Tänu diisel- ja auruvedurisüsteemide eeliste mitmekesisusele on elektrivedurite süsteemid muutunud veojõusüsteemide kõige populaarsemateks ja laialdasemalt kasutatavateks süsteemideks.

Elektrooniliste elektriseadmete tulekuga kasutavad kaasaegsed elektrilised veosüsteemid mitmetasandilised inverterid parema veojõu saavutamiseks, nagu näiteks kõrge täpsus, kiire reageerimisvõime ja suurem töökindlus.

Elektrivedurite süsteemid

Elektrimootorite konstruktsiooni ja elektrifitseerimistehnoloogiate hindamine on viinud mitte ainult kiirvedurite (metroo- ja linnalähiraudteed) projekteerimiseni, vaid on tõstnud ka üldist energiatõhusust.

Mis on elektriline veojõud või vedur?

Sõiduki tõukejõudu põhjustavat liikumapanevat jõudu nimetatakse veosüsteemiks. Veosüsteem on kahte tüüpi: mitteelektriline ja elektriline veosüsteem.

Mitteelektriline veosüsteem

Veojõusüsteemi, mis ei kasuta elektrit sõiduki mis tahes liikumise etapis, nimetatakse mitteelektriliseks veosüsteemiks. Sellist veosüsteemi kasutatakse auruvedurites, mootorites ja mootorites maglev rongid (suure kiirusega rongid).

Elektriline veosüsteem

Vedurisüsteemi, mis kasutab elektrit sõiduki kõigis etappides või mõnes etapis, nimetatakse elektriliseks veosüsteemiks.

Elektriline Vs mitteelektriline veojõud

Elektrilises veosüsteemis tekitavad rongi vedamiseks tõukejõu veomootorid. Elektrilist veojõusüsteemi saab üldjoontes jagada kahte rühma: üks on iseliikuv ja teine kolmanda rööbastee süsteem.

Isetoitel töötavad süsteemid hõlmavad diiselelektrijaamu ja akuelektrijaamu, mis suudavad rongi vedamiseks ise toota, samas kui kolmanda rööpaga või õhuliiniga süsteemid kasutavad välise jaotusvõrgu või võrkude elektrit ja näited hõlmavad trammiteid , trollibussid ja vedurid, mida juhitakse õhuliinidelt.

Rööbaste elektrifitseerimissüsteemide tüübid

Rööbastee elektrifitseerimine viitab allikate toitesüsteemi tüübile, mida kasutatakse elektrivedurite toites. See võib olla vahelduvvoolu või alalisvoolu või kombineeritud toiteallikas.

Elektrifitseerimise tüübi valimine sõltub mitmest tegurist, nagu tarne kättesaadavus, rakendusala tüüp või sellistest teenustest nagu linna-, linnalähi- ja pealiiniteenused jne.

Olemasolevad kolm peamist elektritõmbesüsteemi tüüpi on järgmised:

Alalisvoolu (DC) elektrifitseerimissüsteem
Vahelduvvoolu (AC) elektrifitseerimissüsteem
Komposiitsüsteem.

Alalisvoolu (DC) elektrifitseerimissüsteem

Alalisvoolu elektrifitseerimissüsteemi valimine hõlmab paljusid eeliseid, nagu ruumi ja kaalu kaalutlused, alalisvoolumootorite kiire kiirendamine ja pidurdamine, väiksemad kulud võrreldes vahelduvvoolusüsteemidega, väiksem energiakulu ja nii edasi.

Seda tüüpi süsteemides eskaleeritakse elektrivõrkudest saadud kolmefaasiline võimsus madalaks pingeks ja muundatakse alaldite abil alalisvooluks. elektroonilised muundurid .

3. rööbaste süsteem

Seda tüüpi alalisvoolu tarnitakse sõidukile kahel erineval viisil: esimene võimalus on läbi 3. rööpmesüsteemi (külgmine ja kulgev elektrifitseeritud rada ning tagasitee tagasijooksurööbaste kaudu) ja teine viis õhuliini kaudu Alalisvoolusüsteem. See alalisvool suunatakse vedurimootorisse nagu DC-seeria või liitmootorid, et vedurit juhtida, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel.

Alalisvoolu elektrifitseerimise toitesüsteemid hõlmavad 300–500 V toiteallikat spetsiaalsetele süsteemidele, nagu näiteks akusüsteemid (600–1200 V) linnaraudteedele, näiteks trammiteedele ja kergetele metroodele, ning 1500–3000 V toite linnalähi- ja magistraalteenustele, nagu kerged metrood ja raskeveokid metroorongid . 3. (juhtrööbas) ja 4. rööpmesüsteem töötavad madalatel pingetel (600–1200 V) ja suurtel vooludel, õhuliinisüsteemides aga kõrged pinged (1500–3000 V) ja madalad voolud.

Alalisvoolu elektrifitseerimissüsteem

Suure algmomendi ja mõõduka kiiruse reguleerimise tõttu kasutatakse alalisvoolu veojõusüsteemides alalisvoolu seeria mootoreid. Need tagavad suure pöördemomendi madalatel pööretel ja väikese pöördemomendi suurtel kiirustel.

An elektrimootori kiiruse regulaator kasutatakse sellele rakendatud pinge muutmisega. Spetsiaalsed ajamisüsteemid, mida kasutatakse nende elektrimootorite juhtimiseks, hõlmavad kraanilülitit, türistori juhtimist, hakkuri juhtimist ja mikroprotsessori juhtimisseadmeid.

Selle süsteemi puudused hõlmavad raskusi voolu katkestamisel kõrgel pingel, kui tõrke seisund on tõusnud, ja vajadust alalisvoolu alajaamade asukoha järele lühikeste vahemaade vahel.

“positiivse töömahuga pumba tüübid ”

Vahelduvvoolu (AC) elektrifitseerimissüsteem

Vahelduvvoolu veosüsteem on tänapäeval muutunud väga populaarseks ja seda kasutatakse sagedamini enamikus veosüsteemides mitmete eeliste tõttu, nagu kiire kättesaadavus ja vahelduvvoolu genereerimine, mida saab hõlpsasti üles või alla tõsta, vahelduvvoolumootorite lihtne juhtimine, väiksem arv alajaamade nõudeid ja kergete õhuliinide olemasolu, mis kannavad madalat voolu kõrgel pingel jne.

Vahelduvvoolu elektrifitseerimise toitesüsteemid hõlmavad ühe-, kolmefaasilisi ja komposiitsüsteeme. Ühefaasilised süsteemid koosnevad 11–15 KV toiteallikast sagedusel 16,7 Hz ja 25 Hz, et hõlbustada vahelduvvoolu kommutormootorite muutuvat kiirust.
Ta kasutab astuge trafost alla ja sagedusmuundurid muundamiseks kõrgepingest ja fikseeritud tööstussagedusest.

Ühefaasiline 25KV 50Hz juures on vahelduvvoolu elektrifitseerimiseks kõige sagedamini kasutatav konfiguratsioon. Seda kasutatakse raskeveokite süsteemide ja pealiiniteenuste jaoks, kuna see ei vaja sageduse teisendamist. See on üks laialt kasutatavatest komposiitsüsteemide tüüpidest, kus toiteallikas muundatakse alalisvooluks alalisvoolumootoriga mootorite käitamiseks.

Vahelduvvoolu elektrifitseerimissüsteem

Kolmefaasiline süsteem kasutab veduri juhtimiseks kolmefaasilist asünkroonmootorit ja selle nimiväärtus on 3,3 KV, 16,7 Hz. 50 Hz toiteallika kõrgepinge jaotussüsteemi muundavad trafod ja sagedusmuundurid selliseks elektrimootori nimiväärtuseks. Selles süsteemis töötab kaks õhuliini ja rööbastee moodustab teise etapi, kuid see tekitab ristmikel ja ristmikel palju probleeme.

Ülaltoodud joonis näitab vahelduvvoolu elektriveduri tööd, kus kontaktvõrgu süsteem saab õhusüsteemist ühefaasilist energiat. Toitlust võimendab trafo ja muundatakse seejärel alaldi abil alalisvooluks. Silumisreaktor või alalisvooluühendus filtreerib ja silub alalisvoolu, et vähendada pulsatsiooni, ja seejärel muundatakse alalisvool vahelduvvooluks muunduri abil, mis muudab sagedust, et saada veomootori muutuv kiirus VFD ).

Komposiitsüsteem

See süsteem sisaldab nii alalis- kui ka vahelduvvoolusüsteemi eeliseid. Neid süsteeme on peamiselt kahte tüüpi: ühefaasiline kuni kolmefaasiline ehk Kando süsteem ja teine ühefaasiline alalisvoolusüsteemiks.

Ühefaasiline kuni kolmefaasiline või Kando süsteem

Kando süsteemis kannab üks õhuliin ühefaasilist toiteallikat 16KV, 50Hz. See kõrgepinge vähendatakse ja muudetakse trafo kaudu veduris endas sama sagedusega kolmefaasiliseks toiteks ja muundurid .

See kolmefaasiline toiteallikas antakse edasi kolmefaasilisele asünkroonmootorile, mis juhib vedurit. Kuna kolmefaasilise süsteemi kahe õhuliini süsteem asendatakse selle süsteemiga ühe õhuliiniga, on see ökonoomne.

Nagu me juba vahelduvvoolu elektrifitseerimisel oleme arutanud, et ühefaasiline kuni alalisvoolusüsteem on ülipopulaarne, on see ühe õhuliini kõige ökonoomsem viis ja sellel on palju erinevaid alalisvoolu seeria mootori omadusi.
Selles konkreetses süsteemis vähendatakse vedurisisese trafo abil ühefaasilist 25KV, 50Hz õhuliini süsteemi toiteallikat ja muundatakse seejärel alaldite abil alalisvooluks. Alalisvoolu juhitakse alalisvooluajamisse, et juhtida seeriamootorit ning juhtida selle kiirust ja pidurisüsteeme.

See kõik puudutab elektrivedurite süsteeme. Ja loodame, et oleme andnud teile piisavalt ja asjakohast teavet erinevate veosüsteemides kasutatavate toitesüsteemide kohta.

Soovitame teil kirjutada oma ettepanekud, kommentaarid ja tagasiside selle artikli või projektiideede kohta allpool toodud kommentaaride jaotisesse ning oodata ka teie ettepanekuid veosüsteemide lühisõnnetuste vähendamiseks.

Foto autorid