헤이일만 기관차

Heilmann locomotive

헤이일만 기관차는 1890년대에 프랑스 체민스 페르로에스트(CF de l'ouest)를 위해 생산된 일련의 세 가지 실험적인 증기 전기 기관차였다. 원형은 1894년에 만들어졌고 두 대의 대형 기관차는 1897년에 지어졌다. 이들 기관차는 후기 대중적인 디젤-전기 기관차나 다양한 자기동력 기관차와 마찬가지로 전기 송신을 이용했다.

라후제 일렉트리크

라후제 일렉트리크
Heilmann Electric Locomotive - Cassier's 1894-04.png
유형 및 기원
전력형증기전기
디자이너장 자크 헤이먼 [fr]
빌더포르게스 외 샹티에 드 라 메디테라네
제조일자1892-1893
총생산액1
사양
구성:
UIC도'
게이지4ft 8+12 인치(1,435 mm) 표준 게이지*
휠 직경1.2m(3ft 11+14 인치)
길이16.5m(54ft 1+58 인치) (프레임)
로코 중량100 t (긴 길이 98톤, 단거리 110톤) (198개)
연료형식석탄을 채굴다
연료 용량6 t (길이 5.9톤, 단거리 6.6톤)
워터캡12,000l (2,600imf gal, 3,200 US gal)
트랙션 모터8개의 액슬 장착 모터
파이어박스:
• 방화 구역
2.25m2(24.2평방피트)
보일러 압력
13 kg/cm2(12.58 atm; 184.90lbf/in2)
가열 표면:
• 튜브
145m2(1,570평방피트)
실린더2
고압 실린더425mm × 300mm(16.73인치 × 11.81인치)
저압 실린더650 mm × 300 mm (25.59 in × 11.81 in)
로코 브레이크공기, 디스크 브레이크
실적 수치
최대 속도107km/h(66mph)*
출력80 ~ 100 CV(59 ~ 74 kW, 79 ~ 99 hp) / 트랙션 모터
출처:[1][2][3] * 제외
"컷어웨이" 보기

1890년 Jean Jacques Hilemann[fr]은 자가 동력 전기 자동차에 대한 특허(프랑스 20. 207055)를 등록했다. 이 디자인은 기존의 기계식 증기 기관차의 크랭킹 작용에 의해 야기되는 불균형한 진동 모멘트와 "망치 타격"을 제거하기 위한 것이었다.[4] 그의 디자인은 균형 잡힌 증기 엔진을 사용하여 전기 트랜스미션을 통해 기관차를 운전했다(궤도스위치제어하여 전기 모터를 구동하는 전기 발전기).[5] 헤이일먼은 전기화된 인프라에 대한 높은 비용 없이 특별히 고속 열차에 적합한 기계를 만들기를 원했다. 그의 초기 디자인은 3중 팽창 증기 엔진 (600 hp.)[n 1]과 발전기 (480 hp @ 기대 효율 80% 제공)를 가진 자동차로 구성된 열차 세트, 연매와 3량의 객차였다. 전체 열차는 가짜로 운행될 예정이었고, 3개의 객차에서 12개의 차축 장착 전기 모터가 제공하는 분산 견인 시스템을 이용했다.[6]

헤이일만의 설계에 따라 만들어진 최초의 실제 기관차는 증기 전기 기관차 프로토타입으로 보일러, 증기 기관차, 발전기 및 모터가 단일 기관차에 내장되었다; 1892년에 착공하여 1893년 8월에 완공되었으며,[1] 후세(La Fuséee Elelectrique;[4] 영어: 전기 로켓(Electric Rocket),[7] 1830년 스티븐슨 기관차 "로켓"[8]을 지칭하는 말이다.

빈터 투어, 스위스에서 증기 엔진은(스위스 기관차 및 머신 웍스에 의해 디자인된(에스엘엠).줌은 기관차 프레임과 bogies은 프랑스 드에 지어졌다[7])과 보일러는 그 Forges 에 Chantiers 드 라 Méditerranée LeHavre에서, 전기 장비와 브라운 보베리 &amp에 세워졌다;프랑스 스위스에서 지어졌다. 마테리엘체민스 [9]페르

기관차는 600~800m(약 440~590kW)[n 1]의 2기통 수평 복합증기 엔진으로 직경 425mm, 직경 650mm(16.7~25.6인치)의 원통을 갖추고 있었다. 렌츠형 보일러가 증기를 공급해 12.6 표준기압(185lbf/in2)으로 작동했다.[1] 엔진에는 후진 메커니즘이 없고, 원심 과속 안전 장치를 제외한 속도 조절 장치가 없었다.[2] 그 소방함은 머물지 않는 골판지 타입이었다.[7] 그것의 격자 면적은 2.25 평방미터(24.2평방피트)였다. 보일러는 총 표면적이 145평방미터(1,560평방피트)에 이른다.[1]

증기 기관은 약 500 kW (1200 A @ 400 V) 정격의 [7]직류 발전기를 직접 운전했다; 그것은 6개의 브러시그람메 다이너모 원리에 전기자를 구성한 6극 기계였다.[10] 발전기의 자기장 코일은 주 엔진과 유사한 설계의 20 CV 2기통 수직 복합 증기 엔진에 의해 약 300 RPM으로 직접 구동된 100 V(10 킬로와트(13 hp)에서 100 A를 발생시킬 수 있는 별도의 양극성 발전기에 의해 통전되었다. 이 2차 발전기의 출력은 객차 내 전기 조명을 위한 공급에도 사용되었다.[10]

12단계의 드럼 로스타트를 사용하여 10킬로와트(13 hp) 다이너모에서 나오는 주 발전기의 자기장 호기 전류를 줄여 전기 속도 및 부하 제어를 얻었다.[n 2] 8개의 트랙션 모터는 병렬로 연결되었다. 저속 제어를 위해 모터는 병렬로 연결된 4개의 두 세트로 직렬로 연결될 수 있었다.[10][n 3]

모터는 2개의 4축 보그에 위치했으며,[7] 휠셋은 밀봉된 차축이 80~100m마력(59~74kW)의 전기 모터를 장착하고 도-도 휠을 배치했다.[3] 제동은 웨스팅하우스 에어 브레이크에 의해 이루어졌고, 모든 바퀴에 디스크 브레이크가 장착되었다.[7] 그 기관차는 택시 전진 설계였다.[5]

1894년 2월 2일 기관차의 첫 번째 공식 테스트가 시작되었는데, 10km(6.2mi) 이상에서 8마일(1/125분의 1) 구배를 포함한 어려운 구배를 위해 선택된 르아브르에서 브레아베즈빌(파리-르아브르 철도의 경우)까지 복귀 작업을 수행했다. 시험 열차는 기관차(118tones), 신형 1등급 객차 4대, 동력계 자동차 1대, 그 사이에 배터리 1톤이 들어 있는 승합차 2대로 구성되었다. 총 열차 중량은 승객 수준에 따라 173t에서 183t이었다. 이후 주행에서 속도가 증가되었다. 첫 번째 주행은 시간당 평균 51.5km(32.0mph), 네 번째 주행에서는 평균 속도가 시간당 59.4km(36.9mph), 8km 슬로프에서는 시속 55km(34mph), 평탄한 트랙에서는 시속 70km(43mph)[11]이었다.

1894년 5월 9일, 라후세 일렉트리케는 8대의 객차로 구성된 열차를 끌고 파리 생라자레 역에서 맨츠라졸리에 이르는 시범 운행을 했다.[12] 53킬로미터(33mi)의 여정은 55분이 걸렸다.[13] 시속 107km(66mph)의 속도가 달성된 것으로 알려졌다.[5] 시험운행에 이어 기관차는 정기열차를 끌고 파리로 돌아갔다.[13] 실험 결과 이 엔진은 기존 증기 엔진보다 15% 적은 석탄을 사용한 것으로 나타났다. 기관차는 "풀만 마차처럼" 탄다고 한다. 기관차에 대한 비판은 "너무 복잡하고, 비용이 많이 들고, 너무 무겁다"는 것이었다. 이러한 같은 주장은 약 반세기 후에 주선 디젤-전기 기관차의 도입과 함께 반복될 것이다.[7] 그 기관차는 약 2,000 킬로미터(1,200 mi)의 시험 운행을 마쳤다. 두 대의 대형 기관차가 CF de l'ouest에 대한 추가 시험을 위해 주문되었다.[5] 라 푸제 일렉트리크생제르맹 오우스트그란데-진터 사이의 4킬로미터(2.5 mi) 지하 철도에 고용된 0-8-0 전기 기관차 2대에 보기가 사용되면서 1897년에 해체되었다.[7][14]

1903년 제작된 시제품 기관차의 110 스케일의 모델은 헤이일만이 기증한 파리 국립 데아트메티어스의 소장품이다.[5][15]

CF 드 로이스트 8001 및 8002

CF 드 로이스트 8001번과 8002번
Heilmann-2.jpg
유형 및 기원
전력형증기전기
디자이너장 자크 헤이먼
빌더소시에테 인더스트리엘 드 모테우르스 엘렉트리케 외 바페르
일련번호8001, 8002
제조일자1897
총생산액2
사양
구성:
UIC도'
게이지4ft 8+12 in (1,435 mm) 표준 게이지
드라이버 디아.1,160 mm(3ft 9+58 인치)
길이28.35m(93ft 18 인치)
2.74m(8ft 11+78 인치)
높이4.19m(13ft 9인치)
로코 중량124 t (124 t long tton, 137 short tton)
워터캡20,000l (4,400imf gal, 5,300 US gal)
보일러 압력14 atm(14.47 kg/cm2, 1,418.55 kPa, 205.74 psi)
가열면185.50m2(1,996.7평방피트)
• 파이어박스32.34 m(36.0 sq ft)
경력
학급수2

1897년에 두 대의 대형 기관차가 건설되었다. 그들은 8001번과 8002번으로 번호가 매겨졌다. 기관차는 3.34제곱미터(36.0평방피트)의 격납면적을 가진 표준형 벨파이어 화전함을 가지고 있었다.[7][5] 증기 엔진은 영국 WarwickshireWillans & Robinson, Robby에 의해 만들어졌다.[7] 보일러의 난방 면적은 185.50 평방미터(1,996.7평방피트)로 14개의 표준기압(210lbf/in2)에서 작동했다. 이 기관차의 무게는 124톤(길이 122톤)이었다. 구동 바퀴는 라후세(La Fusée)에 따라 4축 보그 두 개로 배열되었다. 그들의 지름은 1,160 밀리미터(3피트 10인치)이다.[5] 기관차는 길이 28.35m(93ft 0인치), 폭 2.74m(9ft 0인치), 높이 4.19m(13ft 9인치)이었다.[16] 물의 용량은 2만 리터(4,400 imf gal)이었다.[5]

1897년 11월 12일, 생 라자레, 파리, 맨츠 라 졸리 사이에 시험운행이 이루어졌다.[17] 1897년 11월 18일, 시속 30킬로미터(19mph)의 속도로 50톤(49-long-ton)의 하중을 운반하는 115킬로미터를 시험 주행했다. 250톤(250-long-ton)의 하중을 실은 후에, 시속 100킬로미터(62mph)의 속도에 도달했다.[5]

오하이오강, 미국의 매디슨 & 남방 철도, 러시아의 남부 철도 등 다른 철도 회사들은 물론 적어도 독일의 한 곳에서도 증기전기 기관차에 관심을 보였지만 두 기관차는 전임 기관차와 같은 운명을 겪었다.[5] 그들은 디젤-전기, 그리고 전기 송신을 사용하는 가스 터빈증기 터빈 기관차의 조상이었다.[7] 1905년 최초의 디젤-전기 기관차 중 하나가 보고되었을 때 오토터 저널은 헤이일만 원칙에 따른 것으로 보인다고 말했다. 즉, 엔진이 구동 바퀴에 장착된 모터에 전류를 공급하는 발전기를 작동시키기 위해 사용된다는 것이다.[18]

참고 항목

메모들

  1. ^ a b 마력 수치는 쉐보(chevo)로 주어지며, 기계적인 746W의 마력 수치가 아닌 ~736W의 미터 마력일 가능성이 있다.
  2. ^ 발전기 자기장(주발전기 내 자기장)을 제어하여 스피드 컨트롤하는 방식도 워드 레너드 모터 제어 시스템에서는 사용된다.
  3. ^ Ch. Jackin(1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 페이지 366, "On se contente de coupler, suivant lesbesoins, les 8 moteurs en tousso en tousso, soit quité en en en en de en en en en en en in tension"

참조

  1. ^ a b c d Ch. Jackin(1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 페이지 361-364
  2. ^ a b Ch. Jackin(1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 페이지 364-365
  3. ^ a b Ch. Jackin(1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 페이지 367-368
  4. ^ a b 베이스 팰리시: 기관차 열렉트리크 디테 푸제 렉트리크, 미니스테 프랑수아 드 라 컬쳐. (프랑스어로)
  5. ^ a b c d e f g h i j "The Heilmann Locomotive". Douglas Self. Retrieved 22 August 2011.
  6. ^ J.-J. 힐만(1891), "Unnouveau chemin de fer électrique", Séance du 20 Février 1891 페이지 105-106
  7. ^ a b c d e f g h i j k Rutherford, Michael. "Export or Die! British Diesel-Electric Manufacturers and Modernisation. Part One: Roots" (PDF). Backtrack. Easingwold: Pendragon Publishing (January 2008): 52–60.
  8. ^ E. Sospiter(1897), "Nouvel 기관차 렉트리크 드 M. J.J. 헤이일만", 페이지 19
  9. ^ 마이클 C. 더피(2003), 페이지 43
  10. ^ a b c Ch. Jackin(1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 페이지 365-367
  11. ^ Ch. Jackin (1894), "La 기관차 렉트리크 헤이일만", 470-471 또한 M.F. Drouin (1896), Les Rocalotives Elelectrique (Sisteme J.-J.)를 참조한다. Heilmann), 그림 5 : 라인 그라데이션 170.
  12. ^ 출처:
  13. ^ a b "Our London Correspondence". Glasgow Herald (112). 10 May 1894. p. 3.
  14. ^ "The Locomotive of the Future". The Pall Mall Gazette (9928). 20 January 1897. p. 3.
  15. ^ Conservatoire national des arts et métiers (1905), "Locomotion et Transports : Locomotives", Catalogue des collections : Premier fascicule : Mécanique, E. Bernard, p. 392, (이중 링크)
  16. ^ "Shipbuilding and Engineering". Glasgow Herald (247). 15 October 1897. p. 7.
  17. ^ "France". The Morning Post (39138). 13 November 1897. p. 5.
  18. ^ "새로운 구체의 디젤 엔진", 오토모터와 말 없는 마차 저널, 1905년 3월 4일, p275

원천

외부 링크