Tàu điện hoạt động như thế nào?

Video trên mô tả cách tàu điện hoạt động. Tàu điện có một dây trượt duy nhất thu năng lượng từ đường điện trên không để cấp cho động cơ cảm ứng. Robot của động cơ cảm ứng được nối với các bánh xe, còn đầu khác của động cơ được nối đất nhờ một dây được kết nối với các bánh xe thông qua một chổi than để tạo thành mạch kín. Bánh xe luôn tiếp xúc với đường ray, còn đường ray được nối đất.

Điện áp được truyền tải trong đường dây trên không rất lớn, lên tới 25kV nhưng động cơ hoạt động với điện áp thấp hơn nhiều. Do đó để biến đổi điện áp xuống mức mong muốn cần cấp nguồn cho một máy hạ áp.

Nguồn điện từ đường dây trên không ban đầu đi qua cuộn dây sơ cấp của máy biến áp và ở đây mạch được khép kín nhờ nối đất.

Động cơ cảm ứng ba pha là sự lựa chọn hoàn hảo để đạt được yêu cầu về mô-men xoắn đồng nhất cao. Nhưng hệ thống nhận năng lượng ba pha từ lưới điện có giá thành cao nên bộ chỉnh lưu rectifier và biến tần inverter được sử dụng để chuyển đổi nguồn 1 pha thành 3 pha. Bộ chỉnh lưu chuyển đổi điện xoay chiều một pha thành lưới điện một chiều. Sau đó biến tần chuyển đổi điện một chiều thành điện xoay chiều ba pha. Gắn thêm các cặp bánh xe và động cơ để làm cho tàu kéo được nhiều toa hơn.

Một bộ động cơ được xây dựng với ba động cơ cảm ứng ba pha. Bộ phận khung lấy điện phantograph thực hiện nhiệm vụ lấy năng lượng điện cho tàu. Dựa trên áp suất của hệ thống khí nén, pantograph có thể điều chỉnh chiều cao của nó.

Nếu vì một lý do nào đó mà phantograph bị mất kết nối với dây điện đoàn tàu sẽ chạy tự do trong vài km do quán tính lớn. Chúng ta có thể kiểm soát tốc độ bằng cách thay đổi tần số của nguồn điện động cơ cảm ứng. Điều này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu và bộ biến tần. Khi người lái đặt cần gạt lên một rãnh khác để thay đổi tần số. Từ đó, tốc độ của động cơ cũng sẽ thay đổi theo.

Điều này có thể áp dụng phanh điện để ngắt điện cấp cho động cơ. Sau đó nhấn phanh khí nén để tàu dừng hoàn toàn. Hệ thống phanh khí nén được trang bị tại mỗi toa tàu dưới mỗi cặp bánh xe. Một cuộn dây phụ được đặt trong máy biến áp để cung cấp năng lượng cho tất cả các toa tàu.

Ngoài tàu điện, các bạn có thể tham khảo thêm cách hoạt động của tàu đệm từ, phương tiên giao thông hiện đại và có tốc độ cực nhanh hiện nay.