Ing. Miroslav Púpala

1. Aktivita 8Príprava učebných textov v predmetoch základy elektrotechniky, rozvody elektrickej energie, využitie elektrickej energie, elektrické stroje a prístroje, elektrotechnické materiály pre učebný odbor elektromechanik. Ing. Miroslav Púpala Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

2. 3. Nezávislá trakcia Charakteristika: Hnacie vozidlo nie je závislé od prívodu elektrickej energie, pretože zdroj pre trakčný motor je umiestnený na samotnom vozidle Podľa zdroja primárnej energie rozdeľujeme hnacie vozidlá nasledovne: a) benzíno elektrické; b) diesel elektrické; c) parné – turboelektrické; d) akumulátorové; e) zotrvačníkové. a) Diesel elektrické lokomotívy - majú inštalované motory s výkonom približne 1500 kW. Zväčšenie výkonu sa dosahuje spojením viacerých lokomotív do jednej pohonnej jednotky s mnohočlenným riadením. Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

3. Používajú sa hlavne na: - posunovanie vagónov; - pohon vlakov na tratiach bez trolejového vedenia; - koľajištiach vo veľkých priemyselných závodoch; - prepravu osôb na kratších vedľajších tratiach. Predstavujú zálohu pre hlavné elektrifikované trate. b) Akumulátorová vozba - hnacie vozidlá používajú na napájanie trakčných motorov prúd z akumulátorových batérií. Nevýhodou týchto batérií je ich hmotnosť, až 80 kg na 1 kWh energie. Používajú sa hlavne ako: - vozíky s nosnosťou 1 až 3 tony pre rozvoz tovaru a materiálu s dojazdom do 20 až 40 km; - akumulátorové lokomotívy na posunovanie a na miestnu dopravu osôb pri rýchlosti 60 km.h-1; - malé akumulátorové lokomotívy v hlbinných baniach v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu. Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

4. c) Zotrvačníková vozba - k pohonu sa používa nazhromaždená kinetická energia v roztočenom zotrvačníku s veľkou hmotnosťou. Používa sa najmä: - v nevýbušnom vyhotovení v hlbinných baniach; - v mestskej hromadnej doprave; - v kyvadlovej automobilovej doprave. 4. Závislá trakcia Charakteristika: Elektrická energia sa privádza do vozidla z trakčného vedenia niektorým z nasledujúcich spôsobov: - pantografickým zberačom z trolejového vedenia, pričom koľajnica plní funkciu spätného vedenia; - trakčný prúd sa odoberá z tretej, izolovane uloženej koľajnice (metro); - vrchné trolejové vedenie je dvojpólové (trolejbusy). Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

5. Pre závislú trakciu je potrebné vybudovať: - prívodné vedenie vn a vvn; - meniarne pre jednosmernú trakciu; - napájacie stanice pre striedavú trakciu; - spínacie stanice; - rozvodne trakčného prúdu; - trakčné vedenia. Vozidlá pre závislú trakciu rozdeľujeme podľa druhu prúdu, ktorým je napájané trakčné vedenie a podľa druhu prúdu, ktorým sú napájané trakčné motory. a) Vozidlá pre jednosmernú sústavu Napájanie je jednosmerným prúdom, pri napätí 750 V, 1500 V, 3000 V. Prúd sa privádza všetkými tromi spôsobmi. Používajú sa jednosmerné sériové motory, ktoré sú napájané väčšinou z troleja. Rýchlosť sa reguluje skupinovým radením motorov (sériové, sériovo – paralelné a paralelné spojenie) a riadením rozbehových rezistorov. Motory majú veľký záberový moment, sú veľmi preťažiteľné a ich účinnosť je vysoká. Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

6. Kvôli komutačnému napätiu, ktoré je obmedzené na 2000 V, sú vždy dva motory trvalo zapojené do série. Menšie trolejové napätie vyžaduje veľký prierez vedenia a malé vzdialenosti medzi napájacími stanicami. b) Vozidlá pre jednofázovú sústavu s nízkou frekvenciou Trolej je napájaná striedavým prúdom pri napätí asi 10 kV s frekvenciou 16 2/3 Hz a 25 Hz. Trakčný motor je 1-f sériový s napájaním cez transformátor zníženým napätím do 600 V. Výhodou je menší prierez vedení a väčšia vzdialenosť napájacích staníc. Nevýhodou sú osobitné elektrárne s generátormi na nízku frekvenciu a meniče frekvencie pri odbere z normálnej siete. Otáčky sa regulujú prepínaním odbočiek na transformátore. Tieto vozidlá sa používajú na hlavné trate v Nemecku, Švajčiarsku, USA ... c) Vozidlá pre 1-f sústavu s frekvenciou 50 Hz Trolej sa napája striedavým prúdom pri napätí 15 a 25 kV s frekvenciou 50 Hz, čo umožňuje pripojiť napájacie stanice na normálnu rozvodnú sieť. Trakčné motory je možné napájať dvomi spôsobmi: - na rušni sa zmení jednofázový prúd na trojfázový v asynchrónnom meniči fáz; - na rušni sa zmení jednofázový striedavý prúd na jednosmerný. Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.

7. Rušňový transformátor je konštruovaný ako autotransformátor s prepínaním odbočiek pre reguláciu napätia a rýchlosti. Trakčné motory sú napájané cez kremíkové usmerňovače v mostíkovom zapojení. Plynulá regulácia napätia je zabezpečená tyristorovým regulátorom. d) Vozidlá pre 3-f sústavu s frekvenciou 50 Hz Prívod je riešený cez dva troleje a koľajnicu. Napätie troleja je 10 kV. Trakčné motory sú asynchrónne krúžkové napájané cez transformátor napätím do 25 kV. e) Dvojprúdové vozidlá Sú pojazdné pod trolejovým vedením jednosmernej sústavy 3 kV aj 1-f striedavej sústavy s 25 kV, 50 Hz. Rušne môžu pracovať pod obidvomi sústavami. Pre sústavu 25 kV má lokomotíva tlakovzdušný vypínač, transformátor s prepínaním odbočiek a usmerňovač. Pre sústavu 3 kV má vypínač s magnetickým zhášaním oblúka a rozjazdové rezistory. Prepínanie na určitú sústavu sa vykonáva automaticky bez zásahu obsluhy. Táto publikácia bola podporená zo zdrojov EÚ z ESF.