Практически каждый житель города хоть раз видел на его улицах проезжающий трамвай или другой подобный электротранспорт. Подобные варианты средств передвижения были специально спроектированы для передвижения по таким условиям. По сути, устройство трамвая сильно напоминает обыкновенный железнодорожный транспорт. Однако их различия как раз и заключаются в приспособленности под разные типы местности.
История появления
Само название с английского переводится как сочетание вагон (вагонетка) и путь. Принято считать, что трамвай — один из наиболее старых видов пассажирского общественного транспорта, который до сих пор применяется во многих странах по всему миру. История появления датируется 19 веком. Стоит отметить, что самый старый трамвай работал на конной тяге, а не на электричестве. Более технологичный прародитель же был изобретен и испытан Федором Пироцким в Санкт-Петербурге в 1880 году. Спустя еще один год немецкая компания Siemens & Halske запустила в пригороде Берлина первое действующее трамвайное сообщение.
Во время двух мировых войн данный транспорт пришел в упадок, тем не менее с 1970-х его популярность вновь значительно возросла. Причинами тому послужили экологические соображения и новые технологии. В основе трамваем лежала электротяга на воздушной В последующем были созданы новые способы приведения вагона в движение.
Эволюция трамваев
Все виды объединяет то, что они работают на электричестве. Исключение составляют только менее популярные кабельные (канатные) и дизельные трамваи. Ранее также создавались и испытывались конные, пневматические, бензомоторные и паровые разновидности. Традиционные электрические трамваи функционируют либо на воздушной контактной сети, либо с питанием от аккумуляторов или контактного рельса.
Эволюция данного вида транспорта привела к его разделению на типы по назначению, включая пассажирские, грузовые, служебные и специальные. В последний тип входит множество подтипов вроде передвижной электростанции, технической летучки, вагона-крана и вагона-компрессора. Для пассажиров устройство трамвая также зависит от системы, по которой он передвигается. Она, в свою очередь, может быть городской, пригородной или междугородной. Кроме того, системы делятся на обычные и скоростные, которые могут включать в себя подземные варианты прокладки с помощью тоннелей.
Электроснабжение трамвая
На заре развития каждая компания, занимающаяся обслуживанием инфраструктуры, подключала собственную электростанцию. Дело в том, что сети тех времен еще не имели достаточной мощности, а потому приходилось обходиться своими средствами. Все трамваи питаются постоянным током с относительно малым напряжением. По этой причине передавать заряд на большие расстояния весьма неэффективно с финансовой точки зрения. Для улучшения инфраструктуры сетей вблизи линий стали располагать тяговые подстанции, преобразующие переменный ток в постоянный.
На сегодняшний день номинальное напряжение на выходе установилось на отметке в 600 В. Подвижный состав трамвая на токоприемнике получает 550 В. В других странах порой применяются повышенные значения вольтажа — 825 или 750 В. Последнее из значений является наиболее актуальным в европейских странах на текущий момент. Как правило, трамвайные сети имеют общее энергохозяйство с троллейбусами, если таковые есть в городе.
Описание тягового двигателя
Именно такой тип применяется чаще всего. Ранее для запитывания использовался только постоянный ток, получаемый от подстанций. Однако современная электроника позволила создать внутри конструкции специальные преобразователи. Таким образом, при ответе на вопрос о том, какой двигатель у трамвая в его современном варианте, следует упомянуть и о возможности использования движка на основе переменного тока. Последние лучше по той причине, что практически не требуют какого-либо ремонта или регулярного обслуживания. Это касается, конечно же, только асинхронных двигателей переменного тока.
Также в конструкцию непременно входит и другой важный узел — система управления. Другое распространенное название звучит как устройство регулирования тока через ТЭД. Наиболее востребованным и простым в исполнении вариантом считается управление посредством мощных сопротивлений, последовательно подключаемых к двигателю. Из разновидностей используются НСУ, косвенная неавтоматическая РКСУ или косвенная автоматическая РКСУ системы. Также существуют отдельные типы вроде ТИСУ или транзисторной СУ.
Количество колес у трамвая
Чрезвычайно распространены сегодня низкопольные вариации этого транспортного средства. Особенности конструкции не дают возможности сделать независимую подвеску для каждого колеса, из-за чего требуется устанавливать специальные колесные пары. Также применяются и альтернативные решения данной проблемы. Количество колес зависит от конкретного варианта исполнения конструкции трамвая и — в большей степени — от числа секций.
Кроме того, различается и компоновка. Большинство многосекционных трамваев оснащается приводными колесными парами (у которых есть мотор) и бесприводными. Для повышения поворотливости обычно увеличивают и число отсеков. Если заинтересоваться тем, сколько колес у трамвая, можно найти следующую информацию:
- Одна секция. Две или четыре приводные либо две приводные и одна бесприводная пара колес.
- Две секции. Четыре приводных и две бесприводных или восемь приводных пар колес.
- Три секции. По четыре приводных и бесприводных пар колес в разных комбинациях.
- Пять секций. Шесть приводных пар колес. Идут по две штуки через одну секцию начиная с первой.
Особенности вождения трамвая
Считается относительно несложным, потому как транспорт двигается строго по рельсам. Это значит, что как такового ручного управления от водителя трамвая не требуется. При этом вагоновожатый должен уметь грамотно использовать тягу и торможение, что достигается своевременным переключением заднего и переднего хода.
В остальном трамвай подчиняется единым правилам дорожного движения в то время, когда следует по городским улицам. В большинстве случаев данный транспорт имеет приоритет перед автомобилями и другими средствами передвижения, которые не зависят от рельса. Водитель трамвая должен в обязательном порядке получить права на вождение соответствующей категории и сдать теоретический экзамен на знание ПДД.
Общее устройство и конструкция
Кузов современных представителей обычно выполняется из цельного металла, а в качестве отдельных элементов у него выделяют раму, каркас, двери, пол, крышу, а также внутреннюю и внешнюю обшивки. К концам форма, как правило, сужается, благодаря чему трамвай с легкостью преодолевает кривые. Соединение элементов производится посредством сварки, клепки, при помощи винтов и клея.
В былые времена широко применялась также древесина, которая служила как элементом каркаса, так и материалом для отделки. В устройстве трамвая на текущий момент предпочтение отдается пластиковым элементам. Также конструкция включает в себя сигналы поворота, тормозные огни и прочие средства для индикации другим участникам движения.
Координирование и скоростные показатели
Точно так же, как и в случае с поездами, данный транспорт имеет собственную службу отслеживания исполнения трафика и правильности маршрутов. Диспетчеры занимаются оперативным корректированием графика, если случилась любая непредвиденная ситуация на линии. Также данная служба отвечает за выпуск на маршруты резервных трамваев или автобусов для замены.
Правила движения в городских условиях могут отличаться в разных странах. К примеру, в России расчетная скорость трамвая лежит в диапазоне от 45 до 70 км/ч, а для систем с эксплуатационной скоростью от 75 до 120 км/ч строительные нормы предписывают приставку «скоростные».
Пневмооборудование
Вагоны в современном их исполнении нередко оснащаются специальными компрессорами, в основе которых находятся поршни. Сжатый воздух является весьма полезным сразу для нескольких регулярно производимых операций, включая приведение в действие приводов дверей, тормозных систем и прочих вспомогательных механизмов.
При этом наличие пневматического оборудования не является обязательным. По причине того, что устройство трамвая предполагает постоянное обеспечение подачей тока, данные конструкционные элементы могут быть заменены на электрические. Благодаря этому заметно упрощается техническое обслуживание систем, однако в некоторой степени вырастает итоговая стоимость производства одного вагона.
Трамвай
- это экипаж, приводимый в движение электрическими двигателями получающими энергию от контактной сети предназначенный для пассажирских и грузовых перевозок, по рельсовому пути.
Трамвайным поездом называется
сформированный из трех, двух или одного трамвайного вагонов имеющий необходимые сигналы и указатели и обслуживаемые поездной бригадой.
По назначению трамваи подразделяют
на пассажирские, грузовые, специальные. Пассажирские вагоны имеют салон для размещения пассажиров.
По конструкции вагоны делятся
на моторные, прицепные и сочлененные.
Моторные вагоны
оборудованы тяговыми двигателями преобразующими электроэнергию в механическую энергию движения вагона (поезда). Трамвайный поезд может быть сформирован из двух или трех моторных вагонов, работающих по системе многих единиц, управление при этом ведется из кабины головного вагона. Использование таких поездов позволяет значительно увеличить объем перевозок пассажиров при том же,количестве поездов и водителей, сохраняя те же скорости движения, что и при применении одиночных вагонов. В ряде случаев выгодно выпускать на линии вагоны по системе многих единиц только в часы «пик».
Прицепные вагоны
не имеют тяговых двигателей и самостоятельно перемещаться не могут. Они работают в паре с моторными.
Сочлененные трамвайные вагоны имеют сочлененные головную и прицепную части с общим салоном и переходным мостиком. Эти вагоны обладают большой провозной способностью.
Для городских пассажирских перевозок используются двухосные моторные вагоны чехословацкого производства - вагон Т-3 .
Основные технические данные вагона Т-3.
Длинна вагона по сцепкам- 15 104 мм
Высота вагона 3060 мм
Ширина вагона – 2 500 мм
Масса вагона – 17 т
Скорость вагона – 65 км/ч
Вместимость – 115 чел
Электрическое оборудование трамвайного вагона подразделяется на высоковольтное и низковольтное.
В трамвайных вагонах применяют системы непосредственного и косвенного управления.
При непосредственной системе управления
водитель с помощью аппарата высокого напряжения (контроллера) вручную включает ток, поступающий к тяговым двигателям. Такая система проста, но контроллеры, рассчитанные на токи тяговых двигателей, громоздки, неудобны в управлении, небезопасны для водителя, так как работают под высоким напряжением и не обеспечивают плавного пуска и торможения вагона.
При непосредственной системе управления в силовую цепь входят токоприемник, грозоразрядник, автоматический выключатель, контроллер, пусковые реостаты, тяговые двигатели.
При косвенной системе управления
водитель с помощью контроллера управляет аппаратами, включающими тяговые двигатели. Это позволяет автоматизировать процесс пуска или торможения вагона, сделать его плавным, устранить толчки, связанные с ошибками водителя в прием ах управления. Однако эта система сложнее и требует более квалифицированной эксплуатации.
При косвенной системе управления силовая цепь включает токоприемник, грозоразрядник, автоматический выключатель или реле максимального тока, контакторы и реле, групповой реостатный контроллер или ускоритель, реостаты, индуктивные шунты, тяговые двигатели. Вагон имеет автоматическую систему косвенного управления.
Вагон имеет силовые цепи, цепи управления и вспомогательные цепи (высоковольтные и низковольтные). Силовые цепи - это цепи тяговых двигателей. Цепи управления служат для приведения в действие аппаратов силовой цепи, тормозного оборудования и ряда вспомогательных цепей.
Схема цепи управления содержит: контроллер водителя, низковольтные обмотки аппаратов силовой цепи, различные реле, электродвигатель ускорителя, электромагниты приводов барабанного тормоза, электромагниты рельсовых тормозов. Источниками тока всех низковольтных цепей являются аккумуляторная батарея и низковольтный генератор двигатель-генератора.
Кабина водителя.
Все аппараты управления вагоном сосредоточены в кабине. На рис. 1 показано расположение аппаратуры в кабинах вагонов Т-3.
Рис. 1. Кабина водителя вагона Т-3:
1 - рубильник аккумуляторной батареи на задней стенке кабины, 2 - звукоусялите.1Ь. микрофон. 4 - выключатели и кнопки, 5 - сигнальные лампы. 6 - кнопка «Проезд моечной машины», 7 - воздухопровод для фронтальных стекол, 8 - амперметр, 9 – спидометр, 10-вольтметр, 11 - лампа «Напряжение сети», 12 - лампа «Максимальное реле». 13 - «Разрыв поезда», 14 - выключатель цепи управления, 15 - переключатель освещения салона, 16 - тяга заслонки вентилятора калорифера, 17 - кнопка отключения цепей отопления 18 - рукоятка песочницы. 19 - переключатель калорифера, 20 - рукоятка реверсивного переключателя, 21 - переключатель отопления салона, 22 - рычаг заслонки калорифера, 23-педаль безопасности, 24 - тормозная педаль, 25 - пусковая педаль, 26 - щиток с предохранителями, тепловым реле, реле поворота, зуммером, автоматическим выключателем калорифера, 27 - кресло водителя
Расположение электрооборудования на вагоне Т-3
На рис. 2 представлено расположение электрооборудования на вагоне Т-3
На крыше вагона расположен токоприемник (рис. 18) и грозоразрядник. Внутри вагона находятся: пульт водителя, щитки с предохранителями высокого и низкого напряжения, реле и двигатели дверного механизма, контроллер с педалями - пусковой, тормозной, а также отдельно от контроллера педаль безопасности, отопительные элементы (под сидениями в салоне), тепловые реле стрелки и указателей поворота, реверсивный переключатель, контрольно-измерительные приборы - амперметр, вольтметр и спидометр, выключатели, переключатели и сигнальные лампочки на пульте водителя.
1 – фары; 2 – реле цепи стрелки; 3 – реле сигнала поворота; 4 – ящик с предохранителями; 5 – дополнительный щиток с предохранителями; 6, 12 – привод дверного механизма; 7, 13 – реле дверного механизма; 8 – токоприемник; 9 – грозоразрядник; 10 – шунт амперметра; 11 – печи под сиденьями; 14 – задние сигнальные фонари; 15 – ящик рубильника аккумуляторной батареи; 16 – аккумуляторная батарея; 17 – резисторы стрелки и демпферные реостаты; 18 – электромагнитный привод барабанноготормоза; 19 – рельсовые тормоза; 20, 21 – зажимные коробки; 22 – тяговые двигатели; 23 – ускоритель; 24 – двигатель-генератор; 25 – предохранители стрелки и высоковольтных вспомогательных цепей; 26 – ящик контакторной панели №1; 27 – ящик контакторной панели №2; 28 – ящик контакторной панели №3; 29 – ящик линейного контактора; 30 – боковые сигнальные фонари; 31 – индуктивные шунты; 32 – реверсивный переключатель; 33 – калорифер; 34 – педаль безопасности; 35 – контроллер; 36 – межвагонное штепсельное соединение; 37 – пульт водителя
С наружной стороны кузова расположены: указатели сигналов поворота, габаритные световые сигналы, стоп-сигналы, фары, штепсельные контакты межвагонных соединений.
Под кузовом вагона размещены: ускоритель, двигатель-генератор, пусковые демпферные реостаты и резисторы цепей стрелки, индуктивные шунты, контакторные панели: 1-я, 2-я и 3-я, линейный контактор с реле максимального тока, ящик аккумуляторной батареи, разъединитель аккумуляторной батареи и предохранители низковольтной цепи (общий и двигателя ускорителя), общий и цепи стрелки (высоковольтных вспомогательных цепей).
На тележках расположены тяговые двигатели, коробки зажимов для подключения проводов тяговых двигателей и для подключения проводов приводов колодочных тормозов и электромагнитов рельсовых тормозов, а также проводов сигнализации работы тормозов. Кроме того, в кабине водителя расположены разъединитель аккумуляторной батареи и предохранители, подключенные последовательно с предохранителями, находящимися у разъединителя аккумуляторной батареи под кузовом вагона.
На потолке салона расположено оборудование люминесцентного освещения салона, питающегося от напряжения контактной сети, и у дверей салона - кнопка экстренного торможения, закрытая стеклом от случайного нажатия.
Трамвай
Трамва́й
городской наземный рельсовый транспорт с электрической тягой и питанием от контактной сети. Вагоны трамвая приводятся в движение тяговыми электродвигателями. Электрический ток для двигателей трамвай получает по контактному проводу через токоприёмник
, расположенный на крыше вагона. Рельсовый путь трамвая, как на железной дороге, имеет колею 1520 мм, но сами отличаются от железнодорожных наличием на головке рельса узкого жёлоба для реборды трамвайного колеса.
Слово «трамвай» происходит от имени английского инженера О’Трама (буквально: дорога Трама), построившего в 1880 г. первую в Лондоне рельсовую дорогу для электрического вагона. В России прототипом трамвая считается рельсовый экипаж Ф. А. Пироцкого, который построил и испытал его в 1890 г. Первая городская линия трамвая открыта в 1892 г. в Киеве, а к нач. 20 в. трамвайное движение было организовано в Москве, Казани, Нижнем Новгороде, Курске, Орле, Севастополе и др. В 1930-е гг. трамвай был уже во всех крупных городах мира.
Ныне трамвай, как экологически чистый вид транспорта, по-прежнему используется в России, Великобритании, Канаде, Франции, Швеции и других странах.
Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн
.
2006
.
Синонимы
:
Смотреть что такое "трамвай" в других словарях:
ТРАМВАЙ, трамвая, муж. (англ. tramway от tram рельс и way путь). 1. только ед. Электрическая городская железная дорога. Вагон трамвая. Проложить трамвай. Первый трамвай был построен в 80 х гг. 19 века. 2. Поезд этой железной дороги, из одного или … Толковый словарь Ушакова
трамвай
- я, м. tramway <, англ. tram вагон + way дорога. 1. Городской рельсовый транспорт с электрической тягой. БАС 1. Городская наземная электрическая железная дорога. СИС 1985. Во Франции первые уличные железные дороги с конной тягой назывались: des … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Трамвай
- Трамвай. Петербург родина отечественного трамвая. 22 августа 1880 на углу Болотной и Дегтярной улиц русский инженер Ф. А. Пироцкий продемонстрировал своё изобретение передвижение обычного вагона конки, оборудованного… … Энциклопедический справочник «Санкт-Петербург»
- (англ., от tram гладкий рельс, и way дорога,). Конно железная дорога, устроенная на обыкновенной дороге при помощи рельс. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТРАМВАЙ городская железная дорога, бывает:… … Словарь иностранных слов русского языка
Атака, баланс, банк, батальон, бригада, бухгалтер, вагон, директор, миллион, рельсы, трамвай. Русский язык как один из самых богатых и мощных языков мира заключает в своем составе много заимствованных слов. [...] Есть особые, «странствующие… … История слов
ТРАМВАЙ, я, муж. Городская наземная электрическая железная дорога, а также её вагон или поезд. Сесть в т. (на т.). Ехать на трамвае (в трамвае). Речной трамвай пассажирское судно, совершающее рейсы в черте города, в пригород. | прил. трамвайный … Толковый словарь Ожегова
Петербург родина отечественного Т. 22 августа 1880 на углу Болотной и Дегтярной улиц русский инженер Ф. А. Пироцкий продемонстрировал своё изобретение передвижение обычного вагона конки, оборудованного электродвигателем, с помощью… … Санкт-Петербург (энциклопедия)
Электрическая карета, уличный поезд, трамвайчик, трамка, трам, трали вали Словарь русских синонимов. трамвай сущ., кол во синонимов: 17 вагон (96) … Словарь синонимов
- (англ. tramway от tram вагон и way путь), городская наземная электрическая железная дорога; вагон или несколько вагонов (чаще все моторные). Питание осуществляется постоянным током напряжением 500 700 В обычно через подвесную контактную сеть… … Большой Энциклопедический словарь
ТРАМВАЙ, пассажирский транспорт, передвигающийся по рельсам, проложенным вдоль улицы. Трамваи на конной тяге впервые появились в Нью Йорке в 1832 г. Несколько позже трамваи стали приводиться в движение паровыми локомотивами. Трамваи с… … Научно-технический энциклопедический словарь
- – вид транспорта. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь
Книги
- Трамвай "Желание" . Татуированная роза. Ночь игуаны , Теннесси Уильямс. Пьесы Великого Теннесси Уильямса. Их герои - люди, утратившие волю к жизни и уходящие в эскейпистский мир своих почти безумных фантазий. Они живут на грани безумия игибели - и достаточно…
Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.
В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.
Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.
На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.
Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.
Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.
Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.
Контакт трамвая с линией постоянного тока осуществляется через токоприемник на крыше его вагона. Это может быть пантограф, полупантограф, штанга или дуга. Контактный провод трамвайной линии обычно подвешен проще, чем железнодорожный. Если используется штанга, то воздушные стрелки устроены подобно троллейбусным. Отвод тока обычно осуществляется через рельсы - в землю.
У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).
Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.
Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.
Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги - другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.
Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.
Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.
Колеса таких поездов изготовлены вовсе не из чугуна, а из литой резины. Колеса просто направляют монорельсовый поезд вдоль бетонной балки - рельсы, на которой находится колея и линии (контактный рельс) силового электропитания.
Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.
Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки - стоят постоянные магниты.
В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов - так работает линейный электродвигатель.
Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса - постоянное, равное 600 вольт.
Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока - как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750-900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.
Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа») находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус - на рельсах поезда.
Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый "сигнальный" ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.
Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.
Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.
Токосъем с контактной сети обеспечивают токоприемники на крыше, далее ток подается через шины и проходные изоляторы - к электрическим аппаратам. На крыше электровоза присутствуют и коммутирующие аппараты: воздушные выключатели, переключатели родов тока и разъединители для отключения от сети в случае неполадки токоприемника. Через шины ток подается на главный ввод, к преобразующим и регулирующим аппаратам, на тяговые двигатели и другие машины, далее - на колесные пары и через них - на рельсы, в землю.
Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.
Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.
Группы тяговых двигателей могут быть переключены с последовательного соединения - на последовательно-параллельное (2 группы по 4 двигателя, соединённых последовательно, тогда напряжение на каждый двигатель - 750 В), либо на параллельное (4 группы по 2 последовательно соединенных двигателя, тогда напряжение на один двигатель - 1500 В). А для получения промежуточных значений напряжений на двигателях, в цепь добавляются группы реостатов, что позволяет регулировать напряжение ступенями по 40-60 В, хотя это и приводит к потере части электроэнергии на реостатах в виде тепла.
Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.
На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.
Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.
Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).
Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).
Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.
В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.