Carcaça, Induzido, Colector e Escovas

Carcaça

A carcaça constitui um invólucro mais ou menos fechado. Os motores C.G.E. e B.T.H., têm-na como um único bloco, enquanto os motores G.E. 270 G.E. – 80 – V e o D – 53 – V, são possuidores de uma carcaça que se pode abrir em duas metades, de forma a facilitar o acesso aos pontos de avaria interiores, sem desmontar os motores em questão.

As suas propriedades mecânicas e magnéticas são importantes para o seu dimensionamento, visto conferir suporte mecânico aos mancais do eixo da armadura, aos pólos indutores e auxiliares. No sentido de limitar ao máximo as perdas no ferro, é empregue o empilhamento de chapas na construção do núcleo e da expansão polar.

Os pólos auxiliares de comutação são constituídos por núcleos de ferro maciço. As bobinas dos pólos indutores quando colocados nos núcleos correspondentes e ligados em série, formam o que se chama o circuito indutor e as bobinas dos pólos auxiliares de comutação, são também ligadas em série formando um circuito que, por sua vez, vai ficar ligado em série com o induzido.

 

Induzido

O induzido é constituído por núcleo ou armadura e enrolamento, sendo a armadura um cilindro formado por chapas metálicas justapostas, isoladas umas das outras e chavetada no veio. Tem aberto na periferia longitudinalmente ranhuras rectangulares onde são alojadas as bobines. O enrolamento é formado por um conjunto de bobines e tem as pontas terminais soldadas às lâminas do colector.

Colector

O colector roda com o induzido enchavetado no veio e tem a forma de um anel circular segmentado, sendo constituído por lâminas de cobre duro, isoladas umas das outras, das partes restantes do colector e do veio por lâminas de mica. A manutenção da superfície de contacto com as escovas deve ser cuidada, o seu torneamento e rebaixamento das micas requer atenção adequadas aos materiais em causa.

Escovas

As escovas são de carvão grafítico, com qualidades lubrificantes, pressionadas constantemente por molas sobre as lâminas diametralmente opostas do colector recolhendo a corrente produzida no induzido. Além dos pólos indutores existem ainda os pólos auxiliares com funções diferentes destes. O acessório onde são introduzidas as escovas é chamado de porta-escovas isolados electricamente da carcaça do motor.

Resistências

As resistências em ferro fundido estão normalmente colocadas no tejadilho do Carro Eléctrico por cima do posto do guarda-freio, para que o arrefecimento seja facilitado pela ventilação natural. Servem para regular a tensão que queremos aplicar ao motor, de modo a permitir os arranques suaves e variar o andamento da viatura.

Quando o guarda-freio inicia a marcha deverá fazê-lo com o máximo de resistências em serviço para que a corrente que chega aos motores seja pequena. À medida que o carro vai embalando, o guarda-freio vai retirando resistências, ligando mais pontos, até que os motores ligados em série recebam a corrente sem que esta atravesse qualquer resistência.

Nesta altura cada motor está, sujeito a metade da tensão da rede. O guarda-freio continuando a manobrar o cilindro regulador, liga os motores em paralelo pelo que cada um fica sujeito conjuntamente, com as resistências que ao mesmo tempo voltam a ser ligadas, à tensão total de rede.

Nesta marcha de paralelo o guarda-freio manobrando o cilindro retira as resistências até que, finalmente, os dois motores ficam sujeitos à tensão de rede sem qualquer resistência introduzida e atingindo assim a velocidade máxima.

Ao manter as resistências durante muito tempo em serviço, estas tendem a aquecer em demasia, podendo queimar-se ou dilatar-se, entrando em curto-circuito, devendo o guarda-freio procurar regular a marcha no último ponto série ou no último ponto de paralelo. Manobrando o cilindro em sentido contrário estas operações repetem-se por ordem inversa.

Combinador ou controller

O combinador encontra-se na parte mais avançada de cada plataforma, manobrada pelo guarda-freio por meio de manivelas ou alavancas. As funções por intermédio da alavanca esquerda são as de iniciar, regular e aplicar freio eléctrico. A alavanca direita permite inverter o sentido de marcha e isolar os motores.

Os combinadores são constituídos por:

- Cilindros móveis - Guarda-fogo

- Contactos - Bobines de suflagem

- Segmentos - Cabos condutores

- Palhetas - Colunas fixas

Os cilindros móveis são accionados pelas manivelas e alavancas situadas na parte superior do combinador, que ao moverem-se estabelecem ou desfazem contactos entre segmentos e palhetas combinando diferentes ligações. Os guarda-fogos servem para estabelecer os limites do arco de fogo que é produzido quando as palhetas se afastam dos segmentos ao desfazer as ligações. As bobines de suflagem servem para diminuir esse arco, por efeito de uma corrente a que dão origem.

Ao iniciar a marcha, actuando na manivela do combinador, a corrente passa através das resistências para um e outro motor, estando neste caso os motores a trabalhar em série.

Continuando a manobrar a manivela, as resistências estão a ser retiradas do circuito do motor até que no último ponto de série a corrente vai directamente aos motores.

Continuando a manobrar o combinador, cada um dos motores passa a receber corrente separadamente da linha. Neste caso, os motores passam a trabalhar em paralelo. A corrente passa através das resistências que são retiradas à medida que o combinador é manobrado até que no último ponto de paralelo os motores estão sujeitos aos 550 volts da tensão da rede.

Existem vários tipos diferentes de combinadores:

- B.T.H.

- G.E. 270

- SIEMENS

- KIEP

O combinador mais usado B54 E (G.E. 270) tem três cilindros: cilindro de marcha, cilindro inversor e cilindro isolador, assim como quatro pontos de marcha em série, três em paralelo e sete de freio, sendo este o combinador que equipa quase a totalidade dos Carros Eléctricos em parque.

Automáticos

São aparelhos de protecção e corte utilizado para ligar e desligar manualmente a corrente dos compressores e motores. Protegem o circuito dos motores quando desligam automaticamente por excesso de corrente, que pode ser provocado de diversas formas.

O excesso pode ser originado por passar num seccionador com os motores ligados, ligar mais que um ponto de uma só vez, ao iniciar a marcha, cilindro inversor do outro combinador em má posição, resistências queimadas ou em curto-circuito, curto-circuito nos motores, ou ainda na sua instalação.

O automático que se vê em cada plataforma, corta a corrente automaticamente ao atingir valores elevados e deve ser desligado manualmente quando houver a necessidade de mexer no combinador, quando estacionar na Estação de Recolha na altura do exame da viatura e quando ao desligar o cilindro de marcha este ficar preso.

Instalação eléctrica

A corrente com origem na catenária passa através da roldana e da vara de trólei, sendo seccionada em duas instalações, uma a da luz e a outra, a dos motores, antes de fechar o circuito pelos rodados para os carris.

Na instalação da luz, a corrente que vem da base do trólei, passa pelos interruptores, lâmpadas e pelo fio de terra que se encontra ligado ao truck. Na instalação dos motores, a corrente passa ao pára-raios, automáticos, combinadores, resistências, motores, truck, eixos do carro e rodas escoando para os carris.

Para produzir trabalho a corrente necessita de percorrer um circuito fechado, que no caso dos Carros Eléctricos, é fechado através da terra a que estão ligados não só os carris como a fonte eléctrica que alimenta a rede. O efeito de calor produzido pela passagem da corrente é dissipado por intermédio de resistências.

O Carro Eléctrico dispõe de quatro circuitos:

a) Circuito dos motores de tracção;

b) Circuito do pára-raios;

c) Circuito do motor compressor;

d) Circuito de luzes.

Dispositivo de sinalização nos Carros Eléctricos

A Polícia de Segurança Pública do Porto enviou um ofício a 2/11/1957, ao Presidente da Câmara Municipal do Porto chamando a atenção para a adopção de dispositivos de sinalização determinados no Código da Estrada, a serem instalados nos Carros Eléctricos, porque a sua falta está a contribuir para um grande número de acidentes de trânsito e inúmeros protestos dos automobilistas.

O Serviço de Transportes Colectivos do Porto a 21 de Dezembro de 1955 elabora um projecto da instalação de lâmpadas de sinalização de cada lado das caixas dos Carros Eléctricos, afim de chamar a atenção dos outros veículos, da mudança do seu sentido de direcção. O projecto foi enviado para ser analisado pela Direcção Geral dos Serviços Eléctricos.

O sistema é composto por dois circuitos de três lâmpadas de 220V / 40 W, ligados em série. Duas lâmpadas destes circuitos estão colocadas de cada lado dos carros, na parte superior dos extremos das carroçarias, em posição de boa visibilidade para os outros veículos. A terceira lâmpada, que completa a série de cada circuito, está montada dentro da plataforma, junto ao controller de manobra e serve também de lâmpada avisadora, para chamar a atenção do guarda-freio, se o circuito está ou não ligado. O comando do sistema é feito por interruptores, com comando individual para cada circuito.

A Direcção Geral dos Serviços Eléctricos emite um “Título de licença duma instalação eléctrica de serviço público” por despacho de 25 de Maio de 1957 em que é concedida a licença pretendida, mais indicando que a instalação foi vistoriada pela primeira vez em 23 de Julho de 1957 e a sua exploração foi definitivamente autorizada por despacho de 29 de Julho de 1957.

A “Companhia Carris de Ferro de Lisboa” a 26 de Junho de 1956 solicita à Direcção dos Serviços de Transportes Colectivos do Porto as conclusões a que chegaram, visto ainda não terem qualquer solução viável e prática que corresponda às condições que o regulamento fixa para os automóveis ligeiros e pesados.

É indicada a solução descrita no projecto enviado à Direcção Geral dos Serviços Eléctricos e aprovado. Neste ofício, também é referida a exigência das luzes terem de ser intermitentes ou constituídas por braços móveis, mas o sistema era inaplicável e foi resolvido manter o sistema, partindo do princípio que a intermitência pode ser feita manualmente pelo guarda-freio, abrindo e fechado o respectivo interruptor.

Farol de alto poder iluminante

De acordo com o Regulamento para o serviço de tracção eléctrica de 12 de Março de 1903, no capítulo 3, artigo 31º e), os carros com motor nas carreiras que se efectuarem entre o ocaso e o nascimento do sol, ou quando haja nevoeiro, devem trazer na frente uma luz suficientemente intensa, de forma a aumentar o poder iluminante. A 12 de Outubro de 1934 é requerida à Direcção dos Serviços Eléctricos, da Administração Geral dos Serviços Hidráulicos e Eléctricos do Ministério das Obras Públicas e Comunicações, uma licença de estabelecimento da instalação eléctrica, para a instalação duns faróis de alto poder iluminante a montar em cima das plataformas dos carros, que se destinavam às linhas extra-urbanas onde a iluminação pública é deficiente e os locais são pouco iluminados.

Na memória descritiva, é referido que o sistema é composto por dois faróis montados no tejadilho dos carros por cima das plataformas, sendo um na frente e outro na rectaguarda. A corrente é tirada da base da vara de trólei passando por um fusível de protecção de 0,5 A e entrando numa resistência de niquelina de 763 Ω onde se dá uma queda de tensão de 290 V. As lâmpadas são duas, uma em cada farol com casquilho do tipo baioneta de 260 V / 100 W. Nas plataformas junto aos controlers serão montados interruptores de porcelana de 600 V, onde o guarda-freio cortará ou ligará a corrente conforme as necessidades de serviço. O título de licença foi concedido a 30 de Outubro de 1934.

Construção do Carro Eléctrico tradicional

A construção do Carro Eléctrico era um processo trabalhoso e delicado, a empresa detinha dos melhores artífices da cidade, e a beleza está bem patenteada nos exemplares detidos pela STCP, SA.

O processo de fabrico, descrito em vários documentos, dá-nos a perceber a organização que se pautava a Empresa. Como exemplo, temos o processo dos “Carros Motores de 2 eixos de 28 lugares” de 19 de Agosto de 1929, da “Companhia Carris de Ferro do Porto”.

Da memória descritiva e justificativa, verifica-se que os carros são aplicados ao transporte de passageiros, funcionando na época de verão como carros abertos, sem janelas e no inverno como carro fechado. A sua descrição indica que são construídos em ferro e madeira, sendo o estrado totalmente feito em ferro. A carroçaria é executada com madeiras nacionais e brasileiras sendo montados em trucks rígidos Brill 21-E de dois eixos. Os carros transportam 28 passageiros sentados, podendo nas plataformas levar mais 13 de pé. Os bancos cobertos a rotin são transversais e reversíveis de 2 lugares excepto os dos cantos que são fixos e de um lugar só. As janelas são amovíveis sendo feita a opção no verão de não as colocar, para que os carros fiquem abertos, mas com as entradas sempre pelas plataformas. No inverno colocam-se as janelas e a ventilação é feita por meio de 16 ventiladores reguláveis do tipo de persiana. Os carros são equipados com 2 motores eléctricos GE-270 de 55HP cada, com controlers do tipo B-54.

A 15 de Novembro de 1929, das Indústrias Eléctricas do Porto, é comunicado ao Administrador Delegado da “Companhia Carris de Ferro do Porto”, que “S. Ex.ª o Administrador Geral, tinha deferido o requerimento em que era pedido a licença para construir carros motores de dois eixos e 28 lugares tipo C.F.P. sob uma cláusula que referia que a requerente deverá propor, no acto da vistoria, a lotação da plataforma da frente”.

O Carro Eléctrico

Os Carros Eléctricos são veículos constituídos por um chassis, caixa de madeira, sistema de captação de energia, comandos e accionados por motores eléctricos, que se movimentam sobre carris. Segundo Monterey (1971, p.160), “Os primitivos carros, com 6000 kg de peso, comportavam 30 passageiros. Instalados na parte inferior, dois motores de vinte e cinco cavalos faziam a tracção. Sendo a plataforma demasiado alta, os estribos tinham três degraus”.

O carril usado foi sempre objecto de alteração devido à necessidade de melhorar as suas propriedades mecânicas, nomeadamente a sua resistência à deformação. Como referência temos os carris de calha 38 Kg, 43 Kg, 47,6 Kg, 48 Kg 49 Kg, 53 Kg (massa por unidade de comprimento - Kg/m) e várias outras secções de carril vignol. Todos os novos troços em operação tem o carril de calha NP4AM de secção 62,3 Kg e torneamento das rodas com perfil igual ao utilizado pelo Metro do Porto para uma possível utilização comum das infra-estruturas. A bitola i.é., a distância entre as faces dos carris foi sempre de bitola europeia que é de 1,435 m.

A energia para alimentação vem actualmente da EDP, quando antes era gerada na central da Arrábida, e mais tarde, no ano de 1915, foi transferida para Massarelos. A corrente alterna fornecida, não pode ser utilizada pelos motores dos Carros Eléctricos, ou seja, esta é transformada em corrente contínua a uma tensão de 600 V, estando os motores preparados para a recepção desta corrente. Esta corrente alimenta a linha aérea (catenária) que passa através do trólei para o circuito da instalação eléctrica da viatura escoando através dos rodados para os carris.

Ano de maior rede de Carros Eléctricos – 1958

No relatório e contas de 1958 do Serviço de Transportes Colectivos do Porto, é indicado como o ano em que a rede de Carros Eléctricos teve a sua maior dimensão. Contudo, é referido que o Exercício se revelou mais uma vez negativo.

As causas invocadas para o resultado deficitário estão relacionadas da seguinte forma:

• Parque industrial desactualizado, aquando da entrega em 1946.

• Desgaste do material fixo e circulante, devido ao aumento de passageiros e quilometragem percorrida.

O estacionamento ao longo de artérias centrais criou sempre dificuldades à circulação dos Carros Eléctricos, isto devido ao crescente aumento do número de automóveis, com horários afectados, com os tempos de paragem impostos pelos agentes de autoridade nos cruzamentos e longas colunas de automóveis em marcha sobre as linhas, aliada à perda de prioridade do Carro Eléctrico em relação a todos os outros veículos.

O parque de viaturas sofreu uma cuidadosa assistência, tendo-se equipado os carros de grande lotação com novos motores de 68 C.V. . Em 1956, foi autorizada a montagem do sistema de sinalização de mudança de direcção em todos os Carros Eléctricos, pela Direcção Geral de Transportes Terrestres, sendo concluída em 1958.

O consumo anual de cêpos atinge o número de 45000 unidades para uma extensão de rede de 83.987quilómetros e um percurso quilométrico de 14.401.677.

Em serviço, reparação e reserva existe 192 Carros Motores, 20 Carros Atrelados e 31 Zorras Motoras.

A linha de tracção eléctrica

Pedido para a instalação de uma linha de tracção eléctrica a 15 de Março de 1934 dirigido à Direcção dos Serviços Eléctricos, é deferido a 2 de Maio de 1934, com trajectória entre a Rua de Júlio Deniz, a Praça Mouzinho d'Albuquerque, o Palácio de Cristal, assim como as concordâncias das linhas Nº 16 (Massarelos – Cedofeita) e Nº 2 (Praça da Liberdade – Foz), são indicados como objectivo para instalação de uma linha de tracção eléctrica ao longo da rua de Júlio Deniz. Esta instalação foi implementada entre a Rotunda da Boavista e o Palácio de Cristal, onde fez a ligação à linha Nº 3 já existente, fazendo referência à linha Nº 16, pela Rua da Piedade e linha Nº 2.

Quanto à via é referido que a bitola é de 1,435 m e construída com carris de calha de 43 kg/m assentes em travessas de eucalipto espaçadas de 0,70 m, fixos a elas por meio de tirefonds e ainda ligados transversalmente por tirantes de ferro espaçados de 2,00 m. As juntas eram soldadas pelo processo aluminotérmico de forma a garantir uma perfeita ligação mecânica e eléctrica, sendo as agulhas e cróximas de aço cromo-niquel.

A linha aérea é construída com fio de trolley de 85 mm² de secção, suspenso de espias de cabo de aço apoiadas em postes de cimento armado. A linha é provida de duplo isolamento e nas travessias da rede telefónica pública é montada uma rede de protecção.

Hoje a linha é assente segundo processos tecnológicos avançados com exclusão das travessas em madeira, passando pela utilização do betão e materiais anti-vibratórios com vista a compatibilizar os sistemas da STCP e do Metro do Porto, de forma a poder permitir a integração da rede de eléctricos no sistema ferroviário urbano do Porto.

A linha de tracção eléctrica existe desde 1895, e apesar de estarem em circulação nos nossos dias três linhas é sempre um factor de encorajamento para os estudiosos da matéria, o seu desenvolvimento.

Linha 1 Infante – Passeio Alegre

Linha 18 Massarelos – Carmo

Linha 22 Carmo – Batalha

Moção - Pela defesa do "Carro Eléctrico" e sua inovação

Moção

Pela defesa do “Carro Eléctrico” e sua inovação

O enquadramento dos sistemas de transportes, desde o americano ao eléctrico sempre envolveu várias reflexões de grande importância, nas camadas públicas e sociais.

O Porto, centro da Área Metropolitana, cheio de edifícios históricos e de ruas estreitas, ainda permite com alguma imaginação a intervenção física necessária para a implementação de um sistema complementar de transporte eléctrico, versão modernizada do eléctrico histórico da cidade de forma a torna-lo fácil e atractivo para os visitantes e habitantes.

O Sistema de Metro Ligeiro da Área Metropolitana do Porto, projecto que assentou numa versão modernizada do “Eurotram” de Estrasburgo com características que lhe concede grande visibilidade internacional, com a função de transportar grande número de pessoas por hora e sentido, não é o mais indicado para circular no centro da cidade.

Esta solução de transporte público mais atractiva e eficiente poderá contribuir para a diminuição do número de automóveis particulares que todos os dias levam ao congestionamento da cidade e perca de qualidade de vida.

Com o actual sistema em funcionamento, é dado ver por toda a cidade, que o nível de carros estacionados não diminui e está confirmado no relatório de sustentabilidade da STCP, S.A., que com o objectivo de aumentar a qualidade e fiabilidade dos transportes públicos foi criada a “Operação Via Livre”. Nesta operação de combate ao estacionamento indevido e ao longo do ano de 2005 foi efectuado uma média de 460 autos de multa por mês, resultando 90 reboques e 42 bloqueamentos, para além da actuação dos serviços competentes da área de fiscalização.

O afastamento da população residente da cidade pela falta de oferta de condições mais atraentes e oferecidas pelas cidades vizinhas, veio contribuir para o grande aumento de entradas de veículos com o contributo da não existência de parques de estacionamento na periferia.

O sistema de transporte aqui indicado traria para a cidade benefícios de toda a grandeza, nomeadamente o bem-estar das populações pela captação de viagens ao transporte individual, a poupança de energia e melhoramento das condições ambientais na redução de emissão de gases poluentes.

Assim o material circulante indicado – carro eléctrico ligeiro de superfície deverá assentar na defesa dos valores económicos, preocupações sociais, protecção ambiental, inovação e fundamentalmente a acessibilidade por pessoas de mobilidade reduzida.

A compatibilização entre sistemas deverá ser assegurada ao nível de bitola e fonte de energia, a largura do veículo deverá ser reduzida para que seja possível a sua movimentação nas ruas estreitas da cidade.

Face ao exposto e considerando que se consegue com este sistema complementar de transporte a:

- Diminuição do estacionamento;

- Diminuição do tráfego rodoviário;

- Oferta de qualidade de vida urbana;

- Bem-estar das populações pela captação de viagens ao transporte individual;

- Poupança de energia e melhoramento das condições ambientais na redução de emissão de gases poluentes;

- Valorização das actividades comerciais.

Os promotores desta moção decidem apelar pela manutenção do “Carro Eléctrico” histórico na cidade do Porto e que se criem condições para a implementação de um sistema ligeiro e moderno de carro eléctrico.

Maia, 25 de Abril de 2006

Primeiro subscritor

Fernando Pinheiro Martins