Рабочие моменты. Большой блог про трамвай
Как многие из Вас знают, кроме колупания в Москвиче я ещё и работаю в трамвайном депо. Поэтому, думаю, Вам будет интересно немного узнать из первых рук про специфику такого транспорта.
Итак. Расскажу немного о вождении 🙂 Первое, что очень сильно удивляет — после того как "почувствовал" трамвай, его можно прогнозируемо остановить. Огромная тяжеленная железяка (вес пустого одновагонного трамвая около 20 тонн, полного — 35 и более) реально слушается каждого твоего движения и при небольшой сноровке его можно остановить с точностью до нескольких сантиметров. Экстренный тормозной путь загруженного трамвая со скорости 20км/ч — 5.5 метров, 40км/ч — 12 метров. Это только тормозной путь, без учёта времени реакции водителя и нажатия на педаль. Т.е. "остановочный" путь ещё больше!
В обычном трамвае (классический чешский или усть-катавский вагон, которых на улицах бывшего СССР до сих пор подавляющее большинство) три вида тормозов:
1. Электродинамический: двигатели переводятся в генераторный режим и отдают электроэнергию обратно в контактную сеть либо рассеивают её на реостатах. Действует на скоростях более 2-7км/ч в зависимости от типа тягового оборудования и является основным и наиболее эффективным на больших скоростях
2. Механический: барабанный или дисковый. Предназначен исключительно для остановки и фиксации вагона на месте. Обычно представляет собой механические тяги и электромагнитные соленоиды, работающие по "обратному" принципу — подача напряжения на соленоиды распускает колодки, а снятие — затягивает. На скоростях выше 20-25км/ч остановить исключительно колодками сложно даже пустой вагон.
3. Магниторельсовый: Четыре мощных электромагнита "прилипают" к рельсам и давят на них с усилием 5-7 тонн. На скоростях до 20-25км/ч позволяют остановить вагон практически мгновенно, на бОльших скоростях малоэффективен.
Ещё трамвай штука очень динамичная. Разгон до 60км/ч пустого вагона всего 8-12 секунд! По сути, разгонно-тормозные характеристики серьёзно ограничены коэффициентом сцепления. Трамвай очень экономичен благодаря малой силы трения (железного колеса о железный рельс), но за это приходится серьёзно платить в сырую погоду. Капли воды смешиваются с пылью и превращают рельсы в невероятно скользкую вещь. Даже незначительные тормозные усилия приводят к срыву в юз и тормозной путь внезапно увеличивается вдвое-втрое (!). Именно поэтому в такую погоду на уклонах трамваи держат серьёзные дистанции друг от друга и спускаются едва ли не со скоростью пешехода.
Водителей трамвая не просто обучают, а "дрессируют" предвидеть обстановку вокруг рельс. Трамвай имеет преимущество по факту во всех ситуациях, кроме двух: знака "уступи дорогу" и красного сигнала светофора. Но даже имея преимущество, грамотный водитель всегда заранее снижает скорость при проезде мест с ограниченной видимостью, скопления машин либо если видит приближающийся к переезду автомобиль.
На тему грамотного вождения трамвая ещё в 30-х годах прошлого века была написана замечательная книга, не утратившая актуальности до сих пор. В ней детально описано, как правильно и безаварийно вести вагон. Если кому интересно — можете скачать здесь, и на этом первая статья в большом трамвайном блоге завершена. Пишите в комментариях, интересна ли эта тема, и стоит ли продолжать.
Тяговый двигатель. Назначение, устройство, неисправности.
На наших трамваях применяются двигатели ДК 259 мощностью 45-50-кВт, и имеющие номинальное напряжение 275 В, на вагоне работают парой.
Преобразовать электрическую энергию постоянного тока в механическую, необходимую для приведения в движение трамвай.
Составные части: корпус цилиндрический, подшипниковые щиты, якорь, коллектор, главные и добавочные полюса с катушками, щеткодержатели со щетками, вентилятор и подшипники. Неподвижный остов, на котором укреплены две части двигателя. Он служит и магнитопроводом на остове болтами крепятся четыре главных и четыре добавочных полюса с обмотками, два или четыре кронштейна для крепления щеткодержателей, в которые вставляют угольные щетки, подшипниковые щиты с подшипниками. Назначение главных полюсов — создание магнитного поля, необходимого для взаимодействия с ним проводников якоря, по которым протекает ток. Магнитное поле добавочных полюсов содействует ослаблению искрения щеток. Угольные щетки, имея скользящий контакт с коллектором, создают цепь от неподвижных проводников остова на обмотку якоря. Щеткодержатель состоит из литого или штампованного корпуса, пружин и нажимных пальцев, передающих усилие от пружин на угольную щетку. Вращающая часть двигателя — якорь, который состоит из сердечника, обмотки, коллектора, и вала, пакет якорных листов. В этот пакет укладывается обмотка выполненная из медной шинки. Медная шинка изолированная и удерживается в позах якоря при клиньев. Коллектор служит для передачи тока от щетки к проводникам якоря. Он состоит из медных пластин (ламели), изолированных друг от друга и от сердечника миканитовыми пластинами и конусами. Контактную поверхность коллектора протачивают на станке и шлифуют. Со стороны сердечника ламели снабжены выступами «петушками», в которые впаивают концы проводников обмотки якоря. Внутренняя часть ламелей выполнена в форме «ласточкина хвоста», что позволяет скреплять их при сборке коллектора. Подшипники смазываются густой смазкой, где вращается вал якоря.
Неисправности основные:
а) Замыкание обмотки катушек на корпус.- Перегрев двигателя вследствие перегрузки
б) Замыкание обмотки якоря на сердечник якоря или витков обмотки друг с другом. Попала вода в двигатель из-за неплотно закрытых люков или из-за неправильного вождения поезда по путям, залитым водой.
в) Застопоривание подшипников. Неправильный монтаж подшипника; несоблюдение скорости при проезде спец. частей пути.
г) Поломка вала якоря. Резкое трогание и торможение; резкое включение с толчками
д) Выжиги на коллекторе, усиленный износ угольных щеток. Частый проезд с неотключенными двигателями участковых изоляторов или участков, где токоприемник отходит от контактного провода и искрит.
ПРИ ПОМОЩИ КАКОГО АППАРАТА ПРОИСХОДИТ АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ РАБОТЫ ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ
Для управления работой тяговых двигателей в процессе пуска, торможения и при ослаблении поля тяговых эл.двигателей, служит групповой реостатный контроллер. Эти операции происходят с помощью кулачковых элементов силовой цепи типа КЭ-47 с дугогашением. Число силовых кулачковых элементов-22. Низковольтные цепи обслуживают КЭ-42, которых 13 штук.
Состоит из 3-х рам, связанных несущими угольниками. На рамках установлен кулачковый вал с шайбами для привода в действие кулачковых элементов, закрепленных на рейках. Передача крутящегося момента от эл.двигателя осуществляется 2-х ступенчатым редуктором. Кулачковый вал останавливается и фиксируется на позициях с помощью электрического тормоза серводвигателя. Вращение вала реостатного контроллера осуществляется в одну сторону.
НАЗНАЧЕНИЕ И СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДА ДВЕРЕЙ
Применяется в качестве двигателя привода дверей. Работает от напряжения 24 В с самовентиляцией. Двигатель последовательного возбуждения. Реверсирование двигателя достигается изменением направления тока в обмотке возбуждения.
Составные части: корпус (остов), якорь, коллектор, обмотка якоря, щеткодержатели со щетками, крышки с подшипниками, сердечники полюсов с катушками.
Тема №5
Пусковые и тормозные устройства.
Сопротивление типа КФ-38: назначение, устройство, неисправности.
Сопротивление (резисторы)
Сопротивление предназначено для ограничения тока в электрических цепях.
— По своему назначению делятся на: пусковые, тормозные, регулировочные, добавочные и др.
— Пусковые сопротивления включаются в цепь якоря двигателя для снижения пускового тока.
— При динамическом торможении вырабатываемая электроэнергия гасится на R, которое называются тормозными.
— На вагонах часто одни и те же сопротивления используются в обоих режимах (называются пускотормозными)
— R устанавливается в цепях параллельной обмотки двигателя называются регулировочными или шунтовыми.
— В цепях снижения напряжения, подводимого к катушке аппаратам или обмотки возбуждения двигателя, применяется добавочное сопротивление.
— Для уменьшения перенапряжения, при размыкании электрических цепей в обмотках возбуждения электродвигателей применяются разрядные сопротивления.
Применяемый в пусковых и тормозных сопротивлениях КФ элемент состоит:
— из спирали, намотанной на ребристый изолятор;
— изолятор закреплен на метал. Держатель;
— к концу спирали приварена латунная пластина, выполняющая роль наконечника;
— спираль представляет собой фехралевую ленту, ставится на ребро;
— железо, алюминий, хром составляют фехралевую ленту
На нашем вагоне КФ собраны 2 ящика:
Пускотормозной КФ 38 В1
Тормозной КФ 38 Б6
— Оба состоят из 14 элементов, расположенных в 2 ряда
— Закреплены на изолированных шпильках, к вагону подвешиваются ч/з изоляторы
— t нагрева до 450◦
В силовых цепях в качестве регулировочных и разрядных R-й применяются элементы типа СР 200
— из фарфорового цилиндрического изолятора
— с винтовой канавкой
— в канавку укладывается фехралевая проволока
— к концам, которой припаяны выводные концы
-по мере необходимости устанавливают промежуточный контакт в виде хомута
На нашем вагоне это ящик ЯС-30Д состоящий из 15 элементов.
сопротивления закреплены на шпильках изолированных, крепятся к кузову вагона через изоляторы.
В цепях управления и во вспомогательных цепях применяются R типа ПЭ-75
— Нихромовую проволоку наматывают на гладкий теплоемкий цилиндр
— и при высокой температуре накрывают стекловидной эмалью,
— которая фиксирует витки, и одновременно являются изолятором
-для регулировочного хомута оставляют открытую дорожку
Неисправности для всех:
1.Нарушена целостность изолятора, что ведет к перемыканию витков.
2.Пробивает изоляцию шпилек, что ведет к короткое замыкание на корпус.
Тема №6
Контакторы и реле.
ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры.
Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право.
ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между.
Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.).
Какие двигатели используются в трамваях?
На вагонах Tatra-Т3 установлены тяговые электродвигатели ТЕ-022 последовательного возбуждения с независимым подвешиванием (по одному на каждую ось вагона) . До 1966 года на вагоны устанавливались электродвигатели ТМ-022, аналогичные по конструкции, но с низшим классом изоляции. Электродвигатели ТМ-022 и ТЕ-022 имеют систему принудительной вентиляции: на валу мотор-генератора установлены два вентилятора, которые засасывают воздух из атмосферы через жалюзи в левой стенке вагона и направляют по вентиляционным желобам. При этом один воздушный поток охлаждает ускоритель, а другой – тяговые электродвигатели.
Вращающий момент от тяговых электродвигателей к колесным парам передается карданным валом и редуктором моста. На вагонах Tatra-Т3 устанавливались редукторы нескольких типов: двухступенчатый с равнинной передачей – для маршрутов с равнинным профилем пути; двухступенчатый с горной передачей – для маршрутов со сложным профилем пути; одноступенчатый с гипоидной передачей – для маршрутов с уклоном до 80 ‰. Карданные валы вагонов Tatra-Т3 выполнены с резиновыми упругими вставками.
Какой двигатель в трамвае
> . двигатель переменного тока (асинхронный) гораздо проще по конструкции, дольше служит, практически не требует техобслуживания по сравнению с традиционными коллекторными двигателями пост.тока.
. но, увы, в отличие от двигателя постоянного тока, имеет ограниченный диапазон плавного изменения скорости. Разве нет?
> . но, увы, в отличие от двигателя постоянного тока, имеет ограниченный диапазон плавного изменения скорости. Разве нет?
Обороты регулируются в любых пределах изменением частоты питающего тока. Лет 20-30 назад это было непреодолимым препятствием, и в учебниках того времени зачастую писали об асинхронных движках как о нерегулируемых. С использованием полупроводниковой техники создать систему управления с изменением частоты стало элементарно.
> > . но, увы, в отличие от двигателя постоянного тока, имеет ограниченный диапазон плавного изменения скорости. Разве нет?
>
> Обороты регулируются в любых пределах изменением частоты питающего тока.
Зато при изменении частоты питающего тока асинхронного двигателя как в большую, так и в меньшую сторону от номинальной, ухудшается КПД. Кроме того, коллекторный двигатель (особенно работающий на постоянном токе) имеет почти идеальную для транспорта тяговую характеристику. Асинхронный же двигатель имеет иную зависимость развиваемой мощности и оборотов в зависимости от нагрузки, значительно хуже подходящую для приведения в движение транспорта. А при изменении частоты питания параметры изменяются еще более непредсказуемым образом. Хотя, при
использовании микропроцессорного управления, может быть и можно приблизить по механическим характеристикам асинхронный двигатель к коллекторному. Без электроники же в
ряд ли возможно использовать асинхронный двигатель в качестве тягового.
Что же касается контактной сети переменного тока — то это даже странно, почему она не получила распространение? Какая разница, где выпрямлять ток, на подстанции или на вагоне (на троллейбусе)? Зато можно отказаться от всевозможных умформеров и т.п. — достаточно поставить обыкновенный трансформатор. И вспомогательные машины (двери, компрессоры, вентиляторы и т.п.) в таком случае можно сделать асинхронными.
> Какие двигатели используются сейчас в трамваях (от постоянного или переменного тока)?
Правильно девайс, о котором идет речь, вообще-то, называется не трамваем, а трамвайным вагоном. Разница та же, что между метрополитеном и метровагоном (метропоездом).
>Кроме того, коллекторный двигатель (особенно работающий на постоянном токе) имеет почти идеальную для транспорта тяговую характеристику. Асинхронный же двигатель имеет иную зависимость развиваемой мощности и оборотов в зависимости от нагрузки, значительно хуже подходящую для приведения в движение транспорта. А при изменении частоты питания параметры изменяются еще более непредсказуемым образом.
К сожалению, это все так.
> Хотя, при использовании микропроцессорного управления, может быть и можно приблизить по механическим характеристикам асинхронный двигатель к коллекторному. Без электроники же вряд ли возможно использовать асинхронный двигатель в качестве тягового.
Это одна из основных причин, почему в СССР асинхронный привод рактически не используется.
> Что же касается контактной сети переменного тока — то это даже странно, почему она не получила распространение? Какая разница, где выпрямлять т
ок, на подстанции или на вагоне (на троллейбусе)? Зато можно отказаться от всевозможных умформеров и т.п. — достаточно поставить обыкновенный трансформатор. И вспомогательные машины (двери, компрессоры, вентиляторы и т.п.) в таком случае можно сделать асинхронными.
Причина ровно одна — сохранение обратной совместимости. При переходе на перем.ток придется менять все вагоны в городе, что весьма дорого. Правда, такой эксперимент можно поставить, например, в Пресненской сети — она изолирована, и ближайшие 5 лет (если по-хорошему; при нынешних темпах замены Татры там еще прослужат лет 10) там предстоит замена всего подвижного состава.