Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Тайны метро: почему для движения поездов необходим третий рельс

МОСКВА, 30 сен — РИА Новости, Ольга Коленцова. Туалеты и фонтанчики — мало кто знает, что они присутствуют в секретных местах московского метро. Оно выстроено таким образом, чтобы в нем можно было бы некоторое время продержаться в случае опасности, нависшей над городом. Но в мирное время метро служит средством передвижения для огромного числа пассажиров. От машин и автобусов метро отличается четкой организацией движения. Даже за десятисекундное опоздание или опережение машиниста могут лишить премии, поэтому распорядок прибытия-отбытия соблюдается очень четко.

Пассажиры в вагоне поезда московского метрополитена. Архивное фото
Число правонарушений в Московском метро сократилось на 13%

Такое жесткое соблюдение графика обеспечивается высокой степенью автоматизации подземного транспорта. Машинист управляет поездом самостоятельно, но превысить скорость он не может. А если он не снизит скорость перед запрещающим сигналом (например, когда поезд подъедет слишком близко к следующему), то система исправит эту ошибку и произойдет торможение. 

© РИА Новости / Михаил Киреев / Перейти в фотобанкРабочая метрополитена осматривает пути возле станции метро "Невский проспект"
Рабочая метрополитена осматривает пути возле станции метро Невский проспект

Движение поезда осуществляется при помощи двигателя, преобразующего электрический ток в движение. Ток — движение положительно заряженных частиц, которые направляются от плюса к минусу, в противовес электронам, которые стараются покинуть отрицательно заряженную область. А перемещение отрицательного заряда является тем же самым, что и движение положительного заряда в противоположном направлении. 

© Fotolia / SGrЭлектрическая подстанция
Электрическая подстанция

Следовательно, чтобы появился ток, нужны два полюса — положительный и отрицательный. На торце платформы (слева по движению поезда) располагается третий рельс, находящийся под напряжением 825 вольт, его называют контактным. Он изготавливается из мягкой стали и крепится при помощи фарфоровых изоляторов к кронштейнам (металлическим опорам). Электричество "снимается" с контактного рельса при помощи двух токоприемников, расположенных на разных сторонах вагона. Кронштейны обычно устанавливаются на расстоянии 4,5-5,4 метра друг от друга. По форме они напоминают квадратные скобки. Так вот этот рельс является плюсом, а обычные рельсы — минусом. Именно на контактный рельс подается постоянный ток с тяговой подстанции. С парных рельс идет отводящий ток кабель.

"Исторически так сложилось, что городской электротранспорт работал на постоянном токе, так как в XIX и начале XX века такую систему уже возможно было создать, в отличие от схемы на переменном токе. Ранее электродвигатели подвижного состава работали только на нем. Двигатели такого типа называются синхронными. Для переменного тока потребовались бы более широкие туннели и очень тяжелое электрооборудование. Кроме того, электродвигатели постоянного тока проще адаптировать для тяги поездов. Однако эти двигатели тоже имеют недостатки, например сравнительно малую допустимую частоту вращения. Это ограничивает силу тяги — в частности, на высоких скоростях", — поясняет Константин Черкасский, директор народного музея истории Московского метрополитена.

Предел тяги можно сравнить с ограничением числа оборотов на одной и той же передаче в автомобиле. Допустим, машина на третьей передаче допускает значение количества оборотов двигателя в минуту не более 2500. Но если она сможет разогнаться до 4000 оборотов в минуту, то будет ехать быстрее на той же передаче. Асинхронные двигатели (они работают на переменном токе) позволяют повысить частоту вращения и максимально допустимую скорость состава без уменьшения тяги, а также улучшить характеристики замедления и ускорения.

Буквы М у входа на станцию московского метро
Эксперты составили рейтинг станций метро Москвы по стоимости аренды квартир"Кропоткинская" занимает первое место среди станций московского метро по стоимости аренды расположенных поблизости квартир, говорится в сообщении портала "Мир квартир".

Принцип работы двигателя основан на магнетизме. Если мы возьмем постоянный магнит и попробуем вращать его рядом с медным диском, то увидим, как последний тоже вращается. Магнит возбуждает в диске индукционные токи, которые порождают магнитное поле, в свою очередь, дальше взаимодействующее с полем магнита. Данная физика воплощена в асинхронном двигателе. Его основными деталями являются статор и ротор, между которыми имеется воздушный зазор. Они также оборудованы обмоткой возбуждения и магнитопроводом.

© Иллюстрация РИА Новости . А.ПолянинаДемонстрация принципов работы асинхронного тягового двигателя
Демонстрация принципов работы асинхронного тягового двигателя

Ротор тоже крутится, чтобы синхронизировать свое магнитное поле с "убегающим" магнитным полем статора. Но как только частоты их вращения совпадут, ротор перестанет крутиться. Он отстанет, и магнитное поле снова начнет возбуждать контур ротора. Так поступает нерадивый студент, когда пытается догнать однокурсников. Он стремится получить все знания, которые получили они, но как только сдает все хвосты, то мигом расслабляется и снова перестает учиться. Разумеется, студент сразу отстает, и вновь торопливо догоняет ровно и стабильно учащихся товарищей. Этот процесс повторяется раз за разом. Двигатель потому и называется асинхронным, поскольку ротор никак не сравняет свою частоту вращения с той же величиной у статора.

Популярные комментарии
в этой статье столько вопиющей электро-безграмотности, что ее проще удалить чем редактировать.
30 сентября 2017, 11:31
Постоянный ток в метро всего лишь дань традиции. На самом деле это несколько усложняет схему. Для постоянного тока требуются мощные выпрямительные вентили, которые в свою очередь требуют дополнительной охлаждающей системы. С переменным током всё проще. Это известно ещё со школьного курса физики. И никаких увеличений тоннеля и оборудования не потребуется, даже если метро будет работать на переменном токе. Хотя, для целого ряда позиций нужен именно постоянный ток.
30 сентября 2017, 08:56
Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала