24 ИНФРАБИЛД 6'2026 Затова стрелките се наблюдават чрез измерване на положението, усилието и електрическия ток на задвижването. Промяна във формата на токовия сигнал може да покаже нарастващо триене, замърсяване, механично препятствие или неправилна настройка още преди да настъпи функционален отказ. Тягови системи и ходова част Подвижният състав преобразува енергията в движение, но трябва едновременно да ограничава динамичните сили върху пътя и да осигурява устойчивост при различни скорости. Основната механична връзка е талигата, върху която са монтирани колоосите, първичното окачване, спирачните елементи и част от тяговото оборудване. При много пътнически влакове между талигата и коша има вторично пневматично окачване. Въздушните възглавници филтрират нискочестотните движения и поддържат приблизително постоянна височина на пода при различно натоварване. Амортисьори ограничават вертикалните, напречните и въртеливите колебания. При висока скорост особено значение има устойчивостта срещу синусоидално движение на колоосите, при което колелата започват периодично да се преместват напречно спрямо релсите. Железопътното колело не е цилиндрично. Повърхността му има определена коничност, а фланецът служи като допълнително направляващо средство при по-голямо напречно отклонение. В крива външното колело трябва да измине по-дълъг път от вътрешното. Тъй като двете колела са твърдо свързани чрез оста, разликата се компенсира чрез контакт върху различни ефективни радиуси. Този механизъм намалява приплъзването, но е чувствителен към профила на колелото, профила на релсата, междурелсието и радиуса на кривата. Износването променя контактната геометрия и може да увеличи напречните сили. Появяват се вълнообразно износване, повърхностни пукнатини от контактна умора, плоски места по колелата и дефекти по фланците. Плоското място възниква при плъзгане на блокирало колело и създава периодичен удар при всяко завъртане. При висока скорост тези удари натоварват лагерите, релсите, траверсите и елементите на окачването. Съвременниятелектрически влак обикновено използва асинхронни или синхронни тягови двигатели, управлявани от силови преобразуватели. Напрежението от контактната мрежа преминава през трансформатор или входен преобразувател, след което инвертор формира трифазно захранване с регулируема честота и амплитуда. Така въртящият моментможе да се управлява плавно в широк диапазон на скоростта. Силовите модули използват полупроводникови елементи, включително IGBT и все по-често компоненти от силициев карбид. По-високата честота на превключване позволява по-компактни филтри и по-ниски загуби, но поставя строги изисквания към охлаждането, електромагнитната съвместимост и изолацията. Разпределената тяга при мотрисните влакове разполага двигатели в няколко вагона. Това подобрява ускорението и използването на сцеплението, а освободеното пространство в крайните части може да се използва за пътнически салони. Електрификация и управление на тяговата енергия Електрифицираната железница получава енергия от външна мрежа чрез тягови подстанции и контактна система. При въздушна контактна мрежа пантографът поддържа плъзгащ контакт с контактния проводник, който е разположен зигзагообразно спрямо оста на коловоза, за да се разпределя износването по ширината на въглеродната плъзгаща пластина. При висока скорост взаимодействието между пантографа и проводника се превръща в динамичен процес. Прекалено малката контактна сила води до отделяне и електрическа дъга, а прекалено голямата ускорява механичното износване. Височината, опънът и еластичността на мрежата трябва да се поддържат в тесни допуски. Компенсиращи устройства ограничаватизменението на опъна при температурни промени, а секционирането позволява отделни участъци да бъдат изключвани при повреда или ремонт. В европейските мрежи се използват различни системи, сред които 25kV при 50Hz, 15kV при 16,7Hz и няколко постояннотокови напрежения. Международният подвижен състав трябва да разпознава системата, да превключва електрическите вериги и да работи с различни защити. При променлив ток трансформаторът намалява напрежението до подходящо ниво за тяговите преобразуватели, а при постоянен ток високият ток увеличава загубите и влияе върху разстоянието между подстанциите. Тяговата мрежа също трябва да издържа кратковременни пикове при едновременно ускорение на няколко влака, както и внезапно връщане на енергия при рекуперативно спиране. Рекуперацията е най-ефективна, когато в
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==