Если водитель трамвая выключит электродвигатель и ток будет идти только через лампы

Обновлено: 28.06.2024

С одной стороны ответ на этот вопрос кажется очень простым. Как работает? Да током питается, водила жмет газ в пол и едет. Что тут, собственно, непонятно? Однако, если такой уровень объяснения вас не устраивает, то не исключено, что после прочтения этой статьи вы откроете для себя, что-то интересное.

Итак, давайте попробуем повнимательнее осмотреть трамвай, и разобраться с тем, как он устроен. Начнем прямо сверху. Там у трамвая находится токоприемник.

Токоприемник

Токоприемник может быть разным, но, как правило, трамваи предпочитают питаться током через пантограф. На мой взгляд самый адекватный вид токоприменика обеспечивающий высокую надежность и хорошее качество токосъема — компактный, легкий не направленный, о чем еще можно мечтать? Правильно — не о чем! Именно поэтому пантографы получили очень большое распространение, как на трамваях, так и на электропоездах.

В последнее время в моде стали полупантографы. То же самое, только легче, лучше, стильнее и с логотипом Apple. Правда он капризный по отношению к качеству контактной сети. И если ее прокладывал центр не имеющий сертификации Apple и личной подписи Стива Джобса, на ней полупанторгаф может поломаться. Проще говоря, айфон среди токоприемников.

Впрочем если качество контактной сети вызывает полноценную душевную скорбь, депрессию и способно угробить любой полупантограф, а может даже и пантограф, выход есть - бугель.

Бугель, он же дуговой токоприемник, абсолютно неубиваем, простой как валенок, и соответственно очень надежный, но управлять им из кабины нельзя, он громоздкий, а кроме того допускает только движение вперед (звучит прям как лозунг политической партии). Трамваи ранних лет оснащались именно им.

Кроме этих возможны и всякие более экзотические варианты, вроде токоприемника Белова, который по сути является неравноплечным полупантографом. Но лично видел его только на питерских трамваях и то, только на одной модели.

Если же трамвай, на который вы смотрите родом, скажем из США, то у него, к полнейшей вашей неожиданности, может из крыши расти штанга. Но не та, которые тягают тяжелоатлеты, а штанга-токоприемник. Впрочем ничего незнакомого в ней нет, именно такие токоприемники используют троллейбусы, только у трамвая он всего один. В России/СССР такие почти не применялись. Кроме, кончено, тех случаев когда применялись, в частности трамвайная ветка из Ленинграда в Стрельну (пригород) до войны была отдельным от всей остальной сети подразделением, в котором как раз использовались трамваи со штангами.

Помимо Оранеллы (а именно так называлась эта линия трамвая) штанги всем другим видом токоприемников предпочитает Рига.

Вообще конфликт штанги и бугеля — штука очень старая. Дело в том, что первоначально трамваи все-таки оснащались именно штангами. И этот тип токоприемника изобрел Френк Спарг. В то время как бугель изобрел Вернер фон …нет, не Браун, Сименс. И сделал он это, чтобы избежать патентных споров с Спаргом.

Как по мне, то штанга для трамвая крайне неудачный вид токоприемника, потому ему желательно усложнение устройства контактной сети — а именно стрелок для токоприемника, в то время как бугелю/пантографу/полупантографу они решительно ни к чему. Но даже если устранить и этот недостаток, то поднять пантограф можно запросто, а вот штангу придется вручную насаживать на провод. Современные сверхинтеллектуальные троллейбусы в 10-м поколении вроде как научились искать провода не заставляя воителя выходить из кабины, так что и эту проблему можно решить. Как говорится вот так, при помощи двух спиц и буханки хлеба можно сделать троллейбус, но зачем.

Двигатели и система управления

Все знают, что трамвай работает на электричестве, но мы немного конкретизируем в нашей стране трамваи, как впрочем, и троллейбусы работают на постоянном токе с напряжением контактной сети 600 Вольт. Плюс у трамвая на проводе, а минус на рельсах. Между проводом и рельсом напряжение 600 Вольт, благодаря которому трамвай и движется.

Провод с плюсом есть от токоприенмика, провод с минусом есть от колес. Теперь просто вкорячиваем электродвигатель с приводом на колеса, подключаем к проводам, хренак-хренак, выключатель и в продакшн -трамвай готов. Вот если так сделать, это будет просто чумовой трамвай который будет трогаться с убийственной пробуксовкой, разгоняться до 100 км/ч за несколько секунд и ехать по рельсам до первого поворота, дальше будет ехать прямо уже без рельсов чисто по инерции.

Да, оказывается, просто так подключать двигатель нельзя. Нужна система управления двигателем, точнее двигателями, потому что у трамвая их много. И они бывают разные.

НСУ — Непосредственна система управления.

Это самая простая и первая система управления, которая появилась на трамваях. В современных и даже просто в не допотопных трамваях заменена на другие более современные, если главный конструктор трамвая не маньяк.

Если в трамвае используется НСУ, то вагоноважатый напрямую перемещая ручку управления задает какой реостат подключить последовательно с тяговыми электродвигателями к сети высокого напряжения. В зависимости от этого через них течет разный ток, а значит можно управлять разгоном/торможением трамвая.

Все очень круто, и предельно просто, как бугель или валенок. У вас тут под боком находится высоковольное оборудование с контакторами. Вы переводите ручку из одного положение в другое и у вас при замыкании размыкании контактов образуется электрическая дуга. Очень удобно и на электросварщика учиться не надо. А главное какой запах! Мощь ощущается просто в каждом прикосновении. Это вам не эта ваша непонятная хрень в современных трамваях с тиристорами. Здесь и бицуху можно подкачать. В общем просто сказка и одни плюсы.

Однако, постепенно эра брутальных вагоновожатых ушла в прошлое, и появилось какое-то судя по всему лобби трамвайных инженеров, которые решили это все сделать более лайтово. Без электродуговой сварки в кабине, скажем так. И так появилась РКСУ.

РКСУ — Реостатно-Контакторная Система Управления

Для тех, кто все-такие не оценил хардкорность НСУ, придумали реостатно-контакторную систему управления. Главная фича РКСУ заключается в том, что теперь вагоновожатый напрямую не коммутирует 600 В. В кабине находятся только низковольтное (24 В) оборудование. Более того в трамваях и троллейбусах устанавливаются автоматические РКСУ, так что пилот трамвая вообще больше ничего не коммутирует, а только задает необходимую степень ускорения/замедления вагона. Кроме того, теперь электродвигатели можно включать последовательно, параллельно, перпендикулярно, под углом 27,5 градусов, в общем любые извращения со схемами включения ТЭД к вашим услугам.

Автоматическая коммутация, к слову, не является обязательной чертой РКСУ. На железнодорожном транспорте встречаются неавтоматические РКСУ, в которых схему коммутации машинист задает непосредственно, а подключает ее электрообрудование.

Важнейшей фишкой РКСУ была возможность работы оснащенного ей трамвая по СМЕ (Системе многих единиц). Теперь любой двух или трехвагонный трамвай превращался в полноприводный агрегат, все двигатели всех вагонов которого управляются из одной кабины, НСУ так делать не позволяла.

В общем у водителя трамвая наконец появилась возможность давить на газ!

ТИСУ — Тиристорно-Импульсная Система Управления

РКСУ — это было кончено уже значительно круче, чем НСУ, и более того значительная часть трамваев в России оборудована именно этой системой управления. Однако, что НСУ, что РКСУ обладают одним очень существенным недостатком. Для регулировки мощности они подключают последовательно к тяговому электродвигателю (для простоты изложения будем думать как будто он один) резисторы того или иного номинала. Это увеличивало сопротивление, значит уменьшало ток и таким обеспечивалась работа электродвигателя не на полную мощность. Однако, ток текущий через резистор -это бессмысленные потери энергии и понижение КПД.

Как же быть? Если не подключать резистор к двигателю ток будет слишком большой и про управление трамваем можно забыть, если подключать, то драгоценная электроэнергия бессмысленно перейдет в тепло. Выход есть и это -тиристор.

Тиристор — это мощный магический артефакт 80 уровня, который позволяет, разрешить данное противоречие. Да, благодаря белой магии полупроводников можно еще и не такое творить.

Чем больше человек читает, тем он он больше узнает.книги-пища для мозга.человек умнее любого животного.в мире каждую секунду умирают около 4 человека.солнце больше остальных звезд.в мире есть множество организмов.сопрофиты- это вид бактерий.снег в дом не пронести.чем человек умнее, тем он сильнее.знания-вот лучшее оружие.желудок-наши часы.удачи!

Если водитель трамвая выключит электродвигатель и ток будет идти только через лампы освещения, искры, возникающие в месте контакта трамвайной дуги и провода, значительно уменьшатся. Почему?

Ответы

Если водитель трамвая выключит электродвигатель и ток будет идти только через лампы освещения, искры, возникающие в месте контакта трамвайной

0,5 * 6,73 * 0,2 = 0,673

не стоит делать из этого проблему, панику, конец света и так далее. все мы люди, и все мы испытываем чувства — это абсолютно нормально. сама знакома с таким опытом, насколько же человек может быть нужен.

просто стоит понять заранее хочет ли она стать такой же взаимной подругой, дабы потом не было обидно и больно. быть готовой оказаться, так сказать, отвергнутой заранее. если же ты видишь, что человек надежный, то оставайся рядом. одиночество — дело затяжное и не менее трудное.

а ещё хочу сказать, что много ( будь готова ко всем ситуациям в жизни. но живи всё равно настоящим, хоть оно и неуловимо.

Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.

В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.

Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.

На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.

Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.

Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.

Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.

Контакт трамвая с линией постоянного тока осуществляется через токоприемник на крыше его вагона. Это может быть пантограф, полупантограф, штанга или дуга. Контактный провод трамвайной линии обычно подвешен проще, чем железнодорожный. Если используется штанга, то воздушные стрелки устроены подобно троллейбусным. Отвод тока обычно осуществляется через рельсы - в землю.

У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).

Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.

Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.

Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.

Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.

Колеса таких поездов изготовлены вовсе не из чугуна, а из литой резины. Колеса просто направляют монорельсовый поезд вдоль бетонной балки - рельсы, на которой находится колея и линии (контактный рельс) силового электропитания.

Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.

Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.

В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.

Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.

Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.

Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый "сигнальный" ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.

Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.

Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.

Токосъем с контактной сети обеспечивают токоприемники на крыше, далее ток подается через шины и проходные изоляторы - к электрическим аппаратам. На крыше электровоза присутствуют и коммутирующие аппараты: воздушные выключатели, переключатели родов тока и разъединители для отключения от сети в случае неполадки токоприемника. Через шины ток подается на главный ввод, к преобразующим и регулирующим аппаратам, на тяговые двигатели и другие машины, далее - на колесные пары и через них - на рельсы, в землю.

Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.

Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.

Группы тяговых двигателей могут быть переключены с последовательного соединения - на последовательно-параллельное (2 группы по 4 двигателя, соединённых последовательно, тогда напряжение на каждый двигатель — 750 В), либо на параллельное (4 группы по 2 последовательно соединенных двигателя, тогда напряжение на один двигатель — 1500 В). А для получения промежуточных значений напряжений на двигателях, в цепь добавляются группы реостатов, что позволяет регулировать напряжение ступенями по 40—60 В, хотя это и приводит к потере части электроэнергии на реостатах в виде тепла.

Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.

На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.

Электропоезд

Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.

Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).

Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).

Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.

В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.

Читайте также: