Accionamientos de tracción eléctrica

<p>Definición: El accionamiento que utiliza la energía eléctrica para avanzar, este tipo de accionamiento se denomina accionamiento de tracción eléctrica. Una de las principales aplicaciones de un accionamiento eléctrico es el transporte de personas y materiales de un lugar a otro. Los accionamientos de tracción se clasifican principalmente en dos tipos, es decir, el accionamiento de tracción de CA monofásico y el accionamiento de tracción de CC.

Servicios de tracción eléctrica

Los servicios de tracción eléctrica pueden clasificarse en términos generales como

1. trenes electricos
   • Trenes de línea principal
   • Trenes Suburbanos
2. Autobuses, tranvías y trolebuses eléctricos.
3. Vehículos a batería y solares

Los servicios de tracción eléctrica se explican a continuación en detalle.

1. Trenes Eléctricos

El tren eléctrico que corre sobre rieles fijos se clasifica además como tren de línea principal y tren suburbano.

Trenes de línea principal – En este tipo de tren, la alimentación del motor se realiza de dos formas, es decir, desde una línea aérea en una locomotora eléctrica o mediante un grupo electrógeno diésel en una locomotora diésel.

En locomotora eléctrica, el motor de accionamiento se coloca en la locomotora. La línea de transmisión aérea se coloca a lo largo o por encima del riel. El colector de corriente se fija sobre la locomotora y tiene una tira conductora que se desliza contra el conductor de alimentación. Por lo tanto, mantenga el contacto entre el suministro y la locomotora. El conductor de suministro normalmente se conoce como cable de contacto. Para garantizar el buen contacto entre el colector de corriente y el cable de alimentación se utilizan cables de catenaria y cuentagotas.

En el tren de alta velocidad se utiliza el colector pantógrafo. El colector tiene forma de pentágono y por eso se le llama colector de pantógrafo. El colector tiene la tira conductora, que se presiona contra el hilo de contacto mediante resortes. La tira del colector suele estar hecha de acero y mantiene la presión constante entre la tira del colector y el hilo de contacto para evitar oscilaciones verticales.

La alimentación monofásica se realiza a lo largo de toda la vía, y la corriente entra a la locomotora por el colector. La potencia entra por el primario del transformador reductor y vuelve a alimentar a tierra por las ruedas de la locomotora. El secundario del transformador de potencia alimenta el modulador de potencia que a su vez alimenta el motor de accionamiento. El secundario del transformador también suministra energía para un ventilador eléctrico, aire acondicionado, etc.

Trenes Suburbanos – Los trenes de cercanías se utilizan para viajar en pequeñas distancias. Este tren también se conoce como tren de cercanías. El tren de cercanías tiene una parada consecutiva a una distancia mucho menor. Este tren consta de coches motorizados para aumentar la relación entre el peso sobre las ruedas motrices y un peso total del tren por lo que aumentan las aceleraciones y deceleraciones del tren.

Cada autocar está equipado con accionamiento eléctrico y colector de pantógrafo. El patrón habitual de utilización de los autocares motorizados y no motorizados es en la proporción 1:2. Para trenes de alta potencia, la relación puede aumentarse de 1:1. El tren que utiliza vagón motorizado y vagón remolque también se conoce como tren eléctrico de unidades múltiples (EMU). El suministro de energía para el tren suburbano es similar al del tren principal excepto en un tren subterráneo.

En el tren subterráneo, el suministro de CC se usa porque el sistema de suministro de CC requiere menos espacio libre del conductor de suministro del cuerpo del tren. Además, el modulador de potencia se vuelve más simple y menos costoso. Los trenes subterráneos no utilizan la línea de transmisión aérea y, por lo tanto, la energía se suministra desde los rieles de circulación o en un lado del túnel.

2. Autobuses, Tranvías y Trolleys Eléctricos

Este tipo de unidad generalmente consiste en un autocar impulsado por un solo motor. Toma el suministro de la línea aérea de CC de bajo voltaje que corre a lo largo del borde de la carretera. Como la corriente es generalmente pequeña, el colector consiste en una varilla que lleva en su extremo una rueda acanalada o dos varillas unidas por un arco de contacto. .

Los tranvías son autobuses eléctricos que circulan sobre raíles, y consta de un solo autocar. En ocasiones, se añaden dos o más autocares no motorizados o con remolque. Su sistema de recogida actual es similar al de los autobuses, y su retorno puede ser a través de uno de los raíles. Los tranvías circulan sobre raíles y su recorrido por la carretera es fijo.

Los carros eléctricos se utilizan para el transporte de material en minas y fábricas. Se ejecuta principalmente sobre rieles. Son similares a los tranvías; sólo la forma es diferente.

Características importantes de los accionamientos de tracción eléctrica

A continuación se explican las características importantes de los accionamientos de tracción eléctrica.

1. La transmisión de tracción requería un gran par durante el arranque y la aceleración para acelerar la masa pesada.
2. Por razones económicas, el suministro monofásico se utiliza en la tracción de CA.
3. El suministro tiene fuertes fluctuaciones de voltaje, incluida la discontinuidad cuando la locomotora cruza de una sección de suministro a otra.
4. Los armónicos inyectados en la fuente, tanto en tracción AC como DC, pueden causar interferencias en las líneas y señales telefónicas.
5. El accionamiento de tracción utilizaba principalmente el frenado dinámico. También se utiliza un freno mecánico cuando el accionamiento está parado.

Ciclo de trabajo de una unidad de tracción eléctrica

El ciclo de trabajo de la transmisión de tracción se explica a continuación con la ayuda de la curva de velocidad-tiempo y el diagrama de tiempo de par de potencia. Considere el recorrido de conducción entre dos estaciones consecutivas en una vía nivelada. El tren se acelera al máximo par posible y la potencia aumenta linealmente con la velocidad.

En el momento t1 se alcanza la velocidad base y la potencia máxima admisible. Se produce una mayor aceleración a potencia constante. El par y la aceleración disminuyen con la velocidad. En el momento t2, el par de accionamiento es igual al par de carga y se alcanza una velocidad constante. La aceleración 0 a t2 tiene dos partes. De 0 a t1 la aceleración tiene un par constante y de t1 a t2 la aceleración tiene una potencia constante.

Desde t2 y t3 el tren circula a velocidad constante y potencia de accionamiento constante. Esta duración se conoce como ejecución libre. En el momento adecuado t4, se aplica el freno para detener el tren en la siguiente estación.

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