Объяснить принцип торможения трамвая когда водитель отключив

Обновлено: 04.02.2025

Современные троллейбусы и трамваи (разговор об отечественных) начали оборудовать двигателями и преобразователями переменного тока. Отсутствие коллектора у асинхронного двигателя значительно облегчает техническое обслуживание и повышает надежность. Напряжение от токосъемников поступает через схему управления активным выпрямителем (его задача не столько выпрямить, сколько сбросить излишек энергии в сеть при рекуперации) к конденсаторной батарее, и далее по классической схеме инверторов тока.
При такой схеме во время рекуперативного торможения повышается напряжение на конденсаторной батарее. Как только оно превысит напряжение сети, открываются элементы активного выпрямителя и излишек сбрасывается в сеть. При напряжении батареи менее напряжения сети, энергия сбрасывается в реостаты.

А что такое "рекуперативное"? Есть переключением полярности двигателя, тогда просто разница в потребляемом и подаваемом токе отводится на реостаты, есть пневматическое - воздухом. Но током можно только притормозить, остановиться можно воздухом, он тормозные колодки зажимает.

на западе там в целях экономии электроэнергии применяют рекуперативное. Даже по дискавери показывали. А как у нас не знаю

у трамвая реостатное а вот у тролейбуса может быть и рекуперативным. рекуперация это когда происходит изменене из генераторного режима в двигательный и наоборот.

На старом (60-е, 70-е года XX века) троллейбусе ЗИУ-5 было применено также рекуперативное торможение. Это разновидность электродинамического торможения, при котором часть электрической энергии тягового двигателя, работающего в генераторном режиме, возвращается в контактную сеть и может использоваться для движения других троллейбусных машин. Рекуперативный тормоз ЗИУ-5 действовал через силовую передачу только на задние колеса и мог производить торможение при скорости не менее 20-22 км/час. Однако рекуперативная система, примененная на троллейбусе ЗИУ-5, имела свои существенные недостатки. При работе на позициях рекуперации двигатель развивал очень большие обороты, что нередко заканчивалось круговым огнем по коллектору. В дальнейшем на машинах модификации ЗИУ-5Д было решено отказаться от рекуперативного торможения.

Википедия говорит, что: Рекуперативное торможение широко применяется на электровозах, электропоездах, современных трамваях и троллейбусах, где при торможении электродвигатели начинают работать как электрогенераторы, а вырабатываемая электроэнергия передаётся через контактную сеть либо другим электровозам, либо в общую энергосистему через тяговые подстанции.
Но я не встречал троллейбуса с рекуперативным торможением. Отличить его от простого (с реостатным торможением) скорее всего будет можно по отсутствию тормозных реостатов на крыше.

Рекуперация основана на свойстве обратимости машин постоянного тока. Рекуперативный тормоз применялся на вагонах РВЗ-6 и РВЗ6М2

№ 902. На рисунке 100 представлены различные случаи электромагнитной индукции. Сформулировать и решить задачу для каждого случая.

№ 903. Будет ли в рамке ABCD (рис. 101) возникать индукционный ток, если рамку: а) вращать относительно неподвижного проводника с током ОО', как показано на рисунке; б) вращать вокруг стороны АВ; в) вращать вокруг стороны ВС; г) двигать поступательно в ве

№ 904. Три одинаковых полосовых магнита падают в вертикальном положении одновременно с одной высоты. Первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, третий — сквозь замкнутый соленоид. Сравнить время падения магнитов.

№ 905. Определить направление индукционного тока, возникающего в витке В (рис. 102), если в цепи витка А ключ замыкают и если этот ключ размыкают. Указать также направление индукционного тока, если при замкнутом ключе скользящий контакт реостата передвига

№ 906. Если вращать магнит (рис. 103), то замкнутый виток проволоки, укрепленный на оси, начинает вращаться. Объяснить явление и определить направление вращения витка.

№ 907. Если клеммы двух демонстрационных гальванометров соединить проводами и затем покачиванием одного из приборов вызвать колебание его стрелки, то и у другого прибора стрелка тоже начнет колебаться. Объяснить опыт и при возможности проверить.

№ 908. Почему колебания стрелки компаса быстрее затухают, если корпус прибора латунный, и медленнее, если корпус прибора пластмассовый?

№ 909. Объяснить принцип торможения трамвая, когда водитель, отключив двигатель от контактной сети (рис. 104), переводит его в режим генератора (ключ переводится из положения 1 в положение 2). Как зависит ускорение (быстрота торможения) трамвая: а) от наг

№ 910. По какому закону должен изменяться магнитный поток в зависимости от времени, чтобы ЭДС индукции, возникающая в контуре, оставалась постоянной?

№ 911. За 5 мс магнитный поток, пронизывающий контур, убывает с 9 до 4 мВб. Найти ЭДС индукции в контуре.

№ 912. Найти скорость изменения магнитного потока в соленоиде из 2000 витков при возбуждении в нем ЭДС индукции 120 В.

№ 913. Сколько витков должна содержать катушка с площадью поперечного сечения 50 см2, чтобы при изменении магнитной индукции от 0,2 до 0,3 Тл в течение 4 мс в ней возбуждалась ЭДС 10 В?

№ 914. Внутри витка радиусом 5 см магнитный поток изменился на 18,6 мВб за 5,9 мс. Найти напряженность вихревого электрического поля в витке.

№ 915. Какой заряд q пройдет через поперечное сечение витка, сопротивление которого R = 0,03 Ом, при уменьшении магнитного потока внутри витка на ΔФ = 12 мВб?

№ 916. В магнитное поле индукцией В = 0,1 Тл помещен контур, выполненный в форме кругового витка радиусом R = 3,4 см. Виток сделан из медной проволоки, площадь поперечного сечения которой S = 1 мм2. Нормаль к плоскости витка совпадает с линиями индукции п

№ 917. В витке, выполненном из алюминиевого провода длиной 10 см и площадью поперечного сечения 1,4 мм2, скорость изменения магнитного потока 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока.

№ 918. Найти ЭДС индукции в проводнике с длиной активной части 0,25 м, перемещающемся в однородном магнитном поле индукцией 8 мТл со скоростью 5 м/с под углом 30° к вектору магнитной индукции.

№ 919. С какой скоростью надо перемещать проводник под углом 60° к линиям индукции магнитного поля, чтобы в проводнике возбуждалась ЭДС индукции 1 В? Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. Длина активной части 1 м.

№ 920. Проводник MN (рис. 105) с длиной активной части 1 м и сопротивлением 2 Ом находится в однородном магнитном поле индукцией 0,1 Тл. Проводник подключен к источнику тока с ЭДС 1 В (внутренним сопротивлением источника и сопротивлением подводящих провод

№ 923. Найти индуктивность проводника, в котором при равномерном изменении силы тока на 2 А в течение 0,25 с возбуждается ЭДС самоиндукции 20 мВ.

№ 924. Какая ЭДС самоиндукции возбуждается в обмотке электромагнита индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02 с?

№ 925. Почему отключение от питающей сети мощных электродвигателей производят плавно и медленно при помощи реостата?

№ 926.Последовательно с катушкой школьного трансформатора, надетой на разомкнутый сердечник, включена лампочка от карманного фонаря. В цепь подано такое напряжение, что лампочка горит в полный накал. Как изменяется яркость лампочки, если: а) сердечник зам

№ 927. В катушке индуктивностью 0,6 Гн сила тока равна 20 А. Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как изменится энергия поля, если сила тока уменьшится вдвое?

№ 928. Какой должна быть сила тока в обмотке дросселя индуктивностью 0,5 Гн, чтобы энергия поля оказалась равной 1 Дж?

№ 929. Найти энергию магнитного поля соленоида, в котором при силе тока 10 А возникает магнитный поток 0,5 Вб.

№ 940(н). На катушке сопротивлением 8,2 Ом и индуктивностью 25 мГн поддерживается постоянное напряжение 55 В. Сколько энергии выделится при размыкании цепи? Какая средняя ЭДС самоиндукции появится при этом в катушке, если энергия будет выделяться в течени

№ 941(н). За какое время в катушке с индуктивностью 240 мГн происходит возрастание силы тока от 0 до 11,4 А, если при этом возникает средняя ЭДС самоиндукции, равная 30 В? Сколько энергии выделяется за это время в катушке?

Пример готовой контрольной работы по предмету: Физика

Содержание

1. Оценить, при какой температуре Т в воздухе будет практически полностью ионизованная плазма? Энергия ионизации молекул азота W = 2,5*10-18 Дж. Энергия ионизации кислорода меньше.

10. представлены различные случаи электромагнитной индукции. Сформулировать и решить задачу для каждого случая.

3. Будет ли в рамке ABCD (рис. 101) возникать индукционный ток, если рамку: а) вращать относительно неподвижного проводника с током ОО’, как показано на рисунке; б) вращать вокруг стороны АВ; в) вращать вокруг стороны ВС; г) двигать поступательно в вертикальном направлении; д) двигать поступательно в горизонтальном направлении?

Задача №

4. Три одинаковых полосовых магнита падают в вертикальном положении одновременно с одной высоты. Первый падает свободно, второй во время падения проходит сквозь незамкнутый соленоид, третий сквозь замкнутый соленоид. Сравнить время падения магнитов. Ответы обосновать на основании правила Ленца и закона сохранения энергии.

Задача №

5. Определить направление индукционного тока, возникающего в витке В (рис. 102), если в цепи витка А ключ замыкают и если этот ключ размыкают. Указать также направление индукционного тока, если при замкнутом ключе скользящий контакт реостата передвигают вправо или его передвигают влево.

Задача №

6. Если вращать магнит (рис. 103), то замкнутый виток проволоки, укрепленный на оси, начинает вращаться. Объяснить явление и определить направление вращения витка.

Задача №

7. Если клеммы двух демонстрационных гальванометров соединить проводами и затем покачиванием одного из приборов вызвать колебание его стрелки, то и у другого прибора стрелка тоже начнет колебаться. Объяснить опыт и при возможности проверить.

8. Почему колебания стрелки компаса быстрее затухают, если корпус прибора латунный, и медленнее, если корпус прибора пластмассовый?

Задача №

9. Объяснить принцип торможения трамвая, когда водитель, отключив двигатель от контактной сети (рис. 104), переводит его в режим генератора (ключ переводится из положения 1 в положение 2).

Как зависит ускорение (быстрота торможения) трамвая: а) от нагрузки (сопротивления резистора) при данной скорости движения трамвая; б) от скорости трамвая при данной нагрузке?

10. По какому закону должен изменяться магнитный поток в зависимости от времени, чтобы ЭДС индукции, возникающая в контуре, оставалась постоянной?

Выдержка из текста

Решение:

Латунь является проводником. Колебания магнитной стрелки приводят к изменению магнитного потока через корпус компаса. В результате в корпусе наводятся индукционные токи Фуко, которые своим магнитным полем препятствуют колебаниям магнитного потока. Механическая энергия стрелки компаса переходит в электромагнитную энергию токов Фуко, а далее в тепловую энергию корпуса прибора. Таким образом энергия колебания стрелки более эффективно рассеивается и затухание происходит быстрее.

Список использованной литературы

Рымкевич, А. П. Физика. Задачник. 1011 кл.: пособие для общеобразоват. Учреждений / А. П. Рымкевич. 10-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. 188, [4]

Управление трамваем — способы управления электрическим трамваем.

Содержание

Управление трамвайным вагоном достаточно сложно, гораздо сложнее чем управление автотранспортом. Оно требует от водителя хороших познаний в электротехнике, механике, твёрдого знания правил и инструкций, умения понимать и предвидеть дорожную обстановку, хорошей реакции и хладнокровия.

Различные органы управления, расположенные в кабине, рассчитаны на воздействие рукой или ногой водителя. Трамвайные вагоны не имеют муфт сцепления и коробок передач — передаточное число от двигателя до колёсных пар всегда фиксировано — поэтому в кабине водителя трамвая нет органов управления трансмиссией. Большинство органов управления — электрические коммутационные аппараты.

Трамвайные вагоны (моторные) могут передвигаться как вперёд, так и назад, причём в обоих случаях развивать максимальную скорость, в отличие от автотранспорта.

Электросхема вагона устроена так: токоприёмник (полупантограф, пантограф, бугель или штанга) — система управления тяговым двигателем — тяговые электродвигатели (ТЭД) — рельсы.

Система управления тяговыми электродвигателеми предназначена для изменения силы тока, проходящей через ТЭД — то есть, для изменения динамики движения вагона. На старых вагонах применялась непосредственная система управления: в кабине находился высоковольтный контроллер, представляющий собой высокую тумбу с рукояткой наверху. Контроллер имел два вала — главный и реверсивный, механически сблокированные между собой. Оба вала имели большое число фиксированных положений, различное у контроллеров разных моделей.

При повороте рукоятки главного вала контроллера в тяговые электродвигатели подавался ток определённой величины. При этом остальная часть электроэнергии превращалась в тепловую. В настоящее время такие системы управления не применяют.

С 30-х годов XX века начали применяться косвенные полуавтоматические системы управления, так называемые "реостатно-контакторные". Появилась возможность работы вагонов в составе поезда по системе многих единиц — когда управление всеми двигателями и электрическими цепями вагонов осуществляется с одного поста. До этого поезда составляли из одного моторного и одного-двух прицепных вагонов, не имевших тяговых двигателей.

С 1970-х гг. и по настоящее время во всём мире (в том числе в России) внедряются частотно-импульсные системы регулирования, выполненные на основе силовых полупроводниковых элементов. На тяговый электродвигатель от частотно-импульсного преобразователя поступает импульсный ток, причем частота импульсов изменяется в соответствии с заданной для двигателя мощностью в конкретный момент времени. Это позволяет достичь высокой плавности хода и значительной экономии электроэнергии.

Система торможения на трамвае во многом схожа с ее аналогом на железнодорожном транспорте. Первое поколение трамвайных вагонов имело воздушные тормоза. Компрессор осуществлял нагнетание воздуха в воздушные резервуары, из которых при помощи тормозного крана воздух по трубопроводам подавался в тормозные цилиндры. Шток тормозного цилиндра воздействовал через сложную рычажную систему на чугунные тормозные колодки и прижимая их к бандажам колёс или тормозным дискам. В настоящее время пневматическое торможение на трамвае практически вытеснено более современными системами, сейчас по некоторым сведениям используется только на вагонах Петербургского трамвайно-механического завода.

С 50-х годов XX века на трамвайных вагонов в качестве служебного стало применяться электродинамическое торможение. ТЭДы при торможении отключаются от контактной сети и начинают работать в режиме генератора, вырабатывающего ток, который гасится на реостатах (мощных сопротивлениях, закрепленных на крыше или под полом вагона), при этом электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Для торможения на низкой скорости, когда электродинамическое торможение неэффективно (например, при полной остановке вагона) применяются колодочные (механические) тормоза с воздушным или соленоидным приводом.

Низковольтные цепи вагона используются для косвенного управления высоковольтными аппаратами, питания освещения, сигнальных цепей, низковольтных аппаратов, подзарядки аккумуляторной батареи. Существует 2 вида устройства низковольтных цепей: с питанием от электромашинного преобразователя и от преобразователя, выполненного на полупроводниковой базе. Электромашинный преобразователь обычно устроен следующим образом: под полом трамвайного вагона на общем валу закрепляются двигатель постоянного тока, работающий от контактной сети, и генератор, вырабатывающий низкое напряжение (так называемая система "мотор-генератор"). Недостатком подобной системы является низкий КПД и высокий уровень создаваемого во время работы шума (чем и объясняется постоянный шум под полом вагонов Татра Т3, 71-605 и аналогичных). Тиристорно-импульсный (полупроводниковый) преобразователь лишен этих недостатков, однако его внедрение и активная эксплуатация началась только с 80-х годов XX в.

включить аккумуляторную батарею;
поднять токоприёмник;
включить цепи управления и необходимые вспомогательные цепи;
нажать педаль безопасности;
выбрать направление движения, повернув реверсор в соответствующее положение;
повернуть рукоятку контроллера (пусковую педаль) до включения необходимой ходовой позиции;
после набора нужной скорости вернуть рукоятку или педаль контроллера в нулевое положение, тяговые двигатели при этом отключатся и вагон будет двигаться выбегом.

установить контроллер на одну из тормозных позиций.

При этом схема собирается на торможение, ТЭДы переводятся в генераторный режим, в силовую цепь начинают плавно вводиться пускотормозные реостаты, начинается электродинамическое торможение.

для полной остановки вагона необходимо включить тормозную позицию, на которой при истощении электродинамического торможения автоматически сработает колодочный тормоз. Вагон при этом затормаживается полностью.

Для применения экстренного торможения необходимо включить последнюю тормозную позицию, при этом одновременно включатся электродинамическое торможение на полную мощность, рельсовый тормоз и при истощении электродинамического торможения — колодочный.

вернуть контроллер в нулевое положение;
установить реверсор в нулевое положение;
выключить вспомогательные цепи и цепи управления;
опустить токоприёмник.

закрыть спускные вентили пневмосистемы;
поднять токоприёмник;
включить автоматические выключатели — главный, мотор-компрессора и при необходимости — цепей освещения;
дождаться, пока мотор-компрессор создаст необходимое давление в воздушных резервуарах;
проверить давление и отсутствие утечек воздуха по манометру;
выбрать направление движения и род работы силовой схемы, повернуть реверсивный вал контроллера в соответствующее положение;
отпустить ручной тормоз;
включить первую ходовую позицию на 0,5 секунды;
при необходимости увеличения скорости включать последующие позиции с выдержкой 1-3 секунды (в зависимости от состояния пути).

Позиции с 1 по 4 — реостатные при последовательном соединении двигателей. 5 позиция — безреостатная при последовательном соединении. 6 и 7 позиции — реостатные при параллельном соединении ТЭДов. 8 позиция — безреостатная при параллельном соединении. Время движения на 5 и 8 позициях не ограничено.

после набора скорости вернуть рукоятку главного вала контроллера в нулевое положение. Двигатели отключатся и вагон будет двигаться выбегом.

Тормозной кран (кран машиниста) бывает нескольких типов, но принцип его работы всегда один — при повороте рукоятки крана происходит соединение различных трубопроводов пневмосистемы с воздушными резервуарами, атмосферой или их полное перекрытие.

Нулевое положение рукоятки (прямо) — кран закрыт. Поворот ручки влево — торможение, вправо — отпуск. Режимы торможения и отпуска зависят от угла поворота ручки крана:

15 градусов влево служебное торможение 15 вправо служебный отпуск 30 влево полное торможение 30 вправо полный отпуск 45 влево экстренное торможение с подачей песка на рельсы 60 влево экстренное торможение с песком и опусканием подвагонной предохранительной сетки.

Тормозной кран ленинградского типа несколько отличается по устройству.

поворотами тормозной рукоятки нужно подавать мелкими порциями воздух из резервуаров в тормозную магистраль. При этом колодки с определенным усилием прижмутся к бандажам колёс и вагон будет тормозить.
после полной остановки затянуть ручной тормоз;
повернуть реверсивный вал контроллера в нулевое положение и снять реверсивную рукоятку;
выключить автоматические выключатели;
опустить токоприёмник
открыть спускной вентиль и выпустить воздух из пневмосистемы.

При необходимости экстренного торможения необходимо повернуть рукоятку тормозного крана до упора влево. При этом тормозные колодки с максимальным усилием прижмутся к колёсам вагона, на рельсы будет подаваться песок для избежания входа вагона в юз, опустится подвагонная сетка, чтобы подхватить на себя попавшего на пути человека или посторонний предмет. Далее водитель должен включить первую тормозную позицию и последующие с выдержкой 1-3 секунды. Включать сразу третью тормозную позицию запрещается во избежание выхода из строя пускотормозных реостатов.

Следует помнить, что самовозбуждение тяговых двигателей без дополнительных обмоток в генераторном режиме происходит с задержкой в 2-3 секунды и торможение истощается на скорости уже 10 км/ч. Поэтому реостатное торможение на вагонах с непосредственным управлением может применяться только в качестве аварийного.

Управление вагоном с непосредственной системой управления сложно и требует от водителя твёрдых навыков, отточенности движений и приёмов управления вагоном.

Читайте также: