Тролейбус

Тролейбус, як і автобус, рухається по автомобільній дорозі з твердим покриттям, що дозволяє використовувати існуючу дорожню мережу міста без переобладнання. Тим не менш, тролейбус потребує більш якісних доріг, ніж автобус або автомобіль[20]: поганий стан дорожнього покриття не тільки погіршує комфортність руху і прискорює знос підвіски, але й може викликати сходження штанг з контактних дротів, яке іноді призводить до коротких замикань і пошкодження контактної мережі. Так, в Україні тролейбус повинен експлуатуватися на дорогах категорій Т або П з покриттям капітального типу, відповідних ДСТУ.

Тягова підстанція «Міськелектротранс» в Санкт-Петербурзі

Електроенергія до рухомого складу подається через контактну та кабельну мережу від тягових підстанцій. Контактна мережа тролейбуса розділена на секції, ізольовані одна від одної за допомогою секційних ізоляторів. Кожна секція підключається до однієї або двох (зрідка) тягових підстанцій за допомогою кабельних або повітряних фідерних ліній. Така схема дозволяє вибірково відключити окрему секцію в разі її пошкодження або для проведення ремонтних робіт.

Тягові підстанції здійснюють перетворення змінного струму (в Україні — зазвичай 6 або 10 кВ) який надходить з міської електромережі в постійний, напругою 600 В (або зрідка 750 В, в країнах Європи, Америки). За технічним нормам можуть бути відхилення в межах від 400 до 780 В[21]. У містах, де трамвай співіснує з тролейбусом, ці види транспорту, як правило, мають спільне енергогосподарство.[22]

Контактна мережа тролейбуса дводротова — на відміну від контактної мережі трамвая, де як другий провід використовуються рейки, і як наслідок, значно складніша і важча. Дроти розташовані на відносно невеликій відстані один від одного, і тому повинні бути обов'язково захищені від зближення. Крім цього, вони повинні також бути ізольовані в місцях перетинань контактних мереж, що вимагає влаштування стрілок і спеціальних перетинів з трамвайною або іншою тролейбусної лінією, і більш ретельного регулювання натягу щоб уникнути захльостування дротів при сильному вітрі. У зв'язку з цим також ускладнено використання як струмоприймача бугеля або пантографа; використовується в основному штанговий струмоприймач. Штанга більш чутлива до дефектів контактної мережі, і хоча самі по собі вони рідко стають причиною пошкодження струмоприймачів, зіскочивши з дроту струмоприймач може пошкодити контактну мережу і прилеглі будівлі[23]. Також причиною сходження штанги може бути занадто малий радіус повороту контактної мережі. За будівельним нормам кут зламу в місцях кріплення проводу до спецчастини не повинен перевищувати 4°[24]. Тому при повороті на кут більше 10-12° встановлюються спеціальні криві тримачі. Крім того, черевик штангового струмоприймача рухається вздовж проводу і не може самостійно змінювати напрямок разом з тролейбусом. Щоб машина пішла в потрібному напрямку, необхідно туди ж направити обидві її штанги, цю функцію і виконує тролейбусна стрілка. У містах, де в трамваях використовується штанговий струмоприймач, тролейбус і трамвай можуть мати спільні для обох видів транспорту ділянки контактної мережі.

Контактна мережа

Тролейбусна стрілка, типова для систем колишнього СРСР. Тролейбусна стрілка, типова для систем колишнього СРСР.  Швидкісна тролейбусна стрілка з покажчиком напряму. Швидкісна тролейбусна стрілка з покажчиком напряму.  Трамвай та тролейбус у Цинциннаті за тиждень до закриття трамвайної лінії. Використовується спільна контактна мережа. Трамвай та тролейбус у Цинциннаті за тиждень до закриття трамвайної лінії. Використовується спільна контактна мережа.  Тролейбус слідує в складі колони на честь 140-річчя громадського транспорту в Брно, використовуючи контактну мережу трамвая, тимчасово переобладнану для руху тролейбусів. Тролейбус слідує в складі колони на честь 140-річчя громадського транспорту в Брно, використовуючи контактну мережу трамвая, тимчасово переобладнану для руху тролейбусів.

Зупинки тролейбуса зазвичай поєднані з автобусними, однак при великому пасажиропотоці вони можуть бути роздільними або навіть багатопозиційними (кожна позиція для свого маршруту). В Україні, на відміну від більшості країн, для позначення зупинки тролейбусу існує спеціальний дорожній знак.

Знаки зупинки
Табличка з розкладом на тролейбусній зупинці в Севастополі Табличка з розкладом на тролейбусній зупинці в Севастополі  Стара тролейбусна табличка в Празі Стара тролейбусна табличка в Празі  Знак 5.43. Місце зупинки тролейбусу [25] Знак 5.43. Місце зупинки тролейбусу [26]

Тролейбусні зупинки
зупинка тролейбусу №37 "вул. Братиславська", Київ, засипана снігом 24 березня 2013 зупинка тролейбусу №37 "вул. Братиславська", Київ, засипана снігом 24 березня 2013  Тролейбусна зупинка в Остраві, Чехія Тролейбусна зупинка в Остраві, Чехія  Тролейбусна зупинка в Брно, Чехія Тролейбусна зупинка в Брно, Чехія

Зберігання, ремонт і технічне обслуговування рухомого складу здійснюється в тролейбусних депо (парках). У депо можуть бути як відкриті стоянки з розгалуженою контактною мережею, так і закриті бокси. На території тролейбусних депо розміщуються також цехи з обслуговування та ремонту тролейбусів, гаражі для спеціальної техніки, склади для зберігання витратних матеріалів (шин, контактних вставок, мастильних матеріалів тощо) та інструменту, приміщення для фарбування, сушіння, медпункт, диспетчерський пункт, кімнати відпочинку тощо[24]. Існують комбінований трамвайно-тролейбусні або автобусно-тролейбусні депо[27].

Тролейбусні підприємства

Новокосінський автобусно-тролейбусний парк в Москві Новокосінський автобусно-тролейбусний парк в Москві  Бокси в другому тролейбусному парку Воронежа Бокси в другому тролейбусному парку Воронежа  Депо в Мериді, Венесуела, що експлуатує дуобуси Депо в Мериді, Венесуела, що експлуатує дуобуси  Тролейбус Jelcz 120ME в'їжджає на оглядову яму в депо в Гдині Тролейбус Jelcz 120ME в'їжджає на оглядову яму в депо в Гдині

Кінцеві пункти тролейбусів мають оборотні кільця. У перших тролейбусних системах на кінцевих пунктах влаштовувалися трикутники (наприклад в Інстербурзі[28]).

Зазвичай є розгалуження контактної мережі для можливості відстою тролейбусів, обгону різних маршрутів. Іноді облаштовуються пункти контролю технічного стану, диспетчерські пункти. У пунктах контролю технічного стану проводиться перш за все перевірка опору ізоляції, стану штанг, гальм та інших вузлів, від яких залежить безпека руху.

Приклади кінцевих зупинок і оборотних кілець
Музей просто неба Блек Кантрі в Дадлі, Велика Британія Музей просто неба Блек Кантрі в Дадлі, Велика Британія  Пльзень, Чехія Пльзень, Чехія  Острава, Чехія Острава, Чехія  Арнем, Нідерланди Арнем, Нідерланди

Рух тролейбусів регламентується графіком. Основні вихідні дані для складання графіка — час обороту по маршруту і кількість машин на маршруті. Час обороту по маршруту залежить від протяжності маршруту, частоти розташування зупинок, перехресть і пішохідних переходів (у тому числі і обладнаних світлофорами), обмежень швидкості на лінії, стану контактної мережі, доріг і рухомого складу, утрудненості руху на вулицях та інших факторів; визначають його дослідним шляхом. В умовах прикріплення водіїв (і кондукторів) до машин необхідно також враховувати гранично допустиму тривалість робочого дня і терміни обідів. Під час обороту включається час (кілька хвилин) для відпочинку водія. Розподіл наявного парку за маршрутами залежить від пасажиропотоків.

На основі загального графіка складаються розклади для кожної окремої машини і іноді для кожної окремої зупинки (Стовповий розклад). У графіках для окремих машин зазвичай вказують не всі зупинки, а кілька ключових пунктів маршруту. Останнім часом популярний метод складання графіків, званий тактовим графіком. Тактовим називають графік, в якому інтервал є точним дільником години (зазвичай 10, 15, 20 або 30 хвилин, іноді 1:00). Розклад проходження тролейбуса по будь-якій зупинці в такому випадку повторюється кожну годину і легко запам'ятовується, що підвищує привабливість для постійних пасажирів навіть при рідкісному русі.

Водії тролейбусів несуть відповідальність за виконання розкладу. Згідно з правилами технічної експлуатації (ПТЕ) тролейбуса, регулярним вважається такий рух, який виконується відповідно до розкладу або відхиленням від нього:

• +2 хв (запізнення) або −1 хв (випередження) на маршрутах, де інтервал руху більше 3 хвилин;
• ± 1 хв — на маршрутах з інтервалом менше 3 хвилин.

Відстежують виконання графіка і регулярність руху диспетчери. У випадках вимушеного припинення руху на якій-небудь ділянці або збоїв у русі диспетчери оперативно коригують графік, перерозподіляють рухомий склад, забезпечують випуск на лінію резервних тролейбусів. Щоб відстежувати дотримання розкладу в деяких містах використовується супутниковий моніторинг транспорту, що дає можливість використовувати електронні табло на зупинках, висвічуються приблизний час очікування для машини того чи іншого маршруту.

Зазвичай максимальна конструкційна швидкість 60—65 км/год, що відповідає нормам та місцевим законодавствам різних країн Світу. Також можливе створення тролейбусних ліній, що працюють на більшій усталеній швидкості, але основним обмеженням є фізичний фактор: контактна мережа і струмоприймачі. Проблема в тому, що штанговий струмоприймач дуже чутливий до дефектів контактної мережі і дорожнього покриття, а на великих швидкостях на штанговий струмоприймач значну дію спричинює опір повітря. Також ймовірність сходження струмоприймача збільшується при відхиленні тролейбуса від контактної мережі, що дуже сильно обмежує маневровість тролейбуса на великій швидкості. Для досягнення більшої швидкості потрібно застосовувати сучасні елементи кріплення контактної мережі, а також хорошу підвіску контактного дроту, що зумовлює її викривлення або провисання.

Разовий квиток в Чернігівському тролейбусі (травень 2011 — листопад 2014)

Оплата проїзду в тролейбусі принципово зазвичай не відрізняється від оплати проїзду в інших видах громадського транспорту: автобусі і трамваї. Оплату за проїзд може брати водій або кондуктор. У 1970—1980-х роках в СРСР квитки продавалися в автоматизованих касах в салоні. Пізніше квитки продавалися водієм, а іноді в кіосках на зупинках, і пасажир був зобов'язаний пробити квиток на компостері. Аналогічним чином діє система, в якій замість квитків використовуються безконтактні карти, а замість компостерів — валідатори. Великого поширення набули проїзні квитки, які діють протягом певного часу (зазвичай місяць) на необмежену кількість поїздок. У деяких містах діє автоматизована система контролю проїзду. Ця система передбачає установку турнікета в салоні, що призводить, з одного боку, до зменшення місткості, збільшення часу простою на зупинках, а з іншого — до зменшення кількості безквиткових пасажирів та економії на зарплаті кондуктора. Як один з варіантів вирішення цієї проблеми іноді використовується оплата проїзду при вході в зупинний павільйон — для цього він обладнується турнікетами і спеціальними огорожами.

Трьохсекційний зчленований тролейбус Hess lighTram 3 у Цюриху

Шасі може мати рамну або безрамну конструкцію. При використанні рамної конструкції вузли, агрегати і кузов кріпляться до рами, яка сприймає динамічні навантаження і забезпечує міцність конструкції. В безрамній конструкції вузли кріпляться безпосередньо до кузова, для чого в кузові зроблені відповідні посадкові місця, а все навантаження розподіляються між елементами кузова.

Як і кузов автобуса, кузов тролейбуса по компоновці може бути однооб'ємними або зчленованим, одно-та двоповерховою. Є окремі випадки компонування у вигляді сідельного тягача з пасажирським напівпричепом[35].

За рівнем підлоги тролейбуси бувають високопідлоговими, напівнизькопідлоговими і низькопідлоговими. Основна перевага низькопідлогових тролейбусів в зручності і швидкості посадки і висадки пасажирів (включаючи навантаження і вивантаження багажу). В низькопідлоговий тролейбус набагато зручніше внести великогабаритний багаж, а також дитячі візки, велосипеди, простіша посадка для літніх людей. Часто низькопідлогові тролейбуси обладнають висувним пандусом для інвалідів у візках. Основний недолік низькопідлогового кузова — в певному зменшенні місткості, оскільки колісні арки займають більше місця в салоні і розмістити на них сидіння набагато складніше. Крім того, напівнизькопідлогові тролейбуси мають або сходинку в салоні, або похилу підлогу, незручну для стоячих пасажирів. В цілому, однак, низькопідлоговий тролейбус виходить більш містким, ніж низькопідлоговий автобус [36], тому що значну частину електрообладнання тролейбуса можна розмістити на даху (що дозволяє також знизити рівень шуму в салоні від системи управління), а тяговий електродвигун займає зовсім небагато місця, у порівнянні з двигуном автобуса.

Для входу та виходу пасажирів у кузові є дверні портали (на вітчизняних тролейбусах тільки по правому борту). Кількість дверних порталів може бути від одного (наприклад в деяких примірниках тролейбуса ЯТБ-3) до п'яти (в зчленованих тролейбусах). Двері можуть бути ширмового, поворотно-зсувними, зсувними або притульно-зсувними. Перевага поворотно-зсувних дверей в тому, що вони легко закриваються навіть у переповненому тролейбусі. Притульно-зсувні двері забезпечують найбільшу серед описаних конструкцій герметичність, забезпечуючи захист від протягів та бризок. Привід дверей може бути пневматичним або електричним. Стулки дверей виконуються з металу і обов'язково оснащуються гумовими ущільненнями, що запобігають проникнення вологи, снігу та пилу в пасажирське приміщення. Варто також відзначити, що у Великій Британії деякі двоповерхові тролейбуси не мали дверей. Вхід і вихід здійснювався через відкриту площадку, аналогічно тому, як це було зроблено в автобусах Рутмастер.

Двері сучасних тролейбусів оснащуються функцією протизащемлення пасажирів[37], системою аварійного відкривання дверей зовні і зсередини тролейбуса, а також сигналізацією вимоги пасажирів про необхідність їх відкривання (зв'язок з водієм)[37].

Пасажирський салон — це простір, призначений для пасажирів, за винятком будь-якого простору, в якому розташовані закріплені елементи обладнання, такі як буфети, кухні або туалети.

Салон тролейбуса може бути призначений

• Для перевезення пасажирів, які стоять, що забезпечує можливість пасажирообміну;
• Для перевезення, головним чином, пасажирів, які сидять, також передбачатися перевезення стоячих пасажирів, що знаходяться в проходах та/або зонах, які не перевершують за своєю площею простору, необхідного для розміщення двох подвійних сидінь (найбільш поширений в Україні);
• Виключно для перевезення сидячих пасажирів (міжміські лінії).

Пасажирські сидіння можуть бути як спільного, так і роздільного типу. Кріплення сидінь, в сучасних тролейбусах, зазвичай консольне, що забезпечує можливість механічного прибирання салону[37]. В середньому одне сидяче місце займає стільки ж простору, скільки три стоячих. Тому в тролейбусах іноді встановлюються відкидні сидіння, що дозволяють заощаджувати місце в години пік. Для пасажирів, які стоять, в цілях безпеки, по обидва боки дверей і вздовж всієї або більшої частини салону передбачаються металеві поручні, хромовані, фарбовані або покриті пластиком. Верхні горизонтальні поручні оснащені шкіряними або пластиковими ручками[37]. Кінці вертикальних поручнів закріплені в підлозі і на стелі прямо або через горизонтальні поручні.

Перед дверима влаштовуються накопичувальні майданчики, на яких розташовуються пасажири, які тільки що ввійшли до салону або готуються до висадки. Також на них зазвичай розташовуються пасажири з великогабаритними вантажами, наприклад з дитячими візками.

Для зручності посадки і висадки пасажирів біля основи дверей зроблені підніжки (у низькопідлогових тролейбусах відсутні), приховані при закритих дверях. Висота дверного отвору звичайно становить не менше двох метрів. Підніжки виготовляються з металу і покриваються гумою, а краї підніжок окантовані гумовими стрічками — це захищає пасажирів від можливого впливу струмів витоку. У темний час доби підніжки повинні освітлюватися [38].

В кабіні водія тролейбуса ElectroLAZ-12 В кабіні водія тролейбуса ElectroLAZ-12  У салоні тролейбуса Škoda 22TrG У салоні тролейбуса Škoda 22TrG  У салоні тролейбуса Irisbus Cristalis У салоні тролейбуса Irisbus Cristalis  Задня накопичувальна площадка тролейбуса Solaris Trollino 18AC Задня накопичувальна площадка тролейбуса Solaris Trollino 18AC

У багатьох країнах, у тому числі в Україні, тролейбус не має номерного знака, є лише бортовий номер, нанесений на кузові й інколи на склі. Також пасажирський тролейбус повинен мати маршрутовказівник, на якому позначається номер маршруту, початкова, кінцева і, якщо можливо, проміжні зупинки. Маршрутний покажчик розташовують у спеціальних нішах або тримачах і як правило з усіх сторін. Маршрутовказівники бувають у вигляді набору з перекидними трафаретами для всіх маршрутів, або електронні (наприклад фірми BUSE) з блінкерними рефлекторами, або світлодіодною матрицею. В деяких країнах Світу таких як Узбекистан маршрутовказівник в тролейбусах відсутній так як в ньому немає необхідності, оскільки маршрут лише один.

У цього тролейбуса MAN SL 172 HO тролейбусної мережі Золінгену здвоєна задня вісь

Колеса, півосі, елементи гальмівних механізмів і підвіски зібрані в окремий конструктивний вузол — міст. На спеціальних опорах обох мостів встановлюються маточини з колесами, що передають його навантаження на дорогу. Міст шарнірно з'єднується з кузовом за допомогою ресорної чи іншій підвіски, а також передає навантаження своєї частини (передньої чи задньої) тролейбуса на дорогу через колеса[34]. Передній і задній мости істотно різняться за конструкцією, оскільки, окрім загальних функцій, вони виконують свої специфічні завдання.

Передній міст є менш масивним і складним по влаштуванню. Він містить в собі механізм повороту коліс.

Задній міст, зазвичай ведучий (забезпечує реалізацію сили тяги), складається з півосей, диференціала і іноді колісних редукторів; все це вкладено в корпус, який утворює балку заднього моста. Іноді задній міст може бути здвоєним, в цьому випадку задні колеса часто мають додатковий механізм повороту для поліпшення маневровості.

Також слід відзначити таку конструкцію ведучого моста, як портальний міст. На відміну від звичайного, він має колісні редуктори, що дозволяє розмістити його нижче або вище осі коліс. Для міського транспорту актуально розташування моста нижче осі коліс, що дозволяє значно знизити рівень підлоги в районі ведучого моста. Крім того, його півосі зазвичай мають різну довжину, що дозволяє винести карданний вал і двигун в сторону від середини салону, а значить — позбутися від підвищення рівня підлоги в задній його частині.

Підвіска пом'якшує і поглинає удари і поштовхи, що виникають при коченні колеса по поверхні дороги[34]. Раніше застосовувалася повністю ресорна підвіска, але на сучасних тролейбусах застосовується підвіска з пневматичними пружними елементами (мембранними або сильфонними «пневмоподушками»). Пневмопідвіска дозволяє досягти більшої плавності ходу, підтримувати незмінний дорожній просвіт при зміні навантаження, а в сучасних моделях — також управляти дорожнім просвітом з місця водія, дозволяючи зменшувати його нахиляючи кузов на зупинці для зручності посадки і висадки пасажирів[37]. Проте в підвісці тролейбуса можуть одночасно з пневмоподушками використовуватися і листові ресори, які відіграють допоміжну роль (як це зроблено в тролейбусі ЗіУ-682[16][39]): ресори сприймають зусилля, що виникають при рушанні і гальмуванні, в той час як поштовхи від нерівностей дороги пом'якшуються пневмоподушками. Коливання кузова, що виникають при русі по нерівностях дороги, гасять амортизатори[34].

Застосування електродвигуна усуває необхідність використання коробки передач. Тяговий електродвигун зазвичай розташовується поблизу ведучого моста, в результаті чого тролейбусна трансмісія виходить конструктивно більш проста, ніж автобусна. Вона містить карданний вал, редуктор ведучого моста з диференціалом, і — колісні редуктори. Існують тролейбуси з незалежним приводом коліс, або навіть з мотор-колесами[40], що дозволяє обійтися без диференціала.

Найбільш поширеними є такі види тягових передач [41]:

1. Тягова передача має один ТЕД, розташований попереду ведучого моста (найбільш поширена схема).
2. Тягова передача має один ТЕД, розташований позаду ведучого моста (мінімальна протяжність електропроводки, краще ізоляція, менше витік струму).
3. Тягова передача має два ТЕД, розташованих попереду ведучого моста, обертальний момент від кожного ТЕД передається своєму ведучому колесу (відсутність диференціала, тягові властивості використовуються більш повно).

Мотор-генератор тролейбуса ЗіУ-5

Бортовий комп'ютер встановлюється на сучасні тролейбуси — такі, як Solaris Trollino 18

Електричну схему тролейбуса умовно ділять на високовольтну (600 В) і низьковольтну (24 В) кола[39]. Високовольтні отримують напругу від контактної мережі за допомогою струмоприймачів. Безпосередньо за струмоприймачами включається радіореактор (так званий «будиночок») — електричний фільтр, що запобігає потраплянню перешкод з контактної мережі в кола тролейбуса (що може привести до збоїв в роботі систем управління) і назад (для запобігання перешкод радіотрансляції). Від перевантажень і коротких замикань високовольтні ланцюги захищають за допомогою плавких вставок та автоматичних вимикачів. У мережу високої напруги включаються:

• Силове коло: включений через систему керування тяговий електродвигун;
• Пристрій автономного ходу для руху тролейбуса при опущених струмоприймачах і при відсутності напруги в контактній мережі;
• Мотор-компресор для роботи пневматичних приводів;
• Мотор-вентилятори для охолодження електричних приладів, які розсіюють велику потужність (пускогальмівних реостатів, тягового двигуна і т. д.);
• Пристрої опалення та кондиціювання пасажирського салону і кабіни водія;
• Перетворювачі напруги для живлення низьковольтних ланцюгів, а також (при необхідності) — ланцюгів змінного струму 220/380 В 50 Гц [42].

Низьковольтні ланцюга в сучасних тролейбусах мають гальванічну розв'язку від високовольтних, і призначені для безпечного живлення пристроїв, які споживають невелику потужність, таких як:

• Приводи допоміжних механізмів (відкривання дверей, склоочисники і т. д.);
• Зовнішнє і внутрішнє освітлення;
• Світлова та звукова сигналізація;
• Контрольно-вимірювальна і керуюча апаратура (керуючі кола системи управління двигуном, бортовий комп'ютер);
• Засоби зв'язку та навігації.

Для живлення низьковольтних ланцюгів за відсутності високої напруги (при опущених струмоприймачах або при відсутності напруги в контактній мережі) є акумуляторна батарея. Акумуляторні батареї розміщуються відокремлене від пасажирського салону і добре вентилюються зовнішнім повітрям.

Панель приладів зазвичай містить, принаймні:

• Індикатор напруги в контактній мережі;
• Індикатор відсутності напруги в контактній мережі;
• Індикатор стану головного автоматичного вимикача напруги контактної мережі;
• Вольтметр низької напруги;

Тяговий електродвигун ДК-207а тролейбуса ЗіУ-5

Тяговий електродвигун (або електродвигуни, якщо їх декілька) призводить тролейбус у рух за допомогою передачі створюваного ним обертаючого моменту через спеціальні механізми (тягова передача) ведучім колесам[34], а також використовується в процесі електродинамічного або рекуперативного гальмування. З моменту появи тролейбусів види ТЕД змінювалися, і можна виділити наступні фази їх розвитку:

• Низькообертовий ТЕД постійного струму послідовного збудження — такі електромотори встановлювалися на найперших тролейбусах.
• Швидкохідний ТЕД постійного струму змішаного збудження — в СРСР з'явилися в 1945 р. на тролейбусі МТБ-82 і з тих пір є основним типом ТЕД тролейбусів в Україні аж до кінця XX ст. Його перевагами є порівняльна простота конструкції і керування, поєднання в одному пристрої вигод від послідовного і паралельного збудження двигуна.
• Асинхронний ТЕД — застосовується в усіх новітніх моделях тролейбусів. Головними перевагами асинхронного ТЕД є простота конструкції і малі габарити. Через відсутність щитково-колекторного вузла, асинхронний двигун вільний від таких недоліків колекторних двигунів як знос щіток і елементів колектора від взаємного тертя, іскріння і підгорання при поганому їхньому контакті, необхідності постійного спостереження за їх станом. З іншого боку, асинхронний ТЕД для своєї роботи вимагає змінного трифазного струму, який отримується в керуючому блоці потужнострумової електроніки при перетворенні постійної напруги контактної мережі.

Пристрій регулювання струму через ТЕД називається системою керування. Системи керування (СК) поділяються на такі види:

• У простому випадку регулювання струму через двигун здійснюється за допомогою потужних резисторів, які підключають послідовно з двигуном дискретно. Така система керування буває трьох типів:
  • Безпосередня система керування (БСК) — історично перший вид СК на тролейбусах. Водій за допомогою важелів або валів, з'єднаних з контактами, безпосередньо комутує опір в електричних колах ротора й обмоток ТЕД.
  • Непряма неавтоматична реостатно-контакторна система керування (РКСК) — в цій системі водій за допомогою педалі контролера здійснює комутацію низьковольтних електричних сигналів, якими керуються високовольтні контактори. Така система застосовувалася, наприклад, на тролейбусі МТБ-82.
  • Непряма автоматична РКСК — в ній замиканням і розмиканням контакторів управляє спеціальний серводвигун. Динаміка розгону та гальмування визначається заздалегідь заданою часовою послідовністю в конструкції РКСК. Вузол комутації силового кола в зборі з пристроєм-посередником інакше називається контролером. Дана СК ще застосовується в багатьох серійних тролейбусах.

• Тиристорно-імпульсна система керування (ТІСК) — СК на базі потужнострумових тиристорів, в якій необхідний за величиною струм створюється не комутацією опорів в ланцюзі двигуна, а за допомогою формування часової послідовності струмових імпульсів заданої частоти. Змінюючи ці параметри, можна змінювати середній струм що протікає через ТЕД, а отже і керувати його обертами. Перевагою перед РКСК є більший коефіцієнт корисної дії, оскільки в ній зведені до мінімуму теплові втрати в пускових опорах силового кола, але гальмування ця СК забезпечує, як правило, тільки електродинамічне.
• Електронна система управління (транзисторна СК) — одне з найекономніших за витратою електроенергії і найдосконаліше рішення для застосування різних типів двигунів.

«Пастка» для струмоприймачів.

Тролейбус може оснащуватися системою автономного ходу, яка дозволяє постачати електроенергію двигун тролейбуса у разі, якщо з якихось причин тролейбус не має доступу до контактної мережі або в ній відсутня напруга. Як джерело електроенергії може використовуватися накопичувач на акумуляторах або суперконденсаторах[42], або генератор, що працює від двигуна внутрішнього згоряння[37]. У місцях, де тролейбуси після автономного руху приєднуються до контактної мережі можуть бути встановлені спеціальні пастки, що спрощують установку струмоприймачів на дроти контактної мережі, дозволяючи робити це за допомогою дистанційного керування з кабіни водія.

Допоміжна електрична апаратура вмикає і вимикає електродвигуни компресорів і вентиляторів, акумуляторні батареї, реле та регулятори, необхідні для забезпечення правильної їх роботи, кола освітлення, опалення, сигналізації, електронні маршрутовказівники, бортовий комп'ютер, системи зв'язку і навігації тощо. В тролейбусах більшість допоміжних пристроїв (за винятком приладів, які споживають велику кількість електроенергії, таких як опалювачі, компресори і т. д.) живляться від окремого низьковольтного джерела (24 В), гальванічно розв'язаного від високовольтних кіл. Отримання низької напруги з напруги контактної мережі забезпечується за допомогою мотор-генератора, або статичного перетворювача. У разі відсутності високої напруги (при зриві штанг, падінні напруги в контактній мережі або на стоянці) низьковольтне електрообладнання отримує живлення від акумуляторів.

У ранніх конструкціях тролейбусів (наприклад, МТБ-82) гальванічна розв'язка низьковольтного обладнання від високовольтних кіл була відсутня, низьковольтні споживачі підключалися або послідовно, або через баластні опори. Недоліками такої схеми є небезпека ураження електричним струмом, підвищена витрата електроенергії, яка розсіюється на баластних опорах, нестабільність низької напруги і проникнення перешкод в низьковольтні кола.

Забезпечення електричної безпеки є найважливішим завданням при проектуванні електрообладнання тролейбуса. У зв'язку з низькою провідністю шин і дорожнього покриття, між кузовом тролейбуса і землею при витоку струму на кузов може виникнути небезпечна для людини різниця потенціалів. Це особливо небезпечно при посадці і висадці пасажирів, оскільки при цьому ноги людини виявляються на землі, а рука тримається за поручень тролейбуса. Також струми витоку небезпечні для обслуговчого персоналу, особливо в мийних цехах. Тому висуваються дуже жорсткі вимоги до проектування, виробництва та утримання тролейбусів. Зокрема ізоляція електроустаткування від кузова тролейбуса повинна бути подвійною (II клас захисту від ураження електричним струмом). Ізолятори повинні зберігати свої властивості в умовах забруднення і попадання вологи (IP-клас 54, або навіть 57). Тяговий двигун повинен бути відділений від карданного валу ізолюючою текстолітовою шайбою. Така ж шайба повинна бути в з'єднанні карданного валу з ведучим мостом. Поручні і сходинки посадкових майданчиків також ізолюють від кузова[43]. У деяких країнах для тролейбусів використовуються спеціальні електропровідні шини. В процесі експлуатації тролейбуса потрібно щодня продувати стисненим повітрям і протирати сухою ганчіркою опорні ізолятори електрообладнання та вимірювати струми витоку на кузов тролейбуса. Забороняється експлуатація тролейбуса, якщо струми витоку на кузов перевищують 3 мА[44].

Зазвичай велика частина силового електрообладнання тролейбуса розташовувалася під підлогою, окрім гальмівних реостатів які розміщуються в спеціальному перфорованому ящику на даху для кращого розсіювання енергії у вигляді тепла. Крім усього іншого, таке компонування електрообладнання дозволяє знизити рівень підлоги в тролейбусі, а також сприяє кращому його охолодженню і зниженню шуму.

Заходи забезпечення електробезпеки

Електроізоляція підніжок, дверей та поручнів дозволяє убезпечити пасажирів від ударів струмом при посадці і висадці Електроізоляція підніжок, дверей та поручнів дозволяє убезпечити пасажирів від ударів струмом при посадці і висадці  На даху електрообладнання тролейбуса краще захищена від забруднення та води, ніж під підлогою На даху електрообладнання тролейбуса краще захищена від забруднення та води, ніж під підлогою  Гумометалеві стрічки, які торкаються поверхні дороги — частина системи контролю витоку струму Гумометалеві стрічки, які торкаються поверхні дороги — частина системи контролю витоку струму

В сучасних тролейбусах встановлюється по два струмоприймача штангового типу, розташованих на даху тролейбуса на спеціальному постаменті. На початку тролейбусобудівництва було випробувано безліч інших рішень. У першому тролейбусі Сіменса як струмознімач використовувався візок який приводився в рух за допомогою допоміжного двигуна і поєднувався гнучким дротом з тролейбусом. Але ця система не прижилася, по-перше, тому що вимагала близького розташування проводів, що нерідко призводило до коротких замикань у вітряну погоду, а, по-друге, візок складно було встановлювати на місце при сходженні з дротів. Тим не менш, було випробувано безліч подібних систем, але всі вони, зрештою, вийшли з ужитку. [2] Існували схеми струмоприймачів з одною штангою (такі тролейбуси експлуатувалися до 1957 року в місті Еберсвальде[45]), проте і вони не отримали широкого поширення через недостатню надійність. На перших штангових струмоприймачах струмознімання здійснювався за допомогою ролика, але незабаром від ролика відмовилися через погане струмознімання і швидкий зніс. Ролик був замінений так званим черевиком з мідно-графітовими вставками. Така схема майже без зміни застосовується досі[2][46].

Як самі штанги, так і контактні черевики закріплені з використанням шарнірів, що дозволяє тролейбусу відхилятися від контактної мережі (наприклад, при об'їзді перешкоди або при підході до зупинки). Штанги механічно не зв'язані одна з одною, встановлюються і опускаються вони також незалежно. Для притиснення струмоприймача до контактного проводу біля основи штанги встановлені пружинні підйомні механізми з обмежувачами підйому штанг. Тут же можуть бути розташовані гідравлічні або пневматичні штанговловлювачі. Штанговловлювачі потрібні для автоматичного опускання штанг в разі їх сходження з метою запобігання коротких замикань та пошкодження контактної мережі. Застосовуються також механічні та електричні штанговловлювачі, які зазвичай розташовані в задній частині тролейбуса і з'єднуються зі штангами тонкими тросами. У разі якщо штанговловлювачів немає, троси прикріплюються до кілець, які можуть вільно переміщатися по штангах. Установка і зняття штанг зазвичай проводиться вручну водієм. У разі застосування електричних, гідравлічних або пневматичних штанговловлювачів штанги можуть опускатися дистанційно, за командою з кабіни водія. Проте установка все одно проводиться вручну. В деяких тролейбусних господарствах, що використовують дуобуси, для вирішення цієї проблеми використовують спеціальні пастки, що дозволяють частково автоматизувати підйом штанг, але їх неможливо встановити на всьому протязі контактної мережі.

Зазвичай в безпосередній близькості від струмоприймачів розташовують радіореактор, який покликаний поглинати радіоперешкоди, створювані двигуном і системою керування, яка іноді теж розташовується на даху. Для обслуговування електрообладнання та штанг в більшості випадків є сходи — в задній частині або праворуч біля однієї з дверей. Дах зазвичай покривається гумовим ізоляційним покриттям для безпеки обслуговуючого персоналу.

Штанги на шарнірах з пружинами і пневматичними штанговловлювачами Штанги на шарнірах з пружинами і пневматичними штанговловлювачами  Черевики струмознімачів Черевики струмознімачів  Тролейбус з одного штангою в місті Еберсвальде Тролейбус з одного штангою в місті Еберсвальде  Рання конструкція штангового струмознімача Рання конструкція штангового струмознімача

Тролейбуси зазвичай оснащуються трьома типами гальм[42]:

• пневматичним (робочим),
• електродинамічним (допоміжним),
• механічним стоянковим (має пневматичний, механічний або електричний привід).

При електродинамічному гальмуванні енергія розсіюється на реостатах, або, при використанні систем рекуперації, повертається в контактну мережу. У міру уповільнення електродинамічні гальма втрачають свою ефективність і в дію вступають колодкові пневматичні гальма. Після повної зупинки тролейбус фіксується на місці стоянковим гальмом. В екстрених випадках ці гальма можуть працювати спільно.

Існує можливість гальмування включенням заднього ходу, однак гальмування таким способом звичайно заборонено, тому що це може привезти до перевантаження і виходу з ладу двигуна і системи управління або навіть призвести до пошкодження карданного валу.

Також сучасні тролейбуси оснащуються зупинною гальмівною системою, що забезпечує автоматичне блокування руху тролейбуса при відкритих пасажирських дверях[37].

Для роботи пневмообладнання стиснене повітря виробляється компресором. На відміну від автобуса, де компресор приводиться в рух безпосередньо від двигуна, в тролейбусі компресор має власний електропривід, який працює в повторно-короткочасному режимі і живиться струмом від контактної мережі[16]. Привід компресора від тягового електродвигуна неможливий, оскільки при цьому після тривалої стоянки довелося б якийсь час рухатися на зниженому тиску для набору тиску в пневмосистемі, що неприпустимо. Для зберігання стисненого повітря є резервуари. Обов'язкова наявність регулятора тиску, запобіжного клапана та системи очищення повітря. Від стисненого повітря працюють гальма, іноді підсилювач керма, механізми відкриття-закриття дверей, склоочисники (наприклад, на МТБ-82). Також стиснене повітря забезпечує роботу пневмопідвіски. Пневмообладнання розташовується під кузовом і всередині його[34].

Так само, як і для компресора пневмосистеми, для насоса гідравлічних приводів потрібен власний електропривід. Застосування гідравлічних приводів у тролейбусі обмежене в основному підсилювачем керма і, іноді, штанговловлювачами.

Вентиляція в тролейбусах буває природна і примусова. Природна здійснюється через кватирки вікон і розташовані на даху люки. Для штучної вентиляції застосовуються приточні вентилятори або вентилятори електрокалориферів (в режимі вентиляції)[37]. В сучасних тролейбусах встановлюються також системи кондиціонування.

У багатьох тролейбусах з РКСУ, в тому числі ЗіУ-682, для опалення салону використовувалося тепло, яке у великій кількості виділяється на пускогальмівних реостатах[39]. Така конструкція вимагала розміщення реостатів під підлогою тролейбуса з усіма притаманними такій системі недоліками. У разі розміщення електроустаткування на даху, а також при використанні тиристорної або транзисторної системи керування опалення салону здійснюється електрообігрівачами, встановленими в салоні та кабіні водія[37]. Оскільки всі системи тролейбуса (системи опалення, вентиляції і кондиціонування в тому числі) живляться від контактної мережі, в тролейбусі практично відсутні властиві автобусу обмеження на електричну потужність систем опалення, вентиляції та кондиціонування зокрема. В автобусі електрична потужність цих же систем завжди обмежена потужністю автобусного електрогенератора, тому опалення здійснюється від тепла двигуна, або від печі, що працює на рідкому або газоподібному паливі, а кондиціонер часто має прямий механічний привід від двигуна.

• Тролейбус використовує те ж дорожнє полотно, що і автомобільний транспорт, в той час як рух по трамвайних коліях може бути ускладненим або навіть повністю забороненим. В результаті економиться міський простір і значно знижуються капітальні витрати на будівництво тролейбусної лінії.
• Тролейбус може відхилятися від осі контактної мережі на відстань до 4,5 м[47], іноді навіть більше, завдяки чому порівняно легко маневрує в транспортному потоці і не має проблем з об'їздом перешкод на зразок неправильно припаркованого або несправного автомобіля, і навіть іншого тролейбуса — за умови, що в останнього опущені обидві штанги.
• Гумові шини тролейбуса мають краще зчеплення з дорогою, ніж металеві колеса трамвая, що дозволяє експлуатувати його на трасах з великими ухилами (до 8—12 %).
• Тролейбус звичайно використовує спільні з автобусами зупинки, розташовані на тротуарі. Зупинки трамвая на суміщеному полотні розташовані в глибині дороги і вимагають виходу пасажирів на проїжджу частину[47].
• Тролейбус може проходити по кривим меншого радіуса, ніж трамвайний вагон[47].
• Тролейбус має дводротову систему електропостачання, яка не призводить до появи блукаючих струмів, які різко скорочують термін служби підземних металевих споруд[47].

• Тролейбуси не забруднюють повітря в місті вихлопними газами.
• Термін служби рухомого складу тролейбуса більше, ніж термін служби автобуса.
• Витрати на обслуговування тролейбусного парку нижче, ніж на обслуговування автобусного парку при великій кількості рухомого складу.
• Собівартість перевезень тролейбусним транспортом нижче, ніж автобусним, при великих об'ємах руху[47].
• При експлуатації на гірських трасах тролейбус не вимагає установки ретардера, оскільки його роль виконує тяговий двигун.
• Двигун тролейбуса допускає досить значні за величиною короткочасні перевантаження. Електродвигун може розвивати повну потужність у всьому діапазоні швидкостей, що також важливо при експлуатації в гористій місцевості.
• Сучасні тролейбуси зазвичай мають систему рекуперації енергії, що забезпечує економію електроенергії.
• Тяговий електродвигун більш надійний, ніж двигун внутрішнього згоряння[47].
• Сучасний тролейбус значно менш шумний, ніж автобус. Основними джерелами шуму в тролейбусах є компресор, системи опалення та кондиціонування, а в деяких моделях — ще й головний редуктор, мотор-генератор та системи управління двигуном. В сучасних тролейбусах ці шуми або усунені, або значно знижені.
• Тролейбус використовує електричну енергію, що виробляється на електростанціях, ККД яких вище, ніж у двигуна автобуса[47]. Причому джерелом електроенергії для тролейбуса може служити будь-яка доступна електростанція.
• Місткість низькопідлогового тролейбуса зазвичай більше, ніж у низькопідлогового автобуса[36], оскільки не потрібно місця для розміщення паливних баків, двигун та агрегати трансмісії тролейбуса набагато компактніші, а частину електроустаткування можна розмістити на даху.

• Початкові витрати на розгортання тролейбусної системи вищі, ніж для автобусної, оскільки вимагають будівництва тягових підстанцій та контактної мережі[47].
• Провізна здатність тролейбуса не перевищує автобусну і є нижчою, ніж у трамвая[47].
• Тролейбус більш чутливий до стану дорожнього покриття та контактної мережі[20]. При необхідності проїхати пошкоджену ділянку дороги він має значно знижувати швидкість, щоб уникнути сходу штанг з дротів контактної мережі.
• Тролейбусна мережа відрізняється порівняно низькою гнучкістю через прив'язку до контактної мережі[47]. Тим не менш, застосування систем автономного ходу вирішує цю проблему.
• На відміну від трамвая, кузов тролейбуса не заземлений, тому потрібно прийняття додаткових заходів забезпечення електробезпеки: контроль струму витоку, забезпечення подвійної ізоляції електричних кіл.
• Відсутність електричної напруги в контактній мережі призводить до зупинки руху, за відсутності систем автономного ходу, на відміну від автобуса.
• Фактично неможливий обгін одного тролейбуса іншим, якщо це не передбачено контактною мережею — для цього необхідно опускати штанги на одному з тролейбусів.
• Контактна мережа тролейбуса захаращує вулиці та площі міст[47]; плутанина проводів і підвісних тросів виглядає не естетично і псує історичний вигляд міста[48].
• Тролейбус, не оснащений системою автономного ходу не може відхилитися від контактної мережі більше, ніж на 4,5 метра, що іноді призводить до ускладнень при об'їзді дорожніх заторів. Також при значному відхиленні від контактної мережі необхідно знижувати швидкість, щоб уникнути сходу штанг з дротів контактної мережі.

В США та Канаді тролейбуси, як і автобуси, часто оснащують кріпленнями для велосипедів

Північна Америка представлена ​​тролейбусами Ванкувері (Канада) і п'ятьма тролейбусними системами в США. Примітна тролейбусна система в Бостоні, штат Массачусетс, де крім звичайного вуличного діє система підземного швидкісного тролейбуса (так звана срібна лінія[50]).

Латиноамериканські країни на 2013 рік мають 11 тролейбусних системам в Аргентині, Бразилії, Венесуелі, в Мексиці, Чилі (в Вальпараїсо) і в Еквадорі (в Кіто)[51]. Остання примітна тим, що розташована ближче всіх до екватора[52].

Підземний тролейбус в Куробе

Електричний автобус привіз відвідувачів на Expo 2010

Крім Росії та країн СНД, в Азії більшість тролейбусних систем знаходиться в Китаї та Північній Кореї. Тролейбус також є в Ірані (у Тегерані), Монголії (в Улан-Баторі) і Японії.

• Системи, подібні бостонської «срібної лінії» діють також у містах Куробе[53].
• Найпівденніша тролейбусна система розташована у Веллінгтоні, (Нова Зеландія)[54].
• Тролейбусна система Шанхая (Китай) — найстаріша з нині діючих: вона працює з 1914 року[55]. Крім звичайного тролейбуса діє також електричний автобус на суперконденсаторах, який підключається спеціальним струмоприймачем до КМ тільки на зупинках[56].

Тролейбус біля пірейського залізничного вокзалу

Тролейбус з причепом в Лозанні, Швейцарія.

зчленований тролейбус в Болоньї, Італія.

• Наявні на 2013 рік тролейбусні системи Великої Британії є музейними. Проте в 2015 році очікується введення в лад міської тролейбусної системи в Лідсі. Варто відзначити, що саме Лідс був одним з перших міст Великої Британії, де в 1911 у було запущено тролейбусний рух[57].
• Найбільша на 2013 рік тролейбусна система в Європі (за винятком СНД) знаходиться в Афінах (Греція), і включає також місто Пірей. Протяжність контактної мережі більше 350 км, експлуатуються понад 350 машин.
• З 13 діючих тролейбусних систем Швейцарії шість систем експлуатуються в містах спільно з трамвайними. Популярність електротранспорту в Швейцарії обумовлена ​​наявністю недорогої енергії гідроелектростанцій. Тролейбусні системи Швейцарії примітні ще й тим, що в багатьох містах експлуатуються трьохсекційні зчленовані тролейбуси, а також тролейбуси з причепами.
  Відзначити також варто нині закриті тролейбусні системи міст Альтштеттена[58] і Лугано[59] — вони примітні тим, що в контактній мережі використовувалося напругу 1000 В, через що були великі труднощі з придбанням рухомого складу.

Крім того, в Європі за станом на 2013 рік тролейбуси є в Австрії, Болгарії, Боснії і Герцеговині, Угорщини, Німеччини, Іспанії, Італії, Латвії, Литві, Молдові, Нідерландах, Норвегії, Польщі, Португалії, Румунії, Сербії, Словаччині, Франції, Чехії, Швеції і в Естонії. За даними 2000 року в Європі діяло 112 тролейбусних систем[40].

В Україні станом на 2013 рік діє 42 тролейбусні системи, тим самим Україна посідає друге місце в світі за кількістю тролейбусних систем (після Росії).

• Перший пасажирський тролейбус в Україні був виготовлений на КЗЕТ в 1936 році.
• Найбільша і найстаріша тролейбусна система України розташована у Києві.
• Найдовшим тролейбусним маршрутом у світі є міжміський маршрут Сімферополь — Алушта (52 км) — Ялта (86 км) в Криму[60].

Крім України, на території СНД є ще 123 тролейбусні системи: в Росії, в Вірменії (в Єревані), Білорусі, Казахстані, Киргизстані, Молдові, Таджикистані, Туркменістані (в Ашхабаді) і Узбекистані, а також одна — на території не входить до СНД Абхазії (в Сухумі).

• Перший пасажирський тролейбус в СРСР був виготовлений на московському заводі «Динамо» в 1933 році[61].
• Станом на 2013 в Росії найбільша кількість тролейбусних систем 85[62].
• Найбільша в світі[63] на 2013 рік тролейбусна система розташована в Москві.
• Найпівнічніша у світі тролейбусна система розташована у Мурманську Росія.
• Качканарський тролейбус — єдина тролейбусна система, яка закрилася за часів СРСР[64].
• В Узбекистані діє міжміський тролейбус Ургенч — Хіва, протяжність маршруту якого — близько 33 км.
• У Придністров'ї з 1993 року діє міжміський тролейбус Тирасполь — Бендери, протяжністю понад 13 км.