전기 기관차용 전류 수집 시스템의 동역학

초록 전선이 강한 스프링으로 동일 간격으로 매달려 있을 때, 일정 속도로 이동하는 팬토그래프에 대한 반응으로 오버헤드 트롤리 전선의 운동이 분석된다. 팬토그래프는 스프링과 댐퍼로 연결된 두 개의 이산 질량으로 모델링된다. 지지대에서 멀어지면 팬토그래프의 관성 및 탄성을 무시할 수 있으며, 전선과 팬토그래프의 변위에 대한 간단한 해를 얻을 수 있다. 지지대 근처에서는 이 해가 유효하지 않으며 수직 팬토그래프 속도의 불연속성을 예측하게 된다. 따라서 지지대의 탄성과 팬토그래프의 관성과 탄성을 포함해야 하는 다른 첫 번째 근사가 필요하다. 이 문제는 한 항에 늘어난 인자를 포함하는 네 개의 선형 미분 방정식 시스템을 푸는 것으로 감소된다. 이러한 시스템의 수치적 및 점근적 해법이 논의되며, 일반적인 작동 조건에서 지지대 근처의 접촉력 및 팬토그래프 변위에 대한 결과가 도출된다. 지지대에서의 이 방해는 전선 파동 속도로 전파되며, 이후의 지지대에서 반사되어 다시 팬토그래프와 상호작용하게 된다. 이 상호작용이 분석되고, 완전한 스팬에 대한 접촉력에 대한 균일하게 유효한 해가 도출된다. 팬토그래프와 전선 사이의 접촉 손실이 발생할 수 있는 가능한 작동 조건에 대한 결론이 도출된다.