De tractiemotor als krachtbron

De gelijkstroommotor verving het paard als tractiemiddel (aandrijving) sinds de begintijd van de electrische tram (1881 in Lichterfelde - Duitsland, door Siemens). Het bestaat uit twee hoofddelen, een roterend anker (ook wel Rotor genoemd) en een vast veld; de stator ofwel het motorhuis. Het motorhuis zit vast aan het chassis van de tram, terwijl het anker (het ronddraaiende deel) voorzien is van een tandwiel op de rotor as, dat vastgrijpt in een groot tandwiel die op de tramwielassen zit (zie de foto hieronder). Het anker zit in het motorhuis (het veld) gemonteerd d.m.v. rollagers.

Het vaste veld (de stator) bestaat uit strak gewonden spoelen van koperdraad die binnen het motorhuis bevestigd zijn. Het anker is ook een reeks spoelen (wikkelingen) rondom een centrale as. Het wordt electrisch verbonden met het veld door koolborstels (bij grote motoren gemaakt van grafiet), die met veren tegen het contactoppervlak van een uitstekende deel van het anker worden gedrukt, dat de collector (of commutator) wordt genoemd.

De collector (het woord zegt het al) verzamelt alle uiteinden van de ankerwikkelingen en verdeelt hen in een cirkelvormig patroon om de correcte opeenvolging van stroom toe te staan. De motor werkt omdat, eenvoudig gezegd, wanneer een stroom door de motorwikkelingen passeert, er een magnetische kracht ontstaat tussen het veld en het anker en veroorzaakt dat het anker (rotor) gaat draaien.

 

En hoe remt ie dan?

Als de tram eenmaal op snelheid is en hij weer moet remmen, dan is de bovenleiding niet meer nodig! Zodra de tram beweegt en de motoren geen voeding meer ontvangen, dan gaan ze als een dynamo werken (denk maar aan de fietsdynamo). En de spanning die daarmee wordt opgewekt, is eigenlijk meteen ook een magnetisch veld.

 

De bestuurder kan met zijn schakelkast de twee in de motoren aanwezige magnetische velden TEGEN ELKAAR laten werken (ze willen elkaar als het ware afstoten), waardoor de tram afremt. Als tenslotte de tram bijna is afgeremd, nemen de magnetische krachten af, waardoor de trambestuurder genoodzaakt is om bijvoorbeeld de handrem (parkeerrem) te gebruiken om de tram helemaal tot stilstand te brengen.

De bediening

 

Het starten van een electromotor begint niet direct met de volle spanning, maar een gereduceerde spanning. De trambestuurder schakelt eerst zoveel mogelijk weerstand(en) in om de spanning te reduceren, en naarmate de tram vaart begint te krijgen, schakelt hij steeds meer weerstand(en) uit. Dat doet hij met een zogenaamde schakelkast of rijcontroller. In eerste instantie verdelen de motoren de spanning onderling (dat noemen we in serie rijden), en als dat volledig is gebeurd, dan worden de motoren "parallel" geschakeld, d.w.z. dat iedere motor rechtstreeks gevoed wordt. Daardoor krijgen de motoren geleidelijk aan hun uiteindelijk maximale spanning en geven ze hun maximale vermogen.

Er zijn twee hoofdsoorten schakelkasten (rijcontrollers) bij de museumlijn in gebruik: de SLEEPRINGKAST (zie foto) en de NOKKENSCHAKELKAST. Bij de sleepringkast slepen contacten over de wals die eronder draait, zodra de bestuurder inschakelt. Bij de nokkenkast slaan contacthamers tegen de schakelwals aan, zodat de kans op inbranden bij in- en uitschakelen kleiner is dan bij de sleepringkast. De nokkenkast is dus een moderne variant ten opzichte van de sleepringkast, en heeft minder onderhoud nodig.