디젤 및 증기 기관차 시스템에 비해 다양한 장점으로 인해 전기 기관차 시스템은 견인 시스템에 가장 인기 있고 널리 사용되는 시스템이되었습니다.
전력 전자 장치의 출현으로 현대 전기 견인 시스템은 다단계 인버터 높은 정확도, 빠른 응답 성 및 높은 신뢰성과 같은 더 나은 트랙션 성능을 제공합니다.
전기 기관차 시스템
전기 모터 설계 및 전기 화 기술에 대한 평가는 고속 기관차 (지하철 및 교외 철도)의 설계로 이어 졌을뿐만 아니라 전체적인 에너지 효율성도 향상되었습니다.
전기 견인 또는 기관차는 무엇입니까?
차량의 추진력을 유발하는 구동력을 견인 시스템이라고합니다. 견인 시스템은 비 전기 견인 시스템과 전기 견인 시스템의 두 가지 유형이 있습니다.
비 전기 견인 시스템
차량 이동의 어떤 단계에서도 전기를 사용하지 않는 트랙션 시스템을 비전동 트랙션 시스템이라고합니다. 이러한 견인 시스템은 증기 기관차, IC 엔진 및 자기 부상 열차 (고속 열차).
전기 견인 시스템
차량 이동의 모든 단계 또는 일부 단계에서 전기를 사용하는 견인 시스템을 전기 견인 시스템이라고합니다.
전기 대 비 전기 견인
전기 견인 시스템에서 기차를 당기는 동력은 견인 모터에 의해 생성됩니다. 전기 트랙션 시스템은 크게 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 하나는자가 동력이고 다른 하나는 세 번째 레일 시스템입니다.
자가 동력 시스템에는 디젤 전기 드라이브와 자체 전력을 생성하여 열차를 견인 할 수있는 배터리 전기 드라이브가 포함되는 반면, 세 번째 레일 또는 오버 헤드 와이어 시스템은 외부 배전 네트워크 또는 그리드의 전력을 사용하며, 예에는 트램이 포함됩니다. , 트롤리 버스 및 머리 위 전선에서 구동되는 기관차.
트랙 전기 시스템의 유형
트랙 전기는 전기 기관차 시스템에 전원을 공급하는 동안 사용되는 소스 공급 시스템의 유형을 나타냅니다. AC 또는 DC 또는 복합 공급 장치 일 수 있습니다.
전기 화 유형 선택은 공급 가용성, 응용 분야 유형 또는 도시, 교외 및 본선 서비스 등과 같은 서비스와 같은 여러 요소에 따라 달라집니다.
존재하는 세 가지 주요 유형의 전기 견인 시스템은 다음과 같습니다.
- 직류 (DC) 전기 화 시스템
- 교류 (AC) 전기 시스템
- 복합 시스템.
직류 (DC) 전기 화 시스템
DC 전기 화 시스템 선택에는 공간 및 무게 고려, DC 전기 모터의 빠른 가속 및 제동, AC 시스템에 비해 비용 절감, 에너지 소비 감소 등과 같은 많은 이점이 포함됩니다.
이러한 유형의 시스템에서 전력망에서 수신 된 3 상 전력은 저전압으로 디 스케일링되고 정류기에 의해 DC로 변환됩니다. 전력 전자 변환기 .
3 차 철도 시스템
이 유형의 DC 공급은 두 가지 다른 방법을 통해 차량에 공급됩니다. 첫 번째 방법은 3 차 레일 시스템 (측면 주행 및 주행중인 전기 트랙 및 주행 레일을 통한 복귀 경로 제공)을 통하고 두 번째 방법은 가공선을 통해 제공됩니다. DC 시스템. 이 DC는 위의 그림과 같이 기관차를 구동하기 위해 DC 시리즈 또는 복합 모터와 같은 트랙션 모터에 공급됩니다.
DC 전기 공급 시스템에는 트램 웨이 및 경전철과 같은 도시 철도 용 배터리 시스템 (600-1200V)과 같은 특수 시스템을위한 300-500V 공급, 경전철 및 중공업과 같은 교외 및 간선 서비스 용 1500-3000V가 포함됩니다. 지하철 열차 . 세 번째 (도체 레일) 및 네 번째 레일 시스템은 저전압 (600-1200V) 및 고전류에서 작동하는 반면 오버 헤드 레일 시스템은 고전압 (1500-3000V) 및 저 전류를 사용합니다.
DC 전기 화 시스템
높은 시동 토크와 중간 속도 제어로 인해 DC 시리즈 모터는 DC 견인 시스템에 광범위하게 사용됩니다. 저속에서는 높은 토크를, 고속에서는 낮은 토크를 제공합니다.
안 전동기 속도 컨트롤러 적용되는 전압을 변경하여 사용합니다. 이러한 전기 모터를 제어하는 데 사용되는 특수 드라이브 시스템에는 탭 체인저, 사이리스터 제어, 초퍼 제어 및 마이크로 프로세서 제어 드라이브가 포함됩니다.
이 시스템의 단점은 고장 상태가 발생할 때 고전압에서 전류를 차단하기가 어렵다는 점과 짧은 거리 사이에 DC 변전소를 배치해야한다는 점입니다.
교류 (AC) 전기 시스템
AC 트랙션 시스템은 요즘 매우 인기가 있으며, 빠른 가용성과 쉽게 승압 할 수있는 AC 생성, AC 모터의 손쉬운 제어와 같은 몇 가지 장점으로 인해 대부분의 트랙션 시스템에서 더 자주 사용됩니다. 더 적은 수의 변전소 요구 사항, 고전압에서 낮은 전류를 전달하는 가벼운 오버 헤드 전차선의 존재 등.
AC 전기 공급 시스템에는 단상, 3 상 및 복합 시스템이 포함됩니다. 단상 시스템은 AC 정류 모터에 대한 가변 속도를 용이하게하기 위해 16.7Hz에서 11 ~ 15KV 공급 및 25Hz로 구성됩니다.
그것은 사용합니다 강압 변압기 고전압 및 고정 산업 주파수에서 변환하는 주파수 변환기.
50Hz에서 단상 25KV는 AC 전기에 가장 일반적으로 사용되는 구성입니다. 주파수 변환이 필요하지 않아 중량물 시스템 및 간선 서비스에 사용됩니다. 이것은 DC 트랙션 모터를 구동하기 위해 전원이 DC로 변환되는 널리 사용되는 복합 시스템 유형 중 하나입니다.
AC 전기 화 시스템
삼상 시스템은 3 상 유도 전동기를 사용하여 기관차를 구동하며 정격 3.3KV, 16.7Hz입니다. 50Hz 공급의 고전압 분배 시스템은 변압기와 주파수 변환기에 의해이 전기 모터 정격으로 변환됩니다. 이 시스템은 두 개의 가공선을 사용하고 트랙 레일은 또 다른 위상을 형성하지만 교차로와 교차로에서 많은 문제가 발생합니다.
위의 그림은 전차선 시스템이 오버 헤드 시스템에서 단상 전력을받는 AC 전기 기관차 작동을 보여줍니다. 전원은 변압기에 의해 상승 된 다음 정류기에 의해 DC로 변환됩니다. 평활화 리액터 또는 DC 링크는 리플을 줄이기 위해 DC를 필터링하고 평활화 한 다음, 견인 모터의 가변 속도를 얻기 위해 주파수를 변경하는 인버터에 의해 DC가 AC로 변환됩니다. VFD ).
복합 시스템
이 시스템은 DC 및 AC 시스템의 장점을 모두 통합합니다. 이러한 시스템은 주로 단상 ~ 3 상 또는 Kando 시스템과 다른 단상 ~ DC 시스템의 두 가지 유형입니다.
단상 ~ 삼상 또는 칸도 시스템
Kando 시스템에서 단일 가공선은 16KV, 50Hz의 단상 공급을 전달합니다. 이 고전압은 강압되어 변압기를 통해 기관차 자체에서 동일한 주파수의 3 상 전원으로 변환되고 변환기 .
이 3 상 전원은 기관차를 구동하는 3 상 유도 모터에 추가로 공급됩니다. 이 시스템은 3 상 시스템의 2 개 가공선로 시스템을 단일 가공 선로로 대체하므로 경제적입니다.
AC 전기 화에서 이미 단상 대 DC 시스템이 널리 사용된다는 것을 논의했듯이 단일 가공선의 가장 경제적 인 방법이며 다양한 DC 시리즈 모터 특성을 가지고 있습니다.
이 특정 시스템에서 가공선 시스템의 단상 25KV, 50Hz 공급은 기관차 내부의 변압기에 의해 강압 된 다음 정류기에 의해 DC로 변환됩니다. DC는 직렬 모터를 구동하고 속도 및 제동 시스템을 제어하기 위해 DC 구동 시스템에 공급됩니다.
이것은 전기 기관차 시스템에 관한 것입니다. 또한 트랙션 시스템에 사용되는 다양한 공급 시스템에 대한 풍부하고 관련성있는 정보를 제공해 주셨기를 바랍니다.
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