Com funciona i funciona el troleibús

Els habitants de moltes ciutats estan tan acostumats a anar amb troleibusos que gairebé no pensen en el fet que en aquests moments utilitzen un mitjà de transport ecològic i força econòmic, una cosa així com un cotxe elèctric multiplaça. Mentrestant, el dispositiu d'un troleibús no és menys interessant que el dispositiu, per exemple, d'un tramvia. Aprofundim una mica més en aquest tema.

El troleibús modern té una part elèctrica força complexa. El seu sistema de control es basa en semiconductors controlats per un microprocessador, que treballen conjuntament amb la suspensió d'aire, el sistema ABS i interactuen estretament amb totes les parts del complex sistema d'informació electrònica. Això inclou la possibilitat de moviment autònom, sistema de regulació del microclima, etc.

Així, el troleibús d'avui és un vehicle públic urbà de ple dret que compleix tots els requisits de seguretat, confort i eficiència.

L'evolució del troleibús es va desenvolupar gradualment, gairebé de la mateixa manera que per als autobusos.És fàcil suposar que les estructures de carrosseria dels primers trolebusos i el seu xassís es basaven originàriament en autobusos de planta baixa com Bogdan-E231, MAZ-203T i altres. Tanmateix, el troleibús va aparèixer molt més tard. I els cotxes urbans moderns com Electron-T191 i AKSM-321, per exemple, es van desenvolupar immediatament com a troleibusos. Però encara es pot rastrejar la continuïtat del cos de model a model.

El progenitor del troleibús a finals del segle XIX:

Fins i tot des de l'època de la Unió Soviètica, aquest vehicle des de la catenària a través de carros es va convertir en un costum es subministra una tensió constant de 550 volts… Aquest és l'estàndard. En aquestes condicions, un troleibús completament carregat pot assolir una velocitat d'uns 60 km/h en una carretera plana.

L'accionament de tracció estava pensat originalment per al trànsit urbà, per tant limita la velocitat màxima a 65 km/h, però fins i tot a aquesta velocitat, el vehicle pot maniobrar fàcilment a 4,5 metres d'un costat o l'altre de la línia de contacte. Ara centrem la nostra atenció en els components elèctrics d'aquest extraordinari vehicle.

La unitat principal del troleibús és motor de tracció… En la versió clàssica ho és motor de corrent continu: bastidor cilíndric, armadura amb bloc de recollida de raspalls, pals, protectors extrems i ventilador.

La majoria dels motors de carro de corrent continu són en sèrie o compostos. Els motors amb control de transistor o tiristor només funcionen amb un sistema d'excitació en sèrie.

D'una manera o altra, els motors de tracció de troleibús són màquines de corrent continu força impressionants, dissenyades per a una potència d'uns 150 kW i que requereixen un convertidor de corrent continu addicional per a un funcionament estable normal.El propi motor pot pesar al voltant d'una tona i consumir un corrent d'uns 300 A amb un parell d'eix de funcionament superior a 800 N * m (a una velocitat de l'eix de 1650 rpm).

Alguns dels models de troleibusos moderns porten Motors de tracció asíncrons de CA accionats per convertidors de tracció de CA dedicats… Els motors d'aquest tipus són menys voluminosos, a més, més potents, no requereixen manteniment regular (en comparació amb els motors de col·lector).

Però aquests motors en necessiten d'especials convertidor de semiconductors... El propi motor pot tenir un parell de sensors de velocitat que es munten a l'eix. La majoria dels motors de tracció de CA asíncrons funcionen amb 400 V, tenen un rotor de gàbia d'esquirol i un bobinat d'estator trifàsic amb una connexió clàssica "en estrella".

El motor sol estar situat a la part posterior de la carrosseria del troleibús. Al seu eix motriu hi ha una brida, amb l'ajuda de la qual es realitza una transmissió mecànica a través de l'eix cardan fins a l'eix motriu a través de l'engranatge motriu.

La carcassa del motor està completament aïllada del cos, de manera que les altes tensions no poden arribar a les seves parts conductores. Això s'assegura pel fet que la brida està feta de material aïllant i el muntatge del motor als suports mai es completa sense mànigues aïllants.

El modern motor de tracció del troleibús és accionat per un sistema de control de pols de transistor de transistors IGBT, que es considera més perfecte que el tiristor i fins i tot més circuits de reòstat.

El sistema conté una secció de commutació per connectar un ordinador de diagnòstic amb la finalitat d'ajustar i regular el circuit de control del motor, així com per controlar l'estat de l'equip de tracció en el seu conjunt. Un sistema de control d'aquest tipus és el més econòmic pel que fa al consum energètic, i també proporciona l'arrencada i l'acceleració sense contacte del vehicle sense pèrdues d'energia innecessàries, com seria el cas d'un sistema de reòstat.

Com a resultat, el control competent del motor de tracció proporciona el troleibús arrencada suau, regulació de velocitat sense pressions i frenada fiable. Una tensió de pols ajustable amb un corrent d'induït d'uns 50 A permet que el troleibús es mogui sense problemes, independentment de la presència de joc en les seves transmissions mecàniques.

El control de velocitat s'obté de forma continuada també a causa de la possibilitat de debilitar el corrent de la bobina de camp quan la velocitat del vehicle arriba als 25 km / h. Quan es frena, també s'utilitza un corrent ajustable, això s'anomena frenada dinàmica.

El carro posterior té un límit de velocitat no superior a 25 km/h, gràcies a l'electrònica, la parada té prioritat sobre l'arrencada. Si cal, és possible canviar la polaritat de treball dels pantògrafs.

Directament sistema de troleibús transistor-pols funciona de la següent manera. Prement el pedal s'activa Sensor Hall, el nivell de senyal analògic del qual està directament relacionat amb l'angle de posició actual del pedal.

Aquest senyal es converteix en digital i, ja en format digital, s'alimenta al controlador del microprocessador de la unitat de tracció, des d'on s'envien les ordres al quadre de comandament del conductor. transistors de potència.

Els controladors dels transistors de potència, al seu torn, regulen el corrent dels transistors de potència en funció de les ordres procedents del controlador del microprocessador de la unitat de tracció. La tensió de control dels controladors és una tensió baixa (varia de 4 a 8 volts) i és el seu valor el que determina el corrent de funcionament dels bobinatges del motor de tracció.

Ho heu endevinat, els transistors de potència serveixen aquí Contactors semiconductorscontrolat per tensió, només a diferència d'un contactor convencional, aquí el corrent pot canviar molt, molt sense problemes. Per tant, no hi ha necessitat de reòstats, prou senzill Tecnologia PWM (modulació d'amplada de pols).

Si s'ha d'aturar el carro, el motor passa al mode generador i la frenada és proporcionada essencialment pels camps magnètics de l'induït, que també s'ajusten, per tant, la frenada s'aconsegueix gairebé fins a una parada completa del vehicle. Per cert, la part principal de l'electrònica de transistor-pols de control del troleibús es troba al seu sostre.

En el procés d'aturar un troleibús modern, el sistema funciona recuperació energètica… Això vol dir que l'energia generada pel motor de tracció en mode generador durant la frenada es retorna a la xarxa de contactes i es pot reutilitzar tant per a les necessitats de vehicles elèctrics alimentats en paral·lel des d'aquesta xarxa com per alimentar els dispositius del mateix troleibús (hidràulic). volant, sistema de calefacció, etc.) Si el troleibús passa per sota de la fletxa, aleshores frenada reostàtica.

Gairebé la totalitat de la conducció d'un troleibús consta de diverses parts:

• parells de pantògrafs;

• tallacircuits;

• Unitat de control IGBT;

• règim regulador;

• controlador de moviment i fre;

• bloc de reòstats;

• asfixia per suprimir interferències;

• ordinador del panell o mòdul de commutació per connectar-se a un ordinador extern.

Amb l'ajuda d'un panell o un ordinador extern, es realitzen diagnòstics del motor de tracció del troleibús, es revisen els paràmetres del seu funcionament, es canvien els paràmetres si cal controlador de microprocessador… S'emmagatzemen tots els paràmetres de funcionament i l'estat actual de l'accionament de tracció digitalment.

A continuació es mostren alguns models de sistemes de control darrere dels corrents de fuga i disposar d'un sistema de protecció adequat: desconnexió automàtica de la xarxa. Opcionalment, també pot estar present aquí comptador d'energia consumida per al moviment i recuperada durant la parada.

Val la pena esmentar per separat electrònica de protecció del carro, que serveix per millorar la seguretat dels viatgers. Per exemple, un troleibús no es mourà quan les portes dels passatgers estiguin obertes o no hi hagi aire al sistema de fre.