Elektryczny zespół trakcyjny - Electric multiple unit

Wagon Liverpool Overhead Railway w Muzeum Liverpoolu. Pierwsze EMU w 1893 roku.
Jednostka prototyp JNR 201 serii na widok publiczny w Harajuku stacji w Tokio , 13 maja 1979. Obok niego, Yamanote Lina „s 103 seria pociąg widać przejazdem
EMU dla dojeżdżających klasy DART 8500 na stacji kolejowej Howth Junction w Irlandii.
Szybkiego EMU CR400BF-G zdolny nawet do 494 km / h (307 mph) obsługiwane przez China Railway High-speed na stacji kolejowej Pekin Chaoyang
CityElefant pociąg o przyjazd Ostrava hlavní nádraží , Republika Czeska
4000 klasa wagonu w Adelaide , Australia

Elektryczny zespół trakcyjny lub EMU jest trakcyjny pociąg składający się z własnym napędem z wykorzystaniem energii elektrycznej jako siły napędowej. EMU nie wymaga oddzielnej lokomotywy , ponieważ elektryczne silniki trakcyjne są wbudowane w jeden lub kilka wagonów. EMU składa się zwykle z dwóch lub więcej półtrwale sprzężonych wagonów, ale jednoczłonowe wagony z napędem elektrycznym są również ogólnie klasyfikowane jako EMU. Zdecydowana większość EMU to pociągi pasażerskie, ale istnieją również wersje do przewozu poczty.

EMU są popularne w podmiejskich i podmiejskich sieciach kolejowych na całym świecie ze względu na ich szybkie przyspieszenie i wolną od zanieczyszczeń pracę. Będąc cichszym niż spalinowe zespoły trakcyjne (DMU) i pociągi ciągnione przez lokomotywę , EMU mogą działać później w nocy i częściej, nie przeszkadzając pobliskim mieszkańcom. Ponadto projekt tunelu dla pociągów EMU jest prostszy, ponieważ nie ma potrzeby odprowadzania spalin, chociaż modernizacja istniejących tuneli o ograniczonym prześwicie, aby pomieścić dodatkowe wyposażenie potrzebne do przesyłania energii elektrycznej do pociągu, może być trudna.

Historia

Sterowanie pociągami wielokrotnymi jednostkami zostało po raz pierwszy zastosowane w latach 90. XIX wieku.

Liverpool Overhead kolejowy otwarty w 1893 roku z dwóch samochodów elektrycznych zespołów trakcyjnych, sterowników w kabinie na obu końcach bezpośrednio kontrolujących prąd trakcyjny silniki obu samochodów.

System kontroli trakcji z wieloma jednostkami został opracowany przez Franka Sprague'a i po raz pierwszy zastosowany i przetestowany na linii kolejowej South Side Elevated Railroad (obecnie część Chicago „L” ) w 1897 roku. systemów, Frank Sprague wynalazł sterownik wielu jednostek do obsługi pociągów elektrycznych. Przyspieszyło to budowę elektrycznych kolei trakcyjnych i systemów trolejbusowych na całym świecie. Każdy wagon pociągu ma własne silniki trakcyjne: za pomocą przekaźników sterujących silnika w każdym wagonie zasilanym przewodami linii pociągu z wagonu przedniego wszystkie silniki trakcyjne w pociągu są sterowane jednocześnie.

Rodzaje

Metro-North Railroad M8 małżeństwa w Port Chester w Nowym Jorku
First ScotRail Class 380 EMU w Haymarket w Edynburgu , Szkocja

Samochody tworzące kompletny zestaw EMU można podzielić według funkcji na cztery typy: samochód silnikowy, samochód silnikowy, samochód prowadzący i samochód doczepny. Każdy samochód może mieć więcej niż jedną funkcję, na przykład samochód z napędem silnikowym lub samochód z napędem silnikowym.

W systemach trzeciej szyny pojazdy zewnętrzne zwykle przenoszą stopki podnoszące, a pojazdy silnikowe odbierają prąd za pośrednictwem połączeń wewnątrzjednostkowych .

Wiele nowoczesnych 2-samochodowych zestawów EMU jest skonfigurowanych jako jednostki bliźniacze lub „małżeństwa”. Podczas gdy obie jednostki w parze małżeńskiej są zazwyczaj silnikami napędowymi, wyposażenie pomocnicze (sprężarka powietrza i zbiorniki, akumulatory i urządzenia ładujące, zasilanie trakcyjne i urządzenia sterujące itp.) są dzielone między dwa samochody w zestawie. Ponieważ żaden samochód nie może działać bez swojego „partnera”, takie zestawy są sprzęgnięte na stałe i mogą być dzielone tylko w zakładach serwisowych. Zalety jednostek małżeńskich obejmują oszczędność masy i kosztów w porównaniu z samochodami jednoczęściowymi (dzięki zmniejszeniu o połowę wyposażenia dodatkowego wymaganego na zestaw), przy jednoczesnym umożliwieniu zasilania wszystkich samochodów, w przeciwieństwie do kombinacji silnik-naczepa. Każdy samochód ma tylko jedną kabinę sterowniczą, umieszczoną na zewnętrznym końcu pary, co oszczędza miejsce i koszty w porównaniu z kabiną na obu końcach każdego samochodu. Wady to utrata elastyczności operacyjnej, ponieważ pociągi muszą być wielokrotnością dwóch wagonów, a awaria jednego wagonu może wymusić wycofanie z eksploatacji zarówno tego wagonu, jak i jego partnera.

Jak pociągi dużych prędkości

Niektóre z bardziej znanych elektrycznych zespołów trakcyjnych na świecie to pociągi dużych prędkości: włoskie Pendolino , Shinkansen w Japonii, China Railway Highspeed w Chinach, ICE 3 w Niemczech oraz British Rail klasy 395 Javelin. Emerytowana usługa New York–Washington Metroliner , najpierw obsługiwana przez Pennsylvania Railroad, a później przez Amtrak , obejmowała również szybkie elektryczne samochody wieloczłonowe, znane jako Budd Metroliner .

Rozwój ogniw paliwowych

EMU zasilane ogniwami paliwowymi są w fazie rozwoju. Jeśli to się powiedzie, pozwoli to uniknąć potrzeby linii napowietrznej lub trzeciej szyny . Przykładem jest Alstom „S wodoru parowe CORADIA iLint . Termin hydrail został ukuty dla pojazdów szynowych napędzanych wodorem.

Akumulatorowa elektryczna jednostka wielokrotna

Na całym świecie działa wiele elektrycznych zespołów trakcyjnych z akumulatorem, które cieszą się dużym zainteresowaniem. Wiele z nich jest bimodalnych, pobierających energię z pokładowych baterii akumulatorów i odbiorów liniowych, takich jak przewody napowietrzne lub trzecia szyna. W większości przypadków akumulatory są ładowane przez elektryczny odbiornik podczas pracy w trybie elektrycznym.

Porównanie z lokomotywami

EMU w porównaniu z lokomotywami elektrycznymi oferują:

  • Większe przyspieszenie, ponieważ więcej silników dzieli to samo obciążenie, większa liczba silników pozwala uzyskać wyższą całkowitą moc wyjściową silnika
  • Hamowanie, w tym hamowanie prądem wirowym , hamowanie reostatyczne i/lub regeneracyjne na wielu osiach jednocześnie, znacznie zmniejszające zużycie części hamulców (ponieważ zużycie może być rozłożone na większą liczbę hamulców) i umożliwiające szybsze hamowanie (krótsza/skrócona droga hamowania)
  • Zmniejszone naciski na osie, ponieważ wyeliminowana jest potrzeba ciężkiej lokomotywy; to z kolei pozwala na prostsze i tańsze konstrukcje, które zużywają mniej materiału (takie jak mosty i wiadukty) oraz niższe koszty utrzymania konstrukcji
  • Zmniejszone drgania podłoża dzięki powyższym
  • Niższe współczynniki przyczepności dla osi napędowych (z napędem), ze względu na mniejszy ciężar na tych osiach; waga nie jest skoncentrowana na lokomotywie
  • Wyższy stopień redundancji — awaria pojedynczego silnika lub hamulca ma minimalny wpływ na wydajność
  • Większa liczba miejsc siedzących, ponieważ nie ma lokomotywy; wszystkie samochody mogą zawierać siedzenia.

Natomiast lokomotywy elektryczne w porównaniu do EMU oferują:

  • Mniej sprzętu elektrycznego na pociąg, co skutkuje niższymi kosztami produkcji i utrzymania pociągu
  • Z łatwością pozwala na zmniejszenie hałasu i wibracji w samochodach osobowych, ponieważ na wózkach pod samochodami nie ma silników ani skrzyń biegów

Galeria

Zobacz też

Bibliografia