Teoreettinen opas sähköveturijärjestelmiin

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Sähkömoottorijärjestelmistä on tullut suosituimpia ja yleisimmin käytettyjä vetojärjestelmiin liittyviä etuja verrattuna diesel- ja höyryveturijärjestelmiin.

Sähkökäyttöisten sähkölaitteiden myötä modernit sähkökäyttöiset järjestelmät käyttävät monitasoiset taajuusmuuttajat parempaa vetokykyä, kuten korkea tarkkuus, nopea reagointi ja parempi luotettavuus.




Sähköveturijärjestelmät

Sähköveturijärjestelmät

Sähkömoottorien suunnittelun ja sähköistystekniikoiden arviointi ei ole vain johtanut suurten nopeuksien vetureiden (metrojen ja esikaupunkien rautateiden) suunnitteluun, vaan myös nostanut energiatehokkuutta kokonaisuudessaan.



Mikä on sähköinen vetovoima tai veturi?

Ajoneuvoa käyttävään voimaan kutsutaan vetojärjestelmää. Vetojärjestelmää on kahta erilaista tyyppiä: ei sähköinen vetojärjestelmä ja sähköinen vetojärjestelmä.

Muu kuin sähköinen vetojärjestelmä

Vetojärjestelmään, joka ei käytä sähköä ajoneuvon missään vaiheessa, viitataan ei-sähköisenä vetojärjestelmänä. Tällaista vetojärjestelmää käytetään höyryvetureissa, IC-moottoreissa ja maglev-junat (suurnopeusjunat).


Sähköinen vetojärjestelmä

Vetojärjestelmään, joka käyttää sähköä ajoneuvon kaikissa vaiheissa tai joissakin vaiheissa, viitataan sähköisenä vetojärjestelmänä.

Electric Vs Ei sähköinen vetovoima

Electric Vs Ei sähköinen vetovoima

Sähköisessä vetojärjestelmässä vetovoima vetämään juna syntyy vetomoottoreilla. Sähköinen vetojärjestelmä voidaan jakaa laajalti kahteen ryhmään: yksi on omavoimainen ja toinen kolmannen kiskojärjestelmä.

Itsekäyttöiset järjestelmät sisältävät dieselmoottoreita ja akkukäyttöisiä sähkökäyttöjä, jotka voivat tuottaa omaa voimaansa junan vetämiseksi, kun taas kolmannen kiskon tai ylijohdinjärjestelmät käyttävät ulkoisen jakeluverkon tai verkkojen virtaa, ja esimerkkejä ovat raitiotiet , johdinautoja ja vetureita, joita ajetaan sähkölinjoista.

Radan sähköistysjärjestelmien tyypit

Radan sähköistys viittaa lähteen syöttöjärjestelmän tyyppiin, jota käytetään sähkövetureiden virralla. Se voi olla AC tai DC tai yhdistetty syöttö.

Sähköistystyypin valinta riippuu useista tekijöistä, kuten tarjonnan saatavuudesta, sovellusalueen tyypistä tai palveluista, kuten kaupunki-, esikaupunki- ja päälinjapalveluista.

Sähköisten vetojärjestelmien kolme päätyyppiä ovat seuraavat:

  1. Tasavirta (DC) sähköistysjärjestelmä
  2. Vaihtovirran (AC) sähköistysjärjestelmä
  3. Komposiittijärjestelmä.

Tasavirta (DC) sähköistysjärjestelmä

DC-sähköistysjärjestelmän valinta sisältää monia etuja, kuten tilan ja painonäkökohdat, tasavirta-sähkömoottoreiden nopean kiihdytyksen ja jarrutuksen, pienemmät kustannukset verrattuna vaihtovirtajärjestelmiin, pienemmän energiankulutuksen ja niin edelleen.

Tämän tyyppisessä järjestelmässä sähköverkosta vastaanotettu kolmivaiheinen teho pienenee pienjännitteeksi ja tasasuuntaajat muuttavat tasavirraksi ja tehoelektroniikkamuuntimet .

3. kiskojärjestelmä

3. kiskojärjestelmä

Tämän tyyppinen tasavirransyöttö toimitetaan ajoneuvoon kahdella eri tavalla: ensimmäinen tapa on kolmannen kiskojärjestelmän läpi (sivuttain kulkeva ja sähköisen radan alla ja paluureitin kulkuväylien läpi) ja toinen tie ajojohdon läpi DC-järjestelmä. Tämä tasavirta syötetään vetomoottoriin, kuten DC-sarjaan tai yhdistelmämoottoreihin veturin käyttämiseksi, kuten yllä olevassa kuvassa on esitetty.

DC-sähköistysjärjestelmiin kuuluu 300-500 V: n syöttö erityisjärjestelmille, kuten akkujärjestelmät (600-1200 V) kaupunkirautateille, kuten raitiotielle ja kevyille metroille, ja 1500-3000 V: n lähiö- ja päälinjapalveluille, kuten kevytmetroille ja raskaille metrojunat . Kolmas (johtokisko) ja 4. kiskojärjestelmä toimivat matalilla jännitteillä (600-1200 V) ja suurilla virroilla, kun taas ajojohtojärjestelmät käyttävät korkeita jännitteitä (1500-3000 V) ja pieniä virtoja.

DC-sähköistysjärjestelmä

DC-sähköistysjärjestelmä

Suuren käynnistysmomentin ja maltillisen nopeudensäädön ansiosta DC-sarjan moottoreita käytetään laajasti tasavirta-vetojärjestelmissä. Ne tarjoavat suuren vääntömomentin pienillä nopeuksilla ja pienen vääntömomentin suurilla nopeuksilla.

An sähkömoottorin nopeuden säädin käytetään vaihtelemalla siihen kohdistettua jännitettä. Erityisiä käyttöjärjestelmiä, joita käytetään näiden sähkömoottoreiden ohjaamiseen, ovat käämikytkin, tyristoriohjaus, hakkurisäätö ja mikroprosessorin ohjausasemat.

Tämän järjestelmän haittoja ovat vaikeudet katkaista virrat suurilla jännitteillä, kun vikatila nousee, ja tarve sijoittaa tasavirta-asemat lyhyiden etäisyyksien väliin.

Vaihtovirran (AC) sähköistysjärjestelmä

AC-vetojärjestelmästä on tullut erittäin suosittu nykyään, ja sitä käytetään useammin useimmissa vetojärjestelmissä useiden etujen, kuten nopean saatavuuden ja helposti nostettavan tai laskettavan vaihtovirran tuottamisen, vaihtovirtamoottoreiden helpon hallinnan, vähemmän sähköasemavaatimuksia ja kevyiden ylävirtajohtimien läsnäolo, jotka siirtävät matalia virtoja suurilla jännitteillä jne.

AC-sähköistyksen syöttöjärjestelmiin kuuluu yksi-, kolmivaihe- ja komposiittijärjestelmiä. Yksivaiheiset järjestelmät koostuvat 11-15 KV: n jännitteestä taajuudella 16,7Hz ja 25Hz vaihtelevan nopeuden helpottamiseksi vaihtovirtajohdinmoottoreille.
Se käyttää astu alas muuntaja ja taajuusmuuttajat muuntamaan korkeasta jännitteestä ja kiinteästä teollisesta taajuudesta.

Yksivaiheinen 25KV 50Hz: llä on yleisimmin käytetty kokoonpano vaihtovirtalähteen sähköistykseen. Sitä käytetään raskaisiin kuljetusjärjestelmiin ja päälinjapalveluihin, koska se ei vaadi taajuusmuunnosta. Tämä on yksi laajalti käytetyistä komposiittijärjestelmistä, jossa syöttö muunnetaan tasavirraksi tasavirta-vetomoottoreiden käyttämiseksi.

AC-sähköistysjärjestelmä

AC-sähköistysjärjestelmä

Kolmivaiheinen järjestelmä käyttää kolmivaiheista induktiomoottoria veturin ajamiseksi, ja sen nimellisteho on 3,3 KV, 16,7 Hz. Muuntajat ja taajuusmuuttajat muuntavat korkeajännitteisen jakelujärjestelmän 50 Hz: n jännitteellä tähän sähkömoottoriluokkaan. Tässä järjestelmässä käytetään kahta ilmajohtoa, ja kiskokisko muodostaa toisen vaiheen, mutta tämä aiheuttaa monia ongelmia risteyksissä ja risteyksissä.

Yllä oleva kuva esittää vaihtovirta-sähköveturin toimintaa, jossa verkkojohdinjärjestelmä saa yksivaiheisen tehon ylijärjestelmästä. Muuntaja lisää tehonsyöttöä ja muuntaa sitten tasasuuntaajan tasasuuntaajalla. Tasoitusreaktori tai tasavirta-linkki suodattaa ja tasoittaa tasavirran aaltoilun vähentämiseksi, ja sitten tasavirta muunnetaan vaihtovirraksi vaihtosuuntaajalla, joka vaihtelee taajuutta saadakseen vaihtomoottorin nopeuden (samanlainen kuin VFD ).

Komposiittijärjestelmä

Tämä järjestelmä sisältää sekä DC- että AC-järjestelmien edut. Nämä järjestelmät ovat pääasiassa kahta tyyppiä: yksivaiheinen kolmivaiheinen tai Kando-järjestelmä ja toinen yksivaiheinen DC-järjestelmä.

Yksivaiheinen kolmivaiheinen tai Kando-järjestelmä

Yksivaiheinen kolmivaiheinen tai Kando-järjestelmä

Kando-järjestelmässä yksi ilmajohto kuljettaa 16KV, 50Hz yksivaiheista syöttöä. Tämä korkea jännite vähennetään ja muunnetaan saman vaiheen kolmivaiheiseksi syöttöksi veturissa muuntajan ja muuntimet .

Tämä kolmivaiheinen syöttö syötetään edelleen veturia käyttävään kolmivaiheiseen induktiomoottoriin. Koska kolmivaihejärjestelmän kaksijohdinjärjestelmä korvataan tällä järjestelmällä yhdellä ilmajohdolla, se on taloudellinen.

Kuten olemme jo keskustelleet vaihtovirran sähköistyksessä siitä, että yksivaiheisesta tasavirtajärjestelmään on erittäin suosittu, se on taloudellisin tapa yksittäiselle ilmajohdolle ja sillä on laaja valikoima tasavirtasarjan moottorin ominaisuuksia.
Tässä nimenomaisessa järjestelmässä yksivaiheinen 25KV: n, 50 Hz: n ylijohtojärjestelmän syöttö vähennetään veturin sisällä olevalla muuntajalla ja muunnetaan sitten tasasuuntaajiksi tasasuuntaajilla. Tasavirta syötetään DC-käyttöjärjestelmään sarjamoottorin käyttämiseksi ja sen nopeuden ja jarrujärjestelmien ohjaamiseksi.

Kyse on sähköveturijärjestelmistä. Toivomme, että olemme antaneet sinulle runsaasti ja merkityksellistä tietoa vetojärjestelmissä käytetyistä eri syöttöjärjestelmistä.

Kannustamme sinua kirjoittamaan ehdotuksia, kommentteja ja palautetta tästä artikkelista tai projektiideoista alla olevaan kommenttiosaan ja odotamme myös ehdotustesi vähentävän oikosulkuonnettomuuksia vetojärjestelmissä.

Valokuvahyvitykset