इलेक्ट्रिक पावर स्टीयरिंग मोटर और गियरबॉक्स कैसे काम करता है?

रेल वाहनों में मोटर और गियरबॉक्स के कार्य सिद्धांत और प्रौद्योगिकी का विश्लेषण

सिंहावलोकन का मोटर और गियरबॉक्स

आधुनिक रेल पारगमन के मुख्य वाहन के रूप में, रेल वाहन की बिजली प्रणाली का डिज़ाइन और प्रदर्शन सीधे परिचालन दक्षता और सुरक्षा से संबंधित है. पावर स्टीयरिंग मोटर और गियरबॉक्स, विद्युत पारेषण के लिए प्रमुख घटक के रूप में, सटीक समन्वय के माध्यम से ऊर्जा रूपांतरण और बिजली वितरण प्राप्त करना. यह लेख तीन आयामों से रेल वाहन के इलेक्ट्रिक मोटर और गियरबॉक्स के संचालन तर्क का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करेगा: काम के सिद्धांत, तकनीकी विशेषताएँ और सहयोगी तंत्र.

मोटर: विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना हब रेल कार मोटर का मुख्य कार्य विद्युत ऊर्जा को कुशलतापूर्वक यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करना है. इसका शक्ति स्रोत आमतौर पर उच्च वोल्टेज बिजली प्राप्त करके प्राप्त किया जाता है (जैसे 1500V DC या 25kV AC) कैटेनरी या तीसरी रेल से पेंटोग्राफ या कलेक्टर शू के माध्यम से और फिर ट्रैक्शन मोटर को काम पर चलाने के लिए ऑन-बोर्ड ट्रांसफार्मर और इन्वर्टर के माध्यम से वोल्टेज को समायोजित करना. 68 उदाहरण के तौर पर तीन-चरण एसी एसिंक्रोनस मोटर को लें. इसका कार्य सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर आधारित है: जब स्टेटर वाइंडिंग सक्रिय होती है, यह एक घूमने वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, जो प्रेरित धारा बनाने के लिए रोटर बार को काटता है और फिर पहिये को घुमाने के लिए टॉर्क उत्पन्न करता है.

(1)तकनीकी सुविधाओं: उच्च गति, परिवर्तनीय आवृत्ति के माध्यम से (वी.एफ) नियंत्रण प्रौद्योगिकी, मोटर चरण-रहित गति विनियमन का एहसास कर सकता है 0-100% रेल कारों की जरूरतों को पूरा करने के लिए गति सीमा’ बार-बार स्टार्ट-स्टॉप और परिवर्तनीय गति.

 (2)पुनर्योजी ब्रेक लगाना: जब यह धीमा या ढलान पर हो, मोटर को जनरेटर मॉडल में बदला जा सकता है, जो पावर ग्रिड को फीडबैक देगा, और गतिज ऊर्जा दक्षता तक पहुँच सकते हैं 30%.

(3)पर्यावरण अनुकूलता: IP65 सुरक्षा वर्ग डिज़ाइन नमी में स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है, धूल और दूसरा कठोर वातावरण. उदाहरण के तौर पर एक नए प्रकार की रैक कार के साथ, मोटर खड़ी ढलान वाली सड़क पर उच्च टॉर्क उत्पन्न करती है (जैसे कि 30% के नीचे ढलान तक होना चाहिए 200 केएन एम.), जबकि समतल सड़क पर हाई-स्पीड मोड पर स्विच करने की जरूरत है (इससे अधिक 80 किमी प्रति घंटा), उच्च शक्ति घनत्व और थर्मल प्रबंधन आवश्यकताओं की मोटर.

GearBox: गियरबॉक्स के कार्य को विनियमित करने वाले बिजली वितरण और ट्रांसमिशन अनुपात का मूल मोटर आउटपुट गति और टॉर्क को विनियमित करना है, विभिन्न कामकाजी परिस्थितियों में बिजली की मांग का मिलान. रेल वाहनों के गियरबॉक्स को मुख्य रूप से तीन प्रकारों में विभाजित किया गया है: यांत्रिक, हाइड्रोलिक ट्रांसमिशन और लगातार परिवर्तनशील ट्रांसमिशन. उनके डिज़ाइन को विश्वसनीयता को ध्यान में रखना होगा, दक्षता और रखरखाव की सुविधा.

(1)यांत्रिक संचरण संरचना (एमटी/एएमटी) सिद्धांत: गियर द्वारा एक निश्चित अनुपात निर्धारित करें. उदाहरण के लिए, डुअल-स्पीड ट्रांसमिशन कम-स्पीड गियर का उपयोग करता है (के गियर अनुपात के साथ 1:5) ऊपर की ओर ड्राइविंग को संभालने के लिए, जबकि एक हाई-स्पीड गियर (1:1) समतल सड़क पर ड्राइविंग के लिए उपयुक्त है.

(2)अनुप्रयोग परिदृश्य: ओवरलोडेड माल रेल गाड़ियाँ आमतौर पर इस प्रकार की संरचना का उपयोग करती हैं. ट्रांसमिशन दक्षता तक पहुँच सकते हैं 98%, लेकिन शिफ्ट शॉक को इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण क्लच बफर पर निर्भर करने की आवश्यकता है.

हाइड्रोलिक ऑटोमैटिक ट्रांसमिशन (पर)

मूल प्रौद्योगिकी, हाइड्रोलिक टोक़ कनवर्टर, बिजली के तेल हस्तांतरण के माध्यम से, सुचारू बदलाव प्राप्त करने के लिए ग्रहीय गियर सेट के साथ सहयोग करता है. उदाहरण के लिए, कक्षीय वाहन के एक निश्चित मॉडल के एटी ट्रांसमिशन में शामिल है 3 ग्रहीय गियर के सेट, जो प्रदान कर सकता है 6 आगे के गियर, और ट्रांसमिशन अनुपात कवर करता है 2.5:1 को 0.6:1.

 फ़ायदा: यांत्रिक क्लच के बिना, यह बिजली की रुकावट को कम करता है, जो बार-बार स्टार्ट-स्टॉप शहरी रेल वाहनों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है. चरणरहित संचरण (सीवीटी) अभिनव डिजाइन: स्टील बेल्ट एक शंक्वाकार पहिया के साथ संयुक्त, शंकु पहिया रिक्ति अनुपात द्वारा निरंतर परिवर्तन. उदाहरण के लिए, एक निश्चित कॉग रेल वाहन की सीवीटी प्रणाली ट्रांसमिशन अनुपात को गतिशील रूप से समायोजित कर सकती है (0.5-5.0) ड्राइविंग के दौरान, मोटर को हमेशा उच्च दक्षता वाली गति सीमा में रखना और ऊर्जा की खपत को कम करना 15%. चुनौती: स्टील बैंड सीमा टोक़ (जैसे कि 4000 एन·एम) फिसलना आसान है और घर्षण बढ़ाने के लिए हाइड्रोलिक क्लैंपिंग के साथ सहयोग करने की आवश्यकता है.

मोटर और गियरबॉक्स की गहराई का एहसास करने के लिए बुद्धिमान नियंत्रण इकाई के माध्यम से रेल वाहनों के लिए आधुनिक बिजली प्रणालियों के समन्वित नियंत्रण का मोटर और ट्रांसमिशन. उदाहरण के लिए, एक उच्च गति ईएमयू को अपनाया गया “कर्षण – ब्रेक – गाड़ी चलाना” एकीकरण नियंत्रण प्रणाली, इसकी कार्य प्रक्रिया इस प्रकार है: आंकड़ा अधिग्रहण, गति जैसे वास्तविक समय सेंसर निगरानी पैरामीटर, ढलान, और लोड करें;

निर्णय लेने का कार्य: नियंत्रण इकाई फ़ज़ी पीआईडी ​​गणना लक्ष्य वेग अनुपात और मोटर आउटपुट पावर जैसे डिफ़ॉल्ट एल्गोरिदम पर आधारित है; ट्रांसमिशन गियर निष्पादन प्रतिक्रिया को समायोजित करें: इलेक्ट्रिक हाइड्रोलिक ड्रा स्टेम, मोटर गति को समायोजित करने के लिए एक ही समय-आवृत्ति कनवर्टर पर, भीतर त्रुटि नियंत्रण + / – 2%. विशिष्ट मामला: बिजली व्यवस्था में रैक में, गतिशील स्विचिंग का एहसास करने के लिए मोटर और ट्रांसमिशन. जब वाहन एक के साथ जटिल रेल खंड में प्रवेश करता है 30% ढलान, नियंत्रण प्रणाली संचरण अनुपात को बढ़ा देती है 5:1 और मोटर टॉर्क को चरम तक बढ़ा देता है. सीधे और चिपके हुए खंडों पर, ट्रांसमिशन अनुपात गिर जाता है 0.8:1, और वाहन की गति बढ़कर 120 किमी/घंटा हो जाती है. पूरी प्रक्रिया बिना रुके मोड स्विच को पूरा कर सकती है.

प्रौद्योगिकी विकास और हल्की सामग्री के भविष्य के रुझान

एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कार्बन फाइबर मिश्रित खोल वजन 40%, शीतलन दक्षता में वृद्धि करते हुए. बुद्धिमान निदान: एम्बेडेड सेंसर, जैसे कंपन आवृत्ति 0.5-10 KHZ) एआई एल्गोरिदम के साथ संयुक्त, ट्रांसमिशन वियर चेतावनी और जीवन भविष्यवाणी का एहसास करें. हाइब्रिड: ईंधन बैटरी और सुपरकैपेसिटर हाइब्रिड प्रणाली कैटेनरी पर निर्भरता को कम कर सकती है और बिजली के बिना अनुभाग विस्तार पर लागू हो सकती है. रेलकार मोटर और ट्रांसमिशन कार्य अनिवार्य रूप से यांत्रिक ऊर्जा की जटिल कामकाजी परिस्थितियों के अनुकूल होने के लिए विद्युत ऊर्जा को कुशलतापूर्वक परिवर्तित करना है. सामग्री विज्ञान और बुद्धिमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, भविष्य की बिजली प्रणालियाँ उच्च दक्षता और कम रखरखाव लागत की ओर विकसित होंगी, रेल पारगमन की हरियाली और बुद्धिमत्ता के लिए मुख्य समर्थन प्रदान करना.

देने वाला

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