无轨电车的启动原理主要涉及电源供电、电控系统控制和电动机驱动等方面,具体如下:
- 电源供电
- 传统无轨电车:通过车顶上的集电杆与架空线网接触来获取电能。集电杆顶端有受电装置,与架空线紧密接触,电流从架空线经集电杆、电线传入车内,为车辆提供动力来源。
- 双源无轨电车:不仅有架空线网供电方式,还配备锂离子电池等第二动力源。在有线网路段,车载充电机一方面给电池充电,一方面直接取电网电为启动做准备;在无线网区域,依靠车载动力电池为启动提供电力。
- 电控系统控制
- 监测功能:电控系统中的传感器监测车辆各种状态参数,如电池电量、电机温度、转速等,将这些信息反馈给控制器。
- 信号处理与指令发出:控制器根据接收到的信息及驾驶员操作(如踩下加速踏板)进行分析处理,发出相应控制指令,如调整电机供电电压、电流等。
- 电动机驱动
- 直流电机驱动:利用通电导体在磁场中受力的原理。当电源给电机的电枢绕组通电,电枢绕组在电机磁场作用下产生电磁力,形成电磁转矩,使电机转子旋转,通过传动装置带动车轮转动,实现车辆启动。
- 交流电机驱动:常见的感应电动机和永磁电机等交流电机,基于电磁感应原理。定子绕组通入交流电产生旋转磁场,转子导体在旋转磁场中切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,感应电流在磁场中受力使转子旋转,进而驱动车辆启动。
此外,部分无轨电车还具有能量回收系统。在制动过程中,系统将车辆的动能转换为电能并存储在电池组中,以便在车辆起动或加速时重新利用,提高能源的利用效率,实现能量的循环利用,这也间接辅助了车辆的启动。