1. Zdroj energie:
* třetí železnice: Některé elektrické lokomotivy čerpají napájení ze třetí kolejnice, elektrifikované kolejnice běží podél skladeb. Tato kolejnice je obvykle umístěna uprostřed trati a poskytuje přímý zdroj elektřiny.
* režijní řádky: Jiní používají horní čáry, které jsou dráty navlečené nad kolejemi a nesou vysoce napěťovou elektřinu. Pantograf, zařízení na střeše lokomotivy, naváže kontakt s drátem a vede elektřinu do lokomotivy.
* palubní generátory: Některé elektrické lokomotivy mají palubní generátory poháněné dieselovým motorem nebo plynovou turbínou, které vyrábějí elektřinu pro pohon.
2. Konverze a ovládání:
* Transformers: Vysokopěťová elektřina přijatá ze zdroje je obvykle odstoupena na nižší napětí transformátorem v lokomotivě.
* usměrňovače: Střídavý proud (AC) je poté převeden na přímý proud (DC) usměrňovačem, který je nezbytný pro řízení elektrických motorů.
* řídicí systém: Řídicí systém lokomotivy spravuje tok elektřiny na motory a upravuje výkon v závislosti na požadavcích na rychlost a zatížení.
3. Elektrické motory:
* traction Motors: DC Electricity Powers Traction Motors, obvykle výkonné motory řady DC. Tyto motory jsou spojeny s nápravami lokomotivy přes převody a hnací hřídele.
* točivý moment a rychlost: Když elektrický proud protéká přes vinutí motoru, je vytvořeno magnetické pole, které interaguje s magnetickým polem rotoru. Tato interakce vytváří točivý moment, který otáčí nápravou a pohání lokomotivu. Rychlost motoru, a proto lokomotiva, je řízena nastavením proudu toku do motorů.
4. Brzdění:
* regenerativní brzdění: Elektrické lokomotivy mohou používat své motory jako generátory k brzdě. Když lokomotivní brzdy, motory fungují jako generátory, přeměňují kinetickou energii zpět na elektřinu. Tato elektřina může být použita k napájení jiných lokomotiv nebo přivádění zpět do napájecí sítě, což činí regenerativní brzdění neuvěřitelně energeticky účinné.
Výhody elektrických lokomotiv:
* čistý provoz: Elektrické lokomotivy produkují nulové emise v okamžiku provozu, což je činí šetrné k životnímu prostředí.
* Vysoká účinnost: Převádějí velké procento elektrické energie na mechanickou energii, což z nich činí vysoce efektivní ve srovnání s lokomotivami nafty.
* tichá operace: Elektrické lokomotivy jsou výrazně tišší než dieselové lokomotivy a snižují hlukové znečištění.
* silná zrychlení: Elektrické motory poskytují vynikající točivý moment, což umožňuje silné zrychlení a vysokou kapacitu.
Závěrem lze říci, že elektrické lokomotivy využívají sílu elektromagnetismu, aby poskytovaly účinnou a čistou přepravu. Natažení elektřiny z různých zdrojů, přeměnou na použitelnou formu a pomocí výkonných motorů k řízení kol, hrají tyto lokomotivy zásadní roli v moderních železničních sítích.
