Panghihikap ng Elektriko

Pangungusap

Isa sa mga drive na gumagamit ng elektrikong lakas upang magpadala ng paggalaw ay kilala bilang electric traction drive. Isa sa pangunahing aplikasyon ng isang electric drive ang paglipat ng tao at kalakal mula sa isang lugar patungo sa isa pa. Ang mga traction drives ay pangunahing nakaklase sa dalawang uri: ang single - phase AC traction drive at ang DC traction drive.

Mga Serbisyo ng Electric Traction

Ang mga serbisyo ng electric traction ay maaaring malaking nakaklase bilang sumusunod:

• Electric trains

• Main - Line Trains

• Suburban Trains

• Electric buses, trams, at trolleys

• Battery at solar - powered vehicles

Ang sumusunod ay isang detalyadong paliwanag ng mga serbisyo ng electric traction na ito.

Electric Trains

Ang mga electric trains, na kumakatawan sa mga fixed rails, ay mas lalo pang naka-subdivide sa main - line trains at suburban trains.

Main - Line Trains
Sa mga tren na ito, inililipad ang lakas sa motor sa isang ng dalawang paraan: mula sa overhead line sa isang electric locomotive o sa pamamagitan ng diesel generator set sa isang diesel locomotive.

Sa isang electric locomotive, naka-install ang driving motor sa loob mismo ng locomotive. Isinasagawa ang overhead transmission line sa tabi o sa itaas ng riles ng tren. Mayroong current collector, na may conductor strip, na naka-mount sa locomotive. Ang conductor strip na ito ay sumisigaw sa supply conductor, kaya't pinapanatili ang electrical contact sa pagitan ng power supply at ng locomotive. Ang supply conductor ay karaniwang tinatawag na contact wire. Upang matiyak ang isang maasintas na koneksyon sa pagitan ng current collector at ng supply wire, ginagamit ang catenary cables at dropper wires.

Sa high - speed trains, ginagamit ang pantograph collector. Ang hugis nito, tulad ng pentagon, ang nagbibigay ng pangalan dito. Ang collector ay may conducting strip na napipindot nang mahigpit sa contact wire sa pamamagitan ng mga spring. Karaniwang gawa sa bakal, ang conducting strip na ito ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng consistent pressure sa pagitan nito at ng contact wire. Kailangan ito upang maiwasan ang vertical oscillations, at tiyakin ang isang stable at reliable na electrical connection habang ang high - speed train ay umuusbong nang mabilis. Mahalaga ang stable na koneksyon na ito para sa walang pagkakabigo na power supply sa mga electrical systems ng tren, na nagpapahusay ng smooth at efficient na operasyon.

Isinasagawa ang single - phase power supply sa buong railway track. Pumasok ang electric current sa locomotive sa pamamagitan ng collector. Pagkatapos, lumilipad ito sa pamamagitan ng primary coil ng step - down transformer at bumabalik sa ground ng power supply sa pamamagitan ng mga gulong ng locomotive. Ang secondary coil ng power transformer ay nagbibigay ng lakas sa power modulator, na sa kanyang pagkakataon ay nagpapadala ng traction motor. Bukod dito, ang secondary output ng transformer ay nagbibigay ng lakas sa mga auxiliary devices tulad ng cooling fans at air - conditioning systems.

Suburban Trains
Ang mga suburban trains, na karaniwang tinatawag ring local trains, ay disenyo para sa short - distance travel. Ang mga tren na ito ay madalas tumigil sa malapit na distansya. Upang mapabuti ang acceleration at deceleration performance, ang mga suburban trains ay may mga motorized coaches. Ang configuration na ito ay nagpapataas ng proporsyon ng bigat ng tren na sinasalo ng mga driving wheels sa kabuuang bigat ng tren.

Bawat motorized coach ay may electric drive system at pantograph collector. Karaniwan, ang ratio ng motorized at non - motorized coaches ay 1:2. Para sa high - power suburban trains, maaaring ito ay tumaas hanggang 1:1. Ang mga tren na binubuo ng motorized at trailer coaches ay kilala bilang Electrical Multiple Unit (EMU) trains. Ang power supply mechanism para sa suburban trains ay katulad ng main - line trains, ngunit may isang mahalagang pagkakaiba: ang underground suburban trains.

Ginagamit ng mga underground trains ang direct - current (DC) power supply system. Ito ay dahil sa kailangan lamang ng kaunti na clearance sa pagitan ng power conductor at ng katawan ng tren. Bukod dito, ang DC systems ay nagpapadali ng disenyo ng power modulator, na nagbabawas ng kanyang komplikado at cost. Hindi tulad ng above - ground trains, hindi ginagamit ng underground trains ang overhead transmission lines. Sa halip, inililipad ang lakas mula sa running rails o mula sa mga conductor na naka-install sa isang bahagi ng tunnel.

Electric Buses, Trams at Trolleys
Ang mga uri ng electric vehicles na ito ay karaniwang may single - motor - driven coach design. Kumukuha sila ng lakas mula sa low - voltage DC overhead lines na naka-install sa tabi ng daanan. Dahil sa relatibong mababang current requirements, ang current collection mechanism kadalasan ay binubuo ng isang rod na may grooved wheel sa dulo nito, o dalawang rods na naka-connect sa pamamagitan ng contact bow. Ang collector system ay inihanda upang maging highly flexible, at kasama ang isang additional conductor upang mapabilis ang pagbabalik ng electrical current, na nagpapataas ng stable at continuous power supply para sa operasyon ng sasakyan.

Ang mga trams ay isang uri ng electric - powered vehicle na kumakatawan sa riles at karaniwang binubuo ng single - motor coach. Sa ilang kaso, dalawa o higit pang unpowered trailer coaches ang naka-attach upang mapataas ang kapasidad ng pasahero. Ang kanilang current collection system ay katulad ng electric buses. Notably, ang return path para sa electrical current ay maaaring itatag sa pamamagitan ng isang ng mga riles. Bilang ang trams ay kumakatawan sa fixed rails, ang kanilang mga ruta sa daanan ay pre-determined, nagbibigay ng isang reliable at consistent na transportation service.

Ang mga electric trolleys ay pangunahing ginagamit para sa transportasyon ng materyales sa loob ng mga mina at pabrika. Ang mga sasakyan na ito ay pangunahing kumakatawan sa riles at may maraming similarities sa mga trams, ang pangunahing pagkakaiba ay nasa kanilang pisikal na hugis.

Mahahalagang Katangian ng Mga Electric Traction Drives

Ang mga pangunahing katangian ng mga electric traction drives ay ipinaliwanag sa ibaba

• High Torque Requirement: Kailangan ng mga traction drives na bumuo ng malaking torque sa panahon ng starting at acceleration phases upang makapagpropel ng mabigat na masa ng sasakyan. Ang mataas na demand ng torque na ito ay nagpapatunay na ang tren o iba pang traction vehicle ay makakalampas sa inertia at makakamit ang nais na bilis nang epektibo.

• Single - Phase AC Supply sa AC Traction: Para sa economic considerations, karaniwang ginagamit ang single - phase power supply sa alternating - current (AC) traction systems. Ang pagpipilian na ito ay tumutulong sa pagbawas ng mga gastos sa infrastructure, power generation, at distribution, na nagpapataas ng financial viability ng buong operasyon.

• Voltage Fluctuations: Nagdudulot ng significant voltage fluctuations ang power supply sa electric traction systems. Mas malubhang ito kapag ang locomotive ay lumilipat mula sa isang supply section patungo sa isa pa, na nagreresulta sa momentary discontinuities. Ang mga voltage variations na ito ay maaaring magbigay ng hamon sa stable operation ng traction equipment at nangangailangan ng maingat na disenyo at control strategies upang mapabuti ang kanilang epekto.

• Harmonic Interference: Ang parehong AC at DC traction systems ay nag-inject ng harmonics sa power source. Ang mga harmonics na ito ay maaaring mag-interfere sa nearby telephone lines at signal systems, na maaaring magresulta sa disruptions sa communication at signaling infrastructure. Mahalaga ang adequate filtering at mitigation measures upang mapababa ang interference na ito at matiyak ang proper functioning ng mga critical services na ito.

• Braking Systems: Ang mga traction drives ay pangunahing umiiral sa dynamic braking, na nagco-convert ng kinetic energy ng moving vehicle sa electrical energy, na kung saan ito ay dissipated bilang init o fed back sa power grid. Bukod dito, ginagamit ang mechanical brakes kapag ang sasakyan ay naka-stop upang matiyak ang reliable stopping at holding capabilities, na nagpapataas ng seguridad sa lahat ng operating conditions.

Duty Cycle ng Mga Electric Traction Drives

Maaaring maunawaan nang epektibo ang duty cycle ng isang electric traction drive sa pamamagitan ng pag-analyze ng speed - time curves at power - torque - time diagrams. Isipin ang isang traction drive na kumakatawan sa pagitan ng dalawang consecutive stations sa isang level track. Sa simula, ang tren ay umuusbong gamit ang maximum achievable torque. Sa panahon ng acceleration phase, ang power consumption ng drive ay lumalaki linearly kasabay ng rising speed, na nagpapakita ng enerhiyang kinakailangan upang makalampas sa inertia at mapropel ang sasakyan pataas.

Sa oras na t1, ang traction drive ay narating ang base speed, at kasabay nito, natamo ang maximum allowable power. Pagkatapos nito, ang further acceleration ay nagsisimula sa ilalim ng constant - power condition. Habang patuloy na umuusbong ang bilis sa panahong ito, ang torque at ang acceleration ay paulit-ulit na bumababa.

Sa oras na t2, ang drive torque ay naging equal sa load torque, kung saan nabuong steady speed. Ang proseso ng acceleration mula 0 hanggang t2 ay maaaring hatiin sa dalawang distinct stages. Mula 0 hanggang t1, ang acceleration ay characterized ng constant torque, kung saan ang drive ay nag-aapply ng consistent rotational force upang mabilis na itayo ang bilis. Pagkatapos, mula t1 hanggang t2, ang acceleration ay nangyayari sa ilalim ng constant - power regime. Dito, habang umuusbong ang bilis, ang drive ay nag-sacrifice ng torque upang panatilihin ang fixed power output, na nagreresulta sa diminishing acceleration rate hanggang sa nabuo ang equilibrium sa load torque sa t2.

Sa pagitan ng oras t2 at t3, ang tren ay nagpapanatili ng constant speed habang kumakatawan sa steady drive power. Tinatawag ang panahong ito bilang free - running phase. Sa panahong ito, ang tren ay glides smoothly along the track, na ang driving force ay naka-balance sa resistive forces, nagpapataas ng consistent at efficient motion.

Kapag ang tamang oras ay narinig sa t4, ang braking system ay nage-engage. Nagpapahintulot ito ng controlled deceleration process, na paulit-ulit na binabawasan ang bilis ng tren hanggang sa ito ay huminto sa susunod na estasyon, handa na upang serbisyo ang susunod na batch ng mga pasahero o i-transport ang kanyang cargo sa intended destination.