रेल्वे वाहतुकीचे हृदय: कर्षण ट्रान्सफॉर्मर्सची भूमिका आणि विकास

 

 

 

 

ट्रॅक्शन ट्रान्सफॉर्मर्सना त्यांच्या स्थापनेचे स्थान, स्ट्रक्चरल डिझाइन, शीतकरण पद्धत, व्होल्टेज पातळी आणि इतर घटकांच्या आधारे विविध प्रकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाऊ शकते. खाली सामान्य वर्गीकरण पद्धती आहेत:

 

 

Iii. बांधकाम

 

 

 

फायदे (मुख्य फायदे)

• उच्च कार्यक्षमता- ट्रान्सफॉर्मर्स इलेक्ट्रिक रेल सिस्टममध्ये कार्यक्षम ऑपरेशन सुनिश्चित करण्यासाठी कमीतकमी उर्जा तोटासह इष्टतम उर्जा रूपांतरण वितरीत करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.
• विश्वसनीय वीजपुरवठा- ते स्थिर आणि सुसंगत व्होल्टेज नियमन प्रदान करतात, जे लोकोमोटिव्ह्जच्या गुळगुळीत कामकाजासाठी आवश्यक आहेत आणि उच्च - स्पीड ट्रेन.
• कॉम्पॅक्ट आणि लाइटवेट डिझाइन- आधुनिक कर्षण ट्रान्सफॉर्मर्स प्रगत सामग्री आणि शीतकरण तंत्र वापरतात, उच्च कार्यक्षमता राखताना वजन आणि आकार कमी करतात.
• वर्धित टिकाऊपणा- कठोर परिस्थिती (कंपने, तापमानात चढउतार आणि ओलावा) सहन करण्यासाठी तयार केलेले, दीर्घ सेवा आयुष्य सुनिश्चित करते.
• उच्च - स्पीड रेलचे समर्थन करते- उच्च - गती आणि भारी - हेल गाड्यांसाठी कार्यक्षम उर्जा वितरण सक्षम करते, एकूणच वाहतुकीची कार्यक्षमता सुधारते.
• कमी देखभाल- मजबूत बांधकाम आणि प्रगत इन्सुलेशन सामग्री वारंवार दुरुस्तीची आवश्यकता कमी करते.
• उर्जा बचत- इको - अनुकूल रेल्वे वाहतुकीस समर्थन देणारी डिझेल - पॉवर पर्यायांच्या तुलनेत कमी उर्जा वापरास योगदान देते.
• स्केलेबिलिटी- वेगवेगळ्या व्होल्टेज आणि उर्जा आवश्यकतांसाठी रुपांतर केले जाऊ शकते, ज्यामुळे त्यांना विविध रेल्वे प्रणालींसाठी अष्टपैलू बनते.
• सुधारित सुरक्षा- अपयश टाळण्यासाठी प्रगत संरक्षण यंत्रणा (ओव्हरलोड, शॉर्ट - सर्किट आणि थर्मल संरक्षण) समाविष्ट करते.
• इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप (ईएमआय) कमी करते- सिग्नलिंग सिस्टमसह सुसंगतता सुनिश्चित करून योग्य शिल्डिंग आणि डिझाइन ईएमआय कमी करते.

 

तोटे (किरकोळ मर्यादा)

• उच्च प्रारंभिक किंमत- प्रगत तंत्रज्ञान आणि वापरलेले साहित्य ट्रान्सफॉर्मर्स महागड्या समृद्ध बनवू शकते.
• लोकोमोटिव्हवर वजन प्रभाव- ऑनबोर्ड ट्रान्सफॉर्मर्स वजन जोडतात, उर्जा कार्यक्षमता आणि लोड क्षमतेवर परिणाम करतात.

 

1. विद्युत डिझाइन आव्हाने

• उच्च व्होल्टेज आणि वर्तमान हाताळणी

उच्च व्होल्टेज (उदा., 25 केव्ही एसी किंवा 1.5/3 केव्ही डीसी) आणि मोठ्या ट्रॅक्शन मोटर प्रवाहांचा प्रतिकार करणे आवश्यक आहे, अर्धवट डिस्चार्ज किंवा ब्रेकडाउन टाळताना कॉम्पॅक्ट परिमाणांसह व्होल्टेज प्रतिरोधक संतुलित इन्सुलेशन डिझाइन आवश्यक आहेत.

• हार्मोनिक्स आणि क्षणिक ओव्हरव्होल्टेज

वारंवार प्रारंभ होतो, थांबतो आणि गती समायोजन हार्मोनिक्स तयार करते, संभाव्यत: कोर संतृप्ति आणि एडी चालू नुकसान वाढवते. सोल्यूशन्समध्ये ऑप्टिमाइझ्ड मॅग्नेटिक सर्किट डिझाइन आणि फिल्टरिंग समाविष्ट आहे.

• प्रतिबाधा जुळवणे

कार्यक्षम उर्जा हस्तांतरण सुनिश्चित करताना, काळजीपूर्वक वळणाची व्यवस्था आणि गळती फ्लक्स मॅनेजमेंटची मागणी करणे, फॉल्ट प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी शॉर्ट - सर्किट प्रतिबाधाचे अचूक नियंत्रण आवश्यक आहे.

 

2. यांत्रिक आणि संरचनात्मक आव्हाने

• कंप आणि शॉक प्रतिकार

ऑपरेशन दरम्यान सतत कंपने आणि परिणामांमुळे वळण विकृती, कोर सैल होणे किंवा कनेक्शनमध्ये थकवा येऊ शकतो. परिमित घटक विश्लेषण (एफईए) यांत्रिक सामर्थ्य वाढविण्यासाठी वापरले जाते आणि लवचिक समर्थन संरचना वापरल्या जातात.

• हलके डिझाइन

एक्सल वजन कमी करण्यासाठी, उच्च - पारगम्यता सिलिकॉन स्टील, अ‍ॅल्युमिनियम विंडिंग्ज किंवा संमिश्र सामग्री वापरली जातात, परंतु व्यापार - खर्च खर्च आणि कामगिरीमध्ये अस्तित्त्वात आहेत (उदा. अॅल्युमिनियम विंडिंग्जसाठी वेल्डिंग जटिलता).

• कॉम्पॅक्ट लेआउट

जागेच्या अडचणींसाठी स्तरित विंडिंग्ज किंवा 3 डी जखमेच्या कोरसारख्या नाविन्यपूर्ण डिझाइनची आवश्यकता असते, परंतु यामुळे उत्पादन आणि औष्णिक व्यवस्थापन गुंतागुंत होऊ शकते.

 

3. थर्मल मॅनेजमेंट आव्हाने

• उच्च उर्जा घनतेमध्ये उष्णता नष्ट होणे

उच्च प्रवाहांमुळे वारा आणि कोरमध्ये एकाग्र उष्णता उद्भवते, ज्यामुळे कार्यक्षम शीतकरण प्रणाली आवश्यक आहे (उदा. तेल - बुडलेले सक्ती - निर्देशित तेल अभिसरण किंवा एअर कूलिंग) आणि ऑप्टिमाइझ कूलिंग चॅनेल लेआउट.

• तापमान एकसारखेपणा

हॉटस्पॉट्सने इन्सुलेशन एजिंगला गती दिली, थर्मल ऑप्टिमायझेशनसाठी सीएफडी सिम्युलेशन आवश्यक आहे आणि सेन्सरद्वारे वास्तविक - वेळ तापमान देखरेख.