Kolej

Powrót

Elektryczne Zespoły Trakcyjne STADLER Flirt

Budowa:

Konstrukcja pudła wagonu jest wykonana w całości z aluminium w wyniku czego zmniejszona jest masa pojazdu w stosunku do "konkurencji stalowej"
Ściany czołowe wykonane są z elementów kompozytowych - laminaty poliestrowo-szklane wsparte na szkielecie pudła.
Konstrukcja pojazdu zaprojektowana i wykonana jest w klasie wytrzymałościowej PII. Podczas ewentualnego zderzenia z innym składem podobnej budowy najpierw energię pochłania sprzęg automatyczny, a gdy to nie wystarcza, na skutek działających sił, budowa sprzęgu powoduje, że zostaje on "wepchany" wgłąb wagonu i pozostała energia jest przenoszona na absorbery (bufory) znajdujace się na bokach czołownicy, a na koniec zgniatane są same te elementy zderzeniowe.

Zasadniczym zadaniem sprzęgów jest łączenie jednostek ze sobą. Zastosowane we Flirtach sprzęgi automatyczne SCHAKU zapewniają kompletne połączenia: mechaniczne, pneumatyczne i elektryczne.
Sprzęgi są zamontowane do konstrukcji pudła sprężyście za pomocą aparatu sprężynowego elastomerowago przegubu sprężynowego, który elastycznie tłumi siły wywoływane przez wzajemnie oddziałujące, złączone ze sobą pojazdy.

  Sprzęg automatyczny i absorbery energii (opis na pow.)

  Jednostki sprzęgnięte


Wzajemne połączenia członów wspartych na wózkach "Jacobsa" realizują sferyczne przeguby umożliwiające ruchy w płaszczyźnie poziomej i pionowej.
Przejścia międzyczłonowe osłonięte są przegubami harmonijkowymi.

  Harmonia na łączeniu członów




Wózki jezdne
Wózki jezdne posiadają budowę zwartą i dzielą się na napędne i toczne.

  Wózek napędny

Wszystkie wózki posiadają podwójne usprężynowanie i wahaczowe prowadzenie zestawów kołowych.
Pierwszy stopień stanowią sprężyny śrubowe wielokrotne znajdujące się pomiędzy korpusami maźnic osi, a podłużnicami ramy wózka.

  I st. usprężynowania (opis. na pow.)


Drugi stopień usprężynowania realizowany jest przez sprężyny pneumatyczne wyposażone w sprężyny awaryjne, umożliwiające kontynuowanie jazdy w przypadku utraty powietrza w poduszkach.

  II st. usprężynowania (opis. na pow.)


Obydwa stopnie usprężynowania wspomagane są odpowiednio tłumikami (amortyzatorami) hydraulicznymi.


Kliknij tutaj i zobacz więcej informacji o budowie wózków i sposobach oparcia nadwozia)



Każdy wózek napędny posiada zabudowane w pełni usprężynowanie dwa zespoły napędowe (silniki z przekładniami są w całości wsparte do ramy wózka). W skład każdego zespołu napędowego wchodzi:
- elektryczny, asynchroniczny, czterobiegunowy silnik trakcyjny z przewietrzaniem obcym,
- czołowa, dwustopniowa przekładnia trakcyjna,
- dwa sprzęgła z pakietami klinowych elementów gumowych,
- wał drążony umieszczony koncentrycznie w stosunku do osi,
- zestaw kołowy z kołami monoblokowymi o średnicy 860mm.


Wózki napędne wyposażone są również w piasecznice, czyli urządzenia do posypywania piaskiem szyn w celu minimalizowania poślizgu zestawów kołowych.
Załączenie piasecznic odbywa się poprzez naciśnięcie odpowiedniego przycisku na pulpicie maszynisty.




Zasilanie i napęd:
Zasilanie pojazdu odbywa się z napowietrznej sieci jezdnej za pośrednictwem dwóch niesymetrycznych (połówkowych) odbieraków prądu zainstalowanych na dachu.

  Odbierak prądu


Jeżeli napięcie w sieci mieści się w zakresie 2,7 do 4kV przetwornice trakcyjne przekazują całą moc do przyspieszania lub hamowania ED pojazdu.
Jeżeli napięcie w sieci przekroczy 4,2 kV zostaje automatycznie wyłączony wyłącznik szybki obwodu głównego.


Jeżeli nastąpi spadek napięcia w sieci do 2kV mozliwe jest przemieszczanie pojazdu z wyłączeniem hamowania elektrodynamicznego rekuperacyjnego.


Silniki trakcyjne zasilane są z przetwornic trakcyjnych (falowników) wykonanych w technologii IGBT. Jeden falownik zasila jeden silnik trakcyjny.
Falowniki trakcyjne to urządzenia przetwarzające napięcie sieciowe prądu stałego na napięcie prądu przemiennego i wyposażone w aparaturę sterującą i kontrolną do prawidłowego sterowania przyspieszeniem i hamowaniem.
Każdy z falowników trakcyjnych posiada dodatkowo przetwornicę statyczną do zasilania napięciem 3x400V urządzeń pomocniczych (np. klimatyzacja, wentylatory chłodzące falowniki, silniki sprężarek, itp.) w związku z czym występują w sumie cztery niezależne sieci prądu trójfazowego odpowiednio zasilające urządzenia pomocnicze.
Przetwornice trakcyjne znajdują się wraz z innymi urządzeniami w przedziałach maszynowych zlokalizowanych pomiędzy kabinami maszynisty, a przedziałem pasażerskim. Środkiem przedziału maszynowego biegnie korytarz łączący część pasażerską z kabiną.

  Maszynownia - korytarz do kabiny


W każdym z dwóch przedziałów maszynowych (maszynowniach) znajdują się identyczne urządzenia do zasilania danego członu napędowego takie jak:
   - 2 przetwornice trakcyjne (falowniki) z przetwornicami statycznymi
     w tym jeden z ładowarką akumulatorów (36V DC),
   - kanały powietrzne do chłodzenia silników trakcyjnych,
   - aparatura pomocnicza,
   - baterie akumulatorów,
   - tablica pneumatyczna
   - rozdzielnia 3kV


Pozostała aparatura znajduje się na dachach.
Na dachach członów skrajnych znajdują się:
   - wyłącznik szybki,
   - dławik sieciowy,
   - oporniki hamowania,
   - chłodnica wodna falowników i wentylator,
   - sprężarka powietrza
   - klimatyzatory kabiny maszynisty i przedziału pasażerskiego

Na dachach członów środkowych znajdują się:
   - odbierak prądu
   - klimatyzatory przedziału pasażerskiego


Dachowe wentylatory chłodzenia służą do chłodzenia dławików sieciowych, chłodnic wodnych falowników oraz silników trakcyjnych.
Obroty wentylatora a więc moc jego chłodzenia regulowane są według odczytów pomiarów temperatury realizowanych poprzez czujniki temperatury zainstalowane na tych urządzeniach.
Jeden zamknięty obwód chłodzenia chłodzi dwie przetwornice trakcyjne danego członu.

Oporniki hamowania chłodzone są natomiast pędem powietrza podczas jazdy.



Baterie akumulatorów wchodzą w skład sieci pokładowej niskiego napięcia 36V prądu stałego. Skrzynie z akumulatorami jak było wspomniane znajdują się w przedziałach maszynowych z dostępem poprzez klapy inspekcyjne od zewnętrznej strony pojazdu.

  Klapa inspekcyjna akumulatorów


Każdy pojazd wyposażony jest w dwa gniazda zasilania zapasowego, dzięki którym można podłączyć pojazd do zasilania z sieci przemysłowej (zewnętrznej) pod warunkiem wyłączenia zasilania z sieci trakcyjnej.
Gniazda te znajdują się w podwoziu pod kabinami maszynisty.





Układ pneumatyczny
Zbiorniki główne sprężonego powietrza zaopatrują w powietrze: układ hamulcowy, zawieszenie pneumatyczne wózków (II st. usprężynowania), piasecznice, urządzenia sanitarne z próżniowym WC, syreny lusterka wsteczne i siedzenie maszynisty itp.
Sprężone powietrze nabijają dwie sprężarki główne tłokowe znajdujące się na dachach członów skrajnych. Każda z nich posiada dwukomorową osuszarkę powietrza.
Odbieraki prądu posiadają własną sprężarkę pomocniczą zasilaną z baterii akumulatorów, która umożliwia ich podniesienie, gdy nie ma ciśnienia w zbiornikach głównych.
Bez podniesienia pantografu nie ma możliwości zasilenia silnika sprężarki głównej, gdyż pojazd jest odcięty od zasilania wysokim napięciem, a więc przetwornice nie działają.





Hamulce:
Elektryczne Zespoły Trakcyjne serii FLIRT posiadają trzy systemy hamulcowe takie jak: hamulec elektrodynamiczny z możliwością rekuperacji energii, hamulec pneumatyczny tarczowy i hamulec postojowy - sprężynowy.

Głównym hamulcem eksploatacyjnym jest hamulec elektrodynamiczny, którym steruje maszynista za pośrednictwem nastawnika jazdy.

  Nastawnik jazdy


Hamulec elektrodynamiczny jest również wykorzystywany do automatycznego podhamowywania przy załączeniu układu prędkości zadanej.
Hamowanie elektrodynamiczne polega na przekształceniu energii kinetycznej kół w energię elektryczną poprzez przełączenie silników trakcyjnych w tryb prądnicowy - zamiast napędzać silniki produkują energię elektryczną, a powstający przy tym opór obrotowy powoduje wyhamowywanie pojazdu. Energia produkowana podczas hamowania elektrodynamicznego (prądnicowego) może być oddawana do sieci trakcyjnej lub wytracana na oporniku hamowania.
Przy hamowaniu elektrodynamicznym, cała moc elektryczna jest przekazywana do sieci (rekuperowana) gdy napięcie w niej mieści się w granicach 2,7 - do 3,6kV.
Przy przekroczeniu napięcia 3,6 kV następuje redukcja rekuperacji i cześć energii jest wytracana na opornikach hamowania, znajdujących się na dachu.


Na każdym kole jezdnym znajdują się dwie tarcze hamulcowe (po obu stronach piast). Do ram wózków zainstalowane są natomiast zaciski hamulca, których szczęki dociskane są podczas hamowania do tarcz.
Powyższe urządzenia to elementy wykonawcze pneumatycznego hamulca tarczowego, który może być uruchomiony poprzez nastawnik jazdy jako uzupełnienie hamulca elektrodynamicznego. Automatyczną regulację siły hamowania pomiędzy hamulcem elektrodynamicznym i pneumatycznym realizuje elektropneumatyczny regulator ciśnienia.

Przełożenie rękojeści zaworu hamulca pneumatycznego na pozycję hamowania powoduje w zależności od pozycji zaworu obniżenie ciśnienia w przewodzie głównym, co powoduje odpowiednie zadziałanie zaworów sterujących w wyniku czego załączone zostają zaciski hamulca i następuje dociskanie okładzin ciernych do tarcz hamulcowych na kołach.

  Zawór hamulca maszynisty

Załączenie hamowania pneumatycznego zaworem maszynisty nie załącza hamulca elektrodynamicznego.

Przy załączeniu hamowania nagłego przewód główny zostaje otwarty do atmosfery (brak ciśnienia) w wyniku czego następuje maksymalne zaciśnięcie okładzin ciernych do tarcz hamulcowych.
Jednocześnie załączone zostaje maksymalne hamowanie elektrodynamiczne.

Nagłe hamowanie może zostać uruchomione przez:
   - nastawnik jazdy w pozycji hamowania nagłego,
   - zawór hamulcowy w pozycji nagłego hamowania,
   - uruchomienie hamulca bezpieczeństwa maszynisty,
   - uruchomienie hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego,
   - brak dezaktywacji układu CA - SHP,
   - rozłączenie pociągu.

Przy załączeniu hamulca bezpieczeństwa maszynisty następuje automatyczne wyłączenie wszystkich wyłączników szybkich.
Przy załączeniu hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego istnieje możliwość zmostkowania jego działania przez maszynistę poprzez przycisk "bocznikowanie hamowania awaryjnego", Po użyciu przycisku hamowanie awaryjne zostaje przerwane.




Zaciski hamulcowe przy zestawach kołowych napędowych wyposażone są dodatkowo w moduł hamulca sprężynowego, służącego do unieruchamiania pojazdu na czas postoju, gdy w głównym układzie pneumatycznym może zaniknąć ciśnienie.
Aktywacja hamulców postojowych może odbyć się przez poprzez użycie odpowiedniego przycisku na pulpicie, automatycznie 5 minut od zatrzymania po hamowaniu nagłym lub w trybie postojowym itp.
Zwalnianie normalne hamulców postojowych realizuje się przyciskiem na pulpicie.
Każdy z hamulców postojowych można zluzować ręcznie przez pociągnięcie uchwytów awaryjnego zwalniania hamulców. Uchwyty te znajdują się przy wózkach w okolicach zacisków hamulcowych.

 
Hamulec tarczowy z wbudowanym
hamulcem postojowym (opis na pow.)