Некоторые особенности электроснабжения тяговых двигателей троллейбуса

Современные троллейбусы, как правило, приводятся в движение тяговыми электродвигателями, питаемыми постоянным током. Питание трехфазным переменным током не может быть использовано вследствие значительного усложнения воздушной контактной сети и ограниченности диапазона регулирования скорости вращения роторов трехфазных электродвигателей.

Применение однофазного переменного тока в том виде, в каком эта система используется для подвижного состава магистрального транспорта, связано с двумя трудностями, вызванными преобразованием напряжения на подвижном составе. Во-первых, использование повышенного напряжения в контактной сети снижает уровень безопасности, необходимый в условиях городского транспорта. Во-вторых, установка трансформатора на электрическом подвижном составе связана со значительным увеличением собственного веса троллейбусов и, следовательно, с уменьшением их полезной нагрузки.

Указанные недостатки устраняются, если отказаться от преобразования напряжения на троллейбусе. Но и в этом случае необходимо преобразовывать переменный ток в постоянный непосредственно на подвижном

составе. В Чехословацкой Социалистической Республике изготовлен и пущен в эксплуатацию опытный образец троллейбуса, питаемого переменным током, преобразуемым затем в постоянный с помощью кремниевых выпрямителей.

Наибрлее распространенная номинальная величина применяемого напряжения постоянного тока составляет 600 в. Однако известны случаи использования более высоких напряжёний. К ним следует отнести линию Стельано в Италии на напряжение 750 в и линию в Швейцарии, связывающую Альтштеттен с Бернеком, на напряжение 1000 в. Обе эти линии около 20 лет работают вполне удовлетворительно.

В СССР в Москве также сооружена в порядке опыта троллейбусная линия на напряжение 1200 в.

При повышении напряжения в контактной сети достигаются значительные экономические выгоды, поскольку это дает возможность сократить число тяговых подстанций.

При заземлении на подстанции средней точки между последовательно включенными выпрямителями потенциал контактного провода по отношению к земле не превышает 600 в при напряжении между проводами 1200 е.

Повышение напряжения требует увеличения расстояния между контактными проводами, а также усиления изоляции токоведущих частей. Вопрос о технико-экономических показателях троллейбусного сообщения при напряжении сети 1200 в и его безопасной эксплуатации будет изучен на опытной линии.

Благодаря высокому коэффициенту сцепления и возможности получения высоких перегрузок тяговых двигателей троллейбус может преодолевать значительные уклоны. Так, например, на городской линии в г. Сан-Франциско оборудована троллейбусная линия с уклоном 20°, на которой троллейбусы двигаются при средней скорости 17—20 км/ч.

Тяговые свойства троллейбуса определяются мощностью на единицу веса и характеристиками электрических тяговых двигателей.

В современных троллейбусах применяются тяговые электродвигатели последовательного и смешанного возбуждения. В СССР, Англии, Франции и Швеции приняты исключительно двигатели смешанного возбуждения. В Чехословакии, Италии, Бельгии и Швейцарии распространены оба типа электродвигателей. В США, где раньше применялись только двигатели последовательного возбуждения, получили также распространение электродвигатели смешанного возбуждения.

Тяговые электродвигатели подвешивают под кузовом троллейбуса, вследствие чего их габариты влияют на высоту пола. Для уменьшения высоты пола стремятся применять быстроходные двигатели небольших размеров.. В большинстве случаев применяется один электродвигатель, снабженный одним или двумя коллекторами. Иногда используют также сдвоенные электродвигатели или два самостоятельных двигателя и даже четыре двигателя (в Чехословакии).

Преимущества и недостатки различных типов электродвигателей, применяемых в троллейбусах, в основном сводятся к следующему.

Электродвигатели смешанного возбуждения допускают возможность простого регулирования скорости движения как в сторону повышения, так и понижения путем воздействия на цепь параллельной обмотки возбуждения, питающейся относительно малым током. При двигателях последовательного возбуждения такое регулирование затруднительно, поскольку связано с воздействием на силовую цепь. При автоматических системах управления всякое снижение скорости двигателей последовательного возбуждения связано обычно с предварительным полным выключением тока,

в то время как при двигателях смешанного возбуждения снижение скорости осуществляется простыми средствами, без выключения тока.

Существенным преимуществом двигателя смешанного возбуждения является возможность быстрого перехода на электрическое торможение — как рекуперативное, так и реостатное, не требующее сложных переключений в силовой цепи.

Основным недостатком двигателей смешанного возбуждения является их больший вес и габариты, чем двигателей последовательного возбуждения одинаковой мощности, в связи с необходимостью размещения обмотки параллельного возбуждения малого сечения и использованием разности намагничивающей силы обмоток параллельного и последовательного возбуждения в генераторном режиме. Двигатели смешанного возбуждения хуже работают в переходных режимах.