Punti Elektrika tal-Trakżjoni

Definizzjoni

Id-drajv li jistenna l-enerġija elettrika biex jiġi propulsjjonat huwa magħruf bħala drijv tal-trakċjoni elettrika. L-aqważ prattiku ta' dan id-drijv huwa t-tas-silġ tal-persuni ux-xogħol minn post għal ħinn. Id-drijvs tal-trakċjoni huma prinċipalment klassifikati f'żewġ tipi: id-drijv tal-trakċjoni AC b'faż wahda u d-drijv tal-trakċjoni DC.

Servizzi tal-Trakċjoni Elettrika

Is-servizzi tal-trakċjoni elettrika jistgħu jintqassmu f'forma ġenerali kif hawn taħt:

• Treni elettriku

• Treni tal-linja prinċipali

• Treni suburbanji

• Awtobusijiet elettriku, tram, u trollajji

• Vetturi mit-enerġija tal-batterja u tal-ħarġ tas-silġ

Il-missier jieħu l-fih minn hawn taqsam dettaljat ta' dawn is-servizzi tal-trakċjoni elettrika.

Treni Elettriku

It-treni elettriku, li jirreġgħu fuq rails fissi, huma infisser ikkategorizzati f'treni tal-linja prinċipali u treni suburbanji.

Treni tal-Linja Prinċipali
F'dan it-tren, l-enerġija taffurzja l-motor billi ma jġi mill-infrastuttura tal-kurrent elektromagnetiku jew mill-generator diesel fit-tren tal-lokomotiva.

Fit-tren elettriku, il-motor tal-moviment huwa fil-lokomotiva stess. Il-kurrent elektromagnetiku jinfurzja lil dan il-motor permezz ta' linja tal-kurrent mibni ta' fuq jew fiank tar-rail. Il-kollektor tal-kurrent, armat b'strip konduttiv, huwa montat fuq il-lokomotiva. Dan il-strip konduttiv jisliet fuq il-konduċtur tal-kurrent, bil-għażla li jistaqbil il-kontatt elettriku bejn il-fors tal-kurrent u r-lokomotiva. Il-konduċtur tal-kurrent huwa magħruf bħala wir tal-kontatt. Biex iżguraw kontatt elettriku fidil, jsiru l-użu tal-kabli tal-catenary u tal-wir tad-dropp.

Fit-treni tal-vell ta' alta, jsir l-użu tal-kollektor pantograf. Din il-forma pentagonali tiġi minnhekk is-silġ tagħha. Il-kollektor jinkludi strip konduttiv li jikkuntattaw mal-kontatt tal-kurrent permezz ta' sprinġi. Din il-strip konduttiv, solitament iffabrikata mill-ġelġel, tiegħu ruħa importanti sabiex jingħata pressjoni kostanti mal-kontatt tal-kurrent. Din il-pressjoni kostanti hija neċessarja biex tippreveni l-oscillazzjonijiet vertikali, u s-sigurtà tal-kontatt elettriku waqt li t-tren ta' alta vell jagħmel is-silġ tiegħu.

Fornitur tal-kurrent b'faż wahda huwa installat lungi l-komplet tal-rail. Il-kurrent elettriku jidħol fl-lokomotiva permezz tal-kollektor. Jmiss wara dawk fil-primary coil tal-transformer ta' irriduzzjoni u jirritorna lill-ground tal-fors tal-kurrent permezz tal-rotor tal-lokomotiva. Il-secondary coil tal-transformer jaffurnixxi l-enerġija lil modulator tal-enerġija, li fil-turnu jiġi propulsjona l-motor tal-trakċjoni. F'dal-każ, l-output sekondari tal-transformer jaffurnixxi anke l-enerġija lil dispositivi ausiliarji kif l-imwarr tal-ventilazzjoni u sistemi tal-kundizzjoni tal-aria.

Treni Suburbanji
It-treni suburbanji, imsejħa wkoll treni lokali, huma disegnat għall-tas-silġ ta' qasir distanza. Dawn it-treni jagħmlu stop frekwenti bejn intervalli relativament qasra. Biex j żgħadu l-aċċelerazzjoni u d-deċelerazzjoni, it-treni suburbanji jinkludu kočċi motorizzati. Din il-konfigurazzjoni tzejjed il-proporzjoni tal-pes tal-tren li jikteb fuq ir-rotor tal-moviment rispetto lill-pes totali tal-tren.

Kull koċċ motorizzat huwa armat b'sistema tal-drijv elettriku u kollektor pantograf. Solitament, il-kočċi motorizzati u mhux motorizzati huma użati fl-razz 1:2. Għal treni suburbanji ta' potenza alta, din il-razz tista' tkun meżjeta għal 1:1. It-treni komposti minn kočċi motorizzati u non-motorizzati huma magħrufa bħala treni Electrical Multiple Unit (EMU). Il-mekkanismu tal-fornitura tal-enerġija għal treni suburbanji huwa simili għal dan tal-treni tal-linja prinċipali, ekċettuwa għal treni underground.

It-treni underground jinkludu sistema tal-fornitura tal-enerġija DC. Dan il-ġudizzju huwa preminentmen għal fatt li s-sistemi tal-DC reġġu in-necessita ta' spazju kbir bejn il-konduċtur tal-enerġija u l-korp tal-tren. Kull wieħed, s-sistemi tal-DC jsempliċaw il-disign tal-modulator tal-enerġija, biex jżgħadu l-komplikazzjoni u l-kost. Differenziat minn treni overground, it-treni underground ma jiksbu l-użu tal-linji tal-kurrent fuq il-kopru. Inkella, l-enerġija taffurzja permezz tal-rails tal-moviment jew mil-konduċtur installat fuq l-ħnejja tal-tunnel.

Awtobusijiet Elettriku, Tram, u Trollajji
Dawn it-tipi ta' veċċula elettriku solitament jinkludu design ta' koċċi b'motor wahed. Jgħibu l-enerġija minn linji overhead tal-DC ta' volttaġġ baża installati fiank tal-triq. Għal fatt li l-kurrent elettriku neċessarju huwa relattivament qasir, il-mekkanismu tal-kollezzjoni tal-kurrent solitament jinkludi rod b'rotor ingrobt jew żewġ rods miksubin bl-ark tal-kontatt. Is-sistema tal-kollezzjoni hija disegnata bi fleksibilità, u tinkludi konduċtur addizzjonali sabiex tifacilita ritornu tal-kurrent elettriku, biex jżgħadu fornitura stabili u kontinwa tal-enerġija għal funzjonament tal-veċċula.

I-tram huma tip ta' veċċula elettriku li jirreġgħu fuq rails u solitament inkluqu koċċi b'motor wahed. F'kazijiet, jinkludu anke kočċi mhux motorizzati biex jżgħadu kapajtas ta' passiġieri. Is-sistema tal-kollezzjoni tal-kurrent hi similari għal dak tal-awtobusijiet elettriku. Notabilment, it-toroq tal-ritornu tal-kurrent elettriku jistgħu jinstablu permezz ta' rail. Minflok, ir-rotta tal-tram fuq it-triq hija predeterminata, li tgħattej servizz ta' trasport fidil u konstanti.

It-trollajji elettriku huma prinċipalment użati għall-tas-silġ tal-materjal fi xiber u fabriki. Dawn il-veċċula sovvitt jirreġgħu fuq rails u jinkludu karatteristiċi multa bil-tram, l-ebda differenza fis-silġ tagħhom.

Karatteristiċi Importanti tal-Drijvs tal-Trakċjoni Elettrika

Il-karatteristiċi prinċipali tal-drijvs tal-trakċjoni elettrika huma spjega hawn taħt

• Necessita ta' Torque Aħmar: Id-drijvs tal-trakċjoni għandhom jiffornixxu torque aħmar waqt il-fażi ta' avvijament u aċċelerazzjoni biex jiġi propulsjona l-pes aħmar tal-veċċula. Din in-necessita ta' torque aħmar tgħaqqad li t-tren jew veċċula tal-trakċjoni jistgħu jgħalbu l-inertia u jragġungu l-veloċità desiderata effiċjentement.

• Fornitura tal-Kurrent Elettriku AC b'Faż Wahda: Għal konsiderazzjonijiet ekonomiċi, fornitura tal-kurrent elettriku b'faż wahda hija komuni użata fis-sistemi tal-trakċjoni AC. Dan il-ġudizzju jgħin fil-reduzzjoni ta' kostijiet relazzjonati mal-infrastruttura, ġenerazzjoni, u distribuzzjoni tal-enerġija, biex jirrendi l-operazzjoni aktar finanzjarjament possibbli.

• Fluktuazzjonijiet tal-Volttaġġ: Il-fornitura tal-enerġija fis-sistemi tal-trakċjoni elettrika toħloq fluktuazzjonijiet tan-nergħa kbira. Dawn il-fluktuazzjonijiet huma partikularment evidenti meta l-lokomotiva tmovejja minn sezzjoni ta' fornitura għal l-oħra, li sovketti jorridu discontinuitajiet momentanji. Dan il-varjazzjoni tan-nergħa jistgħu jipperzulu problemi għal operazzjoni stabili tal-equipament tal-trakċjoni u jgħti l-użu ta' strategiji ta' disign u kontroljut li jidħfehu l-effetti tagħhom.

• Interferenza Harmonika: Sistemi tal-trakċjoni AC u DC jinjeżżu harmoniki fil-fors tal-enerġija. Dawn l-harmoniki jistgħu jinterferixxu mat-telefon linji u sistemi tal-segnali, li jistgħu jipperzulu problemi għal infrastruttura tal-kommunikazzjoni u tal-segnali. Misures adekvati ta' filtrazzjoni u mitigazzjoni huma essenzjali biex jminimu din l-interferenza u jżgħadu l-funzjonament propri ta' dawn is-servizzi importanti.

• Sistemi ta' Braking: Id-drijvs tal-trakċjoni jdependu prinċipalment fuq braking dinamika, li tkonverti l-enerġija kinetika tal-veċċula moviment b'enerġija elettrika, dissipaħa bħal ħal oħra jew rifurnixxiha lill-grid tal-enerġija. Anke, brakes mekanika huma użati meta l-veċċula hija ferm, biex jżgħadu stopping u holding fidil, assicurando l-ebda problemi fis-silġ normali.

Duty Cycle tal-Drijvs tal-Trakċjoni Elettrika

Id-duty cycle tal-drijv tal-trakċjoni elettrika jista' jinkiteb efikacement permezz ta' analisi ta' kurvi ta' veloċità-temp u diagrammi ta' potenza-torque-temp. Ikkunsidraw drijv tal-trakċjoni li joperagħa bejn żewġ statjonijiet mgħajrin fuq track livell. Fil-bidu, it-tren jaċċelerja permezz tal-torque massimu possibbli. Waqt din il-fażi ta' aċċelerazzjoni, il-konsum tal-enerġija tal-drijv jżid linearment mal-veloċità, riflettendu l-enerġija neċessarja biex tigħalbu l-inertia u jiġi propulsjona l-veċċula.

Fil-ħin t1, id-drijv tal-trakċjoni jirraggiungi l-veloċità base, u fil-stess ħin, il-potenza massima permessa tafurzja. Wara dik, l-aċċelerazzjoni prosegwi permezz ta' kondizzjoni ta' potenza kostanti. Waqt li l-veloċità tsegwi tżid, it-torque u l-aċċelerazzjoni jidher gradualment jidherb.

Fil-ħin t2, id-drijv torque jdiventa ugwal għal load torque, fejn veloċità stabil jirraggiungi. Il-proċess ta' aċċelerazzjoni minn 0 sa t2 jista' jintqassm f'żewġ fazi. Minn 0 sa t1, l-aċċelerazzjoni hija karatterizzata mill-torque kostanti, fejn id-drijv japplika forza rotazjonali konsistenti biex ibdel rapidament l-veloċità. Meta minn t1 sa t2, l-aċċelerazzjoni toqdi permezz ta' regolament ta' potenza kostanti. Hawn, meta l-veloċità tsegwi tżid, id-drijv jħallas torque biex jmantien l-output tal-enerġija, b'resultat ta' dimunizzjoni tal-rate ta' aċċelerazzjuna sakemm l-equilibbru mal-load torque jiġi stabilizzat fil-ħin t2.

Bejn il-ħin t2 u t3, it-tren jmaintien veloċità kostanti permezz ta' potenza tal-drijv stabil. Din il-perjod hija magħrufa bħala free-running phase. Durante dan il-phase, it-tren jglidi smoothment fuq it-track, mid-daħħal tal-forza tal-drijv perfettament bil-forza ta' resistenza, assicurando motion konsistenti u effiċjenti.

Meta l-ħin t4 jirraggiungi, is-sistema tal-braking hija attivata. Dan il-passagi jinitja proċess ta' deċelerazzjoni kontrollata, jidherb gradualment l-veloċità tal-tren sakemm jkun ferm fil-statjon successiv, pret li jservi l-batch successiv ta' passiġieri jew jtrasporta l-karigg tiegħu għal destinazzjoni intenzjonata.