Panduan Teori untuk Sistem Lokomotif Elektrik

Panduan Teori untuk Sistem Lokomotif Elektrik

Oleh kerana pelbagai kelebihannya dibandingkan dengan sistem lokomotif diesel dan wap, sistem lokomotif elektrik telah menjadi sistem yang paling popular dan banyak digunakan untuk sistem daya tarikan.



Dengan adanya alat elektronik berkuasa, sistem daya tarikan elektrik moden digunakan penyongsang bertingkat untuk prestasi daya tarikan yang lebih baik seperti ketepatan tinggi, tindak balas pantas, dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi.


Sistem lokomotif elektrik

Sistem lokomotif elektrik





Penilaian reka bentuk motor elektrik dan teknologi elektrifikasi tidak hanya membawa kepada reka bentuk lokomotif berkelajuan tinggi (Metro dan kereta api pinggir bandar), tetapi juga meningkatkan kecekapan tenaga secara keseluruhan.

Apa itu tarikan elektrik atau lokomotif?

Tenaga penggerak yang menyebabkan pendorong kenderaan disebut sebagai sistem daya tarikan. Sistem daya tarikan terdiri daripada dua jenis: sistem daya tarikan bukan elektrik dan sistem daya tarikan elektrik.



Sistem Daya Tarik Bukan Elektrik

Sistem daya tarikan yang tidak menggunakan elektrik pada tahap pergerakan kenderaan disebut sebagai sistem daya tarikan bukan elektrik. Sistem daya tarikan seperti itu digunakan di lokomotif wap, mesin IC, dan di kereta api maglev (kereta api berkelajuan tinggi).


Sistem Daya Tarik Elektrik

Sistem daya tarikan yang menggunakan elektrik di semua peringkat atau beberapa tahap pergerakan kenderaan disebut sebagai sistem daya tarikan elektrik.

Electric Vs Daya tarikan elektrik

Electric Vs Daya tarikan elektrik

Dalam sistem daya tarikan elektrik, daya penggerak untuk menarik kereta api dihasilkan oleh motor daya tarikan. Sistem daya tarikan elektrik boleh dibahagikan secara meluas kepada dua kumpulan: satu menggunakan sistem kendiri dan yang lain adalah sistem rel ketiga.

Sistem berkuasa sendiri merangkumi pemacu elektrik diesel dan pemacu elektrik bateri yang dapat menghasilkan daya sendiri untuk menarik kereta api sedangkan, sistem rel ketiga atau wayar overhead menggunakan kuasa dari rangkaian pengedaran luaran atau grid, dan contohnya termasuk jalan trem , bas troli dan lokomotif yang dipacu dari talian elektrik overhead.

Jenis-Jenis Sistem Elektrikasi Trek

Elektrik trek merujuk kepada jenis sistem bekalan sumber yang digunakan semasa menghidupkan sistem lokomotif elektrik. Ia boleh menjadi AC atau DC atau bekalan komposit.

Memilih jenis elektrifikasi bergantung pada beberapa faktor seperti ketersediaan bekalan, jenis kawasan aplikasi, atau pada perkhidmatan seperti perkhidmatan bandar, pinggir bandar dan talian utama, dll.

Tiga jenis sistem tarikan elektrik utama yang ada adalah seperti berikut:

  1. Sistem pengaliran arus terus (DC)
  2. Sistem pengaliran arus bolak balik (AC)
  3. Sistem komposit.

Sistem pengaliran arus terus (DC)

Pilihan memilih sistem elektrifikasi DC merangkumi banyak kelebihan, seperti pertimbangan ruang dan berat, pecutan cepat dan pengereman motor elektrik DC, kos yang lebih rendah berbanding sistem AC, penggunaan tenaga yang kurang dan sebagainya.

Dalam sistem jenis ini, kuasa tiga fasa yang diterima dari grid kuasa diturunkan ke voltan rendah dan diubah menjadi DC oleh penerus dan penukar kuasa-elektronik .

Sistem rel ke-3

Sistem rel ke-3

Jenis bekalan DC ini dibekalkan ke kenderaan melalui dua cara yang berbeza: cara pertama adalah melalui sistem rel ke-3 (larian sisi dan di bawah landasan elektrik yang mengalir dan menyediakan jalan kembali melalui landasan kereta api), dan cara kedua adalah melalui garis overhead Sistem DC. DC ini dimasukkan ke motor daya tarikan seperti siri DC atau motor kompaun untuk menggerakkan lokomotif, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Sistem bekalan elektrik elektrik termasuk bekalan 300-500V untuk sistem khas seperti sistem bateri (600-1200V) untuk landasan kereta api bandar seperti tram dan metro ringan, dan 1500-3000V untuk perkhidmatan pinggir bandar dan utama seperti metro ringan dan berat kereta api metro . Sistem rel ketiga (rel konduktor) dan ke-4 beroperasi pada voltan rendah (600-1200V) dan arus tinggi, sedangkan sistem rel overhead menggunakan voltan tinggi (1500-3000V) dan arus rendah.

Sistem elektrik DC

Sistem elektrik DC

Kerana tork permulaan yang tinggi dan kawalan kelajuan sederhana, motor siri DC banyak digunakan dalam sistem daya tarikan DC. Mereka memberikan tork tinggi pada kelajuan rendah dan tork rendah pada kelajuan tinggi.

Seorang pengawal kelajuan motor elektrik digunakan dengan mengubah voltan yang dikenakan padanya. Sistem pemacu Khas yang digunakan untuk mengawal motor elektrik ini termasuk penukar paip, kawalan thyristor, kawalan pencincang dan pemacu kawalan pemproses mikro.

Kelemahan sistem ini termasuk kesukaran dalam gangguan arus pada voltan tinggi ketika keadaan kerosakan dinaikkan, dan keperluan untuk mencari pencawang DC antara jarak pendek.

Sistem pengaliran arus bolak balik (AC)

Sistem daya tarikan AC telah menjadi sangat popular pada masa ini, dan lebih kerap digunakan di kebanyakan sistem daya tarikan kerana beberapa kelebihan, seperti ketersediaan cepat dan penjanaan AC yang dapat dengan mudah naik atau turun, mengendalikan motor AC dengan mudah, bilangan pencawang yang lebih sedikit, dan kehadiran catenaries overhead cahaya yang memindahkan arus rendah pada voltan tinggi, dan sebagainya.

Sistem bekalan elektrik elektrik meliputi sistem tunggal, tiga fasa, dan komposit. Sistem fasa tunggal terdiri daripada bekalan 11 hingga 15 KV pada 16.7Hz, dan 25Hz untuk memudahkan kelajuan berubah ke motor penggantian AC.
Ia menggunakan pengubah ke bawah dan penukar frekuensi untuk menukar dari voltan tinggi dan frekuensi industri tetap.

Fasa tunggal 25KV pada 50Hz adalah konfigurasi yang paling biasa digunakan untuk elektrik AC. Ia digunakan untuk sistem pengangkutan berat dan perkhidmatan saluran utama kerana tidak memerlukan penukaran frekuensi. Ini adalah salah satu jenis sistem komposit yang banyak digunakan di mana bekalan ditukar menjadi DC untuk menggerakkan motor daya tarikan DC.

Sistem elektrik elektrik

Sistem elektrik elektrik

Sistem tiga fasa menggunakan motor induksi tiga fasa untuk menggerakkan lokomotif, dan dinilai pada 3.3.KV, 16.7Hz. Sistem pengagihan voltan tinggi pada bekalan 50 Hz ditukar kepada penarafan motor elektrik ini oleh pengubah dan penukar frekuensi. Sistem ini menggunakan dua saluran overhead, dan rel trek membentuk fasa lain, tetapi ini menimbulkan banyak masalah pada persimpangan dan persimpangan.

Gambar di atas menunjukkan operasi lokomotif elektrik AC di mana sistem catenary menerima kuasa fasa tunggal dari sistem overhead. Bekalan ditingkatkan oleh pengubah, dan kemudian ditukar menjadi DC oleh penerus. Reaktor pelicin atau pautan DC, menyaring dan melicinkan DC untuk mengurangkan riak, dan kemudian DC ditukar menjadi AC oleh penyongsang yang berbeza frekuensi untuk mendapatkan kelajuan berubah-ubah motor daya tarikan (serupa dengan VFD ).

Sistem komposit

Sistem ini menggabungkan kelebihan sistem DC dan AC. Sistem ini terdiri daripada dua jenis: fasa tunggal hingga tiga fasa atau sistem Kando, dan sistem fasa tunggal lain ke sistem DC.

Fasa tunggal hingga tiga fasa atau sistem Kando

Fasa tunggal hingga tiga fasa atau sistem Kando

Dalam sistem Kando, satu talian overhead membawa bekalan fasa tunggal 16KV, 50Hz. Voltan tinggi ini diturunkan dan ditukar kepada bekalan tiga fasa frekuensi yang sama di lokomotif itu sendiri melalui pengubah dan penukar .

Bekalan tiga fasa ini selanjutnya dibekalkan ke motor aruhan tiga fasa yang menggerakkan lokomotif. Oleh kerana sistem dua overhead dari sistem tiga fasa digantikan oleh satu talian overhead oleh sistem ini, ia adalah ekonomi.

Seperti yang telah kita bahas dalam elektrifikasi AC bahawa sistem fasa tunggal ke DC sangat popular, ini adalah kaedah yang paling ekonomik dari talian overhead tunggal dan mempunyai pelbagai ciri motor siri DC.
Dalam sistem khusus ini, bekalan sistem overhead 25KV fasa tunggal, 50Hz diturunkan oleh pengubah di dalam lokomotif, dan kemudian ditukar menjadi DC oleh penerus. DC dimasukkan ke sistem pemacu DC untuk menggerakkan motor siri dan untuk mengawal kelajuan dan sistem breknya.

Ini semua berkaitan dengan sistem lokomotif elektrik. Dan, kami harap kami telah memberi anda maklumat yang banyak dan relevan mengenai pelbagai sistem bekalan yang digunakan dalam sistem tarikan.

Kami mendorong anda untuk menulis cadangan, komen, dan maklum balas anda mengenai artikel ini atau idea projek di bahagian komen yang diberikan di bawah, dan juga mengharapkan cadangan anda dapat mengurangkan kemalangan litar pintas di sistem tarikan.

Kredit Foto