בשל מגוון היתרונות הרב שלהם בהשוואה למערכות קטר דיזל וקיטור, מערכות קטר חשמליות הפכו למערכות הפופולריות והנפוצות ביותר עבור מערכות גרירה.

עם כניסתם של מכשירים אלקטרוניים חשמליים, משתמשים במערכות גרירה חשמליות מודרניות ממירים מרובי רמות לביצועי משיכה טובים יותר כמו דיוק גבוה, היענות מהירה ואמינות גבוהה יותר.

מערכות קטר חשמלי

הערכת טכנולוגיות התכנון והמנועים החשמליים לא רק הובילה לתכנון קטרים מהירים (מטרו ורכבות פרברים), אלא גם העלתה את היעילות האנרגטית הכוללת.

מהו גרירה או קטר חשמלי?

כוח מניע הגורם להנעת רכב מכונה מערכת גרירה. מערכת המשיכה היא משני סוגים שונים: מערכת גרירה לא חשמלית ומערכת גרירה חשמלית.

מערכת גרירה לא חשמלית

מערכת המשיכה שאינה משתמשת בחשמל בשום שלב בתנועת הרכב מכונה מערכת גרירה לא חשמלית. מערכת משיכה כזו משמשת בקטרי קיטור, במנועי IC וב- רכבות מגלב (רכבות במהירות גבוהה).

“היתרונות של החלפת מנות על פני מיתוג מעגלים ”

מערכת גרירה חשמלית

מערכת המשיכה המשתמשת בחשמל בכל השלבים או בשלבים מסוימים של תנועת הרכב מכונה מערכת מתיחה חשמלית.

חשמל לעומת כוח גרירה לא חשמלי

במערכת מתיחה חשמלית הכוח המניע למשוך רכבת נוצר על ידי מנועי המשיכה. ניתן לחלק את מערכת המתיחה החשמלית לשתי קבוצות: האחת מונעת בעצמה והשנייה מערכת הרכבת השלישית.

המערכות המונעות בעצמי כוללות כוננים חשמליים של דיזל וכוננים חשמליים עם סוללות שיכולים לייצר כוח משלהם למשוך את הרכבת ואילו, מערכות הרכבת השלישית או תיל תקורה משתמשות בכוח מרשת הפצה חיצונית או רשתות, והדוגמאות כוללות חשמליות. , אוטובוסי עגלה וקטרים המונעים מקווים חשמליים עיליים.

סוגי מערכות חשמול מסלול

חשמול המסילה מתייחס לסוג מערכת אספקת המקור המשמשת בעת הפעלת מערכות הקטר החשמלי. זה יכול להיות AC או DC או אספקה מרוכבת.

בחירת סוג החשמול תלויה בכמה גורמים כמו זמינות אספקה, סוג אזור יישומים, או בשירותים כמו שירותי קו עירוני, פרברי ועיקרי וכו '.

שלושת הסוגים העיקריים של מערכות גרירה חשמלית שקיימים הם כדלקמן:

מערכת חשמלית זרם ישר (DC)
מערכת חישמול זרם חילופין (AC)
מערכת מורכבת.

מערכת חשמלית זרם ישר (DC)

הבחירה בבחירת מערכת חשמול DC כוללת יתרונות רבים, כגון שיקולי שטח ומשקל, תאוצה מהירה ובלימה של מנועי DC, עלות נמוכה יותר בהשוואה למערכות AC, פחות צריכת אנרגיה וכן הלאה.

במערכת מסוג זה, הספק תלת פאזי המתקבל מרשתות החשמל מוריד למתח נמוך ומומר לזרם DC על ידי המיישרים ו ממירים חשמליים חשמליים .

מערכת מסילה 3

סוג זה של אספקת DC מסופק לרכב בשתי דרכים שונות: הדרך הראשונה היא דרך מערכת המסילה השלישית (צד פועל ומתחת למסילה חשמלית פועלת ומספק נתיב חזרה באמצעות מסילות רצות), והדרך השנייה היא דרך קו התקורה. מערכת DC. זרם זרם זה מוזן למנוע המשיכה כמו סדרת DC או מנועים מורכבים בכדי להניע את הקטר, כפי שמוצג באיור לעיל.

מערכות האספקה של חישמול DC כוללות אספקה של 300-500 וולט למערכות המיוחדות כמו מערכות סוללות (600-1200 וולט) לרכבות עירוניות כמו טראמוויות ומטרו קל, וה 1500-3000 וולט לשירותי פרברים וקווי תחבורה מרכזיים קלים וכבדים. רכבות מטרו . מערכות המסילה השלישית (מוליך) וה -4 פועלות במתח נמוך (600-1200 וולט) ובזרמים גבוהים, ואילו מערכות המעקה העליונות משתמשות במתח גבוה (1500-3000 וולט) וזרמים נמוכים.

“הסוגים העיקריים של מדיה אלחוטית הם ”

מערכת חשמול DC

בשל מומנט התחלתי גבוה ובקרת מהירות מתונה, מנועי סדרת DC מועסקים רבות במערכות המשיכה של DC. הם מספקים מומנט גבוה במהירויות נמוכות ומומנט נמוך במהירויות גבוהות.

An בקר מהירות מנוע חשמלי משמש על ידי שינוי המתח המופעל עליו. מערכות הכונן המיוחדות המשמשות לשליטה במנועים חשמליים אלה כוללות מחליף ברז, בקרת תיריסטור, בקרת מסוק וכונני בקרת מעבד מיקרו.

החסרונות של מערכת זו כוללים קושי בהפרעה של זרמים במתח גבוה כאשר מצב התקלות מוגבר, והצורך באיתור תחנות DC בין מרחקים קצרים.

מערכת חישמול זרם חילופין (AC)

מערכת מתיחת זרם חילופין הפכה פופולרית מאוד בימינו, והיא משמשת לעתים קרובות יותר ברוב מערכות המשיכה בגלל מספר יתרונות, כגון זמינות מהירה ויצירת זרם חילופין שניתן לעלות או לרדת בקלות, שליטה קלה במנועי זרם, מספר פחות של דרישות תחנות, ונוכחות של צינורות תאורה קלים המעבירים זרמים נמוכים במתח גבוה, וכן הלאה.

מערכות האספקה של חישמול זרם חילופין כוללות מערכות חד-שלביות ומורכבות. מערכות חד פאזיות מורכבות מאספקת 11 עד 15 קילוואט ב 16.7 הרץ, ו 25 הרץ כדי להקל על מהירות משתנה למנוע מנועי זרם זרם חילופין.
זה משתמש שנאי למטה וממירי תדרים להמרה מהמתחים הגבוהים ומתדרים תעשייתיים קבועים.

“כיצד פועל כונן בתדר משתנה ”

שלב יחיד 25KV ב 50Hz הוא התצורה הנפוצה ביותר לחשמל AC. הוא משמש למערכות הובלה ושירותי קו ראשי מכיוון שהוא אינו דורש המרת תדרים. זהו אחד הסוגים הנפוצים של מערכות מרוכבות, שבהן מומר האספקה לזרם DC להניע מנועי מתיחה DC.

מערכת חשמול AC

מערכת תלת פאזית משתמשת במנוע אינדוקציה תלת פאזי כדי להניע את הקטר, והוא מדורג ב 3.3.KV, 16.7Hz. מערכת ההפצה במתח גבוה באספקת 50 הרץ מומרת לדירוג מנוע חשמלי זה על ידי שנאים וממירי תדרים. מערכת זו מפעילה שני קווי תקורה, ומסילת המסילה מהווה שלב נוסף, אך הדבר מעורר בעיות רבות במעברים ובצמתים.

האיור לעיל מציג פעולת קטר חשמלי זרם חילופין שבו מערכת השרירים מקבלת כוח חד פאזי מהמערכת התקורה. האספקה מוגברת על ידי השנאי, ולאחר מכן מומרת ל DC על ידי מיישר. כור החלקה או קישור DC, מסנן ומחליק DC כדי להפחית את האדוות, ואז ה- DC מומר ל- AC על ידי מהפך המשתנה בתדירות לקבלת מהירות משתנה של מנוע המשיכה (בדומה ל- VFD ).

מערכת מורכבת

מערכת זו משלבת את היתרונות של מערכות DC ו- AC. מערכות אלו הן משני סוגים בעיקרם: שלב אחד לשלושה שלבים או מערכת קנדו, והשני שלב יחיד למערכת DC.

שלב חד-שלבי או מערכת קנדו

במערכת קנדו, קו תקורה יחיד נושא את האספקה החד פאזית של 16KV, 50Hz. מתח גבוה זה יורד והופך לאספקת תלת פאזי באותו תדר בקטר עצמו דרך השנאי ו ממירים .

אספקה תלת פאזית זו מסופקת בנוסף למנוע האינדוקציה התלת פאזי המניע את הקטר. מכיוון שמערכת הקווים הדו-תקופתיים של המערכת התלת-פאזית מוחלפת בקו תקורה יחיד על ידי מערכת זו, היא חסכונית.

כפי שכבר דנו בחשמל AC כי מערכת חד פאזית ל- DC פופולרית מאוד, זוהי הדרך החסכונית ביותר לקו תקורה יחיד ויש לה מגוון רחב של מאפייני מנוע מסדרת DC.
במערכת ספציפית זו, אספקת מערכת קו תקורה חד-פאזית של 25KV, 50Hz מופעלת על ידי שנאי בתוך הקטר, ואז מומרת ל- DC על ידי מיישרים. ה- DC מוזן למערכת הנעה DC כדי להניע את מנוע הסדרה ולשלוט במערכות המהירות והבלימה שלו.

זה הכל על מערכות הקטר החשמלי. אנו מקווים שנתנו לך מידע רב ורלוונטי על מערכות האספקה השונות המשמשות במערכות המשיכה.

אנו ממליצים לכם לכתוב את הצעותיכם, הערותיכם ומשובכם אודות מאמר זה או רעיונות לפרויקט בסעיף ההערות המופיע בהמשך, וכן לצפות שהצעותיכם יפחיתו את תאונות הקצר במערכות המשיכה.

נקודות זיכוי