Fråga om elbroms på amerikanska spårvagnar

Diskussioner om spårvägar, tunnelbanor, lokalbanor och förortsjärnväg med reguljär lokaltrafik. Ej fjärrtrafik på järnväg odyl.

Moderatorer: Jourmaster, Infomaster

Kategoriregler
Diskussioner om spårvägar, tunnelbanor, lokalbanor och förortsjärnväg med reguljär lokaltrafik. Ej fjärrtrafik på järnväg odyl. Allmänna forumregler
Björn Fura
Inlägg: 14
Blev medlem: onsdag 07 maj 2003 11:28

Fråga om elbroms på amerikanska spårvagnar

Inlägg av Björn Fura »

Jag har fått intrycket att det var ovanligt med motståndsbroms på spårvagnar och interurbans i Nordamerika, med undantag för PCC-vagnarna och West Penn Railways interurbanvagnar, för att nämna ett par exempel.
Europeiska spårvagnar däremot verkar däremot ha haft motståndbroms som standard, låt vara att den endast skulle fick användas i nödfall hos en del vagnar.
Finns det någon här i forumet som vet hur det kom sig att elbroms på spårvagnar verkar ha varit ovanlig i Nordamerika?
BF
Användarens profilbild
Per Lind
Inlägg: 2546
Blev medlem: söndag 01 september 2002 15:50
Ort: Åsbro

Inlägg av Per Lind »

Detta gäller för övrigt även japanska vagnar. Vi ställde frågan när SSS-S var där i höstas men fick inget svar. Det mesta i Japan har amerikanskt eller engelskt ursprung som senare vidareutvecklats av japanerna så det kan vara en anledning till att man inte använder elbroms - även om den finns på många vagnar.
Så Björns fråga är mycket intressant att få svar på.
-Per
Sluta med plågsamma särskrivningar! Ord som uttalas ihop skall också skrivas ihop!
Användarens profilbild
KSE
Inlägg: 544
Blev medlem: söndag 01 september 2002 14:47
Ort: Segeltorp/Stockholm

Inlägg av KSE »

Inget svar på din fråga Björn men för många år sedan var jag på Orange County Museum och hittade en spårvagn av brittiskt ursprung. Man hade borrat ett hål i kontrollerplattan och dragit i en skruv så att man inte skulle kunna dra veven i elbromsläge. När jag frågade lite mer om det var svaret att elbroms var livsfarligt och inget som fanns på vettiga/riktiga spårvagnar. Jag erbjöd mig att instruera några förare i elbromsens mysterier men det fanns inte tid för detta.
Det är inte för sent att börja på nytt
daniel_s
Inlägg: 14449
Blev medlem: fredag 13 september 2002 15:40

Inlägg av daniel_s »

Ett par oordnade teorier så här på juldagseftermiddagen! Elbromsen innebär ju naturligtvis en extra kostnad, som även om den är marginell säkert kan anses onödig i många fall. Djursholms-, Roslags- och Saltsjöbanornas äldre motorvagnar är ju närliggande exempel på fordon som till en relativt blygsam merkostnad kunde ha fått motståndsbroms. Det är dock inte alldeles gratis, bland annat finns det vissa äldre motortyper som inte klarar elbromsning särskilt bra utan måste bytas ut.

Frågan är också hur mycket man egentligen sparar på att använda motståndsbroms. Det går förstås åt färre bromsblock per år. Å andra sidan får man kanske en del reparationskostnader som man inte skulle ha haft om man inte hade motståndsbromsen. I vilket fall som helst måste man alltid hålla sig med ett komplett tryckluftbromssystem, som personalen måste behärska fullt ut och som måste underhållas minutiöst.

Av denna anledning är det faktiskt ganska lätt att avstå från elbromsen. SS var mycket riktigt inne och nosade på sådana lösningar flera gånger. Örbytågen hade inte elbroms på släpvagnarna, såvitt jag förstått (rätta mig om jag har fel). Och på Ängbytågen (A24) hade man så stora problem med elbromsen i början, att man övervägde att övergå till att bara använda den som nödbroms! (Eller "farobroms", som BOStrab-anhängarna skulle säga!)

Jag undrar om inte amerikanerna dessutom anser att motståndsbromsen är för svår att använda. Där har de i så fall en poäng; seriemotorer är svårreglerade och det ställer mycket höga krav på förarens förmåga att snabbt kunna hitta rätt bromskontakt beroende på vagnens hastighet på en vagn med manuell uppkoppling. På vagnar med automatuppkoppling gäller det att i stället konstruera reglersystemet på rätt sätt, och där är egentligen alla konstruktioner mer eller mindre misslyckade.

De USA-byggen som jag känner till (PCC- och tunnelvagnar) har ju "kännande" bromsförberedelse, d v s ett pådrag som, så fort föraren lägger manöverkontrollern i 0, börjar koppla upp bromskretsen i små, små steg för att hålla en jämn bromsström. Dessa vagnar fanns länge i Stockholms tunnelbana, och var just för den funktionen hjärtligt hatade av många förare. Alternativet var dock inte så mycket bättre: på modernare vagnar finns i stället batterimatad fältväckning som tenderar att vara för kraftig i hög fart, medan den inte räcker till i lägre farter med bromsstegring och ryck som följd. Dylika vagnar är svårkörda i lövhalka och bl a på Saltsjöbanan används elbromsen i princip inte alls under svåra adhesionsförhållanden, pga risken för fastbromsning och förbiglidning av viktiga punkter. Jag gillade definitivt "bromsförberedelsevagnarna" bättre, även om man mer eller mindre var tvungen att vara tekniker för att kunna köra dem mjukt. (Eller kanske just därför, vem vet?)

Den bästa konstruktionen av en motståndsbroms är nog den som finns på Lidingö- och Nockebybanornas vagnar, där motorerna utöver den normala konstruktionen även har separatmatade fält som gör att elbromsen kommer sekundsnabbt när man behöver den, och med förvånansvärt god precision för att vara reglerad med ett kampådrag! Detta är dock en dyrare konstruktion, och den kan som sagt kännas lite onödig när man ändå har ett utmärkt tryckluftbromssystem.

Min slutsats är faktiskt, att elbroms är något man kan ha eller mista, åtminstone så länge man inte kör i berg, och att de som anser att elbroms är livsfarligt kanske överdriver lite men definitivt har en poäng!
Harald
Inlägg: 8839
Blev medlem: söndag 24 november 2002 11:04
Ort: Majorna
Kontakt:

Inlägg av Harald »

Då kanske vi ska vända på frågan och undra varför det är så vanligt med elbroms på europeiska spårvagnar.

Till att börja med vill jag moderera några av de saker som daniel_s skriver:

Man måste inte ha ett tryckluftsbromssystem. Många spårvagnar har utöver elbromsen endast haft en handbroms.

B13 var inte de enda släpvagnar som saknade elbroms. Inga släpvagnar har elbroms, d.v.s. bromsning genom att man kopplar motorerna som generatorer. Det enkla skälet är förstås att släpvagnar saknar motorer.

Däremot har många släpvagnar, som dras av motorvagnar med elbroms, en s.k. solenoidbroms. Det är en friktionsbroms (vanligen en skivbroms) vars bromskraft åstadkoms genom att en del av strömmen från motovagnens motorer leds genom en elektromagnet (en solenoid) som påverkar bromsbeläggen.

Här kanske vi närmar oss pudelns kärna. En ensam motorvagn kunde man möjligen bromsa enbart med handkraft, men utan tvekan ger elbroms kraftigare bromsning. I Europa började man dock tidigt köra med släpvagnar och behövde då en broms som verkade även på dessa. Då hade man två vägar att gå. Antingen installera kompressor och tryckluftsbroms eller elbroms med solenoidbroms på släpvagnen med bibehållande av handbromsen för att helt stoppa tåget och hålla det stilla. Förmodligen var det senare alternativet billigare och mindre underhållskrävande än det förra. Dessutom har ju elbromsen den fördelen att den inte kan låsa hjulen eftersom bromsverkan åstadkoms av hjulens rotation.
daniel_s
Inlägg: 14449
Blev medlem: fredag 13 september 2002 15:40

Inlägg av daniel_s »

Harald skrev:B13 var inte de enda släpvagnar som saknade elbroms. Inga släpvagnar har elbroms, d.v.s. bromsning genom att man kopplar motorerna som generatorer. Det enkla skälet är förstås att släpvagnar saknar motorer.
Ja, naturligtvis. Men det jag menar är att B13 saknade "utrustning för omvandling av elektrisk bromskraft från motorvagnen till mekanisk bromskraft". Om jag inte har tagit fel förstås, de kanske hade det?
Användarens profilbild
2763
Inlägg: 9761
Blev medlem: söndag 01 september 2002 15:19
Ort: Göte-/Helsingborg

Inlägg av 2763 »

Harald skrev:B13 var inte de enda släpvagnar som saknade elbroms. Inga släpvagnar har elbroms, d.v.s. bromsning genom att man kopplar motorerna som generatorer. Det enkla skälet är förstås att släpvagnar saknar motorer.
Man kan nog se det här på olika sätt. Antingen är vi slarviga och säger "elbroms" om solenoidbromsar i olika utföranden eller också så ser man solenoidbroms som en sorts elbroms - eftersom dess verkan uppkommer genom att man för bromsström från motorvagnen till solenoiden.

Om jag inte missminner mig så står det till och med "elektrisk broms" på vissa släpvagnsritningar.

Det är svårt att definiera det här, däremot torde det stå fullständigt klart att en släpvagn väldigt sällan har kortslutningsbroms, som är vanligare på motorvagnar.

(Att man sen ser andra och tredjevagnar i pedalvagnsset som släp ser vi bort ifrån i denna utläggning, de är ju fortfarande motorvagnar)

//Tony
Med reservation för tyckfel.
Harald
Inlägg: 8839
Blev medlem: söndag 24 november 2002 11:04
Ort: Majorna
Kontakt:

Inlägg av Harald »

daniel_s skrev:Ja, naturligtvis. Men det jag menar är att B13 saknade "utrustning för omvandling av elektrisk bromskraft från motorvagnen till mekanisk bromskraft". Om jag inte har tagit fel förstås, de kanske hade det?
Hur det förhöll sig med det vet jag inte, men om det var så, så måste det väl ha varit meningen att man skulle använda tryckluftsbromsen för driftbromsning. Det är kanske orsaken till de mindre uppskattande omdömen om örbyvagnarna som jag hörde från äldre förare under min tid som konduktör på tolvan (slutet av 60-talet). För dem som var vana att bromsa med elbroms och antingen direktverkande tryckluftsbroms (Ängbyvagnarna) eller handbroms (A11 och A12), måste det ha varit ganska besvärligt att arbeta med den långsamt reagerande Kunze-Knorr-bromsen, som väl inte ens var gradvis lossbar.
daniel_s
Inlägg: 14449
Blev medlem: fredag 13 september 2002 15:40

Inlägg av daniel_s »

Harald skrev:Hur det förhöll sig med det vet jag inte, men om det var så, så måste det väl ha varit meningen att man skulle använda tryckluftsbromsen för driftbromsning. Det är kanske orsaken till de mindre uppskattande omdömen om örbyvagnarna som jag hörde från äldre förare under min tid som konduktör på tolvan (slutet av 60-talet). För dem som var vana att bromsa med elbroms och antingen direktverkande tryckluftsbroms (Ängbyvagnarna) eller handbroms (A11 och A12), måste det ha varit ganska besvärligt att arbeta med den långsamt reagerande Kunze-Knorr-bromsen, som väl inte ens var gradvis lossbar.
Vet inte hur det var på motorvagnarna, men släpen hade garanterat enkelverkande styrventiler. Här var det ju i och för sig bra att elbromsen fanns, så att man kunde hålla hastigheten konstant om man i en nedförsbacke råkat bromsa för mycket och var tvungen att lossa bromsen och bromsa om. Elbromsen på A13 måste dock ha varit en besvärlig historia även den, med bara 9 bromskontakter och dessutom en kontroller som sannolikt blixtrade på rätt bra om man försökte sluta bromsa innan elbromsen verkat ut...
Användarens profilbild
Stefan Widén
Inlägg: 3083
Blev medlem: söndag 01 september 2002 23:09

I gissningens tecken

Inlägg av Stefan Widén »

Är det segment på A13? Fick för mig nått annat?

Stefan
Teknisk förvaltare med ansvar infrastrukturfrågor, hållplats- och spårnära underhåll
daniel_s
Inlägg: 14449
Blev medlem: fredag 13 september 2002 15:40

Re: I gissningens tecken

Inlägg av daniel_s »

Stefan Widén skrev:Är det segment på A13? Fick för mig nått annat?
Visst, det är en jättestor segmentkontroller som mycket slarvigt uttryckt är som en FB105 fast allting är dubbelt så stort, så det är två reglervalsar.
Bild
Björn Fura
Inlägg: 14
Blev medlem: onsdag 07 maj 2003 11:28

Tack för svaren!

Inlägg av Björn Fura »

Det var mycket som jag har fått veta! Tack för allt.

Jag menade elbroms i betydelsen elektrodynamisk broms (där motorerna arbetar som generatorer). Begreppet kortslutningsbroms verkar vara mer brutalt, även om det borde vara det man har när man har tagit den sista bromskontakten.

Vid en resa på Pöstlingbergbahn i Linz någon gång på 1980-talet visade mig föraren (jag var ensam passagerare på nedfärden) dels en nödbromsning (genom att släppa förarövervakningens säkerhetsgrepp) och dels hur sakta vagnen kunde fås att gå när den sista bromskontakten var i (den stannade nästan). Körkontollern hade bara serielägen.

Banan lutar 105 promille utför, men det räckte att ta någon eller ett par bromskontakter för att hålla "marschhastighet" nedåt. Över flera av hållplatserna mildrades lutningen till 35 promille, och då var den första bromskontakten "för mycket" om inget uppehåll behövdes. Körkontrollern ställdes därför i läge "0" och i stället drog han till handbromsen något. När lutningen blev brantare på andra sidan återgick han till elbromsning.

Ytterligare en detalj. Efter nedfärden gjorde föraren vagnen klar för uppfärd (vände trolleystången), men tog sedan vagnen på spåret bredvid för nästa färd. Kanske var det för att den skulle hinna svalna, är det någon som vet?
BF
Användarens profilbild
2763
Inlägg: 9761
Blev medlem: söndag 01 september 2002 15:19
Ort: Göte-/Helsingborg

Re: Tack för svaren!

Inlägg av 2763 »

Björn Fura skrev:Det var mycket som jag har fått veta! Tack för allt.

Jag menade elbroms i betydelsen elektrodynamisk broms (där motorerna arbetar som generatorer). Begreppet kortslutningsbroms verkar vara mer brutalt, även om det borde vara det man har när man har tagit den sista bromskontakten.
Hej Björn.

Kortslutning är ett relativt begrepp. Även om man har ett förhållandevis stort motstånd att kortsluta motorn över så kan det sägas vara en kortslutningsbroms.

Rena 0-ohmskortslutningar finns inte, om man inte uteslutande har supraledare och det är definitivt inga vanliga material i spårvagnar vare sig i den "nya" eller "gamla" världen.

//Tony
Med reservation för tyckfel.
Harald
Inlägg: 8839
Blev medlem: söndag 24 november 2002 11:04
Ort: Majorna
Kontakt:

Inlägg av Harald »

Dessutom har man alltid kvar en viss resistans i motståndet även vid sista bromskontakten. Med "motstånd" menar jag här en komponent som är tillverkad i ett material med hög resistivitet och god värmetålighet och som är placerat så att värme lätt kan ledas bort. Orsaken är att man vill ha effektutvecklingen där och inte i motorer, kablar och kontaktorer som man skulle få om man helt kopplade förbi motståndet. Formeln för effekten i en elektrisk krets är R*I^2. Fritt ut minnet har jag för mig att resistansen i motståndet är cirka 0,3 ohm på sista bromsläget på GS pedalvagnar. Resistansen i motorer, kablar och kontaktorer är betydligt lägre, så att den mesta effekten, d.v.s. värmen utvecklas i motståndet.
Användarens profilbild
2763
Inlägg: 9761
Blev medlem: söndag 01 september 2002 15:19
Ort: Göte-/Helsingborg

Inlägg av 2763 »

Harald skrev:Dessutom har man alltid kvar en viss resistans i motståndet även vid sista bromskontakten. Med "motstånd" menar jag här en komponent som är tillverkad i ett material med hög resistivitet och god värmetålighet och som är placerat så att värme lätt kan ledas bort. Orsaken är att man vill ha effektutvecklingen där och inte i motorer, kablar och kontaktorer som man skulle få om man helt kopplade förbi motståndet. Formeln för effekten i en elektrisk krets är R*I^2. Fritt ut minnet har jag för mig att resistansen i motståndet är cirka 0,3 ohm på sista bromsläget på GS pedalvagnar. Resistansen i motorer, kablar och kontaktorer är betydligt lägre, så att den mesta effekten, d.v.s. värmen utvecklas i motståndet.
Du är i alla fall i rätt härad. M5:orna som SSR använder på Lisebergslinjen har sista bromsmotstånd på c:a 0,4 ohm. Med de variationer som blir för motortyper m.m. så ligger man ju i alla fall någorlunda.

Det finns förresten en bromsande verkan till på seriemotorer och det är en ganska cool funktion som liksom bara finns. Om man kopplar in motorerna parallellt med varandra men inte lägger på någon spänning från ovan eller kortsluter över motstånd erhålls en krets.

Seriemotorn fungerar då som så att den bara kan rotera i ena riktningen, försöker man rotera den i andra riktningen uppkommer motverkande fält i fältlindning och ankarlindning som gör att motorn inte kommer att snurra särskilt fort. Fenomenet finns bl.a. på de stora långedragsvagnarna som när körhandtaget står i F på grund av detta får en "bakåtrullningsbroms". Den är så effektiv att man går om vagnen ned för stigbergsliden, förutsatt att vagnen rullar på fel håll då.

Det var många pannor i djupa veck innan vi kom på hur den varianten fungerade och varför.

//Tony
Med reservation för tyckfel.
Svend Christensen
Inlägg: 496
Blev medlem: tisdag 15 oktober 2002 14:20

Elektrisk bremse

Inlägg av Svend Christensen »

Årsagen til at amerikanerne ikke fik el-bremse før med 2. serie PCC-vogne i større omfang var utvivlsomt, at man var tidligere med elektrisk drift. Allerede omkring 1890 havde mange amerikanske stæder elektrisk sporvejsdrift. Da gaderne var bredere end i Europa (ingen middelalder-gader som Gamla Stan) blev vognene også større, og de var derfor vanskelige at bremse med håndbremsen alene, som var almindeligt overalt før ca. 1910. El-motorerne var alle vegne forholdsvis svage i konstruktionen, og tålte derfor ikke el-bremsning. De var eksempelvis uventilerede, og kontrollerne var også uhensigtsmæssige. Gamle kontrollere har ofte en fælles blæsespole for alle kontaktfingre (den indretning der skal skukke de lysbuer, der dannes ved afbrydelse af en kontakt). Husk på - bremsestrømmen er ofte på over 1.000 volt, hvis den normeal linjespænding er 600 V.

I øvrigt er den el-bremse, som vi kender her i Norden, bare udbredt i den del af Europa, hvor sporvognene var af tysk oprindelse eller teknisk inspireret af tyske konstruktioner. Det er følgende lande: Tyskland (med grænserne fra før 1914) Østrig (med grænserne fra før 1914) men ikke nødvendigvis Ungarn(med grænserne fra før 1914), hvis sporvogne adskilte sig markant. Dertil kommer Nederland, Danmark, Sverige, Norge og Finland. I Rusland er billedet lidt uklart, idet man importerede sporvogne fra flere andre lande.

El-bremse er ikke almindeligt som driftbremse i ældre sporvogne i Belgien, Frankrig (bortset fra de dengang tyske landskaber Elsass og Lothringen), Spanien, Portugal, Italien og Grækenland. Her var trykluftbremse det normale. I Schweiz var trykluftbremse ogse det almindeligste.

I Storbritannien benyttedes oprindeligt fortrinsvis alene håndbremse. Elektriske bremser brugtes ikke sjældent således at den af motorerne udviklede bremsestrøm benyttedes i skinnebremser. Skinnebremserne benyttede således ikke strøm fra kontaktledningen eller fra et batteri, som vi kender det.

Sporvejene i Paris anvendte tidligt regenerativ bremsning, hvor man sendte strømmen retur til kontaktledningen, men det var koplicere, før man fik elektronik.

Australien anvendte også mere eller mindre bare trykluftbremse. Melbournes store boggievogne af litra W har således bare trykluftbremse. Der er også en håndbremse, men den er faktisk kun beregnet som parkeringsbremse. Da trykluftbremsen ikke har bremseregulator, betyder det, at vognen bremser dårligere og dårligere, efterhånden som bremseklodserne slides, og derfor må bremserne hyppigt justeres.

Med venlig hilsen og godt nyt år
Svend Christensen
Sporvejsmuseet Skjoldenæsholm
Harald
Inlägg: 8839
Blev medlem: söndag 24 november 2002 11:04
Ort: Majorna
Kontakt:

Inlägg av Harald »

I Göteborg var det krav på elbroms, upptäckte jag. I 1951 års Ordningsstadga för Göteborgs spårvägs- och busstrafik samt trafiken å Saltholmen-Göteborgs järnväg står det:
I tåg som är upplåtet för resande, skall finnas från förarens plats manövrerbar elektrisk broms, verkande på tågets samtliga axlar.
Man får väl anta att med elektrisk broms menades motståndsbroms på motorvagnar och solenoidbroms på släpvagnar.
Skriv svar