Karena berbagai keunggulannya dibandingkan dengan sistem lokomotif diesel dan uap, sistem lokomotif listrik telah menjadi sistem yang paling populer dan banyak digunakan untuk sistem traksi.

Dengan munculnya perangkat elektronik daya, sistem traksi listrik modern digunakan inverter bertingkat untuk kinerja traksi yang lebih baik seperti akurasi tinggi, respons cepat, dan keandalan yang lebih tinggi.

Sistem lokomotif listrik

Evaluasi desain motor listrik dan teknologi elektrifikasi tidak hanya mengarah pada desain lokomotif berkecepatan tinggi (Metro dan kereta api pinggiran kota), tetapi juga telah meningkatkan efisiensi energi secara keseluruhan.

“lm317 rangkaian pengatur tegangan yang dapat disesuaikan ”

Apa itu Traksi Listrik atau Lokomotif?

Tenaga penggerak yang menyebabkan penggerak kendaraan disebut sebagai sistem traksi. Sistem traksi terdiri dari dua jenis: sistem traksi non listrik dan sistem traksi listrik.

Sistem Traksi Non Listrik

Sistem traksi yang tidak menggunakan listrik pada setiap tahap pergerakan kendaraan disebut sebagai sistem traksi non-listrik. Sistem traksi seperti itu digunakan di lokomotif uap, mesin IC, dan di kereta maglev (kereta berkecepatan tinggi).

Sistem Traksi Listrik

Sistem traksi yang menggunakan listrik di semua tahapan atau beberapa tahapan pergerakan kendaraan disebut sebagai sistem traksi listrik.

Traksi Listrik Vs Non Listrik

Dalam sistem traksi listrik, gaya penggerak untuk menarik kereta dihasilkan oleh motor traksi. Sistem traksi listrik dapat dibagi menjadi dua kelompok: satu bertenaga sendiri dan yang lainnya adalah sistem rel ketiga.

Sistem bertenaga sendiri termasuk penggerak listrik diesel dan penggerak listrik baterai yang dapat menghasilkan tenaga mereka sendiri untuk menarik kereta sedangkan, sistem rel ketiga atau kabel atas menggunakan daya dari jaringan distribusi eksternal atau jaringan, dan contohnya termasuk jalur trem. , bus troli dan lokomotif yang digerakkan dari saluran listrik di atas kepala.

Jenis Sistem Elektrifikasi Track

Elektrifikasi lintasan mengacu pada jenis sistem suplai sumber yang digunakan saat menyalakan sistem lokomotif listrik. Ini bisa berupa AC atau DC atau pasokan komposit.

Memilih jenis elektrifikasi bergantung pada beberapa faktor seperti ketersediaan pasokan, jenis area aplikasi, atau pada layanan seperti layanan perkotaan, pinggiran kota dan jalur utama, dll.

Tiga jenis utama sistem traksi listrik yang ada adalah sebagai berikut:

Sistem elektrifikasi Arus Searah (DC)
Sistem elektrifikasi Arus Bolak-balik (AC)
Sistem komposit.

Sistem elektrifikasi Arus Searah (DC)

Pemilihan sistem elektrifikasi DC mencakup banyak keuntungan, seperti pertimbangan ruang dan berat, akselerasi dan pengereman cepat motor listrik DC, biaya lebih murah dibandingkan sistem AC, konsumsi energi lebih sedikit dan sebagainya.

Dalam jenis sistem ini, daya tiga fase yang diterima dari jaringan listrik diturunkan ke tegangan rendah dan diubah menjadi DC oleh penyearah dan konverter daya-elektronik .

Sistem rel ke-3

Jenis pasokan DC ini disuplai ke kendaraan melalui dua cara berbeda: cara pertama adalah melalui sistem rel ke-3 (jalan samping dan bawah jalan berlistrik dan menyediakan jalur balik melalui rel yang sedang berjalan), dan cara kedua adalah melalui saluran udara. Sistem DC. DC ini diumpankan ke motor traksi seperti seri DC atau motor kompon untuk menggerakkan lokomotif, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas.

Sistem suplai elektrifikasi DC termasuk suplai 300-500V untuk sistem khusus seperti sistem baterai (600-1200V) untuk kereta api perkotaan seperti trem dan metro ringan, dan 1500-3000V untuk layanan pinggiran kota dan jalur utama seperti metro ringan dan berat. kereta metro . Sistem rel ke-3 (rel konduktor) dan ke-4 beroperasi pada tegangan rendah (600-1200V) dan arus tinggi, sedangkan sistem rel overhead menggunakan tegangan tinggi (1500-3000V) dan arus rendah.

Sistem elektrifikasi DC

Karena torsi awal yang tinggi dan kontrol kecepatan sedang, motor seri DC banyak digunakan dalam sistem traksi DC. Mereka memberikan torsi tinggi pada kecepatan rendah dan torsi rendah pada kecepatan tinggi.

Sebuah pengontrol kecepatan motor listrik digunakan dengan memvariasikan tegangan yang diterapkan padanya. Sistem penggerak khusus yang digunakan untuk mengontrol motor listrik ini meliputi pengubah ketukan, kontrol thyristor, kontrol pencacah, dan penggerak kontrol prosesor mikro.

Kerugian dari sistem ini termasuk kesulitan dalam gangguan arus pada tegangan tinggi ketika kondisi gangguan dinaikkan, dan kebutuhan untuk menempatkan gardu induk DC antara jarak pendek.

Sistem elektrifikasi Arus Bolak-balik (AC)

Sistem traksi AC telah menjadi sangat populer saat ini, dan lebih sering digunakan di sebagian besar sistem traksi karena beberapa keuntungan, seperti ketersediaan yang cepat dan generasi AC yang dapat dengan mudah dinaikkan atau diturunkan, pengendalian motor AC yang mudah, jumlah yang lebih sedikit dari kebutuhan gardu induk, dan adanya catenaries overhead ringan yang mentransfer arus rendah pada tegangan tinggi, dan seterusnya.

Sistem suplai elektrifikasi AC meliputi sistem tunggal, tiga fasa, dan komposit. Sistem fase tunggal terdiri dari pasokan 11 hingga 15 KV pada 16,7Hz, dan 25Hz untuk memfasilitasi kecepatan variabel ke motor pergantian AC.
Itu menggunakan step down transformer dan konverter frekuensi untuk mengkonversi dari tegangan tinggi dan frekuensi industri tetap.

Fase tunggal 25KV pada 50Hz adalah konfigurasi yang paling umum digunakan untuk elektrifikasi AC. Ini digunakan untuk sistem pengangkutan berat dan layanan jalur utama karena tidak memerlukan konversi frekuensi. Ini adalah salah satu jenis sistem komposit yang banyak digunakan di mana pasokan diubah menjadi DC untuk menggerakkan motor traksi DC.

Sistem elektrifikasi AC

Sistem tiga fasa menggunakan motor induksi tiga fasa untuk menggerakkan lokomotif, dan memiliki rating 3.3.KV, 16.7Hz. Sistem distribusi tegangan tinggi pada suplai 50 Hz diubah ke peringkat motor listrik ini oleh transformator dan konverter frekuensi. Sistem ini menggunakan dua saluran udara, dan rel rel membentuk fase lain, tetapi hal ini menimbulkan banyak masalah di persimpangan dan persimpangan.

Gambar di atas menunjukkan pengoperasian lokomotif listrik AC dimana sistem catenary menerima daya fase tunggal dari sistem overhead. Pasokan ditingkatkan oleh transformator, dan kemudian diubah menjadi DC oleh penyearah. Reaktor penghalus atau tautan DC, menyaring dan menghaluskan DC untuk mengurangi riak, dan kemudian DC diubah menjadi AC oleh inverter yang memvariasikan frekuensi untuk mendapatkan kecepatan variabel dari motor traksi (mirip dengan PKS ).

Sistem komposit

Sistem ini menggabungkan keunggulan sistem DC dan AC. Sistem ini terutama terdiri dari dua jenis: fase tunggal hingga tiga fase atau sistem Kando, dan fase tunggal lainnya ke sistem DC.

Fase tunggal ke tiga fase atau sistem Kando

Dalam sistem Kando, satu saluran udara membawa pasokan fase tunggal 16KV, 50Hz. Tegangan tinggi ini diturunkan dan diubah menjadi suplai tiga fase dengan frekuensi yang sama di lokomotif itu sendiri melalui trafo dan konverter .

Suplai tiga fase ini selanjutnya disuplai ke motor induksi tiga fase yang menggerakkan lokomotif. Karena sistem saluran udara dua dari sistem tiga fase digantikan oleh saluran udara tunggal oleh sistem ini, itu ekonomis.

Seperti yang telah kita bahas dalam elektrifikasi AC bahwa sistem satu fasa ke DC sangat populer, ini adalah cara paling ekonomis untuk saluran udara tunggal dan memiliki beragam karakteristik motor seri DC.
Dalam sistem khusus ini, pasokan sistem saluran udara 25KV, 50Hz fase tunggal diturunkan oleh transformator di dalam lokomotif, dan kemudian diubah menjadi DC oleh penyearah. DC diumpankan ke sistem penggerak DC untuk menggerakkan motor seri dan untuk mengontrol kecepatan dan sistem pengeremannya.

Ini semua tentang sistem lokomotif listrik. Dan, kami berharap kami telah memberi Anda informasi yang cukup dan relevan tentang berbagai sistem pasokan yang digunakan dalam sistem traksi.

Kami mendorong Anda untuk menulis saran, komentar, dan umpan balik Anda tentang artikel atau ide proyek ini di bagian komentar yang diberikan di bawah ini, dan juga mengharapkan saran Anda untuk mengurangi kecelakaan korsleting pada sistem traksi.