В самых первых системах использовался постоянный ток, так как переменный ток не был хорошо изучен, а изоляционные материалы для высоковольтных линий были недоступны. Локомотивы постоянного тока обычно работают при относительно низком напряжении (от 600 до 3 000 вольт). По мере развития двигателей переменного тока они стали преобладающим типом, особенно на больших маршрутах. В них используются высокие напряжения (десятки тысяч вольт), поскольку это позволяет использовать малые токи. Трансформаторы в локомотивах преобразуют эту энергию в низкое напряжение и высокий ток для двигателей. A подобная система не может быть использована в локомотивах постоянного тока, потому что не существует простого способа преобразования напряжения/тока для постоянного тока так эффективно, как это делают трансформаторы переменного тока.
При тяге переменного тока редко используются двухфазные линии вместо однофазных. Эта система широко использовалась в северной части Италии до 1976 года и до сих пор используется на некоторых швейцарских железных дорогах.
В современных электровозах используются бесщеточные трехфазные асинхронные двигатели переменного тока. Эти полифазные машины питаются от инверторов на основе GTO-, IGCT- или IGBT-транзисторов. Стоимость электронных устройств в современном локомотиве может составлять до 50 % от общей стоимости транспортного средства. Электрическая тяга позволяет использовать рекуперативное торможение, при котором двигатели используются в качестве тормоза и становятся генераторами, преобразующими движение поезда в электрическую энергию. которая затем подается обратно в линии.
Американские локомотивы FL9 были оборудованы для работы с двумя различными электрическими системами и также могли работать как обычные дизель-электрические локомотивы. Многие существующие системы постоянного тока используются - например, в Южной Африке и Великобритании (750 В и 1 500 В); Нидерландах, Японии, Мумбаи, Ирландии (1 500 В); Словении, Бельгии, Италии, Польше, России, Испании (3 000 В) и в городах Вашингтона (750 В).
Продолжение следует…
Поддержите канал-поставьте лайк