Wie der Trolleybus funktioniert und funktioniert

Die Bewohner vieler Städte sind es so gewohnt, mit Trolleybussen zu fahren, dass sie kaum darüber nachdenken, dass sie derzeit ein ökologisches und recht wirtschaftliches Transportmittel nutzen, etwa ein mehrsitziges Elektroauto. Mittlerweile ist das Gerät eines Trolleybusses nicht weniger interessant als beispielsweise das Gerät einer Straßenbahn. Lassen Sie uns etwas tiefer in dieses Thema eintauchen.

Der moderne Trolleybus hat einen ziemlich komplexen elektrischen Teil. Sein Steuerungssystem basiert auf mikroprozessorgesteuerten Halbleitern, die mit der Luftfederung und dem ABS-System zusammenarbeiten und eng mit allen Teilen des komplexen elektronischen Informationssystems interagieren. Dazu gehören die Möglichkeit der autonomen Bewegung, ein Mikroklima-Regulierungssystem usw.

Somit ist der heutige Trolleybus ein vollwertiges städtisches öffentliches Fahrzeug, das alle Anforderungen an Sicherheit, Komfort und Effizienz erfüllt.

Die Entwicklung des Trolleybusses verlief schrittweise, fast auf die gleiche Weise wie bei Bussen.Es ist leicht anzunehmen, dass die Karosseriestrukturen der ersten Trolleybusse und deren Fahrgestelle ursprünglich auf Niederflurbussen wie Bogdan-E231, MAZ-203T und anderen basierten. Der Trolleybus selbst erschien jedoch erst viel später. Und moderne Stadtautos wie zum Beispiel Electron-T191 und AKSM-321 wurden sofort als Oberleitungsbusse entwickelt. Aber die Kontinuität des Körpers von Modell zu Modell lässt sich dennoch verfolgen.

Der Vorläufer des Trolleybusses im späten 19. Jahrhundert:

Schon seit der Zeit der Sowjetunion war dieses Fahrzeug von der Oberleitung bis zum Fuhrwerk zum Brauch geworden Es wird eine konstante Spannung von 550 Volt zugeführt… Das ist der Standard. Unter diesen Bedingungen kann ein voll beladener Trolleybus auf ebener Straße eine Geschwindigkeit von etwa 60 km/h erreichen.

Der Traktionsantrieb war ursprünglich für den Stadtverkehr gedacht und begrenzt daher die Höchstgeschwindigkeit auf 65 km/h. Aber auch bei dieser Geschwindigkeit kann das Fahrzeug problemlos bis auf 4,5 Meter auf die eine oder andere Seite der Kontaktlinie manövrieren. Wenden wir uns nun den elektrischen Komponenten dieses bemerkenswerten Fahrzeugs zu.

Die Haupteinheit des Trolleybusses ist Zugmaschine… In der klassischen Version ist es so Gleichspannungs Motor: zylindrischer Rahmen, Anker mit Bürstensammelblock, Pfosten, Lagerschilde und Lüfter.

Die meisten Gleichstrom-Trolleymotoren sind Reihen- oder Verbundmotoren. Motoren mit Transistor- oder Thyristorsteuerung funktionieren nur mit Reihenerregung.

Auf die eine oder andere Weise sind Trolleybus-Fahrmotoren recht beeindruckende Gleichstrommaschinen, die für eine Leistung von etwa 150 kW ausgelegt sind und für einen normalen stabilen Betrieb einen zusätzlichen Gleichstromwandler benötigen.Der Motor selbst kann etwa eine Tonne wiegen und einen Strom von etwa 300 A bei einem Betriebswellendrehmoment von über 800 N*m (bei einer Wellendrehzahl von 1650 U/min) verbrauchen.

Einige Modelle moderner Oberleitungsbusse tragen AC-Asynchron-Fahrmotoren, angetrieben von speziellen AC-Traktionsumrichtern… Motoren dieses Typs sind weniger sperrig, außerdem leistungsstärker und erfordern keine regelmäßige Wartung (im Vergleich zu Kollektormotoren).

Aber solche Motoren brauchen spezielle Halbleiterwandler… Der Motor selbst verfügt möglicherweise über ein Paar Geschwindigkeitssensoren, die auf der Welle montiert sind. Die meisten asynchronen Wechselstrom-Fahrmotoren werden mit 400 V betrieben, verfügen über einen Käfigläufer und eine dreiphasige Statorwicklung mit klassischer „Stern“-Schaltung.

Der Motor befindet sich normalerweise am Heck des Trolleybus-Aufbaus. Auf seiner Antriebswelle befindet sich ein Flansch, mit dessen Hilfe eine mechanische Übertragung über die Kardanwelle auf die Antriebsachse über das Antriebsrad erfolgt.

Das Motorgehäuse ist vollständig vom Gehäuse isoliert, sodass hohe Spannungen nicht an die leitenden Teile gelangen können. Dies wird dadurch gewährleistet, dass der Flansch aus Isoliermaterial besteht und die Montage des Motors auf den Konsolen ohne Isolierhülsen nie vollständig ist.

Der Antrieb des modernen Trolleybus-Fahrmotors erfolgt über ein Transistor-Impuls-Steuerungssystem von IGBT-Transistoren, die als perfekter gilt als Thyristor- und noch mehr Rheostatschaltungen.

Das System enthält einen Schaltabschnitt zum Anschluss eines Diagnosecomputers zur Einstellung und Regelung des Motorsteuerkreises sowie zur Überwachung des Zustands der gesamten Traktionsausrüstung. Ein solches Steuerungssystem ist hinsichtlich des Energieverbrauchs am wirtschaftlichsten und ermöglicht außerdem ein berührungsloses Starten und Beschleunigen des Fahrzeugs ohne unnötige Energieverluste, wie dies bei einem Rheostatsystem der Fall wäre.

Dadurch sorgt die kompetente Steuerung des Fahrmotors für den Trolleybus Sanfter Start, schubfreie Geschwindigkeitsregulierung und zuverlässiges Bremsen. Eine einstellbare Impulsspannung mit einem Ankerstrom von ca. 50 A ermöglicht eine reibungslose Bewegung des Trolleybusses, unabhängig vom Spiel in seinen mechanischen Getrieben.

Die Geschwindigkeitsregelung erfolgt stufenlos, auch aufgrund der Möglichkeit, den Erregerspulenstrom abzuschwächen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit 25 km/h erreicht. Beim Bremsen wird auch ein einstellbarer Strom verwendet – so genannt dynamisches Bremsen.

Für den Heckwagen gilt eine Geschwindigkeitsbegrenzung von maximal 25 km/h. Dank der Elektronik hat das Anhalten Vorrang vor dem Anfahren. Bei Bedarf besteht die Möglichkeit, die Arbeitspolarität der Stromabnehmer zu ändern.

Direkt Transistor-Puls-Obus-System funktioniert wie folgt. Durch Drücken des Fußpedals wird aktiviert Hallsensor, dessen analoger Signalpegel in direktem Zusammenhang mit dem aktuellen Pedalpositionswinkel steht.

Dieses Signal wird in ein digitales Signal umgewandelt und bereits in digitaler Form der Mikroprozessorsteuerung des Triebfahrzeugs zugeführt, von wo aus Befehle an das Armaturenbrett des Fahrers gesendet werden Leistungstransistoren.

Die Treiber der Leistungstransistoren wiederum regeln den Strom der Leistungstransistoren abhängig von den Befehlen, die von der Mikroprozessorsteuerung des Triebfahrzeugs kommen. Die Steuerspannung der Treiber ist eine Niederspannung (sie variiert zwischen 4 und 8 Volt) und ihr Wert bestimmt den Betriebsstrom der Wicklungen des Fahrmotors.

Sie haben es erraten, hier dienen Leistungstransistoren Halbleiterschützespannungsgesteuert, nur dass sich hier im Gegensatz zu einem herkömmlichen Schütz der Strom sehr, sehr sanft ändern kann. Daher ist ganz einfach kein Rheostat erforderlich PWM-Technologie (Pulsweitenmodulation).

Muss der Wagen angehalten werden, wird der Motor auf Generatorbetrieb umgeschaltet und die Bremsung erfolgt im Wesentlichen über die ebenfalls angepassten Magnetfelder des Ankers, sodass eine Bremsung nahezu bis zum völligen Stillstand des Fahrzeugs erreicht wird. Auf seinem Dach befindet sich übrigens der Hauptteil der Steuertransistor-Impulselektronik des Trolleybusses.

Beim Anhalten eines modernen Trolleybusses funktioniert das System Energierückgewinnung… Dies bedeutet, dass die vom Fahrmotor im Generatorbetrieb beim Bremsen erzeugte Energie in das Kontaktnetz zurückgeführt wird und sowohl für den Bedarf von parallel aus diesem Netz betriebenen Elektrofahrzeugen als auch für die Stromversorgung der Geräte am Trolleybus selbst (hydraulisch) wiederverwendet werden kann Lenkrad, Heizung usw.) Wenn der Trolleybus unter dem Pfeil hindurchfährt, dann rheostatisches Bremsen.

Fast der gesamte Antrieb eines Trolleybusses besteht aus mehreren Teilen:

• Stromabnehmerpaare;

• Leistungsschalter;

• IGBT-Steuergerät;

• Regulierungssystem;

• Bewegungs- und Bremssteuerung;

• Block von Rheostaten;

• Drossel zur Unterdrückung von Störungen;

• Panel-Computer oder Schaltmodul zum Anschluss an einen externen Computer.

Mit Hilfe eines Panels oder eines externen Computers wird eine Diagnose des Fahrmotors des Trolleybusses durchgeführt, die Parameter seines Betriebs überprüft und die Einstellungen bei Bedarf geändert Mikroprozessor-Controller… Alle Betriebsparameter und der aktuelle Zustand des Fahrantriebs werden gespeichert digital.

Im Folgenden sind einige Modelle von Steuerungssystemen aufgeführt hinter den Leckströmen und über ein entsprechendes Schutzsystem verfügen – automatische Trennung vom Netzwerk. Optional kann es auch hier vorhanden sein Zähler der für die Bewegung verbrauchten und beim Anhalten zurückgewonnenen Energie.

Es ist gesondert zu erwähnen Trolley-Schutzelektronik, was der Verbesserung der Fahrgastsicherheit dient. Beispielsweise fährt ein Trolleybus nicht, wenn die Fahrgasttüren geöffnet sind oder keine Luft im Bremssystem vorhanden ist.