tram e trasporto pubblico a Roma

Note di trazione elettrica

Proposte, invenzioni e ritrovati assurdi in trazione elettrica

Dewey, 1890: alimentazione a conduttore auto-induttivo
Walker e Immisch, 1890: trazione funicolare a fune fissa
Schuckert, 1891: presa di corrente con interruttore a limatura di ferro
Daft, 1883: tre idee
Wynne, 1882: ruota magnetica

Mansfield, 1890: presa di corrente da cassette sotterranee (La lumière électrique, vol. XL, n. 14, aprile 1891).

Franck Mansfield; nessun dato.

L'organo di presa di corrente è costituito da una barra T montata isolata dal telaio del rotabile. Nella massicciata, tra le due rotaie di corsa, sono montate delle cassette C a determinati intervalli, il coperchio delle quali può ruotare attorno ad un perno inferiore e giungere in contatto con la presa di corrente del rotabile (cassetta a destra nella figura); in posizione alzata un contatto posto all'estremità superiore del coperchio è messo in connessione con il cavo di alimentazione che collega tutte le cassette e può, di conseguenza, alimentare il circuito di trazione del rotabile; il ritorno della corrente è attraverso le rotaie di corsa.

La figura mostra una cassetta di alimentazione in posizione aperta: D è il coperchio imperniato in E, l'estremità superiore del quale porta il pezzo in rame M destinato ad entrare in contatto con l'organo di presa di corrente del rotabile con una pressione determinata da una molla contenuta nel rullo O, che attraverso il tirante P tende a riportare il coperchio in posizione di chiusura; F è una massa in materiale ferromagnetico che dovrebbe servire al comando di apertura del coperchio (ved. oltre). La parte destra della figura mostra in dettaglio l'interruttore G che chiude il circuito di alimentazione verso la presa di corrente del rotabile solo con il coperchio in posizione di apertura: una serie di biglie o sfere in ferro o in rame K assume la posizione indicata in figura, chiudendo il circuito tra le placche in rame J, J'; in posizione di chiusura del coperchio, le biglie ricadrebbero in basso aprendo il circuito. C'è da immaginare quanto stabile sarà stato il contatto attraverso le biglie anche solo con qualche decina di ampere.

L'apertura e l'innalzamento dei coperchi delle cassette sono ottenuti a mezzo di un elettromagnete U liberamente imperniato in Z all'estremità del rotabile. In posizione verticale, il nucleo dell'elettromagnete si trova a brevissima distanza dal pezzo polare F del coperchio ed, eccitando il primo, il coperchio, attratto, si solleva e, nel successivo movimento del rotabile, viene ad alzarsi (figura a destra); continuando il movimento, dovrebbe ruotare di altri 90° circa ed assumere una posizione tale da poter essere impegnato dall'organo di presa di corrente T; ma tutto ciò l'inventore si guarda bene dal chiarire. Altro punto oscuro è l'alimentazione della bobina di U; dalle poche e confuse parole che il Richard, autore dell'articolo pubblicato sul periodico citato, dedica all'argomento, sembrerebbe esserci un contatto di comando in coda al rotabile, che non si capisce assolutamente come possa funzionare; d'altronde lo stesso inventore sembra abbia accennato al fatto che sarebbe forse più conveniente adottare un mezzo meccanico per il comando dei coperchi.

Dewey, 1890: alimentazione a conduttore auto-induttivo (La lumière électrique, vol. XXXVIII, n. 80, dicembre 1890).

Potrebbe trattarsi del colonnello Dewey, avventuroso proprietario e gestore di miniere nell'Idaho agli inizi del secolo XX.

In un condotto T dotato di fessura di accesso è posto il conduttore di presa di corrente F sostenuto dagli isolatori S; il conduttore è alimentato dal generatore di corrente alternata G. Il rotabile porta solidalmente un cilindro in ferro dolce laminato N che abbraccia il conduttore, dotato di fessura longitudinale per poter superare gli appoggi S; il motore M del rotabile è collegato a due spazzole C striscianti sul conduttore, poste immediatamente prima e dopo il cilindro N. Secondo l'inventore, la reattanza induttiva del tratto di conduttore posto all'interno di N sarebbe tale da permettere di derivare dalle spazzole C una corrente sufficiente ad alimentare il motore del rotabile. L'inventore propone anche l'inserzione di un raddrizzatore, che rappresenta con un rettangolo senza entrare nel merito della sua costituzione, per poter impiegare sul rotabile un motore a corrente continua; preconizza anche l'uso di un reostato per regolare la velocità. In una successiva proposta pretende di derivare, in parallelo alla reattanza, anche la corrente per il riscaldamento della vettura. In realtà l'induttanza del tratto di conduttore è talmente esigua che solo per frequenze dell'ordine dei MHz la reattanza raggiungerebbe un valore sensibile; all'atto pratico il conduttore costituisce un corto circuito per il generatore e nulla più.

Walker e Immisch, 1890: trazione funicolare a fune fissa (La lumière électrique, vol. XL, n. 14, aprile 1891).

Walker potrebbe essere il noto costruttore di motori tramviari (Walker Electric Co., Cleveland, U.S.A.): Karl Moritz Immisch (Niederschmon [Germania] 1838-Londra 1903); inventore e costruttore di macchine elettriche.

Il rotabile scorre su un normale binario a mezzo di quattro ruote folli. La fune stazionaria F si avvolge sulle pulegge di guida G e sul rullo motore P, mosso dal motore M tramite una doppia riduzione ad ingranaggi; alle estremità del rotabile due coppie di rullini ad asse verticale R mantengono la fune nella posizione voluta nel piano orizzontale. E' chiaro che il sistema sarebbe applicabile solo per tratte di linea in rettifilo o in curve di grande raggio, non essendo possibile mantenere la fune in asse al binario di corsa per l'interferenza tra i supporti e il meccanismo del rotabile.

Schuckert, 1891: presa di corrente con interruttore a limatura di ferro (La lumière électrique, vol. XLIV, n. 22, maggio 1892).

Si stenta a credere che un tale sistema sia dovuto a Sigmund Schuckert (1846-1895), noto inventore e costruttore di macchine elettriche (a meno che non sia un caso di omonimia).

In un condotto isolante sono contenute una lastra di rame b e una di ferro g, sovrapposte; con un breve intervallo segue una serie di lastre di rame a. La lastra b è collegata alla sorgente di alimentazione, le a costituiscono le superfici sulle quali scorre l'organo di presa di corrente dei rotabili; tra a e g à inserita una certa quantità di limatura di ferro. Il rotabile porta una serie di elettromagneti f che, eccitati al momento opportuno, attraggono la limatura di ferro portando in connessione una o più lastre a con la sorgente di alimentazione. Il sistema non è certamente in grado di funzionare, non essendo possibile che la corrente di un motore di trazione passi per la limatura di ferro, i granelli della quale fonderebbero o si salderebbero l'un l'altro rendendo fisso il contatto.

Daft, 1883: tre idee (La lumière électrique, vol. XII, n. 25, giugno 1884).

Leo Daft, pioniere nella trazione elettrica, costruttore dei primi impianti in America, era senz'altro un mezzo genio, ma aveva la mania di inventare, accanto a cose utili, anche una gran quantità di macchinette e dispositivi costosi ed inutili.

Trasmissione senza ingranaggi. Il rotabile è a tre assi. Sull'asse motore, centrale, è direttamente calettato l'indotto A del motore, di diametro molto maggiore del diametro delle ruote motrici R, che deve penetrare per un certo tratto nel terreno, in apposita fossa o solco tra le due rotaie; ciò obbliga ad una via di costruzione costosa sulla quale tra l'altro è impossibile realizzare scambi. Il rotabile sembra del tutto privo di molleggio a causa dell'indotto rigidamente collegato all'assale motore. Si notino anche le bobine dello statore del motore che sembrano quelle degli antichi campanelli elettrici e quello che sembra un supporto per il filo elegantemente avvolto a molletta.

Alimentazione di più rotabili su una stessa linea. In luogo di una rotaia di contatto l'inventore ne pone cinque, con l'idea di alimentare indipendentemente cinque rotabili, tutti con ritorno comune tramite le rotaie di corsa. Ma dato che lo stesso risultato si può ottenere più economicamente con una sola rotaia... (non si sarà preoccupato per la caduta di tensione su una rotaia unica, il Daft? E come si potranno costruire scambi per sette rotaie da muovere simultaneamente?).

Rotaie di contatto e di corsa a resistenza elettrica ridotta. Sempre, a quanto pare, preoccupato per la caduta di tensione in linea, il Daft propone delle rotaie speciali, con inserti in rame: ma quanto costeranno mai?

Wynne, 1882: ruota magnetica (La lumière électrique, vol. XXIII, n. 17, aprile 1889).

Franck Wynne; nessun dato.

Fin dai primordi della ferrovia l'incubo degli inventori fu la mancanza di aderenza tra ruote e rotaie e anche se l'incubo si dimostrò ben presto infondato, tuttavia molti seguitarono a ideare sistemi per aumentare l'aderenza; la cieca fiducia nella potenza del magnetismo sospinse poi molti a pensare che con gli elettromagneti si potesse fare qualsiasi cosa e, tra le altre invenzioni, si ebbe questa ruota magnetica, nella quale la bobina B, assiale, è compresa tra il cerchio in acciaio A e un anello di materiale non ferromagnetico C. E' chiaro però che il flusso magnetico tenderà a chiudersi tutto localmente, interessando minimamente la superficie di contatto ruota-rotaia e in ogni caso la reazione tangenziale risultante da un'azione magnetica sarebbe sempre trascurabile.

rev. A 12/09/21