Pateicoties to daudzajām priekšrocībām salīdzinājumā ar dīzeļdegvielas un tvaika lokomotīvju sistēmām, lokomotīvju sistēmas ir kļuvušas par vispopulārākajām un visplašāk izmantotajām vilces sistēmu sistēmām.

Līdz ar jaudīgu elektronisko ierīču parādīšanos tiek izmantotas modernas elektriskās vilces sistēmas daudzlīmeņu invertori labākai vilces veiktspējai, piemēram, labai precizitātei, ātrai reaģēšanai un augstākai uzticamībai.

Elektrisko lokomotīvju sistēmas

Elektromotoru konstrukcijas un elektrifikācijas tehnoloģiju novērtējums ir veicinājis ne tikai ātrgaitas lokomotīvju (metro un piepilsētas dzelzceļa) projektēšanu, bet arī paaugstinājis kopējo energoefektivitāti.

Kas ir elektriskā vilce vai lokomotīve?

Kustības spēku, kas izraisa transportlīdzekļa piedziņu, sauc par vilces sistēmu. Vilces sistēma ir divu veidu: neelektriska vilces sistēma un elektriska vilces sistēma.

Neelektriskā vilces sistēma

“optisko šķiedru kabeļa daļas ”

Vilces sistēmu, kas neizmanto elektrību nevienā transportlīdzekļa kustības posmā, sauc par neelektrisku vilces sistēmu. Šādu vilces sistēmu izmanto tvaika lokomotīvēs, mikrodzinēju dzinējos un KG maglev vilcieni (ātrgaitas vilcieni).

Elektriskā vilces sistēma

Vilces sistēmu, kas elektrību izmanto visos transportlīdzekļa kustības posmos vai dažos posmos, sauc par elektrisko vilces sistēmu.

Elektriskā Vs. Elektriskā vilce

Elektriskajā vilces sistēmā vilces vilcienu virzošo spēku rada vilces motori. Elektrisko vilces sistēmu kopumā var iedalīt divās grupās: viena ir pašpiedziņa un otra - trešā sliežu sistēma.

Pašpiedziņas sistēmas ietver dīzeļdzinēju un akumulatoru elektropiedziņas, kas pašas var radīt vilciena vilkšanas jaudu, savukārt trešās sliedes vai gaisvadu vadu sistēmas izmanto ārējā sadales tīkla vai tīkla enerģiju, un piemēri ietver tramvaja ceļus , trolejbusi un lokomotīves, ko vada no gaisvadu elektrolīnijām.

Sliežu elektrifikācijas sistēmu veidi

Sliežu ceļa elektrifikācija attiecas uz avota padeves sistēmas tipu, ko izmanto, darbinot elektriskās lokomotīves sistēmas. Tas var būt maiņstrāva vai līdzstrāva vai salikta barošana.

Elektrifikācijas veida izvēle ir atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram, piegādes pieejamības, pielietojuma zonas veida vai no tādiem pakalpojumiem kā pilsētas, piepilsētas un galvenās līnijas pakalpojumi utt.

Trīs galvenie elektrisko vilces sistēmu veidi ir šādi:

Līdzstrāvas (līdzstrāvas) elektrifikācijas sistēma
Maiņstrāvas (maiņstrāvas) elektrifikācijas sistēma
Kompozītiskā sistēma.

Līdzstrāvas (līdzstrāvas) elektrifikācijas sistēma

Līdzstrāvas elektrifikācijas sistēmas izvēle ietver daudzas priekšrocības, piemēram, vietas un svara apsvērumus, līdzstrāvas elektromotoru ātru paātrinājumu un bremzēšanu, zemākas izmaksas salīdzinājumā ar maiņstrāvas sistēmām, mazāku enerģijas patēriņu un tā tālāk.

Šāda veida sistēmā trīsfāžu jauda, kas saņemta no elektrotīkliem, tiek deeskalēta līdz zemspriegumam un taisngrieži pārveido par līdzstrāvu. strāvas elektroniskie pārveidotāji .

3. sliežu sistēma

Šāda veida līdzstrāvas padeve transportlīdzeklim tiek piegādāta divos dažādos veidos: pirmais ceļš ir caur 3. sliežu sistēmu (sānu kustība un zem elektrificētas sliedes un atgriešanās ceļa nodrošināšana pa sliedēm), bet otrais - pa gaisvadu Līdzstrāvas sistēma. Šī līdzstrāva tiek padota vilces motoram, piemēram, līdzstrāvas sērijai vai saliktajiem motoriem, lai vadītu lokomotīvi, kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā.

Līdzstrāvas elektrifikācijas padeves sistēmās ietilpst 300–500 V barošana īpašām sistēmām, piemēram, akumulatoru sistēmām (600–1200 V) pilsētas dzelzceļiem, piemēram, tramvajiem un vieglajiem metro, un 1500–3000 V piepilsētas un maģistrālajiem pakalpojumiem, piemēram, vieglajiem un smagajiem metro. metro vilcieni . 3. (vadu sliedes) un 4. sliežu sistēma darbojas ar zemu spriegumu (600–1200 V) un lielu strāvu, turpretī gaisvadu sliežu sistēmas izmanto augstu spriegumu (1500–3000 V) un zemu strāvu.

“ko dara salīdzinātājs ”

Līdzstrāvas elektrifikācijas sistēma

Pateicoties lielam sākuma griezes momentam un mērenai ātruma kontrolei, līdzstrāvas vilces sistēmās tiek plaši izmantoti līdzstrāvas sērijas motori. Tie nodrošina lielu griezes momentu pie maziem apgriezieniem un mazu griezes momentu lielā ātrumā.

An elektromotora ātruma regulators tiek izmantots, mainot tam piemēroto spriegumu. Īpašās piedziņas sistēmas, kas tiek izmantotas šo elektromotoru vadīšanai, ir krāna mainītājs, tiristora vadība, smalcinātāja vadība un mikroprocesora vadības piedziņas.

Šīs sistēmas trūkumi ietver grūtības pārtraukt strāvu pie augsta sprieguma, kad tiek paaugstināts bojājuma stāvoklis, un nepieciešamība izvietot līdzstrāvas apakšstacijas starp nelieliem attālumiem.

Maiņstrāvas (maiņstrāvas) elektrifikācijas sistēma

Maiņstrāvas vilces sistēma mūsdienās ir kļuvusi ļoti populāra, un to biežāk izmanto lielākajā daļā vilces sistēmu vairāku priekšrocību dēļ, piemēram, ātras maiņstrāvas pieejamība un ģenerēšana, ko var viegli palielināt vai samazināt, maiņstrāvas motoru ērta vadība, mazāks apakšstaciju prasību skaits un gaismas gaisvadu kontakttīklu klātbūtne, kas pārraida zemu strāvu pie augsta sprieguma utt.

Maiņstrāvas elektrifikācijas padeves sistēmās ietilpst vienfāzes, trīsfāzu un saliktas sistēmas. Vienfāzes sistēmas sastāv no 11 līdz 15 KV barošanas ar frekvenci 16,7Hz un 25Hz, lai veicinātu mainīga ātruma maiņstrāvas komutācijas motoriem.
Tas izmanto atkāpties no transformatora un frekvences pārveidotāji, lai pārveidotu no augstsprieguma un fiksētas rūpnieciskās frekvences.

“2 bitu atņemšanas patiesības tabula ”

Vienfāzes 25KV pie 50Hz ir maiņstrāvas elektrifikācijai visbiežāk izmantotā konfigurācija. To izmanto lielo kravu pārvadājumu sistēmām un maģistrālajiem pārvadājumiem, jo tas neprasa frekvences pārveidošanu. Šis ir viens no plaši izmantotajiem kompozītu sistēmu veidiem, kur barošana tiek pārveidota par līdzstrāvu, lai darbinātu līdzstrāvas vilces motorus.

Maiņstrāvas elektrifikācijas sistēma

Trīsfāzu sistēma lokomotīves darbināšanai izmanto trīsfāzu asinhrono motoru, un tā nominālā vērtība ir 3,3 KV, 16,7 Hz. Augstsprieguma sadales sistēmu pie 50 Hz barošanas pārveido transformatori un frekvences pārveidotāji par šo elektromotora nominālu. Šajā sistēmā tiek izmantotas divas gaisvadu līnijas, un sliežu ceļš veido vēl vienu posmu, taču tas rada daudz problēmu krustojumos un krustojumos.

Iepriekš minētajā attēlā parādīta maiņstrāvas lokomotīvju darbība, kur kontakttīkla sistēma no gaisvadu sistēmas saņem vienfāzes enerģiju. Piegādi pastiprina transformators, un pēc tam taisngriezis to pārveido par līdzstrāvu. Izlīdzināšanas reaktors vai līdzstrāvas saite filtrē un izlīdzina līdzstrāvu, lai samazinātu viļņošanos, un pēc tam līdzstrāvu pārveido maiņstrāvā ar invertoru, kas maina frekvenci, lai iegūtu mainīgu vilces motora ātrumu (līdzīgi kā VFD ).

Kompozītiskā sistēma

Šī sistēma ietver gan līdzstrāvas, gan maiņstrāvas sistēmu priekšrocības. Šīs sistēmas galvenokārt ir divu veidu: no vienas fāzes līdz trim fāzēm vai Kando sistēmai, bet otrai - ar vienfāzes līdz DC sistēmai.

Vienfāzes līdz trīsfāzu vai Kando sistēma

Kando sistēmā vienai gaisvadu līnijai ir vienfāzes barošana 16KV, 50Hz. Šis augstspriegums tiek pazemināts un pārveidots par tādas pašas frekvences trīsfāzu padevi pašā lokomotīvē caur transformatoru un pārveidotāji .

Šī trīsfāzu padeve tālāk tiek piegādāta trīsfāzu asinhronajam motoram, kas vada lokomotīvi. Tā kā trīsfāžu sistēmas divu gaisvadu līniju sistēma ar šo sistēmu tiek aizstāta ar vienu gaisvadu līniju, tā ir ekonomiska.

Tā kā maiņstrāvas elektrifikācijā mēs jau esam apsprieduši, ka no vienfāzes līdz līdzstrāvas sistēmai ir liela popularitāte, tas ir visekonomiskākais vienas gaisvadu līnijas veids un tai ir daudz dažādu līdzstrāvas sērijas motora īpašību.
Šajā konkrētajā sistēmā vienfāzes 25KV, 50Hz gaisvadu līnijas padeve tiek pazemināta ar transformatoru lokomotīves iekšpusē un pēc tam ar taisngriežu palīdzību tiek pārveidota par līdzstrāvu. Līdzstrāva tiek ievadīta līdzstrāvas piedziņas sistēmā, lai darbinātu sērijveida motoru un kontrolētu tā ātrumu un bremžu sistēmas.

Tas viss attiecas uz elektrisko lokomotīvju sistēmām. Mēs ceram, ka mēs esam snieguši jums pietiekamu un atbilstošu informāciju par dažādām vilces sistēmās izmantotajām piegādes sistēmām.

Mēs iesakām rakstīt savus ieteikumus, komentārus un atsauksmes par šo rakstu vai projektu idejām zemāk dotajā komentāru sadaļā, kā arī sagaidīt, ka jūsu ieteikumi samazinās īssavienojumu negadījumus vilces sistēmās.

Foto kredīti