كيف يعمل القطار الكهربائي؟ من التغذية إلى الجر والكبح

الخلاصة السريعة

يعمل القطار الكهربائي بتغذية منظومة الجر بالكهرباء، وتحويلها في المحركات إلى حركة. تختلف طريقة التقاط الطاقة وتجهيزات التحويل بحسب النظام. [1][2][4]

• في السكة الثالثة، تلتقط أحذية تلامس الطاقة من قضيب موصل مجاور للسكك. [1]
• يلتقط البانتوغراف الطاقة من الأسلاك العلوية؛ يمكن للقطار المجهز ببطارية الاعتماد عليها في مقاطع معينة. [3]
• تجهز محولات الجر التغذية للمحركات، وتنسق منظومة التحكم عمل الأجزاء. [2]
• الكبح التجديدي يحول الحركة إلى كهرباء؛ قبولها يعتمد على النظام. [1][3]
• في مثال Network Rail، يلزم حمل قريب ليستقبل الطاقة؛ وفي DENCHA تشحن البطارية أثناء الكبح. [1][3]

كيف تصل الطاقة إلى القطار؟

في السكة الثالثة، تلتقط أحذية تلامس الطاقة من قضيب موصل مجاور للسكك. [1]

يعرض قطار DENCHA طريقة أخرى: بانتوغراف فوق السقف يلتقط التغذية من الأسلاك العلوية، وتنخفض هذه الأداة في المقاطع التي يعتمد فيها على بطاريته. [3]

السؤال الأول عند رؤية قطار هو مصدر تغذيته، لا لون جسمه أو عدد عرباته. كما أن بطارية طراز محدد لا تعني أن كل قطار كهربائي يعمل ببطارية. [3]

التحويل والتحكم قبل الحركة

تعرض Siemens محولات جر تناسب تغذية مستمرة أو مترددة، مع أنظمة للتحكم بالجر والتنسيق بين المكونات. [2]

المحرك الكهربائي يحول الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية؛ يتكون من جزء ثابت ودوار. [4]

في شكلنا، صندوق التغذية وصندوق المحرك منفصلان. الأول يجيب: من أين تصل الطاقة؟ والثاني: أين تنتج الحركة؟ وبينهما تجهيزات التحويل والتحكم. السهم الذي يصل الصندوقين لا يعني أن السلك نفسه يدور كعجلة.

ماذا يعكس الكبح التجديدي؟

الكبح التجديدي يحول الحركة إلى كهرباء؛ قبولها يعتمد على النظام. [1][3]

في مثال Network Rail، يلزم حمل قريب ليستقبل الطاقة؛ وفي DENCHA تشحن البطارية أثناء الكبح. [1][3]

الرسم الداخلي يقارن مسارين للطاقة: في الجر تصل نحو المحرك، وفي الاسترداد تخرج من الحركة إلى مستقبل مناسب. قلب السهم يشرح فرق الوظيفة، ولا يقرر نسبة طاقة مستردة أو مسافة توقف.

لماذا تختلف المنظومات؟

تضبط تجهيزات الجر حسب متطلبات القطار ونظام تغذيته؛ لا يوجد ترتيب واحد للأجزاء يلزم جميع الطرازات. [2]

يمكن وصف قطارين وصفًا صحيحًا مع اختلاف مصدر التغذية ووجود البطارية. لذلك نربط المثال باسمه: السكة الثالثة في صفحة Network Rail، والقطار البطاري DENCHA في صفحة Hitachi. لا نستخرج حكمًا عن جميع القطارات من مثال واحد.