1. Stroombron:
* Derde rail: Sommige elektrische locomotieven trekken stroom uit een derde rail, een geëlektrificeerde rail die langs de sporen loopt. Deze rail bevindt zich meestal in het midden van de baan, waardoor een directe bron van elektriciteit wordt geboden.
* overheadlijnen: Anderen gebruiken bovenliggende lijnen, die draden zijn die boven de sporen zijn geregen en het dragen van hoogspannings elektriciteit. Een pantograaf, een apparaat op het dak van de locomotief, maakt contact met de draad en leidt elektriciteit naar de locomotief.
* aan boordgeneratoren: Sommige elektrische locomotieven hebben aan boordgeneratoren aangedreven door een dieselmotor of gasturbine, die elektriciteit produceren voor voortstuwing.
2. Conversie en controle:
* Transformers: De hoogspanningselektriciteit ontvangen van de bron wordt meestal getrapt naar een lagere spanning door een transformator in de locomotief.
* gelijkrichters: De wisselstroom (AC) wordt vervolgens omgezet in directe stroom (DC) door een gelijkrichter, wat essentieel is voor het besturen van elektrische motoren.
* besturingssysteem: Het besturingssysteem van de locomotief beheert de elektriciteitsstroom naar de motoren, waarbij het vermogen wordt aangepast, afhankelijk van de snelheids- en belastingsvereisten.
3. Elektrische motoren:
* tractiemotoren: De DC -elektriciteit voedt Traction Motors, meestal krachtige DC -serie motoren. Deze motoren zijn gekoppeld aan de assen van de locomotief door tandwielen en aandrijfassen.
* Koppel en snelheid: Wanneer elektrische stroom door de motorwikkelingen stroomt, wordt een magnetisch veld gecreëerd, interactie met het magnetische veld van de rotor. Deze interactie produceert koppel, dat de as roteert en de locomotief voortstuwt. De snelheid van de motor, en dus de locomotief, wordt geregeld door de stroomstroom aan de motoren aan te passen.
4. Remmen:
* Regeneratief remmen: Elektrische locomotieven kunnen hun motoren gebruiken als generatoren om te remmen. Wanneer de locomotief remmen, fungeren de motoren als generatoren, die kinetische energie omzetten in elektriciteit. Deze elektriciteit kan worden gebruikt om andere locomotieven van stroom te voorzien of terug te keren in het elektriciteitsnet, waardoor regeneratief remmen ongelooflijk energiezuinig is.
Voordelen van elektrische locomotieven:
* Schone werking: Elektrische locomotieven produceren nulemissies op het punt van werking, waardoor ze milieuvriendelijk zijn.
* Hoog efficiëntie: Ze zetten een groot percentage elektrische energie om in mechanisch vermogen, waardoor ze zeer efficiënt zijn in vergelijking met diesellocomotieven.
* Rustige werking: Elektrische locomotieven zijn aanzienlijk stiller dan diesellocomotieven, waardoor geluidsvervuiling wordt verminderd.
* Sterke versnelling: Elektrische motoren bieden een uitstekend koppel, waardoor krachtige versnelling en hoge transportcapaciteit mogelijk is.
Concluderend, elektrische locomotieven benutten het vermogen van elektromagnetisme om efficiënt en schoon transport te bieden. Door elektriciteit uit verschillende bronnen te halen, het om te zetten in een bruikbare vorm en krachtige motoren te gebruiken om de wielen te besturen, spelen deze locomotieven een cruciale rol in moderne spoorwegnetwerken.
