Движение поездов по железнодорожным путям осуществляется за счет тягового подвижного состава. С учетом источника энергии и устройств, используемых для преобразования ее в механическую работу, состав может быть автономным и неавтономным.
Первый имеет в комплектации собственный энергогенератор (первичный двигатель), который вырабатывает механическую энергию из любых видов топлива. Второй получает электроэнергию через контактные сети из внешних источников, а затем преобразует ее в механическую в тяговых электродвигателях.
Локомотивы на электротяге отличаются большим запасом мощности, низкими эксплуатационными расходами, высокой провозной способностью. Кроме того, они обеспечивают экономию энергоносителей за счет рекуперативного торможения. Эти преимущества позволяют эффективно использовать неавтономный тяговый подвижной состав в грузовых и пассажирских перевозках.
Классификация электроподвижного состава
В зависимости от конструкции электровозы и электропоезда могут функционировать:
- на постоянном токе, предоставляя возможность простыми средствами регулировать скорость и вращающий момент в широких пределах;
- на переменном токе, легко изменяя величину напряжения в электродвигателе, благодаря встроенному тяговому трансформатору и выпрямителю;
- на двойном энергоснабжении, сокращая время следования поездов и увеличивая их функциональность за счет удлинения плечей обслуживания электровозных бриг и электровозов.
В первые годы электрификации железнодорожного транспорта надежную тягу обеспечивали тяговые двигатели постоянного тока. Они также позволяли эффективно работать с перегрузками.
Сегодня основной является более совершенная система электрификации переменного тока. Поскольку большая часть железных дорог исторически электрифицирована постоянным током, в местах стыкования двух систем строятся станции стыкования, где меняются локомотивы постоянного и переменного тока.
Двухсистемные электропоезда эксплуатируют на линиях, где оборудование станций стыкования экономически неоправданно, однако в России такие электровозы имеют ограниченного применение.
Характеристики локомотивов на электротяге
Электроподвижные составы получают питание через тяговые подстанции и сеть контактов. Базовыми характеристиками таких локомотивов являются:
- назначение;
- вид тока;
- осевая формула;
- длина автосцепок;
- общая масса;
- максимальная мощность;
- максимальная скорость.
Поскольку мощность электровоза не ограничивается возможностями первичного двигателя, ее максимальные показатели значительно превосходят параметры автономных составов. Пропускная способность электрифицированных железных дорог выше, чем у неэлектрифицированных, а экономия энергоносителей достигается за счет рекуперативного торможения.
В электропоездах механическая энергия от двигателя к колесным парам передается с помощью индивидуального привода, при этом каждая колесная пара соединяется с отдельным электромотором, питающимся от основного генератора. Эффективность конструкции подтверждается возможностью распределять крутящий момент между несколькими движущими колесными парами с минимумом энергозатрат.
Учитывая количество колесных пар, электропоезда могут быть выполнены в одной или нескольких секциях, соединенных автосцепками. Для обозначения числа колес, размещения и назначения осей применяется осевая формула, состоящая из цифр (число колесных пар в секции), соединенных знаками + (механическое соединение секций) или - (отсутствие такового).
Современные электровозы приводят в движение поезда массой более 10 тонн, проходя до 2000 км между техническими обслуживаниями.
Спонсор публикации: группа компаний «Завод систем охлаждения» и «Радиаторный завод».
