|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Lokomotywa elektryczna. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Lokomotywa elektryczna to nieautonomiczna lokomotywa napędzana przez zainstalowane na niej silniki trakcyjne, zasilana energią elektryczną z zewnętrznej sieci elektroenergetycznej poprzez sieć trakcyjną zasilaną z podstacji trakcyjnych (rzadziej także z akumulatorów pokładowych). Do początku XIX wieku węgiel i rudę transportowano z kopalń i kopalni po torach żeliwnych. Załadowane i puste wozy były przewożone przez konie. Pierwszymi lokomotywami były parowozy. Pierwszą lokomotywę szynową zbudował Anglik R. Trevithick w 1803 roku dla jednego z torów kolejowych w kopalni. Idąc za nim, lokomotywy parowe budowali inni wynalazcy, ale te lokomotywy parowe nie znalazły szerokiego praktycznego zastosowania. Największy sukces odniósł lokomotywa parowa J. Stephensona, zbudowana w 1814 roku. W 1829 roku parowóz „Rocket” Stephensona pokonał parowozy innych projektantów w konkursie na Wrenhill, którego celem było wybranie najlepszego projektu lokomotywy dla linii kolejowej Liverpool-Manchester. J. Stephenson został założycielem transportu kolejowego. W XX wieku w wielu krajach budowano lokomotywy parowe. W Rosji pierwszy parowóz został zbudowany w 1834 roku przez ojca i syna E.A. i ja. Czerepanowów.
Pierwsza lokomotywa elektryczna została zbudowana w połowie lat 1890. XIX wieku w Stanach Zjednoczonych. Była to lokomotywa elektryczna prądu stałego, która otrzymywała energię z podstacji trakcyjnych. W ZSRR pierwsza zelektryfikowana linia kolejowa z wieloczłonowymi pociągami elektrycznymi pojawiła się w 1926 roku, pierwsze lokomotywy elektryczne - w 1933 roku. Z biegiem czasu trakcja elektryczna i spalinowa zastąpiła parę wodną z niemal wszystkich licznych autostrad naszego kraju. Kolej otrzymuje energię elektryczną z dużych elektrowni. Trójfazowy prąd wysokiego napięcia z nich jest dostarczany do podstacji i tam jest przetwarzany na prąd potrzebny do trakcji. W pierwszych latach elektryfikacji podmiejskich odcinków kolei ZSRR podstacje trakcyjne dostarczały prąd stały o wartości 1500 V do miedzianego przewodu jezdnego zawieszonego nad torami, a na pierwszych głównych odcinkach zastosowano prąd stały o wartości 3000 V. na zelektryfikowany koleje stosować jednofazowy prąd przemienny o częstotliwości 1960 Hz o podwyższonym napięciu (1970 kV). Umożliwiło to budowę podstacji trakcyjnych nie po 50-25 kilometrach, jak przy prądzie stałym, ale po 20-30 kilometrach, czyli zmniejszyć ich liczbę o połowę lub trzy, a podstacje uczynić prostszymi i tańszymi. Zwiększone napięcie pozwala zmniejszyć przekrój przewodu jezdnego, co wymaga dużej ilości miedzi. Zmniejsza to koszt sieci kontaktów. Na dachu lokomotywy elektrycznej zamocowane są pantografy, które dociskane są do przewodu jezdnego i przekazują prąd elektryczny do silników trakcyjnych lokomotywy elektrycznej. Silniki znajdują się pod nadwoziem lokomotywy elektrycznej na każdej z jej osi. Pierwsze krajowe lokomotywy elektryczne miały 6 osi umieszczonych w 2 trójosiowych wózkach, co oznacza 6 silników. Później zaczęto produkować mocniejsze lokomotywy elektryczne, z 8 osiami w 4 dwuosiowych wózkach iz silnikami. Każdy silnik za pomocą układu zębatego obraca „swój” zestaw kołowy i tym samym wprawia w ruch lokomotywę elektryczną. Prąd, po przejściu przez pantograf do silników trakcyjnych i wykonaniu w nich pracy, częściowo trafia na szyny, które służą jako drugi przewód, a następnie wraca przewodami ssącymi do podstacji trakcyjnej. Ogromną zaletą lokomotywy elektrycznej jest jej ekonomia. Podczas jazdy w dół jego silniki pracują jak generatory prądu elektrycznego, który spływa z powrotem do sieci. Ten tryb nazywa się hamowaniem regeneracyjnym (od łacińskiego słowa „recuperatio” - „odbiór zwrotny”) hamowanie. Sprawność lokomotywy elektrycznej sięga 88-90 proc. Karoseria lokomotywy elektrycznej jest podobna do wagonu. Na obu końcach znajdują się kabiny sterownicze. Dzięki temu lokomotywa może poruszać się w dowolnym kierunku - maszynista musi tylko przejść z jednej kabiny do drugiej. Ośmioosiowe lokomotywy elektryczne mają dwa korpusy połączone ze sobą zamkniętym chodnikiem. W korpusie lokomotywy znajdują się urządzenia elektryczne - skrzynki oporowe, styczniki, wyłączniki, a także wszelkiego rodzaju maszyny pomocnicze - prądnice, sprężarki, wentylatory itp.
Obecnie w Rosji eksploatowane są lokomotywy elektryczne prądu przemiennego jednofazowego (napięcie zasilania - 25 kV i częstotliwość - 50 Hz), a także prądu stałego (napięcie - 3 kV). Są to potężne lokomotywy towarowe produkcji krajowej serii VL i czechosłowackiej serii pasażerskiej ChS. Lokomotywa pasażerska serii ChS4 o mocy 5100 kW rozwija prędkość do 160 kilometrów na godzinę, a lokomotywa elektryczna serii VL85 o mocy 10020 110 kW - do XNUMX kilometrów na godzinę. VL85 to najpotężniejsza lokomotywa elektryczna na świecie. Swoje narodziny zawdzięcza BAMowi. Do pomyślnego funkcjonowania linii Bajkał-Amur potrzebna była potężna, niezawodna lokomotywa elektryczna. Eksperci zaproponowali kilka opcji dla nowych elektrycznych lokomotyw towarowych prądu przemiennego. Oto, co pisze Oleg Kurikhin w czasopiśmie „Technologia - Młodzież”: „Niektórzy proponowali produkowanie tylko odcinków czteroosiowych i, w zależności od masy pociągów i profilu toru, składanie lokomotyw 8-, 12- i 16-osiowych.-dwie takie same maszyny.Ale nie zawsze było to możliwe aby optymalnie połączyć masę pociągu i lokomotywy, a czasami z powodu nadmiernej mocy tej ostatniej, koszty transportu wzrosły. Według innych, oprócz tych lokomotyw elektrycznych należało wykonać sekcje 6-osiowe z dwuosiowymi wózkami. Wówczas przy tym samym typie silników trakcyjnych, skrzyń biegów i układów sterowania można by komponować maszyny 8-, 10-, 12-, 14-, 16- i 18-osiowe, dostosowując je do określonych warunków. W obu przypadkach odcinki miały być jednokabinowe, choć niektórzy eksperci opowiadali się za cztero- i sześcioosiowymi kabinami dwukabinowymi. A jednak ostatecznie wysiłki skoncentrowano na 4-osiowej lokomotywie do ciężkich pociągów towarowych i dróg o trudnym profilu”.
W Instytucie Projektowo-Technologicznym Inżynierii Lokomotyw elektrycznych (VELNII) oraz Instytucie Inżynierów Kolejnictwa w Rostowie nad Donem przeprowadzono badania teoretyczne układu jezdnego lokomotywy elektrycznej, tak nowego w praktyce krajowej. W efekcie postanowiliśmy zaprojektować 12-osiową lokomotywę elektryczną, w której każda z dwóch sekcji została umieszczona na trzech dwuosiowych wózkach z indywidualnym napędem elektrycznym. Przy prowadzeniu ciężkich pociągów nowa lokomotywa miała dawać efekt ekonomiczny w wysokości ponad 200 tys. rubli rocznie (w tempie z 1980 r.), co stało się podstawą do włączenia przyszłej maszyny do oficjalnego „Typu głównych lokomotyw elektrycznych” . Do eksperymentalnej weryfikacji obliczeń w Zakładzie Lokomotyw Elektrycznych w Nowoczerkasku wykonano model lokomotywy, która w sierpniu-wrześniu 1981 r. została przetestowana przy różnych prędkościach i odcinkach toru, potwierdzając wysoką jakość podwozia. Projekt lokomotywy elektrycznej VL85 wykonał zastępca dyrektora VELNII V.Ya. Swierdłow. W maju 1983 roku zbudowano pierwszą próbkę, latem drugą. Po próbnym przebiegu 5000 kilometrów VL85-001 został przedstawiony Ministerstwu Kolei do testów, które zakończyły się dość pomyślnie. „Mechaniczna część VL85 została wykonana w taki sposób”, pisze Kurikhin, „aby nadwozie było montowane na dwuosiowych wózkach z podporą osiową, a w przyszłości zawieszenie ramy nośnej silników trakcyjnych, sekcje były połączone sprzęgiem automatycznym, rama nadwozia została zaprojektowana z uwzględnieniem siły wzdłużnej do XNUMX t. W sekcjach montowanych na transformatorze z trzema uzwojeniami wtórnymi (w zależności od liczby wózków), obciążonych przez własne przekształtniki dwa silniki trakcyjne połączone równolegle. Dużo uwagi poświęcono rozplanowaniu, wentylacji nadwozia i silników trakcyjnych, systemowi sterowania oraz ograniczeniu zużycia energii na potrzeby własne lokomotywy.” Po raz pierwszy w praktyce krajowej na VL85 zainstalowano zautomatyzowany system sterowania (ACS), zbudowany na bazie mikroprocesorów i innej mikroelektroniki, co umożliwiło płynne przyspieszenie pociągu do wymaganej prędkości przy danym prądzie trakcyjnym Motoryzacja. Następnie ACS utrzymywał stałą prędkość na płaskim torze, a na zjazdach wykonywał hamowanie elektryczne. Ponadto kontrolowała powrót, hamowanie do całkowitego zatrzymania, rozkład siły z podwójnym ciągiem. Dzięki niej udało się zwiększyć przyspieszenie o sześć procent, spowolnienie pociągu - o dziesięć procent. W porównaniu z VL80R zużycie energii w nowej lokomotywie zmniejszyło się o ponad jedną trzecią, a jej powrót do sieci trakcyjnej wzrósł prawie 1,2 razy w trybie rekuperacji. Zautomatyzowany system sterowania zapewniał niezawodną pracę lokomotywy przy wahaniach napięcia zasilającego w zakresie 19-29 kV. A oto kilka danych technicznych lokomotywy elektrycznej VL85. Waga sprzęgu - 288 ton. Wymiary: długość - 45 metrów, szerokość - 3,16 metra, wysokość - 5,19 metra. Siła trakcyjna w trybie godzinowym przy prędkości 49,1 kilometrów na godzinę - 74 tony. Najpierw obie lokomotywy elektryczne zostały przetestowane na pierścieniu zakładu w Novocherkassk, następnie dynamika i wpływ na tor VL85-001 zostały przetestowane na drodze północnokaukaskiej, a charakterystyka trakcyjna i energetyczna VL85-002 została przetestowana na eksperymentalnym VNIIZhT pierścień w Szczerbince. Następnie lokomotywy zostały przekazane do eksploatacji próbnej na liniach Belorechenskaya - Maykop, Mariinsk - Krasnojarsk - Taishet, Abakan - Taishet - Lena. Komisja Państwowa przypisała je do kategorii najwyższej jakości i zaleciła, aby NEVZ wyprodukowało pięć takich maszyn w 1985 roku, a w przyszłym roku rozpoczęło ich masową produkcję. Począwszy od trzeciej lokomotywy zaczęto stosować najlepsze silniki trakcyjne NB-514 i kontynuowano modernizację. Do stycznia 1995 roku wyprodukowano 272 takich lokomotyw elektrycznych. Wjechali na tory głównych linii Ural Południowy, Krasnojarsk, Wschodniosyberyjski i Bajkał-Amur. Niestety w ostatnich latach natężenie ruchu znacznie się zmniejszyło, potężne VL85 często pracują ze sporym niedociążeniem, co znacznie podnosi koszty dostawy towarów koleją. Jak to często bywa, musiałem skorzystać z zaleceń ekspertów, którzy w latach 1970. zaproponowali produkcję 6-osiowych, dwukabinowych lokomotyw elektrycznych prądu przemiennego z trzema 2-osiowymi wózkami, najbardziej odpowiednich dla pociągów o masie 4-5 tys. ton. Ministerstwo Kolei zamówiło taką lokomotywę, oznaczoną VL65. W połączeniu z VL80 i VL85 powinny zapewnić normalną pracę przewozową na drogach AC. Autor: Musskiy S.A.
▪ Pojazdy napędzane paliwami alternatywnymi
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Wideodomofon sieciowy Axis A8004-VE ▪ Standaryzacja zasilaczy laptopów ▪ iPad jest o 5 stopni cieplejszy
▪ sekcji witryny internetowej poświęconej sprzętowi wideo. Wybór artykułów ▪ artykuł Bez dogmatów. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak wynaleziono kotlety ogniste? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł węzeł kałmucki. Wskazówki podróżnicze ▪ artykuł Automatyczne sterowanie oświetleniem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Samoczyszczący banan. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony