كيف يعمل ترولي باص وكيف يعمل

اعتاد سكان العديد من المدن على ركوب عربات الترولي باص لدرجة أنهم بالكاد يفكرون في حقيقة أنهم في هذه اللحظة يستخدمون شكلاً بيئيًا واقتصاديًا جدًا من وسائل النقل ، مثل سيارة كهربائية متعددة المقاعد. وفي الوقت نفسه ، فإن جهاز ترولي باص لا يقل إثارة للاهتمام من جهاز الترام على سبيل المثال. دعنا نتعمق أكثر في هذا الموضوع.

تحتوي عربة الترولي الحديثة على جزء كهربائي معقد نوعًا ما. يعتمد نظام التحكم الخاص بها على أشباه الموصلات التي يتم التحكم فيها بواسطة معالج دقيق ، وتعمل جنبًا إلى جنب مع نظام التعليق الهوائي ونظام ABS والتفاعل عن كثب مع جميع أجزاء نظام المعلومات الإلكتروني المعقد. يتضمن ذلك إمكانية الحركة المستقلة ، ونظام تنظيم المناخ المحلي ، وما إلى ذلك.

وبالتالي ، فإن ترولي باص اليوم هي سيارة عامة متكاملة في المناطق الحضرية تلبي جميع متطلبات السلامة والراحة والكفاءة.

تطور تطور ترولي باص بشكل تدريجي ، تقريبًا بنفس الطريقة كما في الحافلات.من السهل افتراض أن هياكل حافلات الترولي باص الأولى وهيكلها كانت في الأصل مبنية على حافلات ذات أرضية منخفضة مثل Bogdan-E231 و MAZ-203T وغيرها. ومع ذلك ، ظهر ترولي باص نفسه في وقت لاحق. ومثل سيارات المدينة الحديثة مثل Electron-T191 و AKSM-321 ، على سبيل المثال ، تم تطويرها على الفور كحافلات ترولي. لكن لا يزال من الممكن تتبع استمرارية الجسم من نموذج إلى آخر.

سلف الترولي باص في أواخر القرن التاسع عشر:

حتى من عهد الاتحاد السوفياتي ، أصبحت هذه السيارة من سلسال عبر عربات عادة يتم توفير جهد ثابت من 550 فولت... هذا هو المعيار. في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تصل سرعة عربة ترولي باص محملة بالكامل إلى حوالي 60 كم / ساعة على طريق مستو.

كان محرك الجر في الأصل مخصصًا لحركة المرور في المناطق الحضرية ، وبالتالي فهو يحد من السرعة القصوى إلى 65 كم / ساعة.ولكن حتى في هذه السرعة ، يمكن للمركبة المناورة بسهولة في نطاق 4.5 متر على جانب واحد أو آخر من خط التلامس. الآن دعونا نوجه انتباهنا إلى المكونات الكهربائية لهذه السيارة الرائعة.

الوحدة الرئيسية للعربة هي محرك الجر... في الإصدار الكلاسيكي هو كذلك محرك بتيار مستمر: إطار أسطواني ، حديد التسليح مع كتلة تجميع الفرشاة ، أعمدة ، واقيات نهاية ومروحة.

معظم محركات الترولي DC عبارة عن سلسلة أو مركبة. تعمل المحركات ذات التحكم في الترانزستور أو الثايرستور فقط مع نظام الإثارة المتسلسل.

بطريقة أو بأخرى ، تعد محركات الجر ترولي باص من آلات رائعة للتيار المستمر ، مصممة بقوة تبلغ حوالي 150 كيلو وات وتتطلب محول تيار مستمر إضافي للتشغيل المستقر العادي.يمكن للمحرك نفسه أن يزن حوالي طن ويستهلك تيارًا يبلغ حوالي 300 أمبير مع عزم دوران عمود تشغيل يزيد عن 800 نيوتن متر (عند سرعة عمود الدوران تبلغ 1650 دورة في الدقيقة).

تحمل بعض نماذج حافلات الترولي الحديثة محركات جر غير متزامنة AC مدفوعة بمحولات جر AC مخصصة... المحركات من هذا النوع أقل ضخامة ، علاوة على ذلك ، أكثر قوة ، فهي لا تتطلب صيانة دورية (مقارنة بمحركات التجميع).

لكن هذه المحركات تحتاج إلى محركات خاصة محول أشباه الموصلات... قد يحتوي المحرك نفسه على زوج من مستشعرات السرعة مثبتة على العمود. يتم تشغيل معظم محركات الجر AC غير المتزامنة بواسطة 400 فولت ، ولها دوار على شكل قفص سنجابي وملف ثابت ثلاثي الأطوار مع اتصال "نجمي" كلاسيكي.

يوجد المحرك عادة في الجزء الخلفي من جسم الترولي باص. يوجد على عمود القيادة شفة ، يتم من خلالها تنفيذ ناقل الحركة الميكانيكي من خلال عمود الكردان إلى محور القيادة من خلال ترس القيادة.

إن غلاف المحرك معزول تمامًا عن الجسم ، لذلك لا يمكن للجهود العالية أن تصل إلى أجزائه الموصلة. يتم ضمان ذلك من خلال حقيقة أن الحافة مصنوعة من مادة عازلة ، وأن تركيب المحرك على الأقواس لا يكتمل أبدًا بدون جلب الأكمام العازلة.

يتم تشغيل محرك جر ترولي باص الحديث بواسطة نظام تحكم في نبض الترانزستور من الترانزستورات IGBT، والتي تعتبر أكثر كمالا من الثايرستور وحتى دوائر مقاومة ريوستات أكثر.

يحتوي النظام على قسم تبديل لتوصيل كمبيوتر تشخيصي لغرض ضبط وتنظيم دائرة التحكم في المحرك ، وكذلك لمراقبة حالة معدات الجر ككل. يعد نظام التحكم هذا هو الأكثر اقتصادا من حيث استهلاك الطاقة ، كما أنه يوفر بدء تشغيل وتسريع السيارة بدون تلامس دون فقد طاقة غير ضروري ، كما هو الحال مع نظام مقاومة متغيرة.

نتيجة لذلك ، يوفر التحكم الكفء لمحرك الجر عربة الترولي باص بداية سلسة ، تنظيم السرعة بدون دفع وكبح موثوق. يسمح الجهد النبضي القابل للضبط بتيار المحرك البالغ حوالي 50 أمبير للعربة بالتحرك بسلاسة ، بغض النظر عن وجود رد فعل عكسي في عمليات النقل الميكانيكية.

يتم الحصول على التحكم في السرعة بدون خطوات أيضًا بسبب إمكانية إضعاف تيار ملف المجال عندما تصل سرعة السيارة إلى 25 كم / ساعة.عند الكبح ، يتم أيضًا استخدام تيار قابل للتعديل - وهذا ما يسمى الكبح الديناميكي.

لا تزيد سرعة العربة الخلفية عن 25 كم / ساعة ، وبفضل الأجهزة الإلكترونية ، يكون للتوقف أولوية على بدء التشغيل. إذا لزم الأمر ، فمن الممكن تغيير قطبية العمل للمنساخ.

مباشرة نظام ترولي باص الترانزستور النبضي يعمل على النحو التالي. يتم تنشيط الضغط على دواسة القدم مستشعر القاعة، مستوى الإشارة التناظرية الذي يرتبط منه مباشرة بزاوية موضع الدواسة الحالية.

يتم تحويل هذه الإشارة إلى رقمية ، ويتم إدخالها بالفعل في شكل رقمي ، إلى وحدة التحكم في المعالج الدقيق لوحدة الجر ، حيث يتم إرسال الأوامر إلى لوحة القيادة الخاصة بالسائق الترانزستورات السلطة.

تقوم محركات ترانزستورات الطاقة ، بدورها ، بتنظيم تيار ترانزستورات الطاقة اعتمادًا على الأوامر القادمة من وحدة التحكم في المعالج الدقيق لوحدة الجر. جهد التحكم للسائقين هو جهد منخفض (يتراوح من 4 إلى 8 فولت) وقيمته هي التي تحدد تيار التشغيل لملفات محرك الجر.

لقد خمنت ذلك ، فترانزستورات الطاقة تخدم هنا الموصلات أشباه الموصلاتيتم التحكم في الجهد ، على عكس الموصل التقليدي فقط ، هنا يمكن للتيار أن يتغير بسلاسة شديدة. ومن ثم لا حاجة لمقاومات مقاومة متغيرة ، بسيطة بما فيه الكفاية تقنية PWM (تعديل عرض النبضة).

إذا كانت العربة بحاجة إلى التوقف ، يتم تحويل المحرك إلى وضع المولد ، ويتم توفير الكبح بشكل أساسي من خلال المجالات المغناطيسية للمحرك ، والتي يتم ضبطها أيضًا ، وبالتالي ، يتم تحقيق الكبح تقريبًا حتى التوقف الكامل للمركبة. بالمناسبة ، يقع الجزء الرئيسي من إلكترونيات التحكم في النبض الترانزستور في عربة الترولي على سطحه.

في عملية إيقاف ترولي باص حديث ، يعمل النظام استعادة الطاقة... هذا يعني أن الطاقة التي يولدها محرك الجر في وضع المولد أثناء الكبح يتم إرجاعها إلى شبكة الاتصال ويمكن إعادة استخدامها لاحتياجات السيارات الكهربائية التي تعمل بالتوازي من هذه الشبكة ولتشغيل الأجهزة الموجودة على عربة الترولي باص نفسها (هيدروليكي عجلة القيادة ، ونظام التدفئة ، وما إلى ذلك) إذا مرت عربة الترولي تحت السهم ، فحينئذٍ الكبح المتغير.

يتكون محرك ترولي باص بالكامل تقريبًا من عدة أجزاء:

• أزواج من المنساخ.

• قاطع دائرة؛

• وحدة التحكم IGBT ؛

• مخطط تنظيمي

• تحكم الحركة والفرامل.

• كتلة المتغيرة.

• خنق لقمع التدخل ؛

• لوحة كمبيوتر أو وحدة تبديل للاتصال بجهاز كمبيوتر خارجي.

بمساعدة لوحة أو كمبيوتر خارجي ، يتم إجراء تشخيصات لمحرك الجر في ترولي باص ، ومراجعة معلمات تشغيله ، وتغيير الإعدادات إذا لزم الأمر تحكم المعالجات الدقيقة… يتم تخزين جميع معلمات التشغيل والحالة الحالية لمحرك الجر رقميا.

فيما يلي بعض نماذج أنظمة التحكم خلف التيارات المتسربة ولديها نظام حماية مناسب - فصل تلقائي عن الشبكة. اختياريًا ، يمكن أن يكون موجودًا هنا أيضًا عداد الطاقة المستهلكة للحركة واستعادتها أثناء التوقف.

من الجدير بالذكر بشكل منفصل إلكترونيات حماية العربة، مما يعمل على تحسين سلامة الركاب. على سبيل المثال ، لن تتحرك عربة الترولي عند فتح أبواب الركاب أو عدم وجود هواء في نظام الفرامل.