Metro

Powrót

Wagon typu 81:

Budowa wagonu, rozruch i hamowanie:

Połączenia miedzywagonowe realizowane są przez sprzęgi półautomatyczne sprzęgi samoczynne ze sprężynowaymi aparatami pociągowo-zderznymi.

  Sprzęgi samoczynne typu Scharfenberga (opis na pow.)


Omawiany typ sprzęgów zapewnia automatyczne połączenie mechaniczne i pneumatyczne wagonów ze sobą. W ramach połączenia pneumatycznego łączony jest przewód hamulcowy i przewód główny (zasilający).
Połączenie obwodów elektrycznych realizowane przez skrzynki przyłączy elektrycznych, które znajdują sie pod głowicami sprzęgu.


W ścianach czołowych wagonów wewnętrznych (bezkabinowych) znajdują się drzwi bezpieczeństwa umożliwiające przechodzenie przez całą długość składu.

  Drzwi miedzywagonowe

  Sprzęg międzywagonowy pod przejściem


W związku że podłoga w wagonach metra znajduje się na wysokości 1200mm ponad główką szyny (na mniej więcej takim poziomie znajdują się perony) cała aparatura elektryczna i pneumatyczna zainstalowana jest w podwoziu pod podłogą.

  Skrzynie aparatowe w podwoziu


Pudła wagonów wsparte są na dwóch dwuosiowych wózkach. Każdy z wózków jest napędowy, wyposażony w dwa zespoły napędowe (silnik trakcyjny, przekładnia napędowa /reduktor/, zestaw kołowy. Wózki posiadają podwójny stopień odsprężynowania. Pierwszym stopniem odprężynowania są sprężyny amortyzujące zestawy kołowe od ramy wózka.
Drugim stopniem odsprężynowania są sprężyny wspomagane tłumikami hydraulicznymi pomiędzy belka bujakową, a ramą wózka. Układ ten amortyzuje wstrząsy pomiędzy wózkiem i pudłem wagonu.
Wózki jezdne wagonów 81 zamocowane są do pudła wagonu obrotowo za pośrednictwem czopa skrętu. Czop osadzony jest w gnieździe belki bujakowej. Takie rozwiązanie umożliwia ich skręcanie się zgodnie z łukami torów.

  Wózek napędowy z boku (opis na powiększeniu)

  Wózek napędowy z góry (opis na powiększeniu)



Ogólny schemat wózka jezdnego wagonu serii 81


Rosyjskie pojazdy posiadają silniki trakcyjne szeregowe prądu stałego typu DK-117-WM lub TDM-1EU2 o mocy godzinnej 110kW, napięciu znamionowym 375V i prądzie godzinnym 330A. Przekładnie napędowe przenoszące moment obrotowy z silników trakcyjnych na zestawy kołowe, to przekładnie jednostopniowe o przełożeniu 1:5,33.

  Zespół napędowy w widoku od spodu (opis na pow.)



Rozruch:
Wagony serii 81 wyposażone są w klasyczny układ sterowania rozruchem z wykorzystaniem wału kułakowego, którego pracą steruje Przekaźnik Samoczynnego Rozruchu (PSR). Wał kułakowy odpowiednio steruje załączaniem / odłączaniem bloków rezystorów.

  Oporniki rozruchowe

  Nastawnik jazdy i hamowania służbowego (opis na pow.)


W pierwszej fazie rozruchu prędkość obrotową silników reguluje się poprzez odpowiednie odłączanie rezystorów rozruchowych w wyniku czego na silniki podawany jest prąd o coraz większym napięciu. PSR kontroluje wartość prądu jaka jest podawana na silniki trakcyjne i odpowiednio steruje wałem kułakowym, który odłącza oporniki. Jeżeli w obwodzie silników trakcyjnych płynie prąd o zbyt dużym natężeniu to PSR wstrzymuje pracę wału kułakowego. Gdy prąd trakcyjny zmniejszy się do ustawionej na Przekaźniku Samoczynnego Rozruchu wartości progowej nastąpi przekierowanie wału kułakowego na kolejna pozycję.
W omawianej fazie następuje również przełączenie połączeń grup silników trakcyjnych, które najpierw pracują po cztery w układzie szeregowym. Następnie następuje przełączenie na układ szeregowo-równoległy. Dwa silniki każdego wózka połączone są ze sobą szeregowo tworząc dwie grupy połączone ze sobą równolegle.


Schemat połączeń silników trakcyjnych

W drugiej fazie rozruchu następuje prądowa regulacja obrotów silników trakcyjnych poprzez tak zwane bocznikowanie czyli osłabianie wzbudzania stojanów silników trakcyjnych.
W omawianych wagonach wysytępują 4 kolejno załączane stopnie bocznikowania - najmocniejsze osłabienie 28%.

Zabezpieczenie obwodu głównego przez zwarciami i przeciążeniami stanowi wyłącznik szybki.
Uzwojenie silników trakcyjnych jest na każdej pozycji rozruchu i hamowania bocznikowane za pośrednictwem bocznika indukcyjnego.




Hamowanie:

Hamulcem służbowym, czyli tym wykorzystywanym podczas normalnego hamowania, jest hamulec elektrodynamiczny, czyli tak zwane hamowanie prądnicowe. Polega ono na zmianie biegunowości uzwojeń silników trakcyjnych przez co silniki zamiast napędzać stają się prądnicami i produkują prąd. Jazda rozpędzonego wagonu, a więc toczenie się kół połączonych przekładnią z wałami silników powoduje, że mimo iż silniki nie napędzają to obracają się, aż do zatrzymania i dlatego możliwe jest wytwarzanie przez nie prądu. W wyniku produkcji energii elektrycznej podczas hamowania na wałach silników powstaje opór (mechaniczny) i skład zwalnia.
Aby silniki trakcyjne zaczęły pracować w trybie prądnicowym zostają odpowiednio wzbudzone przez układ tyrystorowy. Prąd produkowany podczas hamowania prądnicowego jest przemieniany w energię cieplną na rezystorach rozruchowych. Im mniejsza prędkość pojazdu tym większa ilość oporników rozruchowych jest odłączona, by utrzymać prąd hamowania w obwodzie głównym. Za sterowanie odłączaniem oporników odpowiada jak przy rozruchu wał kułakowy sterowany PSRem.

Umiejscowienie składu:
W związku z faktem, że wagony serii 81 wyposażone są w silniki szeregowe prądu stałego hamowanie elektrodynamiczne jest możliwe do prędkości około 8km/h. To graniczna prędkość przy jakiej silniki trakcyjne prądu stałego są w stanie wytworzyć prąd hamowania.
Po osiągnięciu tej prędkości wał kułakowy zostaje przesterowany na kolejną pozycję co powoduje załączenie zaworu hamującego pierwszego i następuje umiejscowienie składu poprzez dociśnięcie do obręczy kół klocków hamulcowych.

  Klocek hamulcowy przy obręczy koła


W podwoziach wagonów znajdują się zbiorniki powietrzne (główne i dodatkowe) oraz sprężarka służąca do sprężania powietrza w zbiornikach.
Silnik sprężarki zasilany jest napięciem sieciowym.
Sprężarka załącza się automatycznie, gdy w zbiorniku głównym ciśnienie spadnie poniżej wartości progowej. We wnętrzu wagonu słychać wtedy charakterystyczny churgot kompresora.

  Sprężarka powietrza

  Zbiornik główny powietrza (300 litrów)

  Zbiornik dodatkowy (100 litrów)


W związku z faktem, że każdy wagon składu posiada kompletny układ napędowy i hamulcowy, w wagonach pośrednich (bezkabinowych) nad jednym z przejść międzywagonowych zainstalowane są manometry pneumatycznego układu hamulcowego (manometr zbiornika powietrznego i przewodu głównego oraz manometr cylindra hamulcowego). Dzięki tym urządzeniom, w każdym wagonie można sprawdzić prawidłowość działania hamulca pneumatycznego. Ciekawe jest to, że manometry są ogólnie widoczne i można się przyjrzeć podczas jazdy jak przebiega proces dohamowywania i umiejscawiania.

  Hamulce zluzowane - możliwa jazda

  Hamulce zaciśnięte - postój

Kliknij tutaj i zobacz film o wskazaniach manometrów przy hamowaniu elektropneumatycznym zaworem pierwszym (umiejscawianie skłądu)


Parametry układu hamulcowego:
Ciśnienie w zbiorniku głównym: 0,62 - 0,82 MPa,
Ciśnienie w przewodzie głównym: 0,5 MPa,
Zawór pierwszy ham. ep.: 0,07 MPa,
Zawór drugi ham. ep.: 0,25 MPa,


W wagonach skrajnych (z kabinami) manometry zainstalowane są na pulpitach maszynistów.

  Manometry na pulpicie (opis na pow.)


W kabinie zainstalowany jest również kran zespolonego hamulca pneumatycznego.

  Zawór hamulca pneumatycznego

Zawór ten posiada siedem pozycji:
- odluźnianie (popełnianie) falą,
- odluźnianie (popełnianie),
- pozycja neutralna - jazda,
kolejne pozycje to płynna regulacja ciśnienia
- hamowanie pełne,
- hamowanie nagłe.


Na pudłach wagonów zainstalowane są lampki kontrolne. Lampka biała informuje, że drzwi pasażerskie są otwarte, lampka pomarańczowa informuje, że klocki hamulcowe są dociśnięte do obręczy kół (wagon zahamowany), lampka czerwona (Budapeszt, Moskwa, itp)) lub zielona (Warszawa) informuje natomiast o zadziałaniu przekaźnika awarii wagonu.

  Lampki na pudle wagonu - Budapeszt

  Lampki na pudle wagonu - Warszwa


Dzięki takiemu rozwiązaniu maszynista patrząc w lusterko wsteczne widzi, czy wszystkie wagony składu pracują prawidłowo. Po zamknięciu drzwi wszystkie białe lampki powinny zgasnąć. Tak samo po odhamowaniu powinny zgasnąć wszystkie lampki żółte.

  Widok pudeł pociągu w lusterku z kabiny




Zasilanie wagonów:
Omawiane wagony metra zasilane są za pośrednictwem trzeciej szyny, poprowadzonej wzdłuż toru, napięciem znamionowym 750V prądu stałego z biegunowością "+" w trzeciej szynie, a "-" w szynach toru". Odbieraki prądu trzeciej szyny zamocowane są do specjalnej belki przytwierdzonej do maźnic zestawów kołowych. Takie rozwiązanie jest korzystne, gdyż maźnice są zawsze na jednakowej wysokości w stosunku do szyn i współpraca odbieraka z trzecią szyną jest niezależna od wahań ramy wózka i obciążenia wagonów.
Gdy odbieraki są zamocowane do ram wózków przy nadmiernym obciążeniu wagonów lub znaczących drganiach i przechyłach następuje opadnięcie odbieraka poniżej zakresu jego docisku do trzeciej szyny w wyniku czego energia nie jest doprowadzona do wagonu.

W Warszawie eksploatowane są odbieraki prądu pobierające energię elektryczną ze spodniej części trzeciej szyny w związku czym część ślizgowa odbieraka znajduje się na górnej stronie łapy odbieraka.
W Budapeszcie natomiast zastosowane są odbieraki prądu posiadające część ślizgową od spodniej strony łapy odbieraka przez co porusza się ona po górnej płaszczyźnie trzeciej szyny.


Porównanie działania odbieraków prądu trzeciej szyny górnych i dolnych


Odbieraki dolne:

  Odbierak prądu - Warszawa (opis na pow.)

  Trzecia szyna - Warszawa (opis na pow.)

  Trzecia szyna - widok w przekroju


Odbieraki górne:

  Odbierak prądu - Budapeszt (opis na pow.)

  Trzecia szyna - Budapeszt (opis na pow.)

  Wózek jadący wzdłuż 3 szyny



Napięciem sieciowym zasilany jest obwód główny wagonu. Napięcie pokładowe służące o zasilania aparatury sterowniczej i obwodów pomocniczych ma znamionową wartość 72V. Na taką wartosć napięcia zastosowano w wagonach baterie akumulatorów, które ładowane są z tyrystorowej przetwornicy pokładowej przetwarzającej napięcie sieciowe na prąd stały o napięciu 80V.
Podobnie jak manometry nad przejściami bezpieczeństwa w wagonach wewnętrznych zainstalowane są wskaźniki stanu ładowania baterii akumulatorów. W wagonach skrajnych na pulpitach znajdują się woltomierze baterii akumulatorów.

  Amperomierz i woltomierz baterii w wagonie


Dodatkowe przetworniki zastosowane są do zasilania nagłośnienia wewnętrznego 24V oraz urządzeń pomiaru prędkości 12V

Do początku strony


Powrót