రైలు రవాణా యొక్క గుండె: ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్స్ పాత్ర మరియు అభివృద్ధి

 

 

 

 

ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లను వాటి సంస్థాపనా స్థానం, నిర్మాణ రూపకల్పన, శీతలీకరణ పద్ధతి, వోల్టేజ్ స్థాయి మరియు ఇతర అంశాల ఆధారంగా వివిధ రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు. క్రింద సాధారణ వర్గీకరణ పద్ధతులు ఉన్నాయి:

 

 

Iii. నిర్మాణం

 

 

 

ప్రయోజనాలు

• అధిక సామర్థ్యం- ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు కనీస శక్తి నష్టంతో సరైన శక్తి మార్పిడిని అందించడానికి రూపొందించబడ్డాయి, ఎలక్ట్రిక్ రైలు వ్యవస్థలలో సమర్థవంతమైన ఆపరేషన్ను నిర్ధారిస్తాయి.
• నమ్మదగిన విద్యుత్ సరఫరా- అవి స్థిరమైన మరియు స్థిరమైన వోల్టేజ్ నియంత్రణను అందిస్తాయి, లోకోమోటివ్స్ మరియు అధిక - స్పీడ్ రైళ్ల యొక్క సున్నితమైన పనితీరుకు అవసరం.
• కాంపాక్ట్ & తేలికపాటి డిజైన్- ఆధునిక ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు అధునాతన పదార్థాలు మరియు శీతలీకరణ పద్ధతులను ఉపయోగిస్తాయి, అధిక పనితీరును కొనసాగిస్తూ బరువు మరియు పరిమాణాన్ని తగ్గిస్తాయి.
• మెరుగైన మన్నిక- కఠినమైన పరిస్థితులను (కంపనాలు, ఉష్ణోగ్రత హెచ్చుతగ్గులు మరియు తేమ) తట్టుకోవడానికి నిర్మించబడింది, సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.
• అధిక - స్పీడ్ రైల్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది- అధిక- వేగం మరియు భారీ - రైళ్ళకు సమర్థవంతమైన విద్యుత్ పంపిణీని ప్రారంభిస్తుంది, మొత్తం రవాణా సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
• తక్కువ నిర్వహణ- బలమైన నిర్మాణం మరియు అధునాతన ఇన్సులేషన్ పదార్థాలు తరచుగా మరమ్మతుల అవసరాన్ని తగ్గిస్తాయి.
• శక్తి పొదుపులు- డీజిల్‌తో పోలిస్తే తక్కువ శక్తి వినియోగానికి దోహదం చేస్తుంది- శక్తితో కూడిన ప్రత్యామ్నాయాలు, ఎకో - స్నేహపూర్వక రైలు రవాణాకు మద్దతు ఇస్తుంది.
• స్కేలబిలిటీ- వేర్వేరు వోల్టేజ్ మరియు విద్యుత్ అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, ఇవి వివిధ రైలు వ్యవస్థలకు బహుముఖంగా ఉంటాయి.
• మెరుగైన భద్రత- వైఫల్యాలను నివారించడానికి అధునాతన రక్షణ యంత్రాంగాలను (ఓవర్‌లోడ్, చిన్న - సర్క్యూట్ మరియు థర్మల్ ప్రొటెక్షన్) కలిగి ఉంటుంది.
• విద్యుదయస్కాంత జోక్యాన్ని తగ్గిస్తుంది (EMI)- సరైన షీల్డింగ్ మరియు డిజైన్ EMI ని తగ్గించండి, సిగ్నలింగ్ వ్యవస్థలతో అనుకూలతను నిర్ధారిస్తుంది.

 

అప్రయోజనాలు (చిన్న పరిమితులు)

• అధిక ప్రారంభ ఖర్చు- ఉపయోగించిన అధునాతన సాంకేతిక పరిజ్ఞానం మరియు పదార్థాలు ట్రాక్షన్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లను ఖరీదైన ముందస్తుగా మార్చగలవు.
• లోకోమోటివ్‌లపై బరువు ప్రభావం- ఆన్బోర్డ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు బరువును జోడిస్తాయి, ఇది శక్తి సామర్థ్యాన్ని మరియు లోడ్ సామర్థ్యాన్ని ప్రభావితం చేస్తుంది.

 

1. ఎలక్ట్రికల్ డిజైన్ సవాళ్లు

• అధిక వోల్టేజ్ మరియు ప్రస్తుత నిర్వహణ

అధిక వోల్టేజీలను (ఉదా., 25 కెవి ఎసి లేదా 1.5/3 కెవి డిసి) మరియు పెద్ద ట్రాక్షన్ మోటార్ ప్రవాహాలను తట్టుకోవాలి, పాక్షిక ఉత్సర్గ లేదా విచ్ఛిన్నతను నివారించేటప్పుడు కాంపాక్ట్ కొలతలతో వోల్టేజ్ నిరోధకతను సమతుల్యం చేసే ఇన్సులేషన్ డిజైన్లు అవసరం.

• హార్మోన్లు

తరచుగా ప్రారంభాలు, ఆపులు మరియు వేగ సర్దుబాట్లు హార్మోనిక్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి కోర్ సంతృప్తతకు కారణమవుతాయి మరియు ఎడ్డీ ప్రస్తుత నష్టాలను పెంచాయి. పరిష్కారాలలో ఆప్టిమైజ్డ్ మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ డిజైన్ మరియు ఫిల్టరింగ్ ఉన్నాయి.

• ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్

చిన్న- సర్క్యూట్ ఇంపెడెన్స్ యొక్క ఖచ్చితమైన నియంత్రణ, సమర్థవంతమైన విద్యుత్ బదిలీని నిర్ధారించేటప్పుడు తప్పు ప్రవాహాలను పరిమితం చేయడానికి, జాగ్రత్తగా మూసివేసే అమరిక మరియు లీకేజ్ ఫ్లక్స్ నిర్వహణను కోరుతుంది.

 

2. యాంత్రిక మరియు నిర్మాణ సవాళ్లు

• వైబ్రేషన్ మరియు షాక్ రెసిస్టెన్స్

ఆపరేషన్ సమయంలో నిరంతర కంపనాలు మరియు ప్రభావాలు కనెక్షన్లలో మూసివేసే వైకల్యం, కోర్ వదులు లేదా అలసటకు దారితీస్తాయి. యాంత్రిక బలాన్ని పెంచడానికి పరిమిత మూలకం విశ్లేషణ (FEA) ఉపయోగించబడుతుంది మరియు సాగే మద్దతు నిర్మాణాలు ఉపయోగించబడతాయి.

• తేలికపాటి డిజైన్

ఇరుసు బరువును తగ్గించడానికి, అధిక- పారగమ్యత సిలికాన్ స్టీల్, అల్యూమినియం వైండింగ్స్ లేదా మిశ్రమ పదార్థాలు ఉపయోగించబడతాయి, అయితే వాణిజ్యం - ఆఫ్‌లు ఖర్చు మరియు పనితీరులో ఉన్నాయి (ఉదా., అల్యూమినియం వైండింగ్‌ల కోసం వెల్డింగ్ సంక్లిష్టత).

• కాంపాక్ట్ లేఅవుట్

అంతరిక్ష పరిమితులకు లేయర్డ్ వైండింగ్స్ లేదా 3 డి గాయం కోర్లు వంటి వినూత్న నమూనాలు అవసరం, అయితే ఇవి తయారీ మరియు ఉష్ణ నిర్వహణను క్లిష్టతరం చేస్తాయి.

 

3. థర్మల్ మేనేజ్‌మెంట్ సవాళ్లు

• అధిక శక్తి సాంద్రతలో వేడి వెదజల్లడం

అధిక ప్రవాహాలు వైండింగ్‌లు మరియు కోర్లలో సాంద్రీకృత వేడిని కలిగిస్తాయి, సమర్థవంతమైన శీతలీకరణ వ్యవస్థలు (ఉదా., ఆయిల్- మునిగిపోయిన - దర్శకత్వం వహించిన ఆయిల్ సర్క్యులేషన్ లేదా ఎయిర్ శీతలీకరణ) మరియు ఆప్టిమైజ్ చేసిన శీతలీకరణ ఛానల్ లేఅవుట్లు.

• ఉష్ణోగ్రత ఏకరూపత

హాట్‌స్పాట్‌లు ఇన్సులేషన్ వృద్ధాప్యాన్ని వేగవంతం చేస్తాయి, థర్మల్ ఆప్టిమైజేషన్ కోసం CFD అనుకరణలు మరియు నిజమైన - సెన్సార్ల ద్వారా సమయ ఉష్ణోగ్రత పర్యవేక్షణ అవసరం.