Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 46 от 12 декабря 2006 года (Компьютерра - 666)

Развитие электромеханических управляющих устройств (реле и сервомоторов) в середине 1930-х гг. позволило появиться идее косвенного управления ТЭД. Пусть водитель только определяет, что нужно от ТЭД - набирать или сбрасывать скорость, а формирование точной временной последовательности замыкания-размыкания контактов будет возложено либо на релейную схему, либо на сервомотор, вращающий тот самый вал с кулачками. Тем самым убитыми оказывались сразу три зайца:

• контроллер работал по жестко заданной механическими характеристиками (упругость язычков в реле, угловая скорость вращения сервомотора) программе, исключая перегрев и возгорание пускотормозных сопротивлений;

• реле и сервомотор запитывались от низкого напряжения, их можно было разместить вне кабины водителя и вынести оттуда всю высоковольтную часть, что резко уменьшило число электротравм. Теперь высоковольтные контакторы размещались либо под полом, либо на крыше, либо в специальном ящике вдали от водителя и пассажиров.

• Ставшая легендой тугая ручка-кофемолка ушла в прошлое. Ее заменила гораздо более легкая и удобная ручка низковольтной части или вообще педальный узел управления контроллером.

Первым серийным советским трамваем с такой косвенной автоматической реостатно-контакторной системой управления (РКСУ) стал рижский РВЗ-6 в 1960 году. Аналогичным советским троллейбусом был энгельсский ЗиУ-5 (рис. 4), впервые вышедший на линии в 1959 году. РВЗ-6 до сих пор еще работают в некоторых городах СНГ (Минск, Казань), ЗиУ-5 остались только как музейные, но примененный на них принцип живет и здравствует вплоть до настоящего времени. У завода-производителя сменилось название, много новшеств было придумано и успешно применено на практике, но в теперешней России самые распространенные модели троллейбусов АО «Тролза» ЗиУ-682Г-012 и ЗиУ-682Г-016 (рис. 6) до сих пор комплектуются все той же РКСУ. Причины понятны - дешево и сердито, и полная нечувствительность к электромагнитным помехам. К упомянутому выше ремкомплекту (лом, кувалда, какая-то матерь) добавились еще и отвертка, набор гаечных ключей с авометром, что с ворчанием, но было в целом адекватно воспринято обслуживающим персоналом. Однако возможность ремонта в полевых условиях РКСУ уже потеряла.

Если взглянуть на все устройство в целом с теоретической точки зрения, то РКСУ является самым настоящим электромеханическим цифровым автоматом - на входе имеется номер позиции контроллера ("0", «ход 1», «ход 2», «тормоз» и т. д.), на выходе - определенное состояние группы контакторов. Это состояние вполне естественно характеризовать двоичным числом, в котором каждый разряд соответствует своему контактору, а значение разряда - его состоянию «замкнут-разомкнут». Выходное значение зависит не только от входа, но и от своего предыдущего состояния, например в троллейбусах ЗиУ-682 запрещается разгон, пока контроллер не вернется в позицию "0" - нет ни разгона, ни торможения. После этого последовательность разгона повторяется заново. НСУ с этой точки зрения являлась всего лишь комбинаторной схемой - входу (положению ручки-кофемолки) взаимно и однозначно соответствовал выход (замкнутые-разомкнутые контакторы).

Следующий шаг в свете развития теперь уже электроники вроде понятен - заменить электромеханический контроллер на чисто электронный, но 1970-е принесли с собой совершенно другой, но тоже электронный принцип управления ТЭД. Стремление к экономии электроэнергии поставило вполне здравый вопрос - а можно ли обойтись без пусковых сопротивлений, в которых электричество бесцельно превращается в тепло и снижает КПД всего транспортного средства в целом? И ответ был найден: да, можно, если сделать ток, протекающий через ТЭД, не постоянным, а импульсным. Меняя тактовую частоту и скважность последовательности импульсов, можно изменять средний ток, протекающий через ТЭД и управлять его вращающим моментом. Во всем этом был один принципиальный момент: такая система управления уже не может быть электромеханической, она становится чисто электронной. Формирование импульсов производится интегральными цифровыми логическими схемами, а коммутация сильноточной цепи осуществляется мощными тиристорами. Поэтому все устройство получило название ТИСУ - тиристорно-импульсная система управления. Ее внедрение сулило очень большие выгоды с точки зрения экономичности, и Министерство жилищно-коммунального хозяйства, заведовавшее электротранспортом в СССР, вовсю настаыивало на разработке и производстве такой техники.