طرز کار موتور برقی دیزلی

موتور برقی دیزلی وسیله ای بسیار کارآمد است که می­تواند به عنوان منبع پیشرانه در هر وسیله نقلیه زمینی مورد استفاده قرار گیرد. فقط باید به موفقیت قطار برقی (و لوکوموتیو دیزلی-برقی) نگاه کرد تا دریابیم که چنین خودرویی واقعاً توانایی،کارایی و قدرت بالایی دارد. موتورهای مدرن در هر اندازه از نظر کارایی در برابر استانداردهای تعیین شده توسط انجمن ملی تولیدکنندگان برق درجه بندی می­شوند. رتبه­بندی آنها، حداقل کارایی اسمی را بر اساس خروجی نامی پیوسته تعیین می­کند و برای رسیدن به بازده “Premium” که نشان از برتری دارد ، موتور باید حدود 90٪ بازده یا بیشتر داشته باشد.

متأسفانه، سیستم­های ذخیره­ سازی الکتریکی با راحتی و فضا و بازده وزنی سوخت های پایه نفتی مطابقت ندارند و بنابراین جایگزینی موتور بنزینی کار دشواری است. یکی دیگر از مزایای بزرگ این موتور برقی دیزلی این است که می­تواند حداکثر گشتاور را در حالت سکون تولید کند و دارای یک منحنی گشتاور نسبتاً مسطح در تمام طول کارکرد خود است. گشتاور از ویژگی­های یک موتور است که شتاب را فراهم می­کند، بنابراین موتور الکتریکی می­تواند در طیف گسترده ای از سرعت، کارایی کارآمد داشته باشد ، نیاز به انتقال قدرت را کاهش دهد یا از بین ببرد.

طرز کار موتور برقی دیزلی:

در موتور برقی دیزلی ، 100٪ انرژی از موتورهای احتراق داخلی تولید می­شود. انرژی مکانیکی تولید شده توسط یک موتور احتراق داخلی در یک ژنراتور به جریان متناوب تبدیل می­شود، به این معنی که سیستم های محرکه دیزلی-الکتریکی، به عبارت دقیق تر، نیروگاه های خودشان هستند. یک رکتیفایر قبل از اینکه اینورتر این جریان را به یک جریان متناوب با فرکانس متغیر و دامنه قابل تنظیم تبدیل کند، جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می­کند.

 این فرایند تبدیل فعلی ضروری است، زیرا موتور برقی دیزلی بعدی که در نهایت چرخ ها را به حرکت در می­آورد، همیشه با همان سرعت کار می­کند. بعضی اوقات باتری نیز نصب می­شود که به طور مداوم توسط موتور احتراق داخلی شارژ می­شود. انتقال نیرو از موتور الکتریکی به چرخ ها یا پروانه در کشتی ها به طور مستقیم یا غیر مستقیم توسط اتصال جعبه دنده انجام می شود.

مزایا و معایب سیستم های برقی دیزلی

جذابیت سیستم های موتور برقی دیزلی این است که آنها مزایای موتورهای احتراق داخلی و موتورهای الکتریکی را با هم ترکیب می کنند. انرژی تولید شده توسط موتورهای احتراق داخلی دستیابی به بازه های طولانی را ممکن می­کند ، در حالی که موتورهای الکتریکی می­توانند سطح کارایی پایین موتورهای احتراق را به شکل قابل توجهی جبران کنند. برای این منظور ، هنگام کار با بار جزئی، یک موتور احتراق جداگانه باید در سیستم تعبیه شود. اینورترها انرژی مورد نیاز موتور الکتریکی را تأمین می­کنند که بازده بسیار بالایی در محدوده بار جزئی دارد.

اگرچه قطار محرک، که شامل تعدادی از تبدیل های فعلی است، نیز تحت تأثیر تلفات قرار دارد، سیستم های موتور برقی دیزلی تقریباً 20-30٪ کمتر از سیستم های محرک دیزل خالص مصرف انرژی دارند. هزینه های خرید این زیر سیستم ها کاملاً برقی است، زیرا هیچ باتری یا فقط یک باتری کوچکت نباید تأمین شود. با این حال، صرفه جویی در مصرف سوخت نیز کمتر است، زیرا هنوز به گازوئیل نیاز است. در صورت نصب باتری (یا ابرخازن)، با بازیابی انرژی ترمز، بازده بیشتر می­شود.

انتقال نیرو را می­توان به صورت الکترونیکی کنترل کرد، به طوری که در هنگام راه اندازی و ترمز به سختی هرگونه ضربه یا لرزش رخ می دهد، که به ویژه برای وسایل نقلیه مورد استفاده برای حمل و نقل مسافر مناسب است. اگرچه اجزای بیشماری باید خریداری شود، اما سیستم های موتور برقی دیزلی معمولاً پس از چند سال به دلیل افزایش بازده انرژی، نتیجه می­دهند.

حوزه های کاربرد

از آنجا که مزایای موتور برقی دیزلی تنها زمانی قابل درک است که چندین موتور احتراقی به هم متصل شده باشند، این نوع الکتریکی به ویژه برای موتورهای بزرگ ، مانند کشتی ها، قطارها یا کامیون های تخلیه مناسب است.

تفاوت موتور برقی دیزلی و موتور های دوزمانه:

پیشرانه برقی با موتورهای برقی دیزلی که به عنوان موتورهای اصلی به کار می­روند درایو برقی دیزلی فضای کمتری نسبت به موتور دو زمانه متحرک مستقیم دارد که به قسمت عقب اجازه می­دهد باریک­تر باشد و جریان بهتری روی پروانه داشته باشد. نه تنها قطار محرک دیزل الکتریکی سبک تر از موتور دو زمانه است بلکه وزن آن نیز می­تواند به صورت یکنواخت توزیع شود. همچنین نیازی به ژنراتورهای کمکی نیست.

 موتور برقی دیزلی در اوایل دهه 1900 ظهور کرد و به لطف تحولات فناوری درایو AC ، مفهوم نیروگاه مرکزی برای پیشرانه و خدمات كشتی و افزایش علاقه به انتشار كم و افزونگی نیروگاه پیشرانه ، هم اكنون از برنامه بسیار گسترده تری استفاده می­شود.