Jak trolejbus funguje a funguje

Obyvatelé mnoha měst jsou na jízdu trolejbusy natolik zvyklí, že téměř neuvažují o tom, že v tuto chvíli využívají ekologickou a vcelku ekonomickou formu dopravy, něco jako vícemístný elektromobil. Přitom zařízení trolejbusu není o nic méně zajímavé než zařízení, řekněme, tramvaje. Pojďme se do tohoto tématu ponořit trochu hlouběji.

Moderní trolejbus má poměrně složitou elektrickou část. Jeho řídicí systém je založen na mikroprocesorem řízených polovodičích, spolupracujících se vzduchovým odpružením, systémem ABS a úzce spolupracujících se všemi částmi komplexního elektronického informačního systému. Patří sem možnost autonomního pohybu, systém regulace mikroklimatu atp.

Dnešní trolejbus je tedy plnohodnotným městským hromadným vozidlem, které splňuje všechny požadavky na bezpečnost, komfort a efektivitu.

Vývoj trolejbusu se vyvíjel postupně, téměř stejně jako u autobusů.Lze snadno předpokládat, že konstrukce karoserie prvních trolejbusů a jejich podvozky původně vycházely z nízkopodlažních autobusů jako Bogdan-E231, MAZ-203T a dalších. Samotný trolejbus se však objevil mnohem později. A takové moderní městské vozy, jako například Electron-T191 a AKSM-321, byly okamžitě vyvinuty jako trolejbusy. Ale kontinuitu karoserie od modelu k modelu lze stále vysledovat.

Předchůdce trolejbusu na konci 19. století:

Již od dob Sovětského svazu se toto vozidlo od troleje přes vozíky stalo zvykem dodává se konstantní napětí 550 voltů… To je standard. Za těchto podmínek může plně naložený trolejbus dosáhnout na rovné vozovce rychlosti asi 60 km/h.

Trakční pohon byl původně určen pro městský provoz, proto omezuje maximální rychlost na 65 km/h. Ale i při této rychlosti dokáže vozidlo snadno manévrovat do 4,5 metru na jednu či druhou stranu troleje. Nyní zaměřme svou pozornost na elektrické komponenty tohoto pozoruhodného vozidla.

Hlavní jednotkou trolejbusu je trakční motor… V klasické verzi je DC motor: válcový rám, armatura s blokem pro sběr kartáčů, sloupky, koncové štíty a ventilátor.

Většina stejnosměrných trolejbusových motorů je sériových nebo složených. Motory s tranzistorovým nebo tyristorovým řízením pracují pouze se sériovým buzením.

Tak či onak, trolejbusové trakční motory jsou docela působivé stejnosměrné stroje, dimenzované na výkon cca 150 kW a vyžadující přídavný stejnosměrný měnič pro běžný stabilní provoz.Samotný motor může vážit asi tunu a spotřebovávat proud asi 300 A s točivým momentem na hřídeli nad 800 N * m (při otáčkách hřídele 1650 ot./min.).

Některé modely moderních trolejbusů nesou Střídavé asynchronní trakční motory poháněné vyhrazenými střídavými trakčními měniči… Motory tohoto typu jsou méně objemné, navíc výkonnější, nevyžadují pravidelnou údržbu (oproti sběracím motorům).

Takové motory ale potřebují speciální polovodičový měnič… Samotný motor může mít dvojici snímačů otáček, které jsou namontovány na hřídeli. Většina asynchronních střídavých trakčních motorů je napájena napětím 400 V, má rotor nakrátko a třífázové vinutí statoru s klasickým zapojením do "hvězdy".

Motor je obvykle umístěn v zadní části skříně trolejbusu. Na jeho hnacím hřídeli je příruba, pomocí které se provádí mechanický převod přes kardanový hřídel na hnací nápravu přes hnací kolo.

Skříň motoru je kompletně izolována od těla, takže se na jeho vodivé části nemůže dostat vysoké napětí. To je zajištěno tím, že příruba je vyrobena z izolačního materiálu a montáž motoru na konzoly se nikdy neobejde bez izolačních manžet.

Moderní trolejbusový trakční motor je poháněn tranzistorově pulzním systémem řízení IGBT tranzistorů, který je považován za dokonalejší než tyristorové a ještě více reostatové obvody.

Systém obsahuje spínací část pro připojení diagnostického počítače pro účely seřízení a regulace řídicího obvodu motoru a také pro sledování stavu trakčního zařízení jako celku. Takový řídicí systém je z hlediska spotřeby energie nejekonomičtější a navíc zajišťuje bezkontaktní startování a akceleraci vozidla bez zbytečných energetických ztrát, jako by tomu bylo u systému reostatu.

Výsledkem je, že kompetentní řízení trakčního motoru zajišťuje trolejbus plynulý rozjezd, plynulá regulace rychlosti a spolehlivé brzdění. Nastavitelné pulzní napětí s proudem kotvy cca 50 A umožňuje plynulý pohyb trolejbusu bez ohledu na přítomnost vůle v jeho mechanických převodech.

Regulace rychlosti je dosažena plynule také díky možnosti zeslabení proudu budicí cívky při rychlosti vozidla 25 km/h. Při brzdění se také používá nastavitelný proud - tzv. dynamické brzdění.

Zadní vozík má rychlostní limit maximálně 25 km/h.. Díky elektronice má zastavení přednost před rozjezdem. V případě potřeby je možné změnit pracovní polaritu pantografů.

Přímo tranzistorově pulzní trolejbusový systém funguje následovně. Aktivuje se sešlápnutím nožního pedálu Hallův senzor, úroveň analogového signálu přímo souvisí s aktuálním úhlem polohy pedálu.

Tento signál je převeden na digitální a již v digitální podobě je přiváděn do mikroprocesorového ovladače hnacího vozidla, odkud jsou odesílány příkazy na palubní desku strojvedoucího. výkonové tranzistory.

Budiče výkonových tranzistorů zase regulují proud výkonových tranzistorů v závislosti na povelech přicházejících z mikroprocesorového ovladače trakčního vozu. Řídicí napětí budičů je nízké napětí (kolísá od 4 do 8 voltů) a jeho hodnota určuje pracovní proud vinutí trakčního motoru.

Hádáte správně, zde slouží výkonové tranzistory polovodičové stykačeřízené napětím, pouze na rozdíl od běžného stykače se zde proud může měnit velmi, velmi plynule. Proto nejsou potřeba reostaty, dost jednoduché PWM technologie (pulzní šířková modulace).

V případě potřeby zastavení vozíku se motor přepne do režimu generátoru a brzdění je v podstatě zajištěno magnetickými poli kotvy, která jsou rovněž seřízena, čímž je dosaženo brzdění téměř až do úplného zastavení vozidla. Mimochodem, na jeho střeše je umístěna hlavní část řídicí tranzistorově-pulzní elektroniky trolejbusu.

V procesu zastavení moderního trolejbusu systém funguje obnovení energie… To znamená, že energie generovaná trakčním motorem v generátorovém režimu při brzdění se vrací do kontaktní sítě a může být znovu využita jak pro potřeby elektromobilů napájených paralelně z této sítě, tak pro napájení zařízení na samotném trolejbusu (hydraulické volant, topný systém atd.) Pokud trolejbus projede pod šipkou, pak reostatické brzdění.

Téměř celý pohon trolejbusu se skládá z několika částí:

• páry pantografů;

• jistič;

• IGBT řídicí jednotka;

• regulační schéma;

• ovladač pohybu a brzdy;

• blok reostatů;

• tlumivka pro potlačení rušení;

• panelový počítač nebo přepínací modul pro připojení k externímu počítači.

Pomocí panelu nebo externího počítače se provádí diagnostika trakčního motoru trolejbusu, kontrolují se parametry jeho provozu, v případě potřeby se mění nastavení mikroprocesorový ovladač… Všechny provozní parametry a aktuální stav trakčního pohonu jsou uloženy digitálně.

Následuje několik modelů řídicích systémů za svodovými proudy a mít vhodný ochranný systém – automatické odpojení od sítě. Volitelně může být přítomen i zde počítadlo energie spotřebované na pohyb a rekuperované během zastavení.

Za zmínku stojí samostatně elektronika ochrany vozíku, která slouží ke zvýšení bezpečnosti cestujících. Například trolejbus se nepohne, když jsou dveře pro cestující otevřené nebo když v brzdovém systému není vzduch.