1. Strömkälla:
* Tredje järnväg: Vissa elektriska lok drar kraft från en tredje skena, en elektrifierad skena som går längs spåren. Denna skena är vanligtvis belägen mitt i banan, vilket ger en direkt källa till el.
* overheadlinjer: Andra använder overheadlinjer, som är ledningar som är sträckta ovanför spåren och bär högspänningselektricitet. En strömavtagare, en enhet på lokomotivets tak, tar kontakt med tråden och leder elektricitet till loket.
* ombordgeneratorer: Vissa elektriska lok har ombord generatorer som drivs av en dieselmotor eller gasturbin, som producerar elektricitet för framdrivning.
2. Konvertering och kontroll:
* Transformers: Den högspänningselektricitet som mottas från källan går vanligtvis ned till en lägre spänning av en transformator i loket.
* likriktare: Den växlande strömmen (AC) omvandlas sedan till likström (DC) av en likriktare, vilket är viktigt för att driva elmotorer.
* Kontrollsystem: Lokomotivens styrsystem hanterar flödet av elektricitet till motorerna och justerar effektutgången beroende på hastighet och lastkrav.
3. Elektriska motorer:
* dragmotorer: DC -elektricitetsprafterna dragmotorer, vanligtvis kraftfulla DC -seriemotorer. Dessa motorer är kopplade till lokomotivens axlar genom växlar och drivaxlar.
* vridmoment och hastighet: När elektrisk ström flyter genom motorlindningarna skapas ett magnetfält och interagerar med rotorns magnetfält. Denna interaktion producerar vridmoment, som roterar axeln och driver loket. Motorns hastighet, och därför lokomotivet, styrs genom att justera strömflödet till motorerna.
4. Bromsning:
* regenerativ bromsning: Elektriska lok kan använda sina motorer som generatorer för att bromsa. När loket bromsar fungerar motorerna som generatorer och omvandlar kinetisk energi tillbaka till elektricitet. Denna elektricitet kan användas för att driva andra lok eller matas tillbaka i elnätet, vilket gör regenererande bromsning otroligt energieffektiv.
Fördelar med elektriska lok:
* ren operation: Elektriska lok producerar nollutsläpp vid driftpunkten, vilket gör dem miljövänliga.
* Hög effektivitet: De konverterar en stor andel elektrisk energi till mekanisk kraft, vilket gör dem mycket effektiva jämfört med diesellokomotiv.
* Tyst operation: Elektriska lok är betydligt tystare än diesellok, vilket minskar bullerföroreningar.
* Stark acceleration: Elektriska motorer ger utmärkt vridmoment, vilket möjliggör kraftfull acceleration och hög transportkapacitet.
Sammanfattningsvis utnyttjar elektriska lokomotiv kraften i elektromagnetism för att ge effektiv och ren transport. Genom att dra elektricitet från olika källor, konvertera den till en användbar form och använda kraftfulla motorer för att driva hjulen, spelar dessa lok en viktig roll i moderna järnvägsnät.
