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I CARRELLI FIAT FERROVIARIA PER ML

TRAM EQUIPAGGIATI CON FIAT FERROVIARIA PER ML

7000÷7039

Le motrici di metopolitana leggera tipo 7000 sono dotate di carrelli costruiti dalla Fiat Ferroviaria. Il progetto è stato riutilizzato ed adattato anche per le motrici tipo 5000.

Il carrello è costituito da due gruppi di trazione; uno per ogni semicassa, è del tipo statico con componenti elettronici di potenza che trasformano la corrente continua di linea in corrente alternata trifase a tensione e frequenza variabile, che alimenta i motori di trazione, trifase, a gabbia. La conversione viene effettuata mediante parzializzazione della corrente di entrata con un sistema impulsivo formato da un chopper ed un inverter. I motori elettrici d trazione, uno per ogni carrello motore, sono del tipo BAS 5690/6, asincroni, a gabbia semplice, esapolari, autoventilati. Per la proprietà caratteristica dei motori asincroni di passare automaticamente dalla funzione motrice a quella generatrice oltrepassando la velocità di sincronismo, è possibile, senza commutazione dei circuiti di potenza, passare dalla marcia alla frenatura durante la quale l'energia prodotta può essere rinviata in linea (recupero) oppure, in caso di impossibilità di recupero, essere dissipata mediante i, reostati di frenatura. Le funzioni di marciafre.natura e le protezioni antislittamento-antipattinaggio sono poste sotto il controllo di un'apparecchiatura elettronica denominata "Geamatic". L'equipaggiamento oltre che permettere la frenatura elettrica con recupero di energia in linea e su resistenze permette il funzionamento in multiplo, la marcia con un solo motore o con una unità fuori servizio e l'inversione di marcia.

I carrelli sono di due tipi: motore e portante.

Strutturalmente similari, differiscono per la presenza della motorizzazione sui carrelli motori (sistemati alle estremità della vettura) e per l'articolazione ed appoggio delle semicasse sul carrello portante. I carrelli sono del tipo a due stadi di sospensione verticale ed. uno orizzontale. La sospensione secondaria, tra cassa e carrello, è del tipo pneumatico realizzata con molle ad aria la cui pressione viene regolata tramite valvole livellatrici, comandate dagli spostamenti verticali relativi fra cassa e carrello, che mantengono il pavimento della vettura ad un livello quasi costante e parallelo al piano del ferro indipendentemente dal carico e dalla sua disposizione.

La trasmissione moto, dai motori elettrici di trazione alle ruote, avviene mediante alberi con giunti cardanici e ponti sistemati su ciascuna sala dei carrelli motori. I ponti sono a doppia riduzione con una coppia di ingranaggi conici (lato assile) ed una coppia di ingranaggi cilindrici (lato motore).

Il veicolo è dotato dei seguenti sistemi di frenatura: pneumatica ed elettrodinamica; Inoltre il veicolo è dotato di freno di stazionamento a molla (in assenza di aria nelle condotte pneumatiche il freno di stazionamento è inserito). L'impianto pneumatico di frenatura è dotato di dispositivi di carico variabile, pilotati dalla pressione delle molle ad aria sospensione secondaria, agenti sia sul freno elettrodinamico che su quello pneumatico, che mantengono costanti le prestazioni della frenatura di servizio al variare del carico.

Principi di funzionamento dell'azionamento ad inverter
L'energia elettrica di alimentazione è prelevata mediante il pantografo dalla rete a 600 Vc.c. Prima di entrare nel chopper, che sostanzialmente è un interruttore elettrico azionato periodicamente e che quindi ha bisogno di una corrente pulsante, un apposito filtro costituito da un condensatore e da una induttanza provvede a realizzare questa caratteristica corrente non presente in rete. Il chopper ha la funzione di regolare la tensione di entrata al valore necessario al corretto funzionamento del motore asincrono. Ciò viene realizzato, interrompendo e ripristinando velocemente la tensione continua di ingresso in modo che il valore medio degli impulsi dia luogo al valore desiderato. All'uscita del chopper, una induttanza (circuito intermedio) provvede ad un ulteriore spianamento,-.jn modo che la corrente arrivi all'inverter in una forma quanto più vicina a quella ideale. Nell'inverter a sequenza di fase, la energia viene trasformata in un sistema trifase a corrente e frequenza variabile per l'azionamento del motore. L'inverter ha inoltre il compito di collegare ciclicamente la tensione intermedia stabilita dal chopper alle tre fasi che alimentano il motore. Variando il ritmo della commutazione ciclica delle fasi dell'inverter (accensioni - spegnimenti tiristori), nonchè il senso ciclico della stessa, è possibile pilotare frequenza e scorrimento e quindi numero di giri e coppia del motore asincrono, sempre in considerazione della corrente del chopper. Nella macchina asincrona la frequenza di alimentazione dello statore, regolata unicamente dalla frequenza di lavoro dello inverter, cresce fino a raggiungere il punto di funzionamento della macchina con un valore di frequenza di -63 Hz. Proporzionalmente alla frequenza cresce la forza elettromotrice generata di forma sinusoidale. L'intensità della corrente di alimentazione trifase del motore è invece legata al rapporto di conduzione cui viene fatto funzionare il chopper. E' quindi evidente il vantaggio di questa circuitazione nella quale le funzioni di regolazione della frequenza e della intensità di corrente sono rese indipendenti ed affidate ciascuna ad unità distinte (inverter e chopper). Oltre il punto tipico di funzionamento la macchina asincrona assume una caratteristica di funzionamento a tensione costante nel settore di indebolimento del campo (riduzione del flusso al traferro). Caratteristica del sistema inverter-macchina asincrona è il funzionamento completamente reversibile motore-generatore. Allorquando si supera la velocità, di sincronismo del motore, cambiando il segno di scorrimento, si ottiene il funzionamento da generatore. In questo modo si rende possibile sia la condizione di marcia che la condizione di frenatura elettrodinamica, durante la quale il gruppo chopper-inverter converte la corrente trifase in corrente unidirezionale (Vc.c.). Corrente questa, che può essere recuperata trasferendola in rete, sempre che la rete di alimentazione lo consenta oppure mediante il chopper, venire dissipata in opportuni reostati di frenatura ed ancora in condizioni intermedie, parzializzata tra reostati e rete.

DATI TECNICI (fonte Fiat Ferroviaria)

- scartamento: 1.445 mm 
- passo carrello motore: 2.000 mm 
- passo carrello portante: 2.000 mm 
- rapporto di riduzione: 5,66
- tipo di trasmissione: ingranaggi conici e cilindrici
- tipo ruote elastico: "Bochum 54" 
- diametro ruote a nuovo: 680 mm 
- diametro ruote a max usura: 620 mm
- tipo motore: RETAM BAS 5690/6 
- potenza continuativa: 2 x 210 kW 
- avviamento: di tipo non dissipativo tramite convertitore statico di potenza chopper - inverter 

SCHEMA FUNZIONAMENTO

 

GALLERIA FOTOGRAFICA



In alto il carrello motore, in basso il carrello portante.


Dettaglio dell'albero di trasmissione


La finestrella che indica se il carrello è frenato


Il freno a disco


Boccola e ruota del carrello motore della ML