Основни агрегати, възли и системи на тролейбуса: въпроси и отговори

Тролейбусът е нерелсово превозно средство. Той се движи на гуми по платното като автобус и се управлява с волан, а не следва релси като трамвая. Електрическата енергия получава от контактно-кабелната мрежа над пътя чрез токовземателните пръти. Затова тролейбусът може да заобикаля препятствия и да сменя лентата, но само доколкото позволява дължината на прътите – не може да се отдалечи свободно от проводниците.

Спирачната система на тролейбуса е комбинирана. Тя съчетава електрическо спиране и пневматично спиране. При електрическото спиране тяговият двигател работи като генератор и забавя тролейбуса, без да износва накладките. Пневматичната спирачка работи със сгъстен въздух и спира тролейбуса докрай, задържа го на място и е нужна, когато електрическото спиране не стига. Затова нито „електрическа“, нито „пневматична“ сама по себе си описва цялата система.

Тролейбусният двигател се захранва с електрическа енергия от контактно-кабелната мрежа. Над пътя са опънати два проводника, а токовземателните пръти на покрива на тролейбуса се притискат към тях и подават тока към тяговия електродвигател. Акумулаторната батерия не задвижва тролейбуса: тя захранва нисковолтовите вериги, като осветлението и системите за управление. Затова тролейбусът се движи само там, където има контактна мрежа.

Когато зарядът на акумулаторните батерии падне под определен минимум, тролейбусът не може да се движи. Тяговият двигател се захранва от контактно-кабелната мрежа, но управлението му – релетата, контакторите и електрониката, които го включват и регулират – работи с ниското напрежение от батериите. Без достатъчно заряд тези вериги не се задействат и тролейбусът не тръгва, макар в мрежата да има ток. Затова проблемът не се изчерпва с осветлението в салона или фаровете.

При електрическо спиране електродвигателят работи в режим на генератор – произвежда електрическа енергия, която се връща обратно в мрежата (рекуперативно спиране). Когато водачът спира, колелата продължават да въртят ротора на двигателя, но вместо да тегли, той се съпротивлява на въртенето и превръща движението в ток. Така тролейбусът забавя, без да износва механичните спирачки, а част от енергията се използва отново. Роторът не спира да се върти – той се върти, докато колелата се въртят.

Тролейбусът се задвижва от електрически двигател. Той получава ток от контактно-кабелната мрежа над пътя чрез токовземателните пръти. Затова тролейбусът е безшумен и не отделя отработени газове там, където се движи. Дизелов или газов двигател не задвижва тролейбуса – това е разликата между него и автобуса. Някои тролейбуси имат малък помощен дизелов двигател, но той служи само за кратки разстояния при авария или прекъсване на мрежата.

По контактно-кабелната мрежа тече постоянен (прав) ток. Токоизправителните станции получават променлив ток от електроразпределителната мрежа и го превръщат в постоянен, с който работят тяговите двигатели на тролейбусите. Двата проводника на мрежата са с различна полярност: по единия токът постъпва към тролейбуса, а по другия се връща. Променлив ток в контактната мрежа не се използва.

Напрежението на тока в контактно-кабелната мрежа е 600 V. Това е постоянно напрежение, което токоизправителните станции подават към проводниците над пътя и с което работи тяговият двигател на тролейбуса. То е опасно за живота: затова водачът поставя токовземателите с диелектрични ръкавици и никога не докосва проводниците. Стойностите от 120 V и 240 V са твърде ниски за тролейбусната мрежа.

В тролейбуса има и нисковолтови, и високоволтови токови вериги. Високоволтовите вериги са свързани с контактно-кабелната мрежа (600 V) и захранват тяговия електродвигател и мощните консуматори. Нисковолтовите вериги работят с 24 V и обслужват акумулаторната батерия, осветлението и системите за управление. Двата вида вериги са отделени една от друга, защото високото напрежение е опасно за хората и за уредите с ниско напрежение.

Нисковолтовите вериги захранват акумулаторната батерия и външното и вътрешното осветление на тролейбуса. Те работят с 24 V: батерията се зарежда от тях, а осветлението и другите консуматори с ниско напрежение получават ток от тях. Електродвигателят не е в нисковолтовата верига – тяговият двигател се захранва с високото напрежение от контактно-кабелната мрежа, защото ниското напрежение не стига, за да задвижи тролейбуса.

Токовземането от контактно-кабелната мрежа се осъществява чрез токовземателни пръти. На покрива на тролейбуса има два пръта, всеки с токовземателна глава в края. Пружини ги притискат нагоре към двата проводника на мрежата, така че токът да постъпва към двигателя и да се връща обратно. Въжетата служат само за да се свалят и поставят прътите, например когато изскочат от проводниците – с тях ток не се взема.

Вложката в токовземателната глава на пръта се нарича плъзгач. Тя е частта, която се допира до контактния проводник и се плъзга по него, докато тролейбусът се движи – оттам идва и името ѝ. През плъзгача токът преминава от проводника към пръта и към тролейбуса. Тъй като се трие постоянно в проводника, плъзгачът се износва и се сменя. Не е нито ролка, нито гума – той не се търкаля, а се плъзга.

Напрежението на нисковолтовите вериги в тролейбуса е 24 V. Толкова е напрежението, с което работят акумулаторната батерия, осветлението и системите за управление – както при автобусите и камионите. По-ниските стойности от 6 V и 12 V не се използват в тролейбуса: 12 V е напрежението на леките автомобили. Не ги бъркай с високото напрежение от 600 V в контактно-кабелната мрежа, което захранва тяговия двигател.

Контактно-кабелната мрежа на тролейбуса е двупроводна. Трамваят взема тока от един проводник, а обратно го връща по релсите. Тролейбусът се движи на гуми, които не провеждат ток, затова му трябва втори проводник: по единия токът постъпва към двигателя, а по другия се връща. Ето защо на покрива на тролейбуса има два пръта, а над пътя – два успоредни проводника.

Токоизправителните станции служат и да преобразуват променливия ток в постоянен, и да намаляват високото напрежение до 600 V. Те получават електроенергия от електроразпределителната мрежа – променлив ток с високо напрежение. В станцията напрежението се понижава и токът се изправя, така че към контактно-кабелната мрежа да постъпва постоянен ток от 600 V, с който работят тролейбусите. Затова верният отговор обединява и двете задачи.

Дизеловият двигател в тролейбуса се използва за изминаване на малки разстояния при аварии или прекъсване на контактно-кабелната мрежа. Той е помощен: позволява на тролейбуса да се придвижи без ток от мрежата, например да заобиколи място, където проводниците са прекъснати, да освободи кръстовище или да стигне до мрежата. За постоянно задвижване не служи – тролейбусът се движи с електрическия си двигател, захранван от мрежата.