Como o trólebus funciona e funciona

Os moradores de muitas cidades estão tão acostumados a andar de trólebus que mal pensam no fato de que neste momento estão usando um meio de transporte ecológico e bastante econômico, algo como um carro elétrico multilugares. Enquanto isso, o dispositivo de um trólebus não é menos interessante do que o dispositivo de, digamos, um bonde. Vamos mergulhar um pouco mais fundo neste tópico.

O trólebus moderno possui uma parte elétrica bastante complexa. Seu sistema de controle é baseado em semicondutores controlados por um microprocessador, trabalhando em conjunto com suspensão a ar, sistema ABS e interagindo intimamente com todas as partes do complexo sistema eletrônico de informações. Isso inclui a possibilidade de movimento autônomo, sistema de regulação do microclima, etc.

Assim, o trólebus de hoje é um veículo público urbano completo que atende a todos os requisitos de segurança, conforto e eficiência.

A evolução do trólebus se desenvolveu gradualmente, quase da mesma forma que para os ônibus.É fácil supor que as estruturas da carroceria dos primeiros trólebus e seus chassis foram originalmente baseados em ônibus de piso baixo, como Bogdan-E231, MAZ-203T e outros. No entanto, o próprio trólebus apareceu muito mais tarde. E carros urbanos modernos como Electron-T191 e AKSM-321, por exemplo, foram imediatamente desenvolvidos como trólebus. Mas a continuidade do corpo de modelo para modelo ainda pode ser rastreada.

O progenitor do trólebus no final do século 19:

Mesmo desde a época da União Soviética, este veículo da catenária através de carroças tornou-se um costume uma tensão constante de 550 volts é fornecida… Esse é o padrão. Nessas condições, um trólebus totalmente carregado pode atingir uma velocidade de cerca de 60 km/h em uma estrada plana.

O acionamento de tração foi originalmente planejado para tráfego urbano, portanto limita a velocidade máxima a 65 km / h, mas mesmo nessa velocidade, o veículo pode manobrar facilmente em 4,5 metros de um lado ou de outro da linha de contato. Agora vamos voltar nossa atenção para os componentes elétricos deste notável veículo.

A unidade principal do trólebus é motor de tração… Na versão clássica é motor DC: estrutura cilíndrica, armadura com bloco coletor de escovas, postes, tampas e ventilador.

A maioria dos motores de carrinho DC são em série ou compostos. Motores com controle de transistor ou tiristor só funcionam com um sistema de excitação em série.

De uma forma ou de outra, os motores de tração de trólebus são máquinas DC bastante impressionantes, projetadas para uma potência de cerca de 150 kW e requerem um conversor DC adicional para operação estável normal.O próprio motor pode pesar cerca de uma tonelada e consumir uma corrente de cerca de 300 A com um torque operacional do eixo de mais de 800 N * m (a uma velocidade do eixo de 1650 rpm).

Alguns dos modelos de trólebus modernos levam Motores de tração assíncronos CA acionados por conversores de tração CA dedicados… Os motores deste tipo são menos volumosos, além disso, mais potentes, não requerem manutenção regular (em comparação com os motores coletores).

Mas esses motores precisam de motores especiais conversor de semicondutor… O próprio motor pode ter um par de sensores de velocidade montados no eixo. A maioria dos motores de tração CA assíncronos são alimentados por 400 V, possuem um rotor de gaiola de esquilo e um enrolamento de estator trifásico com uma conexão "estrela" clássica.

O motor geralmente está localizado na parte traseira da carroceria do trólebus. Em seu eixo de acionamento existe um flange, com o auxílio do qual é realizada uma transmissão mecânica através do eixo cardan para o eixo de acionamento através da engrenagem de acionamento.

A carcaça do motor é completamente isolada do corpo, portanto, altas tensões não podem atingir suas partes condutoras. Isso é garantido pelo fato de que o flange é feito de material isolante e a montagem do motor nos suportes nunca é completa sem mangas isolantes.

O moderno motor de tração de trólebus é acionado por um sistema de controle de pulso de transistor de transistores IGBT, que é considerado mais perfeito que os circuitos tiristores e ainda mais reostatos.

O sistema contém uma seção de comutação para conectar um computador de diagnóstico com a finalidade de ajustar e regular o circuito de controle do motor, bem como para monitorar a condição do equipamento de tração como um todo. Esse sistema de controle é o mais econômico em termos de consumo de energia, além de proporcionar partida e aceleração sem contato do veículo sem perdas desnecessárias de energia, como seria o caso de um sistema de reostato.

Como resultado, o controle competente do motor de tração fornece ao trólebus arranque suave, regulação da velocidade sem impulsos e travagem fiável. Uma tensão de pulso ajustável com uma corrente de armadura de cerca de 50 A permite que o trólebus se mova suavemente, independentemente da presença de folga em suas transmissões mecânicas.

O controle de velocidade é obtido continuamente também devido à possibilidade de enfraquecer a corrente da bobina de campo quando a velocidade do veículo atinge 25 km / h. Ao frear, também é usada uma corrente ajustável - isso é chamado frenagem dinâmica.

O carrinho traseiro tem um limite de velocidade não superior a 25 km/h. Graças à eletrônica, a parada tem prioridade sobre a partida. Se necessário, é possível alterar a polaridade de trabalho dos pantógrafos.

Diretamente sistema trólebus transistor-pulso funciona da seguinte forma. Pressionar o pedal ativa sensor de salão, cujo nível de sinal analógico está diretamente relacionado ao ângulo de posição atual do pedal.

Este sinal é convertido para digital e, já em formato digital, é alimentado ao controlador microprocessado da unidade de tração, de onde são enviados comandos para o painel do motorista transistores de força.

Os drivers dos transistores de potência, por sua vez, regulam a corrente dos transistores de potência dependendo dos comandos vindos do controlador microprocessado da unidade de tração. A tensão de comando dos drivers é de baixa tensão (varia de 4 a 8 volts) e é seu valor que determina a corrente de operação dos enrolamentos do motor de tração.

Você adivinhou, transistores de potência servem aqui contatores semicondutorestensão controlada, apenas ao contrário de um contator convencional, aqui a corrente pode mudar muito, muito suavemente. Portanto, não há necessidade de reostatos, simples o suficiente tecnologia PWM (modulação por largura de pulso).

Se for necessário parar o carrinho, o motor é colocado em modo gerador e a travagem é essencialmente assegurada pelos campos magnéticos da armadura, que também são ajustados, conseguindo-se assim uma travagem quase até à paragem total do veículo. A propósito, a parte principal da eletrônica de pulso do transistor de controle do trólebus está localizada em seu teto.

No processo de parar um trólebus moderno, o sistema funciona recuperação de energia… Isso significa que a energia gerada pelo motor de tração em modo gerador durante a frenagem é devolvida à rede de contato e pode ser reutilizada tanto para as necessidades de veículos elétricos alimentados em paralelo a partir desta rede quanto para alimentar os dispositivos do próprio trólebus (hidráulico volante, sistema de aquecimento, etc.) Se o trólebus passar sob a seta, então frenagem reostática.

Quase todo o acionamento de um trólebus consiste em várias partes:

• pares de pantógrafos;

• disjuntor;

• unidade de controle IGBT;

• esquema regulatório;

• controlador de movimento e freio;

• bloco de reostatos;

• estrangulamento para suprimir a interferência;

• computador de painel ou módulo de comutação para conectar a um computador externo.

Com a ajuda de um painel ou computador externo, são realizados diagnósticos do motor de tração do trólebus, revisam-se os parâmetros de sua operação, alteram-se as configurações, se necessário controlador de microprocessador… Todos os parâmetros operacionais e o estado atual do acionamento de tração são armazenados digitalmente.

A seguir estão alguns modelos de sistemas de controle atrás das correntes de fuga e ter um sistema de proteção adequado — desconexão automática da rede. Opcionalmente, também pode estar presente aqui contador de energia consumida para o movimento e recuperada durante a parada.

Vale a pena mencionar separadamente eletrônica de proteção de carrinho, que serve para melhorar a segurança dos passageiros. Por exemplo, um trólebus não se moverá quando as portas dos passageiros estiverem abertas ou se não houver ar no sistema de freio.