Kolej     |     Tramwaje     |     Metro     |     Mapa sieci trakcyjnej     |     Symulator tramwaju NGT6

Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Fotorelacje     |     Książka Gości    


Tramwaje

Powrót

Napędy trakcyjne rezystancyjne:

Napęd rezystancyjny - rozrusznikowy:

Ten typ napędu stosowany był powszechnie w tramwajach produkowanych w XX wieku w Europie Środkowo - Wschodniej. Rozwiązanie tego napędu wywodzi się z konstrukcji opracowanej w Stanach Zjednoczonych z lat 20 tych ubiegłego wieku, zastosowanej w tramwajach PCC. Bo to właśnie w tamtym okresie Stany Zjednoczone wiodły prym w rozwoju komunikacji tramwajowej. Późniejsza (lata 50-te) ekspansja branży motoryzacyjnej doprowadziła do praktycznie całkowitego zniszczenia tramwajów w USA.

Główna zasada działania tego napędu oczywiście polega na sterowaniu rezystancją w obwodzie głównym i wytracaniu energii elektrycznej na opornikach w celu zwiększania prędkości. Różnica polega w układzie sterowania rezystancją. Zamiast styczników rozruchowych stosowanych w napędzie rezystancyjnym stycznikowym w tym systemie zastosowany jest jest rozrusznik komutatorowy bębnowy.

Rozrusznik składa się z bębna, w okół którego zlokalizowane są elementy oporowe. Wewnątrz bębna zabudowany jest pierścień zbiorczy styków. 99 kolejno ułożonych na obwodzie pierścienia zbiorczego styków, są odpowiednio powiązane z elementami oporowymi.

Kliknij aby powiększyć    Rozrusznik GBT-373 (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć    Elementy oporowe na obwodzie bębna rozrusznika

Kliknij aby powiększyć    Styki rozrusznika i pierścień zbiorczy

Kliknij aby powiększyć    Krzyżak z rolkami (opis na pow.)

Kliknij aby powiększyć    Rolka krzyżaka dociskającą styki do pierścienia zbiorczego


Kolejno dociskane do pierścienia zbiorczego styki (zwane też palcami) przez rolki obracającego się krzyżaka, powoduje odłączanie kolejnych oporników, czyli zmniejszanie rezystancji w obwodzie głównym (trakcyjnym), czyli w efekcie przyspieszanie tramwaju.
Obracający się krzyżak swoimi rolkami dociska do pierścienia zbiorczego po 3 styki jednocześnie.
Rozrusznik bębnowy zamontowany jest pod podłogą tramwaju w specjalnej stalowej skrzyni. Ułożony jest na płasko krzyżakiem do dołu.

Kliknij aby powiększyć    Widok rozrusznika z kanału rewizyjnego

Kliknij aby powiększyć    Skrzynia rozrusznika - widok z kanału rewizyjnego

Taka lokalizacja ma niekorzystną cechę z punktu widzenia chłodzenia elementów oporowych. Wymagane jest w tej konstrukcji zastosowanie chłodzenia wymuszonego przez zewnętrzne wentylatory tak, by nie doszło do przegrzania się rozgrzewających się do kilkuset stopni Celsjusza rezystorów. Praca tych wentylatorów jest głównym źródłem hałasu w tramwaju, często mylonym z odgłosem pracy silników trakcyjnych.
Poniższa fotografia przedstawia wirującą przetwornicę pokładową, która na swoich końcach ma zabudowane wentylatory ssąco - tłoczące, które toczą powietrze do chłodzenia silników trakcyjnych oraz właśnie elementów oporowych rozrusznika bębnowego.

Kliknij aby powiększyć    Przetwornica wirująca (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć    Kanały nawiewu powietrza na oporniki (opis na powiększeniu)



Ogólny schemat rozprowadzania schłodzonego powietrza w wagonie 105N/Na


W rozruszniku na jego wewnętrznych bębnach znajdują się również elementy rezystancji wybiegowej, oraz zestyki pomocnicze, działające na zasadzie krzywek umieszczonych na bębnie, po których ślizgają się łączniki, odpowiednio załączając lub rozłączając daną funkcję pod wpływem obracającego się bębna.
Zestyki służą do załączania pośrednich funkcji związanych z rozruchem / hamowaniem takich jak np. sterowanie przekaźnikami i stycznikami rozruchu / hamowania, obcego wzbudzania, itd.

Kliknij aby powiększyć    Krzywki na bębnie i łączniki (opis na powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć    Rozrusznik po demontażu krzyżaka z bębnami

Kliknij aby powiększyć    Krzyżaki z bębnami krzywkowymi


Krzyżak napędzany jest silniczkiem pilotującym (serwomotorem), zamontowanym w sąsiadującej z rozrusznikiem skrzyni aparatowej. Moment obrotowy z silnika przenoszony jest przez wałek napędowy do przekładni ślimakowej znajdującej się wewnątrz rozrusznika.

Poniżej zamieszczony jest film pokazujący prace rozrusznika bębnowego na stanowisku testowym (autor: transportszynowy.pl):




Kliknij aby powiększyć    Silnik pilotujący rozrusznika

Kliknij aby powiększyć    Wał napędowy krzyżaka od silnika do przekładni w rozruszniku

Kliknij aby powiększyć    Lokalizacja silnika pilotującego - wagon 105Na (opis na powiększeniu)


Silnik pilotujący krzyżaka rozrusznika sterowany jest przez Przekaźnik Samoczynnego Rozruchu (PSR). Jest to urządzenie mechaniczne działające na zasadzie wibracji styków. Głównymi jego elementami są cewki elektryczne takie jak: cewka prądowa, cewka regulacyjna, cewka wibracyjna styków, cewka wybiegowa. Rozruch w tramwajach z napędem rozrusznikowym realizowany jest samoczynnie. Motorniczy ustawiając nastawnik jazdy na danej pozycji rozruchu wzbudza działanie PSR. Przekaźnik ten z kolei poprzez sterowanie silnikiem pilotującym powoduje ruch krzyżaka w rozruszniku i w efekcie zmianę rezystancji w obwodzie głównym. PSR jednocześnie kontroluje wartość prądu jaką zasilane są silniki trakcyjne, tak aby nie przekroczyć wartości granicznych. Prędkość obrotowa krzyżaka jest tak dobierana przez PSR, aby silniki trakcyjne otrzymywały mniej więcej jednakową wartość prądu podczas trwania rozruchu. Umożliwia to płynny rozruch wagonu.
Czyli nawet jeżeli motorniczy ustawi nastawnikiem rozruch maksymalny to system sterujący będzie automatycznie sterował rezystancją w obwodzie głównym tak, aby zapewnić optymalny rozruch bez szarpnięć, poślizgów i przeciążeń silników z zachowaniem jednak prawidłowej dynamiki przyspieszania.
PSR reguluje zarówno rozruch, jak również hamowanie i jazdę z wybiegu.

Kliknij aby powiększyć    Przekaźnik Samoczynnego Rozruchu (mechaniczny)


W modernizowanych wagonach mechaniczny (cewkowy) PSR zastępuje się Przekaźnikiem Elektronicznego Rozruchu (PER).

Kliknij aby powiększyć    Przekaźnik Elektronicznego Rozruchu


Poniżej zamieszczony jest film pokazujący pracę rozrusznika wagonu PCC w odniesieniu do pozycji nastawnika jazdy i nastawnika hamowania oraz prędkości jazdy:




W tramwajach wyposażonych w przełączalny układ połączeń grup silników trakcyjnych (\ zobacz tutaj) po uruchomieniu rozruchu nastawnikiem jazdy przez motorniczego następuje połączenie silników trakcyjnych w układ szeregowy. Po odłączeniu wszystkich oporników rozruchowych - krzyżak rozrusznika na 25 styku - jazda szeregowa bezoporowa, następuje przełączenie grup silników na jazdę równoległą i w miarę przyspieszania wyłączanie kolejnych oporników rozruchowych, aż do osiągnięcia jazdy bezoporowej równoległej - krzyżak rozrusznika na 78 styku. Na tej pozycji tramwaj ma prędkość około 30 km/h.
Pozycje bezoporowe są najbardziej ekonomiczne, bo nie występują straty energii elektrycznej wytracanej wcześniej na opornikach - silniki trakcyjne są zasilane bezpośrednio niepięciem z sieci trakcyjnej.
W dalszej części rozruchu (styki 79-99) obracający się krzyżak załącza kolejno 4 stopnie zmniejszania strumienia magnetycznego uzwojeń stojanów silników trakcyjnych. Zmniejszanie strumienia magnetycznego zwane jest bocznikowaniem i realizowane jest przez boczniki indukcyjne.
Bocznikowanie polega na wyłączeniu z obwodu głównego części uzwojenia stojanów poprzez włączenie w ich obwód oporników i bocznika indukcyjnego. W wyniku tego następuje zmniejszenie strumienia magnetycznego uzwojeń stojanów silników trakcyjnych przez co zwiększa się prędkość obrotowa wirników. Tramwaj ma wtedy mały moment obrotowy lecz duże przyspieszenie.

Kliknij aby powiększyć    Skrzynia bocznika indukcyjnego


Jeżeli nastąpi przekroczenie maksymalnej wartości prądu jaką mogą być zasilone silniki trakcyjne nastąpi zadziałanie w zależności od typu pojazdu, albo styczników liniowych, albo wyłącznika szybkiego.
Przykładowo obwód główny klasycznego wagonu typu 105N/Na zabezpieczony jest przed zbyt dużym prądem poprzez stycznik liniowy typu SUT-300. W momencie gdy prąd trakcyjny przekroczy nastawioną wartość prądu (600-700A) stycznik rozłączy układ i rozruch trzeba będzie zacząć od początku.

Kliknij aby powiększyć    Stycznik liniowy SUT-300


Działanie stycznika liniowego poznajemy po charakterystycznym "strzale" (i czasem błysku pod wagonem) w momencie wciśnięcia pedału nastawnika jazdy oraz w momencie jego puszczenia. Przy wciśnięciu stycznik załącza obwód i umożliwia rozruch tramwaju. Gdy pedał zostanie puszczony stycznik rozłącza obwód i następuje jazda na wybiegu lub hamowanie w zależności od reżimu sterowania przez motorniczego.
W niektórych wagonach do zabezpieczenia obwodu głównego stosuje się wyłączniki szybkie. Są to nowoczesne aparaty zabezpieczające umożliwiające szybkie rozłączanie prądów trakcyjnych w przypadku zwarć lub przeciążeń.

Kliknij aby powiększyć    Wyłącznik szybki na dachu wagonu 105Na




Do początku strony



Powrót





Autor     |     Strona     |     Kontakt     |     Linki     |     Książka Gości    

©2004-2018 TRANSPORT SZYNOWY
www.transportszynowy.pl