Dizel ve buharlı lokomotif sistemlerine göre çok çeşitli avantajları sayesinde elektrikli lokomotif sistemleri, çekiş sistemleri için en popüler ve yaygın olarak kullanılan sistemler haline gelmiştir.

Güç elektroniği cihazlarının ortaya çıkmasıyla birlikte, modern elektrikli çekiş sistemleri kullanıyor çok düzeyli invertörler yüksek doğruluk, hızlı yanıt verme ve daha yüksek güvenilirlik gibi daha iyi çekiş performansı için.

Elektrikli lokomotif sistemleri

“karşılaştırıcı devre nedir ”

Elektrik motoru tasarımı ve elektrifikasyon teknolojilerinin değerlendirilmesi, yalnızca yüksek hızlı lokomotiflerin (Metrolar ve banliyö demiryolları) tasarımına yol açmakla kalmadı, aynı zamanda genel enerji verimliliğini de artırdı.

Elektrikli Çekiş veya Lokomotif Nedir?

Bir aracın itiş gücüne neden olan bir itici güç, çekiş sistemi olarak adlandırılır. Çekiş sistemi iki farklı tiptedir: elektriksiz çekiş sistemi ve elektrikli çekiş sistemi.

Elektriksiz Çekiş Sistemi

Bir araç hareketinin herhangi bir aşamasında elektrik kullanmayan çekiş sistemi, elektriksiz çekiş sistemi olarak adlandırılır. Böyle bir çekiş sistemi buharlı lokomotiflerde, IC motorlarında ve Maglev trenleri (yüksek Hızlı trenler).

Elektrikli Çekiş Sistemi

Bir araç hareketinin tüm aşamalarında veya bazı aşamalarında elektrik kullanan çekiş sistemine elektrikli çekiş sistemi denir.

Elektrikli Vs Elektriksiz çekiş

Elektrikli bir çekiş sisteminde, bir treni çekmek için gereken itici güç, çekiş motorları tarafından oluşturulur. Elektrikli çekiş sistemi genel olarak iki gruba ayrılabilir: biri kendi kendine güç sağlayan ve diğeri üçüncü raylı sistemdir.

Kendi kendine çalışan sistemler, treni çekmek için kendi güçlerini üretebilen dizel elektrikli tahrikler ve bataryalı elektrikli tahrikleri içerirken, üçüncü raylı veya havai telli sistemler harici bir dağıtım ağından veya ızgaralardan gelen gücü kullanır ve örnekler arasında tramvaylar bulunur. , tramvay otobüsleri ve havai elektrik hatlarından tahrik edilen lokomotifler.

Ray Elektrifikasyon Sistemleri Türleri

Ray elektrifikasyonu, elektrikli lokomotif sistemlerine güç verilirken kullanılan kaynak besleme sistemi tipini ifade eder. AC veya DC veya kompozit kaynak olabilir.

Elektrifikasyon türünün seçilmesi, tedarikin mevcudiyeti, uygulama alanı türü veya şehir, banliyö ve ana hat hizmetleri vb. Gibi çeşitli faktörlere bağlıdır.

Mevcut üç ana elektrikli çekiş sistemi türü aşağıdaki gibidir:

Doğru Akım (DC) elektrifikasyon sistemi
Alternatif Akım (AC) elektrifikasyon sistemi
Kompozit sistem.

Doğru Akım (DC) elektrifikasyon sistemi

DC elektrifikasyon sistemini seçme seçimi, alan ve ağırlık hususları, DC elektrik motorlarının hızlı ivmelenmesi ve frenlenmesi, AC sistemlere kıyasla daha az maliyet, daha az enerji tüketimi vb. Gibi birçok avantajı kapsar.

Bu tür bir sistemde, güç şebekelerinden alınan üç fazlı güç, redresörler tarafından düşük gerilime indirilir ve DC'ye dönüştürülür ve güç elektroniği dönüştürücüler .

3. raylı sistem

Bu tür bir DC beslemesi araca iki farklı yolla sağlanır: birinci yol 3. raylı sistemden (yandan çalışan ve elektrikli hat altında çalışan ve raylardan geri dönüş yolu sağlayan), ikinci yol ise havai hattan geçer. DC sistemi. Bu DC, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi lokomotifi sürmek için DC serisi veya bileşik motorlar gibi çekiş motoruna beslenir.

DC elektrifikasyonunun besleme sistemleri, tramvaylar ve hafif metrolar gibi şehir içi demiryolları için pil sistemleri (600-1200V) gibi özel sistemler için 300-500V beslemeyi ve hafif metrolar ve ağır metrolar gibi banliyö ve ana hat hizmetleri için 1500-3000V'yi içerir. metro trenleri . 3. (bara) ve 4. ray sistemleri düşük voltajlarda (600-1200V) ve yüksek akımlarda çalışırken, baş üstü ray sistemleri yüksek voltajlar (1500-3000V) ve düşük akımlar kullanır.

DC elektrifikasyon sistemi

Yüksek başlangıç torku ve orta hız kontrolü nedeniyle, DC serisi motorlar, DC çekiş sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Düşük hızlarda yüksek tork ve yüksek hızlarda düşük tork sağlarlar.

Bir elektrik motoru hız kontrolörü kendisine uygulanan voltajı değiştirerek kullanılır. Bu elektrik motorlarını kontrol etmek için kullanılan Özel tahrik sistemleri arasında kademe değiştirici, tristör kontrolü, kıyıcı kontrolü ve mikro işlemci kontrol sürücüleri bulunur.

Bu sistemin dezavantajları, arıza durumu ortaya çıktığında yüksek voltajlarda akımların kesilmesinin zorluğu ve kısa mesafeler arasında DC trafo merkezlerinin yerleştirilmesi ihtiyacını içerir.

Alternatif Akım (AC) elektrifikasyon sistemi

Bir AC çekiş sistemi günümüzde çok popüler hale geldi ve hızlı kullanılabilirlik ve kolayca yükseltilebilen veya azaltılabilen AC üretimi, AC motorların kolay kontrolü gibi çeşitli avantajlardan dolayı çoğu çekiş sisteminde daha sık kullanılmaktadır. daha az sayıda trafo merkezi gereksinimi ve yüksek voltajlarda düşük akımları aktaran hafif üst katenerlerin varlığı vb.

AC elektrifikasyonunun besleme sistemleri, tek, üç fazlı ve kompozit sistemleri içerir. Tek fazlı sistemler, AC komütasyon motorlarına değişken hızı kolaylaştırmak için 16.7Hz ve 25Hz'de 11 ila 15 KV beslemeden oluşur.
Kullanır aşağı trafo ve yüksek gerilimlerden ve sabit endüstriyel frekanstan dönüştürmek için frekans dönüştürücüler.

50 Hz'de Tek fazlı 25KV, AC elektrifikasyonu için en yaygın kullanılan yapılandırmadır. Frekans dönüştürme gerektirmediğinden ağır taşıma sistemleri ve ana hat hizmetleri için kullanılır. Bu, beslemenin DC cer motorlarını çalıştırmak için DC'ye dönüştürüldüğü yaygın olarak kullanılan kompozit sistem türlerinden biridir.

AC elektrifikasyon sistemi

Üç fazlı sistem, lokomotifi sürmek için üç fazlı endüksiyon motoru kullanır ve 3.3.KV, 16.7Hz olarak derecelendirilmiştir. 50 Hz beslemede yüksek voltaj dağıtım sistemi, transformatörler ve frekans dönüştürücüler tarafından bu elektrik motoru değerine dönüştürülür. Bu sistem iki havai hat kullanır ve ray rayı başka bir aşama oluşturur, ancak bu, geçişlerde ve kavşaklarda birçok sorunu ortaya çıkarır.

Yukarıdaki şekil, katener sisteminin üst sistemden tek fazlı güç aldığı AC elektrikli lokomotif çalışmasını göstermektedir. Besleme, transformatör tarafından arttırılır ve daha sonra bir redresör ile DC'ye dönüştürülür. Düzleştirici bir reaktör veya bir DC bağlantısı, dalgalanmaları azaltmak için DC'yi filtreler ve pürüzsüzleştirir ve ardından DC, çekiş motorunun değişken hızını elde etmek için frekansı değiştiren bir invertör tarafından AC'ye dönüştürülür ( VFD ).

Kompozit sistem

Bu sistem, hem DC hem de AC sistemlerinin avantajlarını içerir. Bu sistemler esas olarak iki tiptedir: tek fazdan üç faza veya Kando sistemi ve diğer tek fazdan DC sistemine.

Tek fazdan üç faza veya Kando sistemi

Bir Kando sisteminde, tek bir havai hat, 16KV, 50Hz'lik tek fazlı beslemeyi taşır. Bu yüksek voltaj düşürülür ve trafo vasıtasıyla lokomotifin kendisinde aynı frekansta üç fazlı beslemeye dönüştürülür ve dönüştürücüler .

Bu üç fazlı besleme ayrıca lokomotifi çalıştıran üç fazlı endüksiyon motoruna da verilir. Üç fazlı sistemin iki havai hat sistemi bu sistem tarafından tek bir havai hat ile değiştirildiği için ekonomiktir.

AC elektrifikasyonunda daha önce tek fazdan DC'ye kadar olan sistemin oldukça popüler olduğunu tartıştığımız gibi, bu tek havai hattın en ekonomik yoludur ve çok çeşitli DC serisi motor özelliklerine sahiptir.
Bu özel sistemde, tek fazlı bir 25KV, 50Hz havai hat sistemi beslemesi, lokomotifin içindeki transformatör tarafından azaltılır ve daha sonra redresörlerle DC'ye dönüştürülür. DC, seri motoru sürmek ve hızını ve fren sistemlerini kontrol etmek için DC sürücü sistemine beslenir.

Bu tamamen elektrikli lokomotif sistemleri ile ilgili. Ayrıca, çekiş sistemlerinde kullanılan çeşitli besleme sistemleri hakkında size bol ve ilgili bilgiler vermiş olduğumuzu umuyoruz.

Bu makale veya proje fikirleriniz ile ilgili öneri, yorum ve geri bildirimlerinizi aşağıda verilen yorum kısmına yazmanızı, ayrıca çekiş sistemlerindeki kısa devre kazalarını azaltacak önerilerinizi bekliyoruz.

Fotoğrafa katkı verenler