برقی سینکروز شدہ ڈرائیوز

تعریف

ڈرائیو جس کا استعمال برقی طاقت کے ذریعے آگے بڑھنے کے لئے کیا جاتا ہے، اسے برقی ترسیل ڈرائیو کہا جاتا ہے۔ برقی ڈرائیو کا ایک بنیادی استعمال لوگوں اور سامان کو ایک مقام سے دوسرے مقام پر منتقل کرنا ہوتا ہے۔ ترسیل ڈرائیوز زیادہ تر دو قسم کے ہوتے ہیں: ایک فیز متبادل کرنٹ ترسیل ڈرائیو اور ڈائریکٹ کرنٹ ترسیل ڈرائیو۔

برقی ترسیل خدمات

برقی ترسیل خدمات کو کلیہً درج ذیل طور پر تقسیم کیا جا سکتا ہے:

• برقی ریلویں

• مین لائن ریلویں

• ضواخی ریلویں

• برقی باس، ٹرام، اور ٹرولی

• باتری اور سورجی طاقت سے چلنے والے وسائل

درج ذیل میں ان برقی ترسیل خدمات کا تفصیلی وضاحت کی گئی ہے۔

برقی ریلویں

برقی ریلویں جو ثابت ریل پر چلتی ہیں، ان کو مین لائن ریلویں اور ضواخی ریلویں میں مزید تقسیم کیا جا سکتا ہے۔

مین لائن ریلویں
ان ریلویں میں، طاقت کو موٹر تک دو طریقوں سے فراہم کیا جاتا ہے: یا تو اوپر کی لائن سے برقی لوکوموٹیو میں یا ڈیزل جنریٹر سیٹ کے ذریعے ڈیزل لوکوموٹیو میں۔

برقی لوکوموٹیو میں، ڈرائیونگ موٹر خود لوکوموٹیو میں موجود ہوتا ہے۔ ریلی کے ساتھ یا اوپر اوپر کی نقل و حمل لائن نصب کی جاتی ہے۔ کرنٹ کالکٹر، جس میں کنڈکٹر سٹرپ ہوتی ہے، لوکوموٹیو پر لگایا جاتا ہے۔ یہ کنڈکٹر سٹرپ سپلائی کنڈکٹر پر سلائیڈ کرتا ہے، یوں طاقت کے سپلائی اور لوکوموٹیو کے درمیان برقی رابطہ برقرار رکھتا ہے۔ سپلائی کنڈکٹر عام طور پر کنٹیکٹ واائر کے طور پر جانا جاتا ہے۔ کرنٹ کالکٹر اور سپلائی واائر کے درمیان معتبر رابطہ کے لئے کیٹنری کیبلز اور ڈروپر واائرز کا استعمال کیا جاتا ہے۔

بہت تیز رفتار ریلویں میں، پینٹوگراف کالکٹر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ پینٹاگون کی شکل کی وجہ سے اس کا نام پڑا ہے۔ کالکٹر میں ایک کنڈکٹر سٹرپ ہوتا ہے جو اسپرینگز کے ذریعے کنٹیکٹ واائر کے خلاف محفوظ طور پر دبانا جاتا ہے۔ عام طور پر اسٹیل سے بنایا جاتا ہے، یہ کنڈکٹر سٹرپ کنٹیکٹ واائر کے درمیان مستقل دباؤ کو برقرار رکھنے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ مستقل دباؤ بہت تیز رفتار ریلویں کے تیز رفتار سفر کے دوران عمودی تھریشنگ کو روکنے، اور ایک مستحکم اور معتبر برقی رابطہ کو یقینی بنانے کے لئے ضروری ہوتا ہے۔ یہ مستحکم رابطہ ریلویں کے برقی نظام کو غیر منقطع طاقت کی فراہمی کے لئے اہم ہوتا ہے، جس سے صاف اور کارآمد کام کیا جا سکتا ہے۔

ایک فیز کی طاقت کی فراہمی پورے ریلی کے ساتھ نصب کی جاتی ہے۔ برقی کرنٹ کالکٹر کے ذریعے لوکوموٹیو میں داخل ہوتا ہے۔ پھر یہ کرنٹ پاور ٹرانسفورمر کے پرائمری کoil کے ذریعے گزرتا ہے اور لوکوموٹیو کے پہیوں کے ذریعے پاور سپلائی کے زمین کو واپس جاتا ہے۔ پاور ٹرانسفورمر کا سیکنڈری کoil پاور مودیولیٹر کو طاقت فراہم کرتا ہے، جو کہ ٹریکشن موٹر کو چلاتا ہے۔ علاوہ ازیں، ٹرانسفورمر کا سیکنڈری آؤٹ پٹ کولنگ فین اور ایئر کنڈیشننگ سسٹمز جیسے معاون دستیابات کو بھی طاقت فراہم کرتا ہے۔

ضواخی ریلویں
ضواخی ریلویں، جو عام طور پر مقامی ریلویں کے طور پر جانی جاتی ہیں، کم فاصلے کے سفر کے لئے ڈیزائن کی گئی ہیں۔ یہ ریلویں نسبتاً قریبی فاصلے پر متعدد روک ہوتی ہیں۔ تیز شروع ہونے اور کم ہونے کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لئے، ضواخی ریلویں میں موتارائزڈ کوچز شامل ہوتے ہیں۔ یہ ترتیب ریلویں کے وزن کا ایک زیادہ حصہ ڈرائیونگ پہیوں کے ذریعے ریلویں کے کل وزن کے مقابلے میں اٹھانے میں مدد کرتی ہے۔

ہر موتارائزڈ کوچ میں ایک برقی ڈرائیو سسٹم اور ایک پینٹوگراف کالکٹر شامل ہوتا ہے۔ عام طور پر موتارائزڈ اور غیر موتارائزڈ کوچز کا تناسب 1:2 ہوتا ہے۔ بلکہ اعلی طاقت کی ضواخی ریلویں کے لئے یہ تناسب 1:1 تک بڑھا سکتا ہے۔ موتارائزڈ اور ٹریلر کوچز سے ملکنے والی ریلویں کو الیکٹرکل ملٹیپل یونٹ (EMU) ریلویں کہا جاتا ہے۔ ضواخی ریلویں کے طاقت کی فراہمی کا نظام مین لائن ریلویں کے طاقت کی فراہمی کے نظام کے مشابہ ہوتا ہے، صرف ایک نوٹیبل مثال کے طور پر: زیر زمین ضواخی ریلویں۔

زیر زمین ریلویں کو ڈائریکٹ کرنٹ (DC) کی طاقت کی فراہمی کا نظام استعمال کرتی ہیں۔ یہ انتخاب اس وجہ سے کیا جاتا ہے کہ DC کی فراہمی کے نظام کے لئے طاقت کے کنڈکٹر اور ریلویں کے بدन کے درمیان کم فاصلہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ علاوہ ازیں، DC کے نظام کے استعمال سے پاور مودیولیٹر کی ڈیزائن میں آسانی ہوتی ہے، جس سے اس کی پیچیدگی اور لاگت کم ہوتی ہے۔ اوپر کی طرف کی ریلویں کے برخلاف، زیر زمین ریلویں کو اوپر کی نقل و حمل لائن کا استعمال نہیں کیا جاتا۔ بلکہ طاقت کو رننگ ریلز کے ذریعے یا ٹنل کے ایک جانب نصب کنڈکٹر کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے۔

برقی باس، ٹرام اور ٹرولی
یہ قسم کے برقی وسائل عام طور پر ایک موتارائزڈ کوچ کی ڈیزائن کے ساتھ ہوتے ہیں۔ وہ راستے کے کنارے نصب کم ولٹیجز کی DC اوپر کی لائن سے طاقت کو اخذ کرتے ہیں۔ کرنٹ کی معتدل مقدار کی ضرورت کے باوجود، کرنٹ کالکشن مکینزم عام طور پر ایک رڈ کے ساتھ ہوتا ہے جس کے ایک سرے پر گرووڈ چک ہوتا ہے، یا دو رڈ جن کے درمیان ایک کنٹیکٹ باؤ ہوتا ہے۔ کالکٹر سسٹم کو بہت متحرک ڈیزائن کیا گیا ہے، اور اس میں کرنٹ کو واپس کرنے کے لئے ایک اضافی کنڈکٹر شامل ہوتا ہے، جس سے وہن کے کام کے لئے مستحکم اور مسلسل طاقت کی فراہمی یقینی بن جاتی ہے۔

ٹرام برقی طاقت سے چلنے والے وسائل کی ایک قسم ہیں جو ریل پر چلتے ہیں اور عام طور پر ایک موتارائزڈ کوچ کی ہوتے ہیں۔ کچھ موارد میں، دو یا زیادہ غیر موتارائزڈ ٹریلر کوچز کو شامل کیا جاتا ہے تاکہ مسافروں کی کapasitی بڑھائی جا سکے۔ ان کا کرنٹ کالکشن سسٹم برقی باس کے کرنٹ کالکشن سسٹم کے مشابہ ہوتا ہے۔ نوٹیبل طور پر، برقی کرنٹ کو واپس کرنے کا راستہ ایک ریل کے ذریعے قائم کیا جا سکتا ہے۔ ٹرام کے راستے راستے کے ساتھ پری-ڈیٹرمائنڈ ہوتے ہیں، جس سے موثوق اور مستحکم نقل و حمل کی خدمت فراہم کی جاتی ہے۔

برقی ٹرولیز اصلی طور پر کان کھدائی اور فیکٹریوں میں میٹریل کے نقل و حمل کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ یہ وسائل عام طور پر ریل پر چلتے ہیں اور ٹرام کے ساتھ بہت کچھ مشترک ہوتے ہیں، صرف ان کی جسمانی شکل مختلف ہوتی ہے۔

برقی ترسیل ڈرائیوز کی اہم خصوصیات

برقی ترسیل ڈرائیوز کی کلیدی خصوصیات درج ذیل ہیں

• زیادہ ٹارک کی ضرورت: ترسیل ڈرائیوز کو شروع ہونے اور تیز ہونے کے دوران وہن کے سنگین وزن کو آگے بڑھانے کے لئے کافی ٹارک تیار کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ زیادہ ٹارک کی مانگ یقینی بناتی ہے کہ ریلویں یا دیگر ترسیل وسائل کو انرتیا کو فتح کرنے اور معیاری رفتار کو کارآمدی سے حاصل کرنے میں مدد ملتی ہے۔

• ایک فیز AC سپلائی AC ترسیل میں: معاشی اعتبارات کی وجہ سے، ایک فیز کی طاقت کی فراہمی عام طور پر متبادل کرنٹ (AC) ترسیل نظام میں استعمال کی جاتی ہے۔ یہ انتخاب بنیادی ڈھانچے، طاقت کی تولید، اور تقسیم کے متعلق کی لاگت کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے، جس سے کل کام کو مالی طور پر زیادہ قابل قبول بنایا جا سکتا ہے۔

• ولٹیج کی گراہی: برقی ترسیل نظام میں طاقت کی فراہمی کو کافی ولٹیج کی گراہی کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ یہ گراہی خاص طور پر لوکوموٹیو کے ایک سپلائی سیکشن سے دوسرے سیکشن میں منتقل ہونے کے وقت واضح ہوتی ہے، جس سے مختصر مدت کی عدم استحکامی صورت حال پیدا ہوتی ہے۔ یہ ولٹیج کی تبدیلیاں ترسیل معدات کے مستحکم کام کے لئے چیلنج بن سکتی ہیں اور ان کے اثرات کو کم کرنے کے لئے دیکھ بھال اور کنٹرول کی اسٹراتیجی کی ضرورت ہوتی ہے۔

• ہارمونکس کی تداخل: دونوں AC اور DC ترسیل نظام میں طاقت کے ذریعے ہارمونکس کو جنم دیا جاتا ہے۔ یہ ہارمونکس قریب کے ٹیلی فون لائنوں اور سگنل سسٹمز کے ساتھ تداخل کر سکتے ہیں، جس سے مواصلاتی اور سگنل کی بنیادی خدمات کے لئے اختلال پیدا ہوسکتا ہے۔ کافی فلٹرنگ اور کم کرنے کی اسٹریٹیجیاں یقینی بنانے کے لئے ضروری ہوتی ہیں کہ یہ تداخل کم ہو اور ان کلیدی خدمات کا صحیح کام کیا جا سکے۔

• بریکنگ سسٹمز: ترسیل ڈرائیوز کا اہم رجوع کیا جاتا ہے دائنامک بریکنگ پر، جو چلنے والے وسائل کی کینیٹک طاقت کو برقی طاقت میں تبدیل کرتا ہے، جسے گرمی کے طور پر ختم کیا جاتا ہے یا یہ طاقت دوبارہ طاقت کی شبکہ میں واپس کی جاتی ہے۔ علاوہ ازیں، مکینکل بریکس کا استعمال کیا جاتا ہے جب وسائل ٹھہر ہوتے ہیں تاکہ موثوق بریکنگ اور ہولڈنگ کی صلاحیتوں کو فراہم کیا جا سکے، جس سے تمام کام کرنے کی صورتحالوں میں سلامتی یقینی بنائی جا سکے۔

برقی ترسیل ڈرائیوز کا ڈیوٹی سائیکل

برقی ترسیل ڈرائیو کا ڈیوٹی سائیکل رفتار-وقت کے کروزوں اور طاقت-ٹارک-وقت کے نقشے کے ذریعے موثر طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ دو متوالی اسٹیشنوں کے درمیان ایک سطحی ریل پر کام کرنے والے ایک ترسیل ڈرائیو کو دیکھتے ہوئے۔ شروع میں، ریلویں کو ایک ایسا ٹارک استعمال کرتا ہے جس سے وہ تیز ہونے کے لئے کام کرتا ہے۔ اس تیز ہونے کے دوران، ڈرائیو کا طاقت کی مصرف کرنا رفتار کے ساتھ خطی طور پر بڑھتا ہے، جس میں انرتیا کو فتح کرنے اور وسائل کو آگے بڑھانے کے لئے درکار توانائی کا انعکاس ہوتا ہے۔

وقت t1 پر، ترسیل ڈرائیو اپنی بنیادی رفتار کو پکڑ لیتا ہے، اور اسی وقت، مجاز طاقت کا اعلی حد حاصل ہوجاتی ہے۔ اس کے بعد، مزید تیز ہونے کا عمل مستقل طاقت کی حالت میں ہوتا ہے۔ رفتار کے بڑھنے کے ساتھ یہ مرحلہ میں ٹارک اور تیز ہونے کی رفتار کم ہوتی ہے۔

وقت t2 تک، ڈرائیو ٹارک لوڈ ٹارک کے برابر ہوجاتا ہے، جس وقت ایک مستقل رفتار حاصل ہوجاتی ہے۔ 0 سے t2 تک کا تیز ہونے کا عمل دو الگ مرحلوں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ 0 سے t1 تک، تیز ہونے کو ایک مستقل ٹارک کی خصوصیت سے ظاہر کیا جاتا ہے، جہاں ڈرائیو ایک متعارف روتیشنل فورس کو استعمال کرتا ہے تاکہ رفتار کو تیزی سے بڑھایا جا سکے۔ پھر t1 سے t2 تک، تیز ہونے کا عمل مستقل طاقت کی حالت میں ہوتا ہے۔ یہاں، رفتار کے بڑھنے کے ساتھ ڈرائیو ٹارک کو چھوڑتا ہے تاکہ مقررہ طاقت کو برقرار رکھا جا سکے، جس کے نتیجے میں تیز ہونے کی رفتار کم ہوتی ہے تاکہ t2 پر لوڈ ٹارک کے ساتھ توازن قائم ہوجائے۔

وقت t2 سے t3 تک، ریلویں مستقل رفتار کے ساتھ کام کرتا ہے جبکہ ڈرائیو کی طاقت بھی مستقل ہوتی ہے۔ یہ مرحلہ آزاد رننے کے مرحلے کے طور پر جانا جاتا ہے۔ اس مرحلے میں، ریلویں ریل پر آرام سے گلائیں جاتا ہے، جہاں ڈرائیو کی فورس بالکل ریزسٹنٹ فورس کے برابر ہوتی ہے، جس سے مسلسل اور کارآمد حرکت یقینی بنائی جا سکتی ہے۔

وقت t4 پر جب مناسب وقت آ جاتا ہے، بریکنگ سسٹم کو استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ کام کرنے کا ایک کنٹرول شدہ کم ہونے کا عمل شروع کرتا ہے، جس میں ریلویں کی رفتار کم ہوتی ہے تاکہ آخر کار اگلے اسٹیشن پر رک جائے، جہاں اسے اگلے مسافروں کو کام کرنے کا موقع ملتا ہے یا اس کے کارگو کو مطلوبہ مقام پر منتقل کرنے کا موقع ملتا ہے۔