Penggerak Traksi Listrik
Penggerak yang menggunakan tenaga listrik untuk bergerak maju, jenis penggerak seperti ini disebut penggerak traksi listrik. Salah satu aplikasi utama penggerak listrik adalah untuk mengangkut orang dan material dari satu tempat ke tempat lain.
Drive traksi terutama diklasifikasikan menjadi dua jenis, yaitu, drive traksi AC fase tunggal dan drive traksi DC.
Layanan Traksi Listrik
Layanan traksi listrik dapat secara luas diklasifikasikan sebagai:
1. Kereta listrik
- Kereta Jalur Utama
- Kereta Pinggiran Kota
2. Bus listrik, trem, dan troli.
3. Baterai dan kendaraan bertenaga surya
Layanan traksi listrik dijelaskan di bawah ini secara rinci.
1. Kereta Listrik
Kereta listrik yang berjalan pada rel tetap diklasifikasikan lebih lanjut menjadi kereta jalur utama dan kereta pinggiran kota.
Kereta Jalur Utama
Pada jenis kereta seperti itu, pasokan listrik ke motor dalam dua cara, yaitu, baik dari saluran udara di lokomotif listrik atau melalui genset diesel di lokomotif diesel.
Pada lokomotif listrik, motor penggerak ditempatkan pada lokomotif. Saluran transmisi overhead diletakkan di sepanjang atau di atas rel. Kolektor arus terpasang di atas lokomotif memiliki strip konduktor yang meluncur melawan konduktor suplai.
Jadi, pertahankan kontak antara suplai dan lokomotif. Konduktor suplai biasanya dikenal sebagai kabel kontak. Untuk memastikan kontak yang baik antara pengumpul arus dan kabel suplai, kabel catenary dan kabel penetes digunakan.
Di kereta berkecepatan tinggi, kolektor pantograf digunakan. Kolektor berbentuk segi lima sehingga disebut kolektor pantograf. Kolektor memiliki strip konduktor, yang ditekan ke kawat kontak oleh pegas. Strip kolektor biasanya terbuat dari baja, dan strip kolektor mempertahankan tekanan konstan antara strip kolektor dan kabel kontak untuk mencegah osilasi vertikal.
Pasokan fase tunggal diletakkan di sepanjang lintasan, dan arus masuk ke lokomotif melalui kolektor. Daya masuk melalui primer trafo step-down dan kembali ke bumi melalui roda lokomotif. Sekunder dari trafo daya mengumpankan modulator daya yang pada gilirannya menggerakkan motor penggerak. Sekunder transformator juga memasok daya untuk kipas petir, AC, dll.
Kereta Suburban
Kereta pinggiran kota digunakan untuk bepergian dengan jarak yang kecil. Kereta ini juga dikenal sebagai kereta lokal. Kereta api pinggiran kota memiliki pemberhentian berturut-turut pada jarak yang jauh lebih kecil. Kereta ini terdiri dari gerbong bermotor untuk meningkatkan rasio berat pada roda penggerak dan berat total kereta, karena itu akselerasi dan de-percepatan kereta meningkat.
Setiap pelatih motor dilengkapi dengan penggerak listrik dan kolektor pantograf. Pola yang biasa digunakan untuk gerbong tenaga dan gerbong tidak bermotor adalah dengan perbandingan 1:2. Untuk kereta bertenaga tinggi, rasio dapat ditingkatkan dari 1:1.
Kereta api yang menggunakan kereta motor dan kereta gandengan ini juga dikenal dengan sebutan kereta elektrik multiple unit (EMU). Catu daya untuk kereta pinggiran kota ini mirip dengan kereta api utama kecuali di kereta bawah tanah.
Pada kereta bawah tanah, suplai DC digunakan karena sistem suplai DC memerlukan jarak bebas yang lebih rendah dari konduktor suplai badan kereta. Juga, modulator daya menjadi lebih sederhana dan lebih murah. Kereta bawah tanah tidak menggunakan saluran transmisi overhead, dan karenanya daya disuplai dari rel yang berjalan atau di satu sisi terowongan.
2. Bus Listrik, Trem, dan Troli
Jenis penggerak seperti itu biasanya terdiri dari bus yang digerakkan oleh motor tunggal. Dibutuhkan pasokan dari saluran udara DC tegangan rendah yang berjalan di sepanjang pinggir jalan.
Karena arus umumnya kecil, pengumpul terdiri dari batang yang pada ujungnya membawa roda beralur atau dua batang yang dijembatani oleh busur kontak. Sistem pengumpul dilengkapi dengan fleksibilitas yang cukup, dan juga menyediakan konduktor tambahan untuk arus balik.
Trem adalah bus listrik yang berjalan di atas rel, dan terdiri dari satu gerbong. Kadang-kadang, dua atau lebih gerbong tidak bermotor atau trailer ditambahkan. Sistem pengumpulan mereka saat ini mirip dengan bus, dan pengembaliannya dapat melalui salah satu rel. Trem berjalan di atas rel, dan jalurnya melalui jalan sudah diperbaiki.
Troli listrik digunakan untuk mengangkut material di tambang dan pabrik. Ini sebagian besar dijalankan di atas rel. Mereka mirip dengan trem; hanya bentuknya saja yang berbeda.
Fitur Penting dari Penggerak Traksi Listrik
Fitur penting dari penggerak traksi listrik dijelaskan di bawah ini.
- Penggerak traksi membutuhkan torsi besar selama start dan akselerasi untuk mempercepat massa yang berat.
- Karena alasan ekonomi, suplai fase tunggal digunakan dalam traksi AC.
- Pasokan memiliki fluktuasi tegangan yang tajam, termasuk diskontinuitas ketika lokomotif melintasi dari satu bagian pasokan ke bagian lainnya.
- Harmonik yang disuntikkan ke sumbernya, baik pada traksi AC maupun DC dapat menyebabkan interferensi pada saluran telepon dan sinyal.
- Penggerak traksi terutama menggunakan pengereman dinamis. Rem mekanis juga digunakan saat penggerak tidak bergerak.
Siklus Kerja Penggerak Traksi listrik
Siklus kerja penggerak traksi dijelaskan di bawah ini dengan bantuan kurva kecepatan-waktu dan diagram waktu torsi daya. Pertimbangkan perjalanan drive antara dua stasiun berturut-turut pada jalur yang datar. Kereta dipercepat pada torsi maksimum yang mungkin, dan daya meningkat secara linier dengan kecepatan.
Pada waktu t1 kecepatan dasar dan daya maksimum yang diijinkan tercapai. Akselerasi lebih lanjut terjadi pada daya konstan. Torsi dan akselerasi berkurang dengan kecepatan. Pada waktu t2 torsi penggerak sama dengan torsi beban, dan tercapai kecepatan tetap. Percepatan 0 ke t2 memiliki dua bagian. Dari 0 hingga t1 percepatan memiliki torsi konstan, dan pada t1 hingga t2 percepatan memiliki daya konstan.
Dari t2 dan t3 kereta berjalan dengan kecepatan konstan dan daya penggerak konstan. Durasi ini dikenal sebagai lari bebas. Pada waktu t4 yang sesuai, rem diterapkan untuk menghentikan kereta di stasiun berikutnya.
