Троллейбус

Троллейбус

Привод	электродвигатель
Период	с 1882 года
Скорость	30-90 км/ч
Область применения	общественный транспорт в пределах города либо в междугородним сообщении
Инфраструктура	автомобильная дорога

Тролле́йбус (англ. trolleybus, от trolley — контактный провод, роликовый токосниматель и bus — сокращение от лат. Omnibus — «карета для всех») — безрельсовое транспортное средство (обычно пассажирское) с электрическим приводом, получающее электрический ток от независимого источника питания.

По-английски троллейбус могут называть: trolley bus, trackless trolley (безрельсовый трамвай), trolleybus, trolley coach.

По-немецки: Oberleitungsomnibus, сокращённо Oberleitungsbus или Obus, или устаревшим словом gleislose Bahn.

Троллейбус получает электрический ток от двухпроводной контактной сети (подвесные (троллейные) провода) через токосъёмники штангового типа.

Используется преимущественно в городах.

История[править | править код]

Файл:Metro map62 edited.jpg

Двухэтажный троллейбус машина ЯТБ-3

Идея троллейбуса впервые высказана доктором Вильямом Сименсом (William Siemens) в журнале Society of Arts vol.XXIX в 1880 году. Вильям Сименс жил в Англии и владел тремя заводами. Статья опередила эксперименты Вернера фон Сименса, но, вероятно, братья работали вместе.

Первый троллейбус создан в 1882 в Германии (автор — инженер Вернер фон Сименс, он назвал своё изобретение Elektromote). Этот троллейбус был запущен в городе Инстербурге (ныне — Черняховск Калининградской области).

Первая линия открыта в предместье Берлина Галензе (Halensee) 29 апреля 1882 года. Контактные провода располагались на достаточно близком расстоянии, и от сильного ветра происходили короткие замыкания.

В России троллейбус появился в 1933 в Москве (см. Московский троллейбус). Первыми троллейбусами Советского Союза были машины ЛК-1 (Лазарь Каганович)

Троллейбус Сименса

Файл:Троллейбусное колесо.gif

троллейбусное колесо

В 1882 в США бельгиец Шарль Ван Депуле запатентовал «троллейбусное колесо» — способ снятия напряжения с электрическх проводов при помощи колеса и штанги, установленной на крыше.

В 1909 была впервые испытана система съёма электроэнергии инженера Макса Шиманна (Max Schiemann), которая с многочисленными изменениями дожила до наших дней.

В 1938 году по улицам Москвы ездили двухэтажные троллейбусы ЯТБ-3.

В сентябре 1966 года в Киеве впервые в мировой практике изобретатель Владимир Веклич создал троллейбусный поезд по системе многих единиц. Поезда из двух троллейбусов МТБ-82, «Шкода 9Тр» и «ЗиУ-9» («ЗиУ-682») соединенных по системе Владимира Веклича получили широкое распространение более чем в 20 крупных городах бывшего СССР. В Риге всего было создано 103 троллейбусных поезда из вагонов «Шкода 9Тр». В Киеве в 1983 году их было 296, что позволило высвободить 800 водителей.

Распространение[править | править код]

В настоящее время в мире более 400 городов с троллейбусным сообщением (см. Список городских троллейбусных систем).

Больше всего троллейбусов в России — 89 троллейбусных систем в 90 городах (города Саратов и Энгельс имели общую сеть, в 2003 году троллейбусные сети Саратова и Энгельса были разделены вследствие падения опор державших контактную сеть на Саратовском мосту, восстановление этих опор отложено до проведения капитального ремонта моста).

Самым протяжённым троллейбусным маршрутом в мире является маршрут Симферополь (аэропорт) — Ялта (86 км) на Украине.

Электрооборудование троллейбуса[править | править код]

Электрическая схема троллейбуса содержит:

Главную силовую цепь, включающую в себя тяговый электродвигатель (ТД) и устройства регулирования прохождения тока через него.
Вспомогательные электрические цепи:
- Приводы различных узлов и механизмов (открывание дверей, стеклоочистители)
- Наружнее и внутреннее освещение
- Световая и звуковая сигнализация
- Обогрев кабины водителя и пассажирского салона

Тяговый электродвигатель (или электродвигатели, если их несколько) приводят троллейбус в движение, а также используются в процессе электродинамического или рекуперативного торможения за счёт своей обратимости. С момента появления троллейбусов ТД непрерывно совершенствовались, можно выделить следующие этапы их развития:

Низкооборотный коллекторный ТД постоянного тока последовательного возбуждения — такие электромоторы устанавливались на самых первых троллейбусах.
Быстроходный коллекторный ТД постоянного тока смешанного возбуждения — в СССР появились в 1945 г. на троллейбусе МТБ-82 и с тех пор являются основным типом ТД троллейбусов в России вплоть до настоящего времени. Его преимуществами являются сравнительная простота конструкции и управления, сочетание в одном устройстве выгод от последовательного и параллельного возбуждения двигателя.
Асинхронный ТД. Вращающий момент в этом типе двигателя достигается путём сложной конфигурации магнитных полей, генерируемых обмотками ротора и статора. По своему устройству он ближе к бесколлекторному трёхфазному электродвигателю переменного тока. Главными преимуществами асинхронного ТД являются большая экономичность и отсутствие коллектора с щётками. Как следствие последнего обстоятельства, асинхронный ТД свободен от таких недостатков коллекторных двигателей как износ щёток и элементов коллектора от взаимного трения, искрения и пригораний при плохом их контакте, необходимости постоянного наблюдения за их состоянием. С другой стороны, асинхронный ТД для своей работы требует многофазного переменного напряжения, которое вырабатывается в управляющем блоке сильноточной электроники, из постоянного напряжения в контактной сети. Стоимость этого электронного блока иной раз превосходит цену всех прочих механических компонентов троллейбуса, его надёжность в ряде случаев может оказаться недостаточной вследствие проблем электромагнитной совместимости.

Устройство регулирования прохождением тока через ТД называется системой управления и является следующим по значимости узлом в электрооборудовании троллейбуса после самого ТД. Система управления (СУ) подразделяется на следующие виды:

Непосредственная система управления (НСУ) - исторически первый вид СУ на троллейбусах. Водитель посредством рычагов или валов, соединённых с контакторами, непосредственно коммутирует сопротивление в электрических цепях ротора и обмоток ТД.
Реостатно-контакторная система управления (РКСУ) - коммутация сопротивлений выполняется специализированным узлом, который управляется водителем через устройство-посредник. Это устройство может быть относительно простым механизмом с приводом от управляющих педалей, как на троллейбусе МТБ-82 (косвенная неавтоматическая РКСУ); может быть служебным сервомотором как на троллейбусе ЗиУ-5 (косвенная автоматическая РКСУ). В последнем случае динамика разгона и торможения определяется заранее заданной временной последовательностью в конструкции РКСУ. Узел коммутации силовой цепи в сборе с устройством-посредником иначе называется контроллером.
Тиристорно-импульсная система управления (ТИСУ) - полупроводниковая схема на базе сильноточных тиристоров, которая вместо коммутации ограничивающих ток в обмотке и роторе ТД сопротивлений напрямую управляет током посредством формирования временной последовательности токовых импульсов заданной частоты и скважности. Изменяя эти параметры, можно изменять средний протекающий через ТД ток, а следовательно и управлять вращающим моментом ТД. Преимуществом ТИСУ над РКСУ является больший коэффициент полезного действия, так как в ней сведены к минимуму тепловые потери в пускотормозных сопротивлениях силовой цепи.
Электронная система управления асинхронным ТД. Одно из самых экономичных по расходу электроэнергии и современных решений, но достаточно дорогое и в ряде случаев неустойчивое к внешним электромагнитным воздействиям. Активное применение в таких системах управляющих программируемых микроконтроллеров создаёт опасность воздействия программных багов на функционирование всей системы в целом.

Троллейбусная стрелка[править | править код]

Чтобы машина пошла в нужном направлении, необходимо туда же направить обе её штанги, эту функцию и выполняет троллейбусная стрелка.

Троллейбусная стрелка, типичная для систем бывшего СССР

Стрелка состоит из двух половин, установленных на проводах троллейбусной контактной сети. Эти изолированные друг от друга половины имеют по электромагнитной катушке. Они отклоняют при срабатывании своё перо стрелки. Если троллейбусу надо проследовать направо, то водитель проходит стрелку с выключенной силовой цепью. При левом повороте водителю для движения налево надо проходить стрелку с включеной силовой цепью. В результате создается электрическая цепь: контактный провод (положительный) — левая катушка стрелки — левая штанга — активное сопротивление — правая штанга — правая катушка стрелки — контактный провод (отрицательный). При этом срабатывают обе электромагнитные катушки и переводят перья стрелки для левого направления движения. В таком положении они удерживаются до тех пор, пока башмаки обеих штанг не пройдут стрелку. Цепь разрывается, катушки обесточиваются, и перья стрелки под действием пружин возвращаются в положение для движения в правом направлении.

стрелка с индикатором направления

Вместо описанной выше схемы, может применяться либо индукционное (посредством транспондера), либо радиоуправление перьями стрелки. В таком случае у водителя нет необходимости оперировать прохождением тока через силовую цепь машины, что повышает скорость прохождения через стрелку. Применение дистанционного управления также позволяет избежать «подрезания» впереди идущего троллейбуса следующей за ней машиной — управляющая логика запрещает перевод перьев до прохождения башмаками штанг всех элементов стрелки. Нередко стрелки с дистанционным бесконтактным приводом снабжаются светофором для указания положения перьев. Этот светофор также может иметь запрещающий сигнал для предупреждения «подрезания».

Производители троллейбусов[править | править код]

В настоящее время в СНГ троллейбусы выпускают в России, Белоруссии, Казахстане и на Украине.

Россия:

Троллейбус в Саратове

ОАО «Башкирский троллейбусный завод» (БТЗ), г. Уфа;
ЗАО «Волгоградский завод транспортного машиностроения» (ВЗТМ), г. Волгоград;
ОАО «Транс-Альфа», г. Вологда;
«Московский троллейбусный ремонтный завод» (МТрЗ) - филиал ГУП «Мосгортранс», г. Москва;
ОАО «Петербургский трамвайно-механический завод» (ПТМЗ), г. Санкт-Петербург;
ОАО «Троллейбусный завод» («ТролЗа», бывш. ЗиУ), г. Энгельс, Саратовская область;
ОАО «Тушинский машиностроительный завод» (ТМЗ), г. Москва

Белоруссия:

«Белкоммунмаш» (БКМ), г. Минск;
«Минский автомобильный завод» (МАЗ), г. Минск

Украина:

«Киевский завод „АВИАНТ“», г. Киев;
«Киевский завод электротранспорта» (КЗЭТ), г. Киев;
«Львовский автомобильный завод» (ЛАЗ), г. Львов;
«Южный машиностроительный завод» (ЮМЗ), г. Днепропетровск

Казахстан:

«Электромаш-Электротранс-Сервис», г. Алма-Ата

В отличие от стран СНГ, в дальнем зарубежье нет специализированных производителей троллейбусов, что связано с небольшим количеством троллейбусных хозяйств (по сравнению с Россией и постсоветским пространством) хотя в прошлом из-за большого заказа СССР чешская фирма «Шкода» имела подразделение, занимавшееся сугубо троллейбусным производством. Очень часто зарубежные троллейбусы представляют собой слегка модифицированный кузов автобуса, приспособленный для установки соответствующего электрооборудования. Само электрооборудование поставляется сторонним по отношению к производителю кузовов поставщиком. Исключение составляют только крупные концерны, агрегирующие внутри себя сразу несколько отраслей машиностроения, например итальянский FIAT или немецкий MAN. Оба этих концерна в прошлом самостоятельно выпускали троллейбусы, некоторые из этих машин до сих пор работают на линиях, например троллейбусы FIAT 60-х гг. выпуска в Неаполе. В настоящее время потенциальный заказчик имеет возможность выбора и сочетания кузовов с электрооборудованием различных фирм. Кузова для троллейбусов могут выпускаться практически любым производителем автобусов, например «Даймлер-Крайслер» (под торговой маркой «Мерседес»), «Неоман» и др. Электрооборудование для троллейбусов поставляется целым рядом известных мировых компаний — Siemens AG, Bombardier, Van Hool, Kiepe и др.

Исключением является польская фирма Solaris, которая выпускает троллейбусы трёх моделей — Solaris Trollino 12, Solaris Trollino 15 и Solaris Trollino 18

См. также[править | править код]

Междугородный троллейбус
Двухэтажный троллейбус
Автобус
Файл:MAZ-525trolley.jpg
Троллейвоз-электросамосвал грузоподъёмностью 25 тонн на базе самосвала МАЗ-525, переоборудованный в ХТТУ в 1954 году. Эксплуатация троллейвозов МАЗ и ЯАЗ была признана нецелесообразной (вернее, признана целесообразной, но при выполнении целого ряда условий, невозможных на практике). Фото: музей ХТТУ.
Трамвай
Дуобус
Список моделей троллейбусов
Список моделей автобусов и троллейбусов по ОН 025270-66