkoetan ibiltzen diren tren elektrikoak lerro nagusiko trenak eta hiri inguruko trenak bezala zatitu daitezke.

Lerro Nagusiko Trenak
Tren hauek motorrei energia eman dezake modu bietan: goi lerroetatik elektriko lokomotorean edo disel generator set bat bidez disel lokomotorean.

Elektriko lokomotorean, motorra lokomotorean kokatuta dago. Errepidearen ondoan edo gainean instalatutako goi transmisio lerro bat dago. Lokomotorean montatutako korronte kolektoreak konduktore zabala du. Konduktore hau emaneko konduktorearekin harreman elektriko mantentzen du. Emaneko konduktorea kontaktu lerro gisa ezagutzen da. Korronte kolektorearen eta emaneko lerroaren arteko harremana fidagarria izateko, katenaria kabulu eta jario-kabulu erabiltzen dira.

Abiadura handiko trenetan, pantografo kolektore bat erabiltzen da. Pentagonoaren antzera diseinatuta dago, eta horrek izena ematen dio. Kolektoreak konduktore zabala du, muelleen bidez kontaktu lerroarekin sakonduztatuta. Adina arrazoiengatik, konduktore hau kontsumitzen da, eta kontaktu lerroarekin presio konstantea mantentzeko funtzio garrantzitsua du. Presio hau gorabehera bertikalak saihesteko eta elektriko harremana fidagarria mantentzeko beharrezkoa da, trenaren sistemekin harremana jarraitua dutenean.

Fase bakarreko energia emanleku osoan instalatuta dago. Elektrizitatea lokomotorean sartzen da kolektorearen bidez. Ondoren, pasatzen da putzu transformadorearen bobina nagusian eta itzultzen da eremugarriari lokomotoreen gurutzatzean. Transformadorearen bobina sekunduak energia eman dezake potentziomodulatzaileari, eta horrek erreka motorra kargatzen du. Gainera, transformadorearen sekundu-salida sistema laguntzaileei, hala nola zaintza-hotsak eta aire-kondisionatzaile sistema, energia eman dezake.

Hiri Inguruko Trenak
Hiri inguruko trenak, hiri barruko tren gisa ere ezagutzen dira, ibiltarte laburra dituzte. Tren hauek distantzia txikitan gelditzen dira. Abiadura eta dehabilidura hobetzeko, hiri inguruko trenak koach motrizak dituzte. Konfigurazio hau trenaren pisua gehiago neurtzen du erreka gurutzatzeen pisuarekiko totalaren pisuarekin alderatuta.

Koach motrizeko bakoitzak sistema motriz elektriko bat eta pantografo kolektore bat ditu. Normalean, koach motriz eta ez-motrizen arteko arrazoia 1:2 da. Potentzia handiko hiri inguruko trenetan, arrazoia 1:1ra igotzen da. Koach motriz eta trilerren osatutako trenak Electrical Multiple Unit (EMU) tren gisa ezagutzen dira. Hiri inguruko trenen energia eman sistema lerro nagusiko trenetan antolatua dago, baina batzorde askotan desberdintasun bat dago: metro trenak.

Metro trenak sistema DC (korronte zuzen) erabiliz eman dezake energia. Aukera hau aukeratzen da, zuzenketa txikiagoa eskatzen duelako trenaren gorputzaren eta emaneko konduktorearen artean. Gainera, sistema DCk sistemaren potentziomodulatzailearen diseinua sinplifikatzen du, kostua eta konplexutasuna murriztuz. Lurraldeko trenetan bezala, metro trenek ez dute goi transmisio lerro. Energiek eman dezake errepideko railen bidez edo tunelen alde batean instalatutako konduktoreen bidez.

Autobus Elektrikoak, Tranbiak eta Troleyak
Mota hauetako elektriko bidegileek koach motriz bakarrarekin diseinatuta daude. Energiak hartzen dute errepidearen ondoan instalatutako DC (korronte zuzen) goi lerroetatik. Korronte eskerraren neurri txikiagatik, korronte kolektore sistema bat barra bat da, bere amaieran roda kanpoa bat duena, edo bi barra konektatuta arku kontaktu batekin. Kolektore sistema hau oso adostasunez diseinatuta dago, eta elektrizitatearen itzulerarako konduktore gehigarri bat dauka, bidegilearen funtzionamendu jarraitua eta estandarra bermatzeko.

Tranbiak elektrikoki aurrera eramaten diren bidegileak dira, errepide finkoetan ibiltzen direnak. Batzutan, errepideko kapasitatea handitzeko, bi edo gehiago koach triler motriz gabekoak lotzen dira. Bere korronte kolektore sistema autobus elektrikoaren antzera dago. Espezifikoki, elektrizitatearen itzulerak errepideko rail baten bidez egin daiteke. Tranbiak errepide finkoetan ibiltzen direnez, bidegilearen ibilbidea aurretik zehaztuta dago, zerbitzu garbia eta fidagarria ematen duena.

Troleyak materialen transportatzeko erabiltzen dira minetan eta fabrikan. Bidegile hauek errepide finkoetan ibiltzen dira, eta tranbibatik hasierako formak dituzte, forma fisiko bakarra dela soilik desberdintasuna.

Elektriko Trakzio Sistemaren Ezaugarri Garrantzitsuak

Elektriko trakzio sistemaren ezaugarri garrantzitsuak hurrengoak dira:

• Momentu Handiena Eskatzen Da: Trakzio sistemek abiadura eta azelerazio hasierako momentu handia sortu behar dute, bidegilearen pisua handia atera eta abiadura nahi dena lortzeko. Momentu handi hau bidegileak inertzia gainditu eta abiadura efiziente lor dezakeela bermatzen du.

• Fase Bakarreko AC Emanaldiak AC Trakzioan: Ekonomiko arrazoietan oinarrituta, fase bakarreko emanaldi bat erabili ohi da AC (korronte alterno) trakzio sistemetan. Aukera hau infraestruktura, energia sortzaile eta banatzaile kostuak murriztu, eta operazio orokorra finantzoki baliagarriagoa egin.

• Tentsio Aldaketak: Elektriko trakzio sistemetan energia emanaldian tentsio aldaketak nabarmenak dira. Aldaketak espresiboki agertzen dira lokomotoreak emanaldi batetik bestera mugitzen denean, momendorako itsaskadak sortuz. Tentsio aldaketak trakzio sistema funtzionamendu estandarra ekiditeko erraza izan daitezke, beraz, diseinu eta kontrol estrategiak beharrezkoak dira.

• Harmonikoak: AC eta DC trakzio sistemak harmonikoak sartzen dituzte energia iturburuari. Harmoniko hauek telefono lerro eta senailetara eragin dezakete, komunikazio eta senailetatik problemak sor dezaketen. Filtratze eta mitigazio neurriak beharrezkoak dira, interferentziak murrizteko eta zerbitzu kritikoak funtzionatzeko.

• Breketak: Trakzio sistemak dinamika breketetan oinarritzen dira, bidegilearen energia kinetikoa energia elektriko bihurtzen duen sistema. Energia hau kalore gisa dissipatzen da edo iturburura itzultzen da. Bidegilea gurutzatzean, mekaniko breketak erabiltzen dira, segurtasuna bermatzeko.

Elektriko Trakzio Sistemaren Zikloa

Elektriko trakzio sistemaren zikloa abiadura-denbora kurben eta indar-tentsio-denbora diagramen bidez ulertzeko modu ona da. Kontsideratu trakzio sistema bi geltoki artean ibiltzen denean. Hastapeneko trenak azeleratzen hasten du indar maximoko eraginean. Azelerazio fasean, sistema energiaren balio linealki handitzen du, inertzia gainditu eta aurrera joateko beharrezkoa den energia adierazten du.

Denboran t1, trakzio sistema abiadura oinarrira iritsi da, eta batera indar maximoko balioa lortu da. Ondoren, azelerazioa indar konstante batean geratzen da. Abiadura handitzen doanean, indar eta azelerazio handitzen doaz.

Denboran t2, sistema indar osoa lortu du, eta orduan abiadura konstantea lortzen da. Azelerazio prozesua 0-tik t2ra bi etapeetan banatzen da. 0-tik t1ra, azelerazioa indar konstante batean egiten da, sistema indar birakorraren berdina ematen du. Ondoren, t1-tik t2ra, azelerazioa indar konstante batean egiten da, abiadura handitzen doanean, indar handitzen doaz.

Denboran t2-tik t3ra, tren abiadura konstante batean ibiltzen da. Hona hemen "libreko ibiltzea" deituriko fasea. Fase honetan, trenak ibiltzea jarraitu eta indar resistenteen artean balantza bat lortzen du, ibiltzea efizientea eta konstantea izateko.

Denboran t4, breket sistema aktibatzen da. Ekintza honek desazelerazio kontrolatua abiarazten du, trenaren abiadura graduan murriztuz, eta azkenik geltoki hurrengora heldu arte gelditzen da, pertsonen edo merkaturaren transportazioa jarraitu ahal izateko.