محرك EMD AEM-7

إن قاطرة EMD AEM-7 هي قاطرة كهربائية ذات كابينة مزدوجة وأربعة محاور بقوة 7000 حصان (5.2 ميغاواط)، من إنتاج شركة Electro-Motive Division (EMD) وشركة ASEA بين عامي 1978 و1988. وهي نسخة معدلة من القاطرة السويدية SJ Rc4 المصممة لخدمة نقل الركاب في الولايات المتحدة . وكانت شركة Amtrak العميل الرئيسي ، حيث اشترت 54 قاطرة لاستخدامها على خطي Northeast Corridor و Keystone Corridor . كما اشترت شركتا MARC و SEPTA ، وهما شركتا نقل ركاب، قاطرات أيضاً، ليصل إجمالي ما اشترتاه إلى 65 قاطرة.  

طلبت شركة أمتراك قاطرات AEM-7 بعد فشل قاطرات GE E60 . دخلت أولى هذه القاطرات الخدمة عام 1980 وحققت نجاحًا فوريًا، منهيةً عقدًا من عدم الاستقرار على خط السكك الحديدية الشمالي الشرقي. في أواخر التسعينيات، أعادت أمتراك بناء 29 قاطرة من قاطراتها لتحويلها من التيار المستمر إلى التيار المتردد. استمرت هذه القاطرات في العمل حتى وصول آخر قاطرة من طراز Siemens ACS-64 في يونيو 2016. أحالت شركة MARC أسطولها إلى التقاعد في أبريل 2017 لصالح قاطرات Siemens Chargers ، وأحالت شركة SEPTA جميع قاطراتها السبع من طراز AEM-7 إلى التقاعد في نوفمبر 2018 لصالح قاطرات ACS-64.

استحوذت شركة أمتراك على معظم خدمات السكك الحديدية الخاصة لنقل الركاب بين المدن في الولايات المتحدة في الأول من مايو عام 1971، بهدف عكس مسار عقود من التراجع. احتفظت أمتراك بحوالي 184 قطارًا من أصل 440 قطارًا كانت قد سارت في اليوم السابق. ^{[ 3 ]} ولتشغيل هذه القطارات، ورثت أمتراك أسطولًا من 300 قاطرة ( كهربائية وديزل ) و1190 عربة ركاب ، يعود تاريخ معظمها إلى أربعينيات وخمسينيات القرن العشرين. ^{[ 4 ]}

انقسمت عمليات التشغيل على الجزء المكهرب من ممر الشمال الشرقي بين وحدات قطارات Budd Metroliner الكهربائية المتعددة وقاطرات PRR GG1 . كانت الأخيرة قديمة، إذ تجاوز عمرها 35 عامًا، ومحدودة السرعة إلى 137 كم/ساعة (85 ميلًا في الساعة) . ^{[ 5 ]} سعت شركة أمتراك إلى إيجاد بديل، لكن لم تُقدم أي شركة مصنعة أمريكية قاطرة ركاب كهربائية. وكان استيراد قاطرة أوروبية وتكييفها سيتطلب فترة انتظار مدتها ثلاث سنوات. ومع قلة الخيارات الأخرى، لجأت أمتراك إلى شركة جنرال إلكتريك لتكييف قاطرة الشحن E60C لخدمة الركاب. ^{[ 6 ]} سلمت جنرال إلكتريك نموذجين، هما E60CP وE60CH. ومع ذلك، أثبتت القاطرات عدم ملاءمتها للسرعات التي تتجاوز 145 كم/ ساعة (90 ميلًا في الساعة) ، مما جعل أمتراك بحاجة مرة أخرى إلى حل دائم. ^{[ 7 ]}    

ثم قامت شركة أمتراك بدراسة التصاميم الأوروبية الحالية للقطارات فائقة السرعة، واستوردت اثنين منها لإجراء تجارب في الفترة 1976-1977: القطار السويدي SJ Rc4 ( رقم أمتراك X995، ورقم SJ 1166)، والقطار الفرنسي SNCF Class CC 21000 (رقم أمتراك X996، ورقم SNCF 21003). ^{[ 8 ]} فضّلت أمتراك التصميم السويدي، الذي أصبح أساسًا لقطار AEM-7. ^{[ 9 ]}

كانت قاطرة AEM-7 أصغر بكثير من سابقتيها، PRR GG1 و GE E60 . بلغ طولها 15.59 مترًا ( 51 قدمًا و 25 / 32 بوصة) وعرضها 3.10 مترًا (10 أقدام وبوصتين ) ، وارتفاعها 4.51 مترًا ( 14 قدمًا و9.5 بوصة) ، ^{[ 10 ]} أي بانخفاض في الطول يزيد عن 6.1 مترًا (20 قدمًا) . ^{[ 11 ] [ 12 ]} وكان وزن AEM-7 نصف وزن E60CP أو GG1. ^{[ 13 ] [ 11 ]} عند طرحها، كانت "أصغر وأخف قاطرة عالية القدرة في أمريكا الشمالية". ^{[ 14 ]} قامت شركة Budd بتصنيع هياكل العربات لطلب Amtrak الأولي، بينما قامت شركة Simmering-Graz-Pauker النمساوية ببناء هياكل العربات لطلبات MARC وSEPTA. ^{[ 15 ]}           

انعكاسًا لتنوع أنظمة الكهرباء على الممر الشمالي الشرقي، كان بإمكان القاطرات العمل بثلاثة فولتيات مختلفة: 11 كيلوفولت بتردد 25  هرتز تيار متردد ، و 12.5 كيلوفولت بتردد 60  هرتز تيار متردد، و 25 كيلوفولت بتردد 60 هرتز . ^{[ 16 ]} قام زوج من رافعات التيار المتردد ثنائية المراحل من طراز Faiveley DS-11 ، واحد في كل طرف من أطراف القاطرة، بتجميع الطاقة من سلك التغذية العلوية . ^{[ 17 ]} قامت محولات الثايرستور بخفض جهد التيار المتردد العالي لتوفير طاقة تيار مستمر بجهد أقل بكثير لأربعة محركات جر، محرك واحد لكل محور. ^{[ 18 ]} عند بنائها، كانت قدرة قاطرة AEM-7 تبلغ 7000 حصان (5.2 ميغاواط) ، مع قوة جر ابتدائية تبلغ 51710 رطل (230 كيلو نيوتن) وقوة جر مستمرة تبلغ 28100 رطل (125 كيلو نيوتن) . بلغت سرعتها القصوى 125 ميلاً في الساعة (201.2 كم/ساعة) . ^{[ 14 ]} ووفر محول ثابت منفصل طاقة رأسية (HEP) بقدرة 500 كيلوواط و480 فولت لراحة الركاب. ^{[ 19 ]} وكانت هذه الطاقة كافية لتلبية احتياجات التدفئة والإضاءة وغيرها من الاحتياجات الكهربائية في 8-10 عربات من طراز أمفليت . ^{[ 20 ]}        

AEM-7AC

استخدمت قاطرات AEM-7AC المُعاد بناؤها نظام جرّ التيار المتردد بدلاً من نظام جرّ التيار المستمر. اعتمدت وحدات الطاقة على تقنية الترانزستور ثنائي القطب ذي البوابة المعزولة (IGBT) المُبرّد بالماء، ووفرت حوالي 5000 كيلوواط (6700 حصان) من طاقة الجرّ، بالإضافة إلى 1000 كيلوواط (1300 حصان) من الطاقة الكهرومغناطيسية، أي ضعف سعة الطاقة الكهرومغناطيسية لوحدات التيار المستمر الأصلية. بلغت القدرة القصوى لمحركات الجرّ الستة من طراز FXA 5856، من عائلة ONIX لمكونات الدفع من شركة ألستوم، 1250-1275 كيلوواط (1676-1710 حصان) لكل منها، وقدرة مستمرة تبلغ 1080 كيلوواط (1450 حصان) . كانت قاطرات AEM-7AC المُعاد تصنيعها أول قاطرات ركاب في العالم تُدمج تقنية IGBT. ^{[ 1 ] [ 21 ]}

خططت شركة أمتراك لأسطول من 53 قاطرة، بتكلفة تقديرية تبلغ 137.5 مليون دولار. ^{[ 22 ]} إلا أن محدودية التمويل أعاقت هذه الخطة، ولكن في سبتمبر 1977، مضت أمتراك قدمًا في خطة لشراء 30 قاطرة مقابل 77.8 مليون دولار. تقدمت خمس مجموعات بعروضها للفوز بالعقد: قسم المحركات الكهربائية (EMD) التابع لشركة جنرال موتورز/ شركة ASEA ، وشركة موريسون-كنودسن / شركة ألستوم ، وشركة براون بوفيري ، وشركة سيمنز / شركة كراوس مافي ، وشركة AEG / شركة كراوس مافي . ^{[ 23 ]} منحت أمتراك العقد لشراكة EMD/ASEA في يناير 1978. ^{[ 24 ]} ثم طلبت 17 قاطرة إضافية في فبراير 1980، ليصل المجموع إلى 47 قاطرة. ^{[ 25 ]}

تم تزويد مسار اختبار السكك الحديدية في مركز اختبار النقل في بويبلو، كولورادو، بالكهرباء عام 1979 برعاية ممر الشمال الشرقي. تم تسليم أول قاطرة مكتملة، رقم 900، إلى شركة أمتراك في فبراير 1980، ثم بعد اختبارات القبول، تم شحنها إلى مركز اختبار النقل لإجراء اختبارات الأداء من أبريل 1980 إلى مايو 1981. ^{[ 26 ] : xvii} شملت الاختبارات تقييم ثلاثة تصاميم مختلفة للبانتوغراف، ^{[ 26 ] : 1، 115} القدرة اللحظية وإجمالي الطاقة المستهلكة أثناء التشغيل، ^{[ 26 ] : 59، 84} واختبارات الموثوقية، حيث تم تشغيل قاطرة AEM-7 لمسافة 156,200 ميل (251,400 كيلومتر) . ^{[ 26 ] : 97}  

بدأت الخدمة التجارية في 9 مايو 1980، عندما غادر القطار رقم 901 محطة واشنطن يونيون ضمن خدمة مترولاينر . ^{[ 27 ]} أدى التأثير السويدي إلى تسميته "ميت بول" (كرات اللحم)، نسبةً إلى كرات اللحم السويدية . أطلق هواة السكك الحديدية على القاطرات ذات الشكل الصندوقي لقب "المحامص". ^{[ 28 ]} بين عامي 1980 و1982، دخلت 47 قاطرة من طراز AEM-7 (أرقامها من 900 إلى 946) الخدمة. ^{[ 29 ]} أخرجت شركة أمتراك آخر قاطراتها من طراز PRR GG1 من الخدمة في 1 مايو 1981، ^{[ 30 ]} بينما بيعت معظم قاطرات GE E60 لشركات تشغيل أخرى. ^{[ 31 ]} سرعان ما أثبتت القاطرات الجديدة جدارتها؛ إذ ذكرت موسوعة السيارات والقاطرات أنه لم يكن لأي قاطرة جديدة منذ قاطرة نيويورك سنترال هدسون "مثل هذا التأثير على السرعات وأداء الجداول الزمنية". ^{[ 32 ]}

أدى هذا الأداء المتميز إلى طلبات شراء إضافية. أضافت شركة أمتراك سبع قاطرات أخرى في عام 1987، تم تسليمها في عام 1988، ليصل إجمالي عددها إلى 54 قاطرة. ^{[ 29 ]} طلبت شركتان لتشغيل قطارات الركاب في شمال شرق الولايات المتحدة قاطرات من طراز AEM-7. طلبت شركة MARC أربع قاطرات في عام 1986 لاستخدامها في خدمة خط بن على الممر الشمالي الشرقي بين واشنطن العاصمة وبيريڤيل ، ميريلاند . ^{[ 33 ]} طلبت هيئة النقل في جنوب شرق بنسلفانيا (SEPTA) سبع قاطرات في عام 1987. ^{[ 34 ]} كما استخدمت أمتراك قاطرات AEM-7 لتشغيل خدمة كيستون على ممر كيستون بين هاريسبرج وفيلادلفيا ، وذلك بعد أن وصلت قاطرات بود مترولاينر، التي تم نقلها من الممر الشمالي الشرقي، إلى نهاية عمرها التشغيلي. ^{[ 35 ]}

ما بعد التقاعد

نُقلت قاطرتان، تحملان الرقمين 928 و942، كانتا تابعتين لشركة أمتراك، إلى مركز تكنولوجيا النقل في يوليو 2017. ^{[ 50 ]} ودخلت 15 قاطرة من طراز AEM-7 إلى مستودعات شركة سي فيو للنقل في رود آيلاند وسط اهتمام محتمل من هيئة النقل في بوسطن ( MBTA) . وعندما رفضت هيئة النقل في بوسطن شراء هذه القاطرات، بدأت شركة سي فيو بتفكيكها، وتبقى منها ثلاث قاطرات حتى أواخر عام 2024. ^{[ 51 ]}

اشترت شركة كالترين ، التي تُشغّل قطارات الركاب في منطقة خليج سان فرانسيسكو ، قاطرتين من طراز AEM-7 تابعتين لشركة أمتراك بعد تقاعدهما، وذلك لاختبار نظام الكهرباء الخاص بهما بعد اكتماله. وستُستخدم القاطرتان أيضًا كمصدر طاقة احتياطي لعربات القطارات الكهربائية متعددة الوحدات. ^{[ 52 ]} في 7 يونيو 2018، منح مجلس الإدارة عقدين بقيمة إجمالية تقارب 600,000 دولار أمريكي: أحدهما لشراء قاطرتين من طراز AEM-7AC من شركة ميتسوي، والآخر لشركة أمتراك لتجديد القاطرتين وتدريب العاملين عليهما ونقلهما إلى مركز صيانة كالترين في سان خوسيه . ^{[ 53 ] [ 54 ]} وقد سلّمت أمتراك القاطرتين رقم 929 و938 إلى كاليفورنيا في يونيو 2019. ^{[ 55 ]}

تم تأجير سبع قاطرات من طراز SEPTA AEM-7 إلى هيئة النقل في نيوجيرسي (NJ Transit) ابتداءً من أواخر ديسمبر 2018، بهدف تمكين NJ Transit من إضافة قاطرات أخرى مزودة بنظام التحكم الإيجابي في القطارات (PTC) لتلبية الموعد النهائي لتشغيل المعدات المتوافقة مع هذا النظام. ^{[ 56 ]} إلا أنها لم تُستخدم قط، وأُعيدت لاحقًا. بعد ذلك، استخدمتها SEPTA حصريًا في خدمة العمل الليلي خلال فصل الخريف، لتنظيف المسارات ووضع جل الجر . ^{[ 57 ] [ 58 ]} في عام 2022، باعت SEPTA قاطرات AEM-7 وALP-44 كخردة. ^{[ 59 ]}

تم الحفاظ على ثلاث وحدات تابعة سابقًا لشركة أمتراك: رقم 915 في متحف سكك حديد بنسلفانيا ، ^{[ 60 ]} ورقم 945 في متحف سكك حديد إلينوي ، ^{[ 61 ]} ورقم 917 في متحف سكك حديد دانبري . ^{[ 62 ]} أما الوحدة الرابعة، رقم 927، فقد اشترتها شركة نورث إيست ريل هيريتج من شركة سيفيو في عام 2024 بهدف الحفاظ عليها لاحقًا. ^{[ 51 ]}

• ABB ALP-44 – قاطرة مماثلة تستخدمها SEPTA و New Jersey Transit.

• "صور أخبار السكك الحديدية". القطارات . 47 (1): 12-17 . نوفمبر 1986. ISSN 0041-0934 . 
• أبندشاين، فريدريك هـ. (23 أبريل 1983). "قاطرة بنسلفانيا الكهربائية GG1 4800" (ملف PDF) . الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 7 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه في 13 ديسمبر 2009 .
• كوداهي، برايان ج. (2002)، قضبان تحت نهر هدسون العظيم (  الطبعة الثانية)، نيويورك: مطبعة جامعة فوردهام ، رقم ISBN 978-0-82890-257-1، OCLC 911046235 
• كوبر، دان (يوليو 1988). "خدمة كيستون التابعة لشركة أمتراك". مجلة هواة السكك الحديدية والسكك الحديدية . 7 (7): 54-59 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0163-7266 . 
• إفرايم، ماكس الابن (1982). "قاطرة AEM-7 - قاطرة ركاب كهربائية جديدة عالية السرعة وخفيفة الوزن". ورقة بحثية مقدمة إلى الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين : 1-7 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0402-1215 . 82-RT-7. 
• إفرايم، ماكس الابن (1983). "القاطرات الكهربائية في ثمانينيات القرن العشرين". سجل أبحاث النقل (939): 51-54 .
• مكتب المحاسبة العامة (1976). ما مقدار الدعم الفيدرالي الذي ستحتاجه شركة أمتراك؟ (ملف PDF) . مكتب المحاسبة العامة . OCLC 2282654 . 
• ميدلتون، ويليام د. (1994). سكك حديد الركاب في أمريكا الشمالية 1994. باسادينا، كاليفورنيا: بنتركس . OCLC 32665882 . 
• المجلس الوطني لسلامة النقل (1985). تقرير حادث قطار: تصادم وجهاً لوجه بين قطاري ركاب تابعين لشركة السكك الحديدية الوطنية للركاب (أمتراك) رقمي 151 و168، أستوريا، كوينز، نيويورك، نيويورك، 23 يوليو 1984 (ملف PDF) . OCLC 12734702 . 
• سايمون، إلبرت؛ وارنر، ديفيد سي. (2011). هولاند، كيفن جيه. (محرر). أمتراك بالأرقام: قائمة شاملة لعربات الركاب وقوة المحركات - 1971-2011 . كانساس سيتي، ميزوري: وايت ريفر برودكشنز. ISBN 978-1-932804-12-6.
• سولومون، برايان (2014). قاطرات جنرال إلكتريك وإي إم دي: التاريخ المصور . مينيابوليس، مينيسوتا: دار فويجر للنشر . ISBN 978-0-7603-4612-9.
• وزارة النقل الأمريكية (1978). تقرير لمدة عامين عن الممر الشمالي الشرقي . واشنطن العاصمة: وزارة النقل الأمريكية . OCLC 22749371. مؤرشف من الأصل (PDF) بتاريخ 29 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 مارس 2017 . 

• سولومون، برايان (2003). القاطرات الكهربائية . سانت بول، مينيسوتا: دار نشر إم بي آي . رقم ISBN 978-0-7603-1359-6.
• يوغ، باتريك ج. (أبريل 2013). "سيپتا في عامها الثلاثين". مجلة هواة السكك الحديدية والسكك الحديدية . 32 (4): 36-43 . الرقم الدولي الموحد للدوريات 0163-7266 . 

• الرسوم البيانية لمنحنى الطاقة والقوة الجرية والكبح لمحرك AEM-7DC موجودة في الصفحة 11-27 (الأشكال 11.2.10 - 11.2.12).
• مواعيد وبيانات إنجاز مشروع AEM-7AC مقدمة من On Track On Line
• "أمتراك بالأرقام: تحديثات (القطارات الكهربائية: AEM-7)" . موقع On Track الإلكتروني. 1 فبراير 2018. تاريخ الاطلاع: 1 مارس 2018 .