Как работи и работи тролейбусът

Жителите на много градове са толкова свикнали да карат тролейбуси, че едва ли се замислят върху факта, че в този момент използват екологичен и доста икономичен вид транспорт, нещо като многоместен електрически автомобил. Междувременно устройството на тролейбус е не по -малко интересно от устройството на, да речем, трамвай. Нека да се потопим малко по -дълбоко в тази тема.

Съвременният тролейбус има доста сложна електрическа част. Неговата система за управление се основава на полупроводници, управлявани от микропроцесор, работещи заедно с въздушно окачване, ABS система и тясно взаимодействащи с всички части на сложната електронна информационна система. Това включва и възможността за автономно движение, система за регулиране на микроклимата и др.

По този начин днешният тролейбус е пълноправен градски обществен автомобил, който отговаря на всички изисквания за безопасност, комфорт и ефективност.

Еволюцията на тролейбуса се развива постепенно, почти по същия начин, както при автобусите. Лесно е да се предположи, че структурите на каросерията на първите тролейбуси и техните шасита първоначално са се основавали на нископодови автобуси като Богдан-Е231, МАЗ-203Т и други. Самият тролейбус обаче се появи много по -късно. А такива модерни градски автомобили като Electron-T191 и AKSM-321 например веднага бяха разработени като тролейбуси. Но приемствеността на тялото от модел на модел все пак може да бъде проследена.

Родоначалникът на тролейбуса в края на 19 век:

Още от времето на Съветския съюз стана обичай това превозно средство от контактната мрежа през колички се подава постоянно напрежение от 550 волта… Това е стандартът. При тези условия напълно натоварен тролейбус може да достигне скорост от около 60 км / ч по равен път.

Тяговото задвижване първоначално е било предназначено за градско движение, поради което ограничава максималната скорост до 65 км / ч. Но дори и при тази скорост превозното средство може лесно да маневрира в рамките на 4,5 метра в едната или другата страна на контактната линия. Сега нека насочим вниманието си към електрическите компоненти на това забележително превозно средство.

Основният агрегат на тролейбуса е тягови двигател… В класическата версия е така DC мотор: цилиндрична рамка, арматура с четкосъбиращ блок, стълбове, крайни щитове и вентилатор.

Повечето тролейбусни двигатели с постоянен ток са серийни или смесени. Двигателите с транзисторно или тиристорно управление работят само със серийна система за възбуждане.

По един или друг начин, тяговите двигатели на тролейбусите са доста впечатляващи машини с постоянен ток, проектирани за мощност от около 150 kW и изискващи допълнителен постоянен токов преобразувател за нормална стабилна работа. Самият двигател може да тежи около тон и да консумира ток от около 300 A с работен въртящ момент на вала над 800 N * m (при скорост на вала от 1650 об / мин).

Някои от моделите на съвременните тролейбуси носят асинхронни теглителни двигатели с променлив ток, управлявани от специални тягови преобразуватели с променлив ток… Двигателите от този вид са по -малко обемисти, освен това по -мощни, те не изискват редовна поддръжка (в сравнение с колекторните двигатели).

Но такива двигатели се нуждаят от специални полупроводников преобразувател… Самият двигател може да има двойка сензори за скорост, които са монтирани на вала. Повечето асинхронни теглителни двигатели с променлив ток се захранват от 400 V, имат ротор с катеричка и трифазна статорна намотка с класическа връзка «звезда».

Обикновено двигателят се намира в задната част на корпуса на тролейбуса. На задвижващия му вал има фланец, с помощта на който през карданния вал се осъществява механично предаване към задвижващата ос през задвижващата предавка.

Корпусът на двигателя е напълно изолиран от тялото, така че високите напрежения не могат да достигнат проводящите му части. Това се гарантира от факта, че фланецът е изработен от изолационен материал, а монтирането на двигателя върху скобите никога не е завършено без изолиращи втулки.

Съвременният тягови двигател на тролейбуса се задвижва от транзисторно-импулсна система за управление на IGBT транзистори, който се счита за по -съвършен от тиристорните и дори повече реостатни вериги.

Системата съдържа превключваща секция за свързване на диагностичен компютър с цел регулиране и регулиране на веригата за управление на двигателя, както и за наблюдение на състоянието на тяговото оборудване като цяло. Подобна система за управление е най -икономичната от гледна точка на консумацията на енергия, освен това тя осигурява безконтактно стартиране и ускорение на превозното средство без излишни загуби на енергия, както би било в система с реостат.

В резултат на това компетентният контрол на тяговия двигател осигурява тролейбуса плавен старт, регулиране на скоростта без бутане и надеждно спиране. Регулируемо импулсно напрежение с ток на котвата около 50 A позволява на тролейбуса да се движи плавно, независимо от наличието на люфт в механичните му предавания.

Контролът на скоростта се получава безстепенно също поради възможността за отслабване на тока на намотката на полето, когато скоростта на превозното средство достигне 25 км / ч. При спиране се използва и регулируем ток — това се нарича динамично спиране.

Задният тролейбус има ограничение на скоростта не повече от 25 км / ч. Благодарение на електрониката, спирането има приоритет пред стартирането. Ако е необходимо, е възможно да се промени работната полярност на токоприемниците.

Директно транзисторно-импулсна тролейбусна система работи както следва. Натискането на крачния педал се активира Датчик на Хол, нивото на аналоговия сигнал, от което е пряко свързано с текущия ъгъл на позицията на педала.

Този сигнал се преобразува в цифров и вече в цифров вид се подава към микропроцесорния контролер на тяговия агрегат, откъдето се изпращат команди към таблата на водача силови транзистори.

Драйверите на силовите транзистори от своя страна регулират тока на силовите транзистори в зависимост от командите, идващи от микропроцесорния контролер на тяговия блок. Управляващото напрежение на драйверите е ниско напрежение (варира от 4 до 8 волта) и именно неговата стойност определя работния ток на намотките на тяговия двигател.

Досещате се, захранващите транзистори служат тук полупроводникови контакториуправляван от напрежение, само за разлика от конвенционалния контактор, тук токът може да се променя много, много плавно. Следователно няма нужда от реостати, достатъчно проста PWM технология (широчинно импулсна модулация).

Ако тролейбусът трябва да се спира, тогава двигателят се превключва в режим генератор, а спирането по същество се осигурява от магнитните полета на котвата, които също се регулират.Така спирането се постига почти до пълно спиране на автомобила. Между другото, основната част от управляващата транзисторно-импулсна електроника на тролейбуса се намира на покрива му.

В процеса на спиране на модерен тролейбус системата работи възстановяване на енергия… Това означава, че енергията, генерирана от тяговия двигател в режим генератор по време на спиране, се връща в контактната мрежа и може да се използва повторно както за нуждите на електрически превозни средства, захранвани паралелно от тази мрежа, така и за захранване на устройствата на самия тролейбус ( хидравличен волан, отоплителна система и др.) Ако тролейбусът минава под стрелката, тогава реостатично спиране.

Почти цялото задвижване на тролейбус се състои от няколко части:

• двойки пантографи;

• прекъсвач;

• IGBT блок за управление;

• регулаторна схема;

• контролер за движение и спирачки;

• блок от реостати;

• дросел за потискане на смущенията;

• панелен компютър или комутационен модул за свързване към външен компютър.

С помощта на панел или външен компютър се извършва диагностика на тяговия двигател на тролейбуса, преглеждат се параметрите на неговата работа, настройките се променят, ако е необходимо микропроцесорен контролер… Съхраняват се всички параметри за работата и текущото състояние на тяговото задвижване цифрово.

Следват някои модели на системи за управление зад токовете на утечка и да имат подходяща система за защита — автоматично изключване от мрежата. По избор може да присъства и тук брояч на консумираната енергия за движение и възстановена по време на спиране.

Струва си да се спомене отделно тролейбусна защитна електроника, което служи за подобряване безопасността на пътниците. Например, тролейбус няма да се движи, когато вратите на пътниците са отворени или няма въздух в спирачната система.