Rafmagnsdrifur
Skilgreining
Ökutækni sem notar raforku til að hreyfa sig fram á er kölluð rafmagnsöku. Einn af helstu notkunarsviðum rafmagnsökunnar er flutningur manna og vara frá einum stað til annars. Ökur eru aðallega skiptar í tvo tegundir: einfás AC öku og DC öku.
Rafmagnsökutækni
Rafmagnsökutækni má almennlega skipta í eftirtöld flokkar:
Rafmagnsferðamenn
Aðalslíð ferðamenn
Svæðisslóð ferðamenn
Rafmagnsbussar, sporvagnar og trolleys
Batterí- og sólorkuhrædd vörur
Eftirfarandi er nánari útskýring á þessum rafmagnsökutæknum.
Rafmagnsferðamenn
Rafmagnsferðamenn, sem keyra á fastri sporstiku, eru ytra skipt í aðalslíð ferðamenn og svæðisslóð ferðamenn.
Aðalslíð ferðamenn
Í þessum ferðamönnum er orka send til mötunar með eftirtöldum háttum: annaðhvort frá ofanleitandi línu í rafmagnslokómótív eða við dieselgeneratorset í diesellokómótív.
Í rafmagnslokómótív er rafmagnsmötunni húsað innan lokómótívins sjálfs. Ofanleitandi gengi er sett upp neðst við eða yfir sporstikuna. Rafmagnssamlara, með leitarstriki, er fæst á lokómótív. Þetta leitarstriki slékkur yfir aflgengið, þannig að upphafinn rafmagns tengingur verði viðhaldið milli aflgengisins og lokómótívins. Aflgengið er oft nefnt sambandslína. Til að tryggja örugga tengingu milli rafmagnssamlarans og aflgengisins eru notaðar katténary snöru og hengist snöru.
Í hraðaferðamönnum er notað pantograpfhorn. Með því að vera lagt í form pentagon er það gefið nafninu. Samlaranum er með leitarstriki sem er hrópað á aflgengið með fjötrum. Þetta leitarstriki er venjulega gerð af stali og spilar mikil atriði í að halda jafnönnu þrýsting á aflgenginu. Þessi samræmd þrýstingur er nauðsynlegur til að forðast lóðrétt svifun, sem tryggir örugga og staðbundið rafmagns tengingu þegar hraðaferðamaður fer á hraða. Þessi örugg tenging er mikilvæg fyrir óhættu aflgengi til rafmagns kerfi ferðamanns, sem gerir mun ljótara og efna virkni.
Einfás aflgengi er sett upp allan veg á sporstiku. Rafströmi kemur inn í lokómótív via samlaranum. Það fer svo í gegnum aðalstreng power transformer og skilar aftur til jarðar aflgengisins via hjól lokómótív. Sekundarstrengur power transformer afla power modulator, sem í lagi dreifir rafmagnsmötunni. Þar að auki afla sekundar úttak transformer afla aukaleg tæki eins og kylifjötrar og loftkylifjötrar.
Svæðisslóð ferðamenn
Svæðisslóð ferðamenn, sem eru einnig algengt nefndir svæðisslóð ferðamenn, eru hönnuð fyrir stytta ferðir. Þessir ferðamenn stoppa oft í mun kortum bilum. Til að bæta hröðun og hættu ferðamenn svæðisslóð innleiða motorized coaches. Þetta skipulag aukar hlutfallið af þyngd ferðamanns sem er haldin af lokómótív hjólum miðað við heildarþyngd ferðamanns.
Hver motorized coach er með rafmagnsökutækni og pantograph samlaran. Venjulega eru motorized og non-motorized coaches notaðir í hlutfalli 1:2. Fyrir hæg rafræn svæðisslóð ferðamenn, getur þetta hlutfall verið aukað að 1:1. Ferðamenn sem eru búin af motorized og trailer coaches eru kölluð Electrical Multiple Unit (EMU) ferðamenn. Rafbannaferlið fyrir svæðisslóð ferðamenn er sama og aðalslíð ferðamenn, en með einn mikið undantekning: undirjarðar svæðisslóð ferðamenn.
Undirjarðar ferðamenn nota beint straum (DC) rafbannaferli. Þessi val er aðallega vegna þess að DC rafbannaferli krefjast minni bil á milli aflgengisins og ferðamanns líksins. Þar að auki einfalda DC kerfi design á power modulator, sem lætur hann vera mun lægra á kostnað. Ólíkt yfirjarðar ferðamenn, undirjarðar ferðamenn ekki nota ofanleitandi gengi. Í staðinn er afla senda antakar um rennslár eða fra aflgengi setuð á einu hliðinu tunnels.
Rafmagnsbussar, sporvagnar og trolleys
Þessir tegundir rafmagns vörur hafa venjulega single-motor-driven coach hönnun. Þeir draga afla af low-voltage DC ofanleitandi línur sett upp við veg. Gefið að mun lága straum kröfur, er straum söfnunar kerfi oft er byggt af rod með grooved hjól á endanum, eða tvær rods tengdur með sambands bog. Söfnunar kerfi er búið til að vera mjög flextibelt, og er með additional conductor til að auðvelda return af rafstraum, sem tryggir staðbundið og óhætt rafmagns afla fyrir verksemd vörurnar.
Sporvagnar eru tegund rafmagnsdrifnar vörur sem keyra á sporum og venjulega inniheldur single-motor coach. Í sumum tilvikum er tvær eða fleiri unpowered trailer coaches tengdur við að auka passagera kapasitet. Straum söfnunar kerfi er sameiginlegt við rafmagnsbussar. Athugaðu, að return leið fyrir rafstraum getur verið skapaður í gegnum eitt af sporum. Þar sem sporvagnar keyra á fastri sporstiku, eru leyfir þeirra vegar á vegnum road á forhönd, sem býður á örugg og staðbundið flutningaþjónustu.
Rafmagnstrolleys eru aðallega notaðir fyrir flutning efnia í grófum og verksmiðjum. Þessir vörur keyra mest á sporum og deila margar einkenni með sporvagnar, en munurinn liggur í form þeirra.
Mikilvægar einkenni rafmagnsökutækna
Kynning á mikilvægum einkennum rafmagnsökutækna er gefin hér fyrir neðan
Hátt orkuröðunskröfu: Ökutækni þarf að mynda mikil orkuröðunskröfu á byrjunar og hröðunar timabil til að hreyfa tunga vörurnar. Þessi mikil orkuröðunskröfu kröfu tryggir að ferðamaður eða önnur ökutækni geti komið yfir traðla og náð viðkomandi hraða efna.
Einfás AC aflgengi í AC öku: Af efnahagskröfu er einfás aflgengi oft notað í alternating-current (AC) ökutækni. Þetta val hjálpar að draga niður kostnað sem tengist bygging, orkugjöf, og dreifing, sem gerir heildar rekstur mun hægara á kostnað.
Spenna sveiflingar: Aflgengi í rafmagnsökutækni reynir miklar spenna sveiflingar. Þessar sveiflingar eru sérstaklega markaðar þegar lokómótív fer frá einu aflgengi hluta í annan, oft sem myndar momentary discontinuities. Slíkar spenna breytingar geta verið údfordranir fyrir örugga rekstur ökutækni og krefjast varalegra hönnunar og stjórnunaraðgerða til að lágmarka áhrif þeirra.
Harmonics interference: Bæði AC og DC ökutækni setja harmonics inn í orkugjöf. Þessir harmonics geta stöðvað símtengingar og merkingarkerfi, sem getur valdið áhrifum á samfellt og merkingakerfi. Auðkvæmt filtering og mitigation aðgerðir eru nauðsynlegar til að lágmarka þessa stöðvun og tryggja rétt virkni þessara mikilvægþjónustu.
Braking systems: Ökutækni munu oftast dyna braking, sem breytir kenndi röðunarkrafts í rafmagn, annaðhvort dissipation sem hita eða feeding it back into the power grid. Í viðbót eru notuð mechanical brakes þegar vörur er stillt til að veita örugg stoppu og holding capabilities, sem tryggir öryggi í öllum rekstur ástandum.
Duty Cycle rafmagnsökutækna
Duty cycle rafmagnsökutækna getur verið skilgreindur vel með greining á hraða-tíma curves og power-torque-tíma diagram. Skoðaðu ökutækni sem keyrir á milli tvö samliggjandi stöðvar á flatu spor. Á upphafi hröðar ferðamaður með hæsta mögulegu orkuröðunskröfu. Þegar á hröðunartímabil, power consumption af ökutækni stígur línulega með stigandi hraða, sem birtur orku sem þarf til að yfir komið traðla og hreyfa vörurnar fram.
Á tímapunkti t1, ökutækni ná í base hraða, og samtidar ná í hæsta leyfilega orka. Eftir það, frekar hröðun fer fram undir constant-power condition. Sem hraði heldur að stiga á þessu tímalen, bæði orkuröðunskröfu og hröðun minnka gradvíst.
Á tímapunkti t2, ökutækni orkuröðunskröfu verður jafnt og lausn orkuröðunskröfu, á þeim tíma er steady hraða náð. Hröðun ferli frá 0 til t2 getur verið skipt í tvö skipti. Frá 0 til t1, hröðun er skilgreind með constant torque, þar sem ökutækni breytir samræmdur snúningskraft til að hröða hraða. Síðan, frá t1 til t2, hröðun fer fram undir constant-power regime. Hér, sem hraði stigur, ökutækni gefur upp orkuröðunskröfu til að halda fixed power output, sem valdið að hröðun minnka gradvíst þar til equilibrium með lausn orkuröðunskröfu er náð á t2.
Á milli tímapunkt t2 og t3, ferðamaður haldið constant hraða með steady drive power. Þetta tímalen er kölluð free-running phase. Á þessu tímalen, ferðamaður glides smoothly á spor, með driving force nákvæmlega jafnt og resistive forces, sem tryggir consistent og efna hreyfing.
Þegar réttur tímapunkt kemur á t4, er brake system virkjað. Þetta aðgerð byrjar controlled deceleration process, sem gradvíst minnkar ferðamaður hraða til að hann komin á stopptimi við næstu stöð, til að tjá næstu skipti af passagera eða transporta hans vörur til ákvörðuð destination.
