Номер 3, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 2. Изменение агрегатных состояний вещества. Параграф 19. Изобретение автомобиля и паровоза. Вопросы - номер 3, страница 75.

Условие.

3. Какие двигатели используют на электровозах и тепловозах?

Решение.

На электровозах и тепловозах для приведения их в движение используются различные силовые установки. Несмотря на то, что в большинстве современных локомотивов обоих типов колеса приводятся в движение тяговыми электродвигателями, источники энергии для этих двигателей кардинально отличаются.

Двигатели на электровозах

Электровоз является неавтономным локомотивом, то есть он получает энергию извне — от контактной сети. Силовая установка электровоза состоит из системы токоприемников, преобразователей и тяговых электродвигателей (ТЭД), которые непосредственно вращают колесные пары.

Таким образом, на электровозах используются исключительно электрические двигатели. В зависимости от модели и времени производства это могут быть:

• Коллекторные двигатели постоянного тока: традиционный тип двигателей, широко применявшийся на старых моделях электровозов. Они обладают хорошими тяговыми свойствами, но требуют регулярного технического обслуживания из-за наличия щёточно-коллекторного узла.
• Асинхронные тяговые двигатели: наиболее распространённый тип в современных локомотивах. Они более надёжны, компактны, имеют высокий КПД и не требуют сложного обслуживания. Для их работы электрический ток из контактной сети преобразуется с помощью сложной электроники (инверторов) в переменный ток необходимой частоты.
• Вентильные (синхронные) двигатели: также применяются в современных разработках, отличаются высокой мощностью и эффективностью.

Ответ: На электровозах используются тяговые электродвигатели (коллекторные, асинхронные или вентильные), которые питаются электроэнергией от внешней контактной сети.

Двигатели на тепловозах

Тепловоз — это автономный локомотив, который сам производит необходимую для движения энергию. Его "сердцем" является дизельный двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Однако в подавляющем большинстве магистральных тепловозов дизельный двигатель не связан с колесами напрямую.

Наиболее распространена дизель-электрическая передача, где силовая установка работает по следующей схеме:

1. Дизельный двигатель сжигает топливо и преобразует тепловую энергию в механическую энергию вращения своего вала.
2. Вал дизеля вращает ротор тягового генератора, который вырабатывает электрический ток.
3. Выработанный ток через систему управления и преобразователи подается на тяговые электродвигатели (по конструкции аналогичные тем, что стоят на электровозах), которые и приводят в движение колесные пары.

Таким образом, тепловоз можно рассматривать как передвижную электростанцию, которая обеспечивает энергией собственные электродвигатели. Реже встречаются тепловозы с гидравлической или механической передачей, где крутящий момент от дизеля передается на колеса через гидравлическую систему или коробку передач соответственно.

Ответ: На тепловозах в качестве первичного двигателя используется дизельный двигатель внутреннего сгорания. В большинстве случаев он приводит в действие генератор, который вырабатывает электроэнергию для питания тяговых электродвигателей, вращающих колеса.