Трамвай из чего он состоит. Как работает трамвайное депо

(Лекционный материал для подготовки по специальности «Водитель трамвая»).

Тема № 1. Свойства сжатого воздуха. Схема пневматического оборудования трамвайного вагона. Лекция – 2 часа.

Воздух, являясь смесью газов, обладает их физическими свойствами: он не имеет своей формы и объема. Воздух занимает весь объем, в котором находится.

Состояние воздуха характеризуется его объемом, давлением и температурой. Подвижной состав трамвая работает при температуре, колебаниями которой, в принципе, можно пренебречь. Поэтому, состояние сжатого воздуха, который находится в пневматической системе трамвайного вагона, можно определять только его объемом и давлением. Если уменьшить объем, занимаемый воздухом, т.е. сжать воздух в несколько раз, то давление воздуха возрастет во столько же раз. Таким образом, чем сильнее сжат воздух, тем с большей силой он будет давить на стенки резервуара, в котором находится. Это свойство сжатого воздуха описано в знаменитом законе Бойля-Мариотта:

P1V1 = P2V2

где P1 и P2 - давление воздуха до и после сжатия; V1 и V2 - объем воздуха до и после сжатия.

Это свойство воздуха позволяет использовать его для приведения в действие различных механизмов, в том числе и на трамвайных вагонах.

Давление воздуха измеряют манометром. Тонкая металлическая мембрана манометра под действием сжатого воздуха прогибается, при этом передаточная система поворачивает стрелку, указывающую давление. Вместо мембраны может быть использована тонкая латунная трубка.

Сжатый воздух на подвижном составе трамвая используется для приведения в действие механических тормозных систем, а также различных механических систем и приборов обслуживания, а именно: привода реверсора, дверей, песочниц, подвагонной предохранительной сетки, стеклоочистителя, пневматического привода звонка.

Использование сжатого воздуха на подвижном составе имеет свои преимущества и недостатки.

Преимуществами являются: простота конструкции аппаратов пневматической системы и легкость управления ими, простота технического обслуживания и ремонта, возможность ступенчатого регулирования процессов управления, несложность изготовления оборудования и его малая стоимость. К наиболее важному преимуществу относится также и то, что накопленный в резервуарах сжатый воздух является независимым источником энергии, который может быть использован для приведения в действие тормозной системы в случае исчезновения других видов тормозов.

Одним из существенных недостатков пневматического оборудования является его относительно низкая надежность из-за образования конденсата и замерзания его в трубопроводах и аппаратах в период эксплуатации в условиях низких температур наружного воздуха. Аппараты и приборы пневматической системы соединяют между собой трубами, а также армированными резиновыми шлангами, служащими в качестве воздуховодов. Аппараты и пневматическая система должны иметь как можно меньше отводов от трубопроводов и аппаратов и небольшое аэродинамическое сопротивление распространению волны сжатого воздуха. Поэтому трубопроводы, отводы и аппараты пневматической системы не должны иметь резких переходов в сечении, прогиба и провисания труб, утечки воздуха в местах соединений, механических частиц и пыли внутри трубопроводов и аппаратов. Пренебрежение этими требованиями при техническом обслуживании подвижного состава приводит к скоплению конденсата, утечкам воздуха, что отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности оборудования.

Резервуары – цилиндрические, сварные, снабжены резьбовыми фланцами для подсоединения воздухопроводов, а также для подсоединения сливного крана. Резервуары высокого давления (запасные) объемом по 55 литров расположены под задней площадкой вагона, а резервуар низкого давления (рабочий) объемом 25 литров – под кабиной водителя.

По своему назначению вся пневматическая система трамвайного вагона делится на три основные магистрали:

· Напорная магистраль, в которую входят аппараты, необходимые для получения и хранения запаса сжатого воздуха на трамвайном вагоне. Она включает в себя мотор-компрессор с воздушным фильтром, масловлагоотделитель, обратный клапан, запасные резервуары, предохранительный клапан, манометр высокого давления, электропневморегулятор давления «АК-11Б», концевой и разобщительный краны и редукционный клапан.

· Тормозная магистраль, в которую входят аппараты, приводящие в действие тормозные устройства. К ним относятся: рабочий резервуар, электропневматические вентили выключающего типа, разобщительные краны, переключающие клапаны¸ тормозные цилиндры, кран машиниста (пневмораспределитель), АВТ.

· Вспомогательная магистраль, в состав которой входят аппараты, приводящие в действие механизмы обслуживания кузова трамвайного вагона. К ним относятся электропневматические вентили, краны и цилиндры привода дверей, лобовой предохранительной сетки, реверсора, песочниц и стеклоочистителя.

По используемому давлению сжатого воздуха, все аппараты пневматической системы трамвайного вагона делятся на две группы:

· Аппараты высокого давления (параметры воздуха высокого давления от 4 до 6 атм.)

· Аппараты низкого давления (параметры воздуха низкого давления от 2,8 до 3,2 атм.)

Воздух низкого давления используется в тормозной системе при работе в режиме автоматического дотормаживания механическим тормозом от пневмопривода с использованием электропневматических вентилей. В остальных системах давление воздуха высокое.

Трамвайный вагон представляет собой одну или две тележки, на которых стоит рама или на которой покоится кузов. Развитие мировой техники ведется в направлении интеграции частей (как в биоструктурах), поэтому простая балочная рама отходит в прошлое, уступая место сложным рамным конструкциям.

Основными элементы трамвая являются: Иванов М.Д., Алпаткин А.П., Иеропольский Б.К. Устройство и эксплуатация трамвая. - М.: Высшая школа, 1977. - 273 с.

электрооборудование (размещается, по возможности, выше, так как на нем конденсируется влага);

токоприемник (ферма, снимающая ток с провода);

электродвигатели (находятся в тележке);

воздушный (компрессорный) дисковый тормоз (диск закреплен на оси - железнодорожная система, где колодки прижимаются к колесу, невозможна из-за составных колес);

рельсовый электромагнитный тормоз (экстренный - замедляет трамвай с помощью двигателей и дискового тормоза), характерная балка между колесами;

система отопления (калориферы под сиденьями и отвод тепла сопротивлений);

система освещения салона;

привод дверей.

Оси одной тележки слегка поворачиваются относительно друг друга, благодаря подвеске ("разбег осей"). Для того, чтобы вагон мог пройти дугу, необходимо, чтобы тележки поворачивались. Таким образом, минимальная высота пола ограничена высотой тележки в совокупности с толщиной пола и технологическими зазорами. Минимальная высота тележки ограничена высотой колеса, при этом подпольное пространство полностью не используется (электрооборудование стараются размещать наверху, так как оно, как уже упоминалось, собирает конденсат). Это традиционная железнодорожная конструкция тележки. На ней рама, на раме - вагон. Отличие лишь в том, что трамвайное колесо - составное. Между внешним ободом и колесом находится шумопоглощающая прокладка.

Однако, тележка может быть не только осевой., но и п-образной в поперечном разрезе фермой. При этом двигатели и прочее оборудование может располагаться снаружи колес, а по центру тележки образуется низкопольный участок около метра сорока шириной (трамвайная колея - 1524 мм). В этой части салона будут располагаться повышения вдоль бортов (как над колесами автобуса).

К слову раньше тележек на трамваях вообще не было, и вагон поворачивал за счет разбега осей. Из-за этого оси нельзя было поставить широко, и все трамваи были короткими. Тогда же сформировался эстетический образ вагончика-трамвайчика. Коган Л.Я. Эксплуатация и ремонт трамваев и троллейбусов. - М.: Транспорт, 1979. - 272 с.

Важное место в конструкции трамвая отводится световой индикации и элементам безопасности. Трамвай, как и автомобиль, имеет фары, габаритные огни, сигналы заднего хода и указатели поворота. Идентификации трамвая в ночное время помогают особенности компоновки этих элементов. Традиционно, фары на железнодорожном транспорте компонуются ближе к центру, у поездов основной прожектор - один. У трамваев этому способствует сужающаяся форма носа (для уменьшения габаритного вылета в повороте). Раньше фара была одна, теперь - близко посаженые две. А борта трамвая могут выполнять защитную функцию: в старых трамваях была площадка под передним прицепным устройством, напоминающая сиденье санок и падала на рельсы при торможении, считалось, что это поможет человеку выжить, не попав под трамвай. Таким же образом выполнены были и боковые борта на уровне колес между тележками (чтобы никого не толкнули под трамвай). С тех пор ничего не изменилось, по-прежнему, чем ниже спускается борт трамвая - тем лучше.

Токоприемники бывают трех видов - бугельный, пантограф и троллейбусный ус.

Бугель - традиционная петля, практически нечувствительная к качеству воздушной инфраструктуры. При движении задним ходом бугель обрывает провода на стыках, поэтому на задней подножке должен стоять человек, тянущий в нужных местах за трос, идущий к бугелю (стык трамвай проходит накатом).

Пантографы и полупантографы - более универсальные современные системы, одинаково работающие в любом направлении хода и не хуже бугеля адаптирующиеся к высоте сети, требующие, однако, более сложного обслуживания.

Ус (штанговый токосъемник, как на троллейбусе) - система неиспользуемая в Украине и не имеющая смысла для трамвая, не маневрирующего относительно контактной сети - износ выше, эксплуатация сложнее, возможны проблемы с задним ходом.

Сам контактный провод подвешивается зигзагом для равномерного износа контактной пластины. Калугин М.В., Малоземов Б.В., Ворфоломеев Г.Н. Контактная сеть трамвая как объект диагностирования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2006. Т. 25. № 1. С. 97-101.

В салоне трамвая сиденья располагаются, как правило, вдоль бортов, количество которых зависит от загруженности маршрута (чем больше пассажиров - тем больше стоячих мест). Сиденья спинкой к борту как в метро не ставят, потому, что пассажиры хотят смотреть в окно. Перед дверьми устраивают накопительные площадки (без сидячих мест) - концентрация людей возле двери всегда выше. Поручней должно быть много, при этом продольные поручни, идут по центру салона на высоте не менее роста высокого человека, чтобы никто не задевал их головой, на них не должно быть кожаных петель. Система освещения должна быть продуманна таким образом, чтобы и сидящие и стоящие пассажиры могли читать. Громкоговорителей должно быть много, но тихих.

43 44 45 46 47 48 49 ..

Принципиальная электрическая схема силовых цепей трамвайного вагона ЛМ-68

Агрегаты и элементы оборудования силовых цепей. В силовые цепи (рис. 86, см. рис. 67) входят: токоприемник Т, радиореактор РР, автоматический выключатель АВ-1, грозораз-рядник РВ, линейные индивидуальные контакторы ЛK1- ЛК4, комплекты пуско-тормозных реостатов, шунтирующих резисторов, четыре тяговых электродвигателя 1-4. катушки последовательного возбуждения СИ-С21, С12-С22, С13^ С23 и С14-С24 и независимого возбуждения Ш11-Ш21, 11112-Ш22, Ш13-Ш23, Ш14-Ш24 (начало обмоток катушек последовательного возбуждения двигателя 1 обозначено СИ, конец - С21, двигателя 2 - соответственно С12 и С22 и т. д.; начало обмоток катушек независимого возбуждения двигателя 1 обозначено Ш11, конец - Ш21 и т. д.); групповой реостатный контроллер с кулачковыми элементами РК1-РК22, из которых восемь (РК1-РК8) служат, для выведения ступеней пусковых реостатов, восемь (РК9-РК16) для выведения ступеней тормозных реостатов и шесть (РК17-РК22)

Рис. 86. Схема прохождения тока в силовой цепи в тяговом режиме на 1-й позиция реостатного контроллера

Работа силовых цепей в тяговом режиме . Схема предусматривает одноступенчатый пуск четырех тяговых электродвигателей. На ходовом режиме двигатели соединены постоянно в 2 группы последовательно. Группы двигателей между собой соединены параллельно. В тормозном режиме каждая группа двигателей замыкается на свои реостаты. Последнее исключает возникновение уравнительных токов при отклонениях в характеристиках двигателей и боксовании колесных пар. Независимая обмотка возбуждения при этом получает питание от контактной сети через стабилизирующие резисторы Ш23-С11 и Ш24-С12. При тормозном режиме питание

независимой обмотки от контактной сети приводит к противо-компаундной характеристике двигателя,

В каждой группе двигателей включены для защиты от перегрузок токовые реле РП1-3 и РП2-4. Двигатели ДК-259Г имеют, как уже было сказано, низколежащую характеристику, что позволяет уже при скорости 16 км/ч полностью вывести пусковые реостаты. Последнее очень важно, так как получается экономия электроэнергии за счет уменьшения потерь в пусковых реостатах и более простая схема (одноступенчатый пуск вместо двухступенчатого). Пуск вагона ЛM-68 осуществляется постепенным выведением (уменьшением значения сопротивления) пусковых реостатов. Двигатели выходят на режим работы с полным возбуждением при обеих включенных обмотках возбуждения. Затем скорость увеличивают за счет ослабления возбуждения отключением независимых обмоток возбуждения и дальнейшего ослабления возбуждения на 27, 45 и 57% подключением резистора параллельно последовательной обмотке возбуждения.

Реостатный контроллер ЭКГ-ЗЗБ имеет 17 позиций, из них: 12 пусковых реостатных, 13-я безреостатная при полном возбуждении, 14-я ходовая с ослаблением возбуждения при отключенной независимой обмотке возбуждения и 100% возбуждения от последовательных обмоток возбуждения, 15-я с ослаблением возбуждения за счет включения резистора параллельно последовательным катушкам возбуждения до 73% основного значения, 16-я соответственно до 55% и 17-я ходовая при наибольшем ослаблении возбуждения до 43%. Для электрического торможения контроллер имеет 8 тормозных позиций.

Маневровый режим. В положении М рукоятки контроллера водителя включены (см. рис. 86) токоприемник, радиореактор, автоматический выключатель, линейные контакторы ЛК1, ЛК2, ЛК4 и Л КЗ, пусковые реостаты P2-P11 сопротивлением 3,136 Ом, тяговые электродвигатели, контактор Ш, резистор в цепи независимых обмоток возбуждения двигателей P32-P33 (84 Ом), реле напряжения PH, контакты реверсора, шунтовые и силовые контакты обоих отключа-телей групп двигателей ОМ, кулачковый элемент РК6 группового реостатного контроллера ЭКГ-ЗЗБ, силовые катушки реле ускорения и торможения РУТ, измерительные шунты амперметров А1 и А2, реле перегрузки РП1-3 и РП2-4, реле минимального тока РМТ, стабилизирующие резисторы и заземляющие устройства ЗУ.

При включении линейного контактора ЛК1 автоматически растормаживаются пневматические тормоза, вагон трогается с места и движется со скоростью 10-15 км/ч. Длительная езда на маневровом режиме не рекомендуется.

Токопрохождение в об,мотках последовательного возбужден ия. Силовой ток проходит по следующим цепям: токоприемник Т, радиореактор РР авто-матический выключатель А В-1, контакты контакторов Л КА к ЛК1, Контакт кулачкового контактора реостатного контроллера РК6, пусковые реостаты Р2-Р11, после чего разветвляется на две параллельные цепи.

Первая цепь: силовые контакты отключателя двигателей ОМ - контактор ЛК2 - реле РП1-3 - кулачковый элемент реверсора Л6-Я11 - якоря и катушки дополнительных полюсов двигателей 1 и 3 - кулачковый элемент реверсора Я23-Л7 - катушка РУТ - измерительный шунт амперметра А1 - последовательные обмотки возбуждения двигателей 1 и 3 и заземляющее устройство.

Вторая цепь: силовые контакты отключателя двигателя ОМ - реле перегрузки РЛ2-4 - кулачковый элемент реверсора Л11-Я12 - якоря и катушки дополнительных полюсов двигателей 2 и 4 - кулачковый элемент реверсора Я14- Л12 - катушка РУТ - катушка реле РМТ - измерительный шунт амперметра А2 - обмотки последовательного возбуждения двигателей 2 и 4 - индивидуальный контактор Л КЗ и заземляющее устройство.

Токопрохождение в независимых обмотках. Ток в независимых обмотках (см. рис. 86) проходит по следующим цепям: токоприемник Т - радиореактор РР

Автоматический выключатель А В-1 - предохранитель 1Л - контакт контактора Ш - резистор P32-P33, после чего разветвляется.на две параллельные цепи.

Первая цепь: шунтовые контакты отключателя двигателей ОМ - катушки независимого возбуждения двигателей 1 и 3 -. стабилизирующие резисторы Ш23---C11 - обмотки последовательного возбуждения двигателей 1 и 3 и ЗУ.

Вторая цепь: шунтовые контакты отключателя двигателей ОМ - катушки независимого возбуждения двигателей 2 и 4 - стабилизирующие резисторы Ш24-С12 - обмотки последовательного возбуждения двигателей 2 и 4 - контакт контактора Л КЗ и заземляющее устройство. В положении М ускорение поезд не получает и движется с постоянной скоростью.

Положение XI. В положении XI рукоятки контроллера водителя силовые цепи ©обираются аналогично маневровому. При этом реле РУТ имеет.наименьшую уставку (ток отпадания) около 100 А, что соответствует ускорению при пуске 0,5-0,6 м/с2 и тяговые двигатели.выводятся, на режим работы по автоматической характеристике. Пуск и езда при положении X1 осуществляются при плохом коэффициенте сцепления колесных пар вагона с рельсами. Пусковые реостаты. начинают выводиться (закорачиваться) со 2-й позиции

реостатного контроллера. Из табл. 8 видна последовательность замыкания кулачковых контакторов, реостатного контроллера и индивидуальных контакторов Ш и Р. Сопротивление пускового реостата уменьшается с 3,136 Ом на 1-й позиции контроллера до 0,06 Ом на 12-й позиции. На 13-й позиции реостат (полностью выводится и двигатели переходят на режим работы ло автоматической характеристике с.наибольшим возбуждением, создаваемым последовательными и независимыми обмотками возбуждения. На 13-й позиции включены контакторы реостатного контроллера РК4-РК8 и РК21, а также контакторы ЛK1-ЛK4, Р и Ш. Включаемый контактор Р шунтирует пусковые реостаты, своими блок-контактами выключает катушку контактора Ш и, следовательно, отключаются от контактной сети.независимые обмотки возбуждения тяговых двигателей. 14-я позиция является первой фиксированной ходовой позицией с полным возбуждением последовательных катушек. (Пусковые реостаты и независимые обмотки возбуждения тяговых электродвигателей выведены.) Эта позиция используется для движения па малых скоростях.

Положение Х2. Силовые цепи собираются аналогично положению XI. Пусковые реостаты выводятся замыканием контактов кулачковых контакторов реостатного контроллера под контролем РУТ. Ток отпадания реле увеличивается до 160 А, что соответствует ускорению при пуске 1 м/с2. После выведения пусковых реостатов, тяговые двигатели также работают на автоматической характеристике с полным возбуждением последовательных обмоток и отключенными независимыми обмотками.

Трамвай - это экипаж, приводимый в движение электрически­ми двигателями получающими энергию от контактной сети предназначенный для пассажирских и грузовых перевозок, по рельсовому пути.

Трамвайным поездом называется сформированный из трех, двух или одного трамвайного вагонов имеющий необходимые сигналы и указатели и обслуживаемые поездной бригадой.

По назначению трамваи подразделяют на пассажирские, грузовые­, специальные. Пассажирские вагоны имеют салон для раз­мещения пассажиров.

По конструкции вагоны делятся на моторные, прицепные и сочлененные.

Моторные вагоны оборудованы тяговыми двигателями преобразующими электроэнергию в механическую энергию движени­я вагона (поезда). Трамвайный поезд может быть сформирован из двух или трех моторных вагонов, работающих по системе многих единиц, управление при этом ведется из кабины головного вагона. Использование таких поездов позволяет значительно уве­личить объем перевозок пассажиров при том же,количестве поездов и водителей, сохраняя те же скорости движения, что и при приме­нении одиночных вагонов. В ряде случаев выгодно выпускать на линии вагоны по системе многих единиц только в часы «пик».

Прицепные вагоны не имеют тяговых двигателей и самосто­ятельно перемещаться не могут. Они работают в паре с мотор­ными.

Сочлененные трамвайные вагоны имеют сочлененные головную и прицепную части с общим салоном и переходным мостиком. Эти вагоны обладают большой провозной способностью.

Для городских пассажирских перевозок используются двухосные моторные вагоны чехословацкого производства - вагон Т-3 .

Основные технические данные вагона Т-3.

Длинна вагона по сцепкам- 15 104 мм

Высота вагона 3060 мм

Ширина вагона – 2 500 мм

Масса вагона – 17 т

Скорость вагона – 65 км/ч

Вместимость – 115 чел

Электрическое оборудование трамвайного вагона подразделя­ется на высоковольтное и низковольтное.

В трамвайных вагонах применяют системы непосредственного и косвенного управления.

При непосредственной системе управле­ния водитель с помощью аппарата высокого напряжения (конт­роллера) вручную включает ток, поступающий к тяговым двигате­лям. Такая система проста, но контроллеры, рассчитанные на токи тяговых двигателей, громоздки, неудобны в управлении, небез­опасны для водителя, так как работают под высоким напряжени­ем и не обеспечивают плавного пуска и торможения вагона.

При непосредственной системе управления в силовую цепь вхо­дят токоприемник, грозоразрядник, автоматический выключатель, контроллер, пусковые реостаты, тяговые двигатели.

При косвенной системе управления водитель с помощью конт­роллера управляет аппаратами, включающими тяговые двигатели. Это позволяет автоматизировать процесс пуска или торможения вагона, сделать его плавным, устранить толчки, связанные с ошибками водителя в прием ах управления. Однако эта система сложнее и требует более квалифицированной эксплуатации.

При косвен­ной системе управления силовая цепь включает токоприемник, грозоразрядник, автоматический выключатель или реле макси­мального тока, контакторы и реле, групповой реостатный контрол­лер или ускоритель, реостаты, индуктивные шунты, тяговые двигатели. Вагон имеет автоматическую систему косвенного управления.

Вагон имеет силовые цепи, цепи управления и вспомогатель­ные цепи (высоковольтные и низковольтные). Силовые цепи - это цепи тяговых двигателей. Цепи управления служат для приведения в действие аппаратов силовой цепи, тормозного оборудования и ряда вспомогательных цепей.

Схема цепи управления содержит: контроллер водителя, низковольтные обмотки аппаратов силовой цепи, различные реле, электродвигатель ускорителя, электромагниты приводов барабан­ного тормоза, электромагниты рельсовых тормозов. Источниками тока всех низковольтных цепей являются аккуму­ляторная батарея и низковольтный генератор двигатель-генера­тора.

Кабина водителя. Все аппараты уп­равления вагоном сосредоточены в кабине. На рис. 1 показано расположение аппа­ратуры в кабинах вагонов Т-3.

Рис. 1. Кабина водителя вагона Т-3:

1 - рубильник аккумуляторной батареи на задней стенке кабины, 2 - звукоусялите.1Ь. микрофон. 4 - выключатели и кнопки, 5 - сигнальные лампы. 6 - кнопка «Проезд моечной машины», 7 - воздухопровод для фронтальных стекол, 8 - амперметр, 9 – спидометр, 10-вольтметр, 11 - лампа «Напряжение сети», 12 - лампа «Максимальное реле». 13 - «Разрыв поезда», 14 - выключатель цепи управления, 15 - переключатель освещения салона, 16 - тяга заслонки вентилятора калорифера, 17 - кнопка отключения цепей отопления 18 - рукоятка песочницы. 19 - переключатель калорифера, 20 - рукоятка реверсивного переключателя, 21 - переключатель отопления салона, 22 - рычаг заслонки калорифера, 23-педаль безопасности, 24 - тормозная педаль, 25 - пусковая педаль, 26 - щиток с предохранителями, тепловым реле, реле поворота, зуммером, автоматическим выключателем калорифера, 27 - кресло водителя

Расположение электрооборудования на вагоне Т-3

На рис. 2 представлено расположение электрооборудования на вагоне Т-3

На крыше вагона расположен токоприемник (рис. 18) и грозоразрядник. Внутри вагона на­ходятся: пульт водителя, щитки с предохранителями высокого и низкого напряжения, реле и двигатели дверного механизма, контроллер с педалями - пусковой, тормозной, а также отдельно от контроллера педаль безопасности, отопительные элементы (под сидениями в салоне), тепловые реле стрелки и указателей поворота, реверсивный переключатель, контрольно-измеритель­ные приборы - амперметр, вольтметр и спидометр, выключатели, переключатели и сигнальные лампочки на пульте водителя.

1 – фары; 2 – реле цепи стрелки; 3 – реле сигнала поворота; 4 – ящик с предохранителями; 5 – дополнительный щиток с предохранителями; 6, 12 – привод дверного механизма; 7, 13 – реле дверного механизма; 8 – токоприемник; 9 – грозоразрядник; 10 – шунт амперметра; 11 – печи под сиденьями; 14 – задние сигнальные фонари; 15 – ящик рубильника аккумуляторной батареи; 16 – аккумуляторная батарея; 17 – резисторы стрелки и демпферные реостаты; 18 – электромагнитный привод барабанноготормоза; 19 – рельсовые тормоза; 20, 21 – зажимные коробки; 22 – тяговые двигатели; 23 – ускоритель; 24 – двигатель-генератор; 25 – предохранители стрелки и высоковольтных вспомогательных цепей; 26 – ящик контакторной панели №1; 27 – ящик контакторной панели №2; 28 – ящик контакторной панели №3; 29 – ящик линейного контактора; 30 – боковые сигнальные фонари; 31 – индуктивные шунты; 32 – реверсивный переключатель; 33 – калорифер; 34 – педаль безопасности; 35 – контроллер; 36 – межвагонное штепсельное соединение; 37 – пульт водителя

С наружной стороны кузова расположены: указатели сигналов поворота, габаритные световые сигналы, стоп-сигналы, фары, штепсельные контакты межвагонных соединений.

Под кузовом вагона размещены: ускоритель, двигатель-гене­ратор, пусковые демпферные реостаты и резисторы цепей стрелки, индуктивные шунты, контакторные панели: 1-я, 2-я и 3-я, ли­нейный контактор с реле максимального тока, ящик аккумулятор­ной батареи, разъединитель аккумуляторной батареи и предо­хранители низковольтной цепи (общий и двигателя ускорителя), общий и цепи стрелки (высоковольтных вспомогательных цепей).

На тележках расположены тяговые двигатели, коробки зажи­мов для подключения проводов тяговых двигателей и для подключения проводов приводов колодочных тормозов и электро­магнитов рельсовых тормозов, а также проводов сигнализации работы тормозов. Кроме того, в кабине водителя расположены разъединитель аккумуляторной батареи и предохранители, под­ключенные последовательно с предохранителями, находящимися у разъединителя аккумуляторной батареи под кузовом вагона.

На потолке салона расположено оборудование люминесцент­ного освещения салона, питающегося от напряжения контактной сети, и у дверей салона - кнопка экстренного торможения, за­крытая стеклом от случайного нажатия.

Практически каждый житель города хоть раз видел на его улицах проезжающий трамвай или другой подобный электротранспорт. Подобные варианты средств передвижения были специально спроектированы для передвижения по таким условиям. По сути, устройство трамвая сильно напоминает обыкновенный железнодорожный транспорт. Однако их различия как раз и заключаются в приспособленности под разные типы местности.

История появления

Само название с английского переводится как сочетание вагон (вагонетка) и путь. Принято считать, что трамвай — один из наиболее старых видов пассажирского общественного транспорта, который до сих пор применяется во многих странах по всему миру. История появления датируется 19 веком. Стоит отметить, что самый старый трамвай работал на конной тяге, а не на электричестве. Более технологичный прародитель же был изобретен и испытан Федором Пироцким в Санкт-Петербурге в 1880 году. Спустя еще один год немецкая компания Siemens & Halske запустила в пригороде Берлина первое действующее трамвайное сообщение.

Во время двух мировых войн данный транспорт пришел в упадок, тем не менее с 1970-х его популярность вновь значительно возросла. Причинами тому послужили экологические соображения и новые технологии. В основе трамваем лежала электротяга на воздушной В последующем были созданы новые способы приведения вагона в движение.

Эволюция трамваев

Все виды объединяет то, что они работают на электричестве. Исключение составляют только менее популярные кабельные (канатные) и дизельные трамваи. Ранее также создавались и испытывались конные, пневматические, бензомоторные и паровые разновидности. Традиционные электрические трамваи функционируют либо на воздушной контактной сети, либо с питанием от аккумуляторов или контактного рельса.

Эволюция данного вида транспорта привела к его разделению на типы по назначению, включая пассажирские, грузовые, служебные и специальные. В последний тип входит множество подтипов вроде передвижной электростанции, технической летучки, вагона-крана и вагона-компрессора. Для пассажиров устройство трамвая также зависит от системы, по которой он передвигается. Она, в свою очередь, может быть городской, пригородной или междугородной. Кроме того, системы делятся на обычные и скоростные, которые могут включать в себя подземные варианты прокладки с помощью тоннелей.

Электроснабжение трамвая

На заре развития каждая компания, занимающаяся обслуживанием инфраструктуры, подключала собственную электростанцию. Дело в том, что сети тех времен еще не имели достаточной мощности, а потому приходилось обходиться своими средствами. Все трамваи питаются постоянным током с относительно малым напряжением. По этой причине передавать заряд на большие расстояния весьма неэффективно с финансовой точки зрения. Для улучшения инфраструктуры сетей вблизи линий стали располагать тяговые подстанции, преобразующие переменный ток в постоянный.

На сегодняшний день номинальное напряжение на выходе установилось на отметке в 600 В. Подвижный состав трамвая на токоприемнике получает 550 В. В других странах порой применяются повышенные значения вольтажа — 825 или 750 В. Последнее из значений является наиболее актуальным в европейских странах на текущий момент. Как правило, трамвайные сети имеют общее энергохозяйство с троллейбусами, если таковые есть в городе.

Описание тягового двигателя

Именно такой тип применяется чаще всего. Ранее для запитывания использовался только постоянный ток, получаемый от подстанций. Однако современная электроника позволила создать внутри конструкции специальные преобразователи. Таким образом, при ответе на вопрос о том, какой двигатель у трамвая в его современном варианте, следует упомянуть и о возможности использования движка на основе переменного тока. Последние лучше по той причине, что практически не требуют какого-либо ремонта или регулярного обслуживания. Это касается, конечно же, только асинхронных двигателей переменного тока.

Также в конструкцию непременно входит и другой важный узел — система управления. Другое распространенное название звучит как устройство регулирования тока через ТЭД. Наиболее востребованным и простым в исполнении вариантом считается управление посредством мощных сопротивлений, последовательно подключаемых к двигателю. Из разновидностей используются НСУ, косвенная неавтоматическая РКСУ или косвенная автоматическая РКСУ системы. Также существуют отдельные типы вроде ТИСУ или транзисторной СУ.

Количество колес у трамвая

Чрезвычайно распространены сегодня низкопольные вариации этого транспортного средства. Особенности конструкции не дают возможности сделать независимую подвеску для каждого колеса, из-за чего требуется устанавливать специальные колесные пары. Также применяются и альтернативные решения данной проблемы. Количество колес зависит от конкретного варианта исполнения конструкции трамвая и — в большей степени — от числа секций.

Кроме того, различается и компоновка. Большинство многосекционных трамваев оснащается приводными колесными парами (у которых есть мотор) и бесприводными. Для повышения поворотливости обычно увеличивают и число отсеков. Если заинтересоваться тем, сколько колес у трамвая, можно найти следующую информацию:

1. Одна секция. Две или четыре приводные либо две приводные и одна бесприводная пара колес.
2. Две секции. Четыре приводных и две бесприводных или восемь приводных пар колес.
3. Три секции. По четыре приводных и бесприводных пар колес в разных комбинациях.
4. Пять секций. Шесть приводных пар колес. Идут по две штуки через одну секцию начиная с первой.

Особенности вождения трамвая

Считается относительно несложным, потому как транспорт двигается строго по рельсам. Это значит, что как такового ручного управления от водителя трамвая не требуется. При этом вагоновожатый должен уметь грамотно использовать тягу и торможение, что достигается своевременным переключением заднего и переднего хода.

В остальном трамвай подчиняется единым правилам дорожного движения в то время, когда следует по городским улицам. В большинстве случаев данный транспорт имеет приоритет перед автомобилями и другими средствами передвижения, которые не зависят от рельса. Водитель трамвая должен в обязательном порядке получить права на вождение соответствующей категории и сдать теоретический экзамен на знание ПДД.

Общее устройство и конструкция

Кузов современных представителей обычно выполняется из цельного металла, а в качестве отдельных элементов у него выделяют раму, каркас, двери, пол, крышу, а также внутреннюю и внешнюю обшивки. К концам форма, как правило, сужается, благодаря чему трамвай с легкостью преодолевает кривые. Соединение элементов производится посредством сварки, клепки, при помощи винтов и клея.

В былые времена широко применялась также древесина, которая служила как элементом каркаса, так и материалом для отделки. В устройстве трамвая на текущий момент предпочтение отдается пластиковым элементам. Также конструкция включает в себя сигналы поворота, тормозные огни и прочие средства для индикации другим участникам движения.

Координирование и скоростные показатели

Точно так же, как и в случае с поездами, данный транспорт имеет собственную службу отслеживания исполнения трафика и правильности маршрутов. Диспетчеры занимаются оперативным корректированием графика, если случилась любая непредвиденная ситуация на линии. Также данная служба отвечает за выпуск на маршруты резервных трамваев или автобусов для замены.

Правила движения в городских условиях могут отличаться в разных странах. К примеру, в России расчетная скорость трамвая лежит в диапазоне от 45 до 70 км/ч, а для систем с эксплуатационной скоростью от 75 до 120 км/ч строительные нормы предписывают приставку «скоростные».

Пневмооборудование

Вагоны в современном их исполнении нередко оснащаются специальными компрессорами, в основе которых находятся поршни. Сжатый воздух является весьма полезным сразу для нескольких регулярно производимых операций, включая приведение в действие приводов дверей, тормозных систем и прочих вспомогательных механизмов.

При этом наличие пневматического оборудования не является обязательным. По причине того, что устройство трамвая предполагает постоянное обеспечение подачей тока, данные конструкционные элементы могут быть заменены на электрические. Благодаря этому заметно упрощается техническое обслуживание систем, однако в некоторой степени вырастает итоговая стоимость производства одного вагона.