Elektrický přenos výkonu

Otočné gondoly zaoceánské lodi

Dumper

Trolejbus s pomocným dieselagregátem manipuluje se sběrači v zastávce, kde končí trakční vedení

Německá ponorka

Lokomotiva EMD typu SW9

Elektrický přenos výkonu je technický princip přenosu výkonu z prvotního motoru na koncový článek pohonu prostřednictvím elektrické energie.

Výraz elektrický přenos výkonu je pro tento článek převzat z oboru techniky železničních hnacích vozidel, kde je zaveden.^[1] Pro tentýž technický princip může být v jiných oborech užíváno jiné názvosloví (např. dieselelektrický pohon); někde (hybridní automobily) je názvosloví dosud neustálené.

Popis

Účelem je – jako u každého přenosu výkonu – překonávat rozdíl mezi momentovou charakteristikou prvotního zdroje, např. téměř konstantním krouticím momentem spalovacího motoru, a požadavky na proměnnou tažnou sílu (resp. moment) na výstupu, jakým je pohon vozidla nebo plavidla; zastává tedy funkci převodovky, obvykle s proměnným převodem. Umožňuje také vzájemně nezávislé umístění zdroje elektrického proudu a trakčního elektromotoru, propojených jen kabeláží.

Prvotním zdrojem energie bývá nejčastěji vznětový motor, méně často zážehový motor, spalovací nebo parní turbína. Tento zdroj (poháněcí stroj) je mechanicky spojen s elektrickým generátorem (poháněný stroj) a spolu tvoří motorgenerátor. Ten je zdrojem elektrického proudu pro trakční elektromotor(-y), které převádějí elektrickou energii zpět na mechanický pohyb.

Podle druhu použitého elektrického proudu se rozdělují elektrické přenosy výkonu na tři základní skupiny:

• stejnosměrný (DC/DC) – historicky nejstarší druh, zdrojem trakčního proudu je dynamo, vozidlo nebo plavidlo pohánějí stejnosměrné motory
• smíšený, střídavě stejnosměrný (AC/DC) – namísto dynama je zdrojem proudu pro stejnosměrné trakční motory trakční alternátor s usměrňovačem
• střídavý (AC/AC) – zdrojem proudu je trakční alternátor, asynchronní nebo synchronní trakční motory jsou napájeny z polovodičových měničů

Srovnání s jinými principy přenosu výkonu

Výhody

• vhodnou regulací je možné sladit optimální režim prvotního zdroje a pohonu dopravního prostředku
• dosahuje vysokého záběrového momentu při rozběhu (rozjezdu)
• umožňuje rozběh prvotního zdroje bez zátěže bez použití dalšího konstrukčního prvku (spojky)
• snadná reverzace
• snadný přenos energie i mezi vzájemně se pohybujícími částmi dopravního prostředku (podvozek lokomotivy, otočná gondola s lodním šroubem)
• snadné ovládání, spojitá regulace
• umožňuje generátorové brzdění do odporů, případně do akumulátorů či vysoce kapacitních kondenzátorů nebo rekuperaci do sítě pro další využití
• vyšší účinnost ve srovnání s hydrodynamickým a hydromechanickým přenosem výkonu
• možnost kombinace s bateriovým pohonem – využíváno u ponorek a hybridních automobilů

Nevýhody

• vyšší hmotnost
• složitost
• vyšší cena

Příklady použití

• dieselelektrické lokomotivy a železniční motorové vozy
• plavidla (trajekty, ponorky)
• autobusy a automobily s hybridním pohonem (spalovací motor + akumulátor)
• hybridní trolejbusy s pomocným spalovacím motorem
• stíhačů tanků Ferdinand
• Crawler-Transporter – transportéry pro přesun amerických raket a raketoplánů

Odkazy

Reference

Související články

• Motorgenerátor
• Systém Gebus
• Hydraulický přenos výkonu
• Mechanický přenos výkonu
• CODLAG