Isang Gabay sa Teoretikal sa Mga Sistema ng Electric Locomotive

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Dahil sa kanilang malawak na pagkakaiba-iba ng mga kalamangan kumpara sa mga diesel at steam locomotive system, ang mga electric locomotive system ay naging pinakatanyag at malawak na ginagamit na mga system para sa mga system ng traksyon.

Sa pag-usbong ng mga kuryenteng elektronikong aparato, gumagamit ang mga modernong system ng electric traction multilevel inverters para sa mas mahusay na pagganap ng traksyon tulad ng mataas na kawastuhan, mabilis na pagtugon, at mas mataas na pagiging maaasahan.




Mga electric locomotive system

Mga electric locomotive system

Ang pagsusuri ng mga de-koryenteng disenyo ng motor na de koryenteng de motor ay hindi lamang na humantong sa disenyo ng mga high-speed locomotive (Metros at mga suburban railway), ngunit naitaas din ang pangkalahatang kahusayan ng enerhiya.



Ano ang isang Electric Traction o Locomotive?

Ang isang puwersa sa pagmamaneho na nagdudulot ng paghimok ng isang sasakyan ay tinukoy bilang isang sistema ng traksyon. Ang sistema ng traksyon ay may dalawang magkakaibang uri: hindi electric traction system at electric traction system.

Non-Electric Traction System

Ang sistema ng traksyon na hindi gumagamit ng kuryente sa anumang yugto ng isang kilusan ng sasakyan ay tinukoy bilang isang hindi pang-electric na sistema ng traksyon. Ang nasabing isang sistema ng traksyon ay ginagamit sa mga locomotive ng singaw, mga makina ng IC, at sa maglev tren (mataas na bilis ng tren).


Sistema ng Electric Traction

Ang sistema ng traksyon na gumagamit ng kuryente sa lahat ng mga yugto o ilang yugto ng isang kilusan ng sasakyan ay tinukoy bilang isang electric traction system.

Electric Vs Non electric traction

Electric Vs Non electric traction

Sa isang sistemang electric traction ang puwersa sa pagmamaneho upang hilahin ang isang tren ay nabuo ng mga motor na traksyon. Ang sistemang electric traction ay maaaring malawak na nahahati sa dalawang pangkat: ang isa ay pinapagana ng sarili at ang isa pa ay ang third-rail system.

Ang mga self-powered system ay may kasamang mga diesel electric drive at baterya electric drive na maaaring makabuo ng kanilang sariling lakas upang hilahin ang tren samantalang, ang mga third-rail o overhead-wire na system ay gumagamit ng lakas mula sa isang panlabas na network ng pamamahagi o mga grids, at ang mga halimbawa ay may kasamang mga tramway , mga trolley bus at locomotive na hinihimok mula sa overhead na mga linya ng kuryente.

Mga uri ng Subaybayan ang Mga Sistema ng Elektripikasyon

Ang track electrification ay tumutukoy sa uri ng source supply system na ginagamit habang pinapatakbo ang mga electric locomotive system. Maaari itong AC o DC o isang pinaghalong supply.

Ang pagpili ng uri ng electrification ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan tulad ng pagkakaroon ng supply, uri ng isang lugar ng aplikasyon, o sa mga serbisyo tulad ng lunsod, suburban at pangunahing serbisyo sa linya, atbp.

Ang tatlong pangunahing uri ng mga system ng electric traction na mayroon ay ang mga sumusunod:

  1. Sistema ng elektrisidad ng Direktang Kasalukuyang (DC)
  2. Alternating kasalukuyang (AC) electrification system
  3. Composite system.

Sistema ng elektrisidad ng Direktang Kasalukuyang (DC)

Ang pagpili ng pagpili ng DC electrification system ay sumasaklaw sa maraming mga pakinabang, tulad ng mga pagsasaalang-alang sa espasyo at timbang, mabilis na pagpabilis at pagpepreno ng mga de koryenteng de motor na DC, mas kaunting gastos kumpara sa mga AC system, mas kaunting pagkonsumo ng enerhiya at iba pa.

Sa ganitong uri ng system, ang tatlong-bahaging lakas na natanggap mula sa mga grids ng kuryente ay nadagdagan sa mababang boltahe at na-convert sa DC ng mga nagwawasto at power-electronic converter .

Ika-3 sistema ng riles

Ika-3 sistema ng riles

Ang ganitong uri ng suplay ng DC ay ibinibigay sa sasakyan sa pamamagitan ng dalawang magkakaibang paraan: ang unang paraan ay sa pamamagitan ng ika-3 sistema ng riles (tumatakbo sa gilid at sa ilalim ng pagpapatakbo ng nakuryenteng track at pagbibigay ng landas sa pagbalik sa pamamagitan ng tumatakbo na daang-bakal), at ang pangalawang paraan ay sa pamamagitan ng overhead line DC system. Ang DC na ito ay pinakain sa traction motor tulad ng serye ng DC o mga compound motor upang himukin ang lokomotibo, tulad ng ipinakita sa itaas na pigura.

Ang mga supply system ng DC electrification ay may kasamang 300-500V supply para sa mga espesyal na system tulad ng mga system ng baterya (600-1200V) para sa mga urban railway tulad ng mga tramway at light metro, at ang 1500-3000V para sa mga suburban at mainline na serbisyo tulad ng light metro at mabigat mga tren ng metro . Ang ika-3 (conductor rail) at ika-4 na sistema ng riles ay nagpapatakbo sa mababang boltahe (600-1200V) at mataas na alon, samantalang ang mga overhead rail system ay gumagamit ng mataas na voltages (1500-3000V) at mababang alon.

DC electrification system

DC electrification system

Dahil sa mataas na pagsisimula ng metalikang kuwintas at katamtamang kontrol sa bilis, ang mga motor ng serye ng DC ay malawak na nagtatrabaho sa mga system ng DC traction. Nagbibigay ang mga ito ng mataas na metalikang kuwintas sa mababang bilis at mababang metalikang kuwintas sa mataas na bilis.

Isang electric motor speed controller ay ginagamit sa pamamagitan ng pag-iiba ng boltahe na inilapat dito. Ang mga Espesyal na sistema ng pagmamaneho na ginagamit upang makontrol ang mga de-koryenteng motor na ito ay may kasamang tap changer, control ng thyristor, chopper control at micro processor control drive.

Ang mga kawalan ng sistemang ito ay nagsasama ng kahirapan sa pagkagambala ng mga alon sa mataas na voltages kapag ang kondisyon ng pagkakasala ay itinaas, at ang pangangailangan para sa paghahanap ng mga substation ng DC sa pagitan ng mga maikling distansya.

Alternating kasalukuyang (AC) electrification system

Ang isang AC traction system ay naging napakapopular sa kasalukuyan, at mas madalas itong ginagamit sa karamihan ng mga sistema ng traksyon dahil sa maraming mga pakinabang, tulad ng mabilis na kakayahang magamit at pagbuo ng AC na maaaring madaling pataas o pababa, madaling pagkontrol ng mga AC motor, mas kaunting bilang ng mga kinakailangang substation, at pagkakaroon ng light overhead catenaries na naglilipat ng mababang alon sa mataas na voltages, at iba pa.

Ang mga supply system ng electrification ng AC ay may kasamang solong, tatlong yugto, at mga pinaghalo na system. Ang mga solong phase system ay binubuo ng 11 hanggang 15 KV supply sa 16.7Hz, at 25Hz upang mapabilis ang variable na bilis sa mga AC commutation motor.
Ito ay gumagamit ng bumaba ng transpormer at mga converter ng dalas upang mai-convert mula sa mataas na voltages at naayos na dalas ng pang-industriya.

Ang Single phase 25KV sa 50Hz ay ​​ang pinaka-karaniwang ginagamit na pagsasaayos para sa AC electrification. Ginagamit ito para sa mga mabibigat na sistema ng paghakot at mga pangunahing serbisyo ng linya dahil hindi ito nangangailangan ng conversion ng dalas. Ito ay isa sa malawak na ginagamit na mga uri ng mga pinaghalo na sistema kung saan ang supply ay na-convert sa DC upang himukin ang DC traction motors.

Sistema ng electrification ng AC

Sistema ng electrification ng AC

Tatlong yugto ng system ang gumagamit ng tatlong phase induction motor upang himukin ang lokomotibo, at na-rate ito sa 3.3.KV, 16.7Hz. Ang sistema ng pamamahagi ng mataas na boltahe sa supply ng 50 Hz ay ​​na-convert sa rating ng de-kuryenteng de-motor na ito ng mga transformer at converter ng dalas. Gumagamit ang sistemang ito ng dalawang overhead na linya, at ang track rail ay bumubuo ng isa pang yugto, ngunit nagtataas ito ng maraming mga problema sa mga tawiran at kantong.

Ipinapakita ng nasa itaas na pigura ang operasyon ng electric electric locomotive na kung saan ang catenary system ay tumatanggap ng solong-phase na lakas mula sa overhead system. Ang suplay ay na-step up ng transpormer, at pagkatapos ay na-convert sa DC ng isang rectifier. Ang isang smoothening reactor o isang link ng DC, sinasala at pinahuhusay ang DC upang mabawasan ang mga ripples, at pagkatapos ay ang DC ay ginawang AC sa pamamagitan ng isang inverter na nag-iiba-iba ng dalas upang makakuha ng variable na bilis ng traction motor (katulad ng VFD ).

Composite system

Ang system na ito ay isinasama ang mga pakinabang ng parehong DC at AC system. Ang mga sistemang ito ay higit sa lahat dalawang uri: isang solong yugto hanggang tatlong yugto o Kando system, at ang iba pang solong yugto sa DC system.

Single phase hanggang tatlong yugto o Kando system

Single phase hanggang tatlong yugto o Kando system

Sa isang Kando system, ang isang solong overhead line ay nagdadala ng solong-phase na supply ng 16KV, 50Hz. Ang mataas na boltahe na ito ay ibinaba at na-convert sa three-phase na supply ng parehong dalas sa lokomotibo mismo sa pamamagitan ng transpormer at mga converter .

Ang supply ng tatlong-yugto na ito ay karagdagang ibinibigay sa three-phase induction motor na nagtutulak ng lokomotibo. Dahil ang sistemang two-overhead line ng sistemang three-phase ay pinalitan ng isang solong overhead line ng sistemang ito, matipid ito.

Tulad ng napag-usapan na sa electrification ng AC na ang isang solong-phase sa DC system ay popular, ito ang pinaka-matipid na paraan ng solong overhead line at may malawak na pagkakaiba-iba ng DC series na mga katangian ng motor.
Sa partikular na sistemang ito, ang isang solong-phase 25KV, 50Hz na supply ng overhead line system ay naibaba ng transpormer sa loob ng lokomotor, at pagkatapos ay na-convert sa DC ng mga rectifier. Ang DC ay pinakain sa DC-drive system upang himukin ang serye ng motor at upang makontrol ang bilis at pagpepreno ng mga system.

Ito ay tungkol sa mga sistemang de koryenteng de-kuryente. At, inaasahan naming bibigyan ka namin ng sapat at may-katuturang impormasyon tungkol sa iba't ibang mga sistema ng supply na ginamit sa mga system ng traksyon.

Hinihikayat ka naming isulat ang iyong mga mungkahi, komento, at puna tungkol sa artikulong ito o ideya ng proyekto sa seksyon ng komento na ibinigay sa ibaba, at inaasahan din ang iyong mga mungkahi na bawasan ang mga aksidente sa maikling circuit sa mga system ng traksyon.

Mga Kredito sa Larawan