CS254554B1 - Elektrická autodráha s proporcionálním řízením směru a rychlosti pohybu vozidel - Google Patents

Abstract

Vynález řeší napájení vozidel elektrickou energii z roviny jízdní dráhy. Rychlost a směr jízdy lze dálkově ovládat řídicí informací obsaženou v napájecím napětí. Zařízení sestává ze soustavy sběračů umístěných na vozidle tak, že jeden sběrač proudu alespoň jedné dvojice sběračů proudu zapojené na vstup usměrňovacího můstku je umístěn na pase s jedním pólem napájení a druhý sběrač téže dvojice sběračů je umístěn na pase s druhým pólem napájení a mezi sběrnicemi výstupů usměrňovačích můstků je stále napětí přivedené na pasy.

Description

Vynález se týká elektrické autodráhy, u níž se řeší napájení a proporcionální řízení libovolně se po dráze pohybujících vozidel elektrickou energií odebíranou sběrači z jízdní plochy.

Dosud známé elektrické autodráhy umožňují pohyb vozidel pouze po předem dané dráze určené vodicí drážkou. Řídit lze pouze rychlost pohybu vozidla# pokud se jeho vodítko pohybuje v drážce. Nedostatek spočívá v nemožnosti řídit směr jízdy vozidla a v naprosté ztrátě řízení, když vodítko vyskočí z drážky.

Nedostatky výše uvedené autodráhy řeší vynález, jehož podstatou je dráha tvořená elektricky vodivými pasy konstantní šířky, které jsou vzájemně elektricky izolovány pasy stálé šířky. Podklad autodráhy je rovněž z elektricky nevodivého materiálu. Na sudé pasy je přiveden jeden pól napájení, na lichý druhý pól napájení. Minimální vnitřní poloměr dráhy je dán počtem a geometrickým uspořádáním sběračů proudu. Po dráze se pohybují vozidla, na nichž jsou umístěny sběrače proudu dosedající na dráhu. Počet sběračů a jejich geometrické uspořádání je zvoleno tak, aby při libovolném pohybu vozidla po dráze bylo alespoň mezi dvěma sběrači napětí přivedené do dráhy. Nezáleží na polaritě. Mezi dvojice sběračů jsou zapojeny usměrňovači můstky, jejichž výstupy jsou vyvedeny na sběrnici kladných pólů a sběrnici záporných pólů. Tak je zjištěno, že mezi sběrnicemi je vždy napětí z dráhy zmenšené o úbytky na diodách. Tímto napětím je napájen hnací elektromotor vozidla a dále řídicí obvody a servomechanismy. Vozidla lze dálkově ovládat radiovou soupravou, informací obsaženou v napájecím napětí, nebo jiným vhodným způsobem.

Uvedené řešení elektrické autodráhy umožňuje libovolný pohyb vozidel po dráze a jejich dálkové proporcionální řízení. Na modelové autodráze je jízda modelů automobilů mnohem bližší skutečnosti než u autodráhy s vodicí drážkou.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad konkrétního provedení modelové elektrické autodráhy, v nichž na obr. 1, 2 je znázorněno provedení dráhy a způsob napájení elektrickou energií, na obr. 3 je nakresleno geometrické uspořádání sběračů proudu a zapojení usměrňovačích můstků, na obr. 4 je jiné provedení sběračů a zapojení usměrňovačích můstků, na obr. 5 je znázorněn způsob dálkového ovládání vozidel pomocí modulovaného napájecího napětí a na obr. 6, 7, 8 je konkrétní provedení modelu vozidla.

Dráha pro modely automobilů je tvořena elektricky vodivými pasy 2/ oddělenými elektricky nevodivými pasy 2· Podklad dráhy 2 3^θ rovněž z elektricky nevodivého materiálu.

Na pasy 2/ 1' jo ze zdroje 4 přivedeno modulované elektrické napětí 15. Modulaci pro řízení tří vozidel vytváří kodér 22· Časové šířky y^ až y^ a z nich vyplývající nastavení servomechanismů 11, 12 je určeno polohou ovládacích potenciometrů 21· Potenciometry P^, P₂ (1. a 2. kanál) ovládají první vozidlo, další dvojice potenciometrů ovládá druhé vozidlo atd.

Obecně je počet řídicích kanálů kodéru roven dvojnásobku vozidel. Na modelu vozidla 17 jsou umístěny dle obr. 3 sběrače proudu 2· Na sběrače proudu 2 jsou zapojeny vstupy usměrňovačích můstků 6. Aby mezi sběrnicemi Ί_, 2 bylo vždy napětí, je nutno splnit následující podmínky:

D < 2 (s-d) r > s + 2m + d d < m s » m kde D je roztečný průměr sběračů proudu 2 s je šířka pasů 1, 1 m je šířka pasů 2 d je průměr sběračů proudu 2·

Minimální vnitřní poloměr dráhy R závisí na volbě hodnot s, m, d, D.

Minimální poloměr R vychází pro

D = 2 (s - d)

Ze sběrnice T_, 2 ^se odebírá napájecí napětí pro hnací elektromotor a dále napájecí napětí stabilizované a filtrované v obvodě 9 pro přijímač 10 a serva 11, 12. Hnací elektromotor je kromě vysokofrekvenčního odrušení také odrušen tak, aby nebyl zkreslen průběh modulovaného napájecího napětí 15 (sníženého o úbytky na diodách), které je přivedeno na vstup řídicího signálu 16 přijímače 29.· ^Na prvním vozidle je pro řízení využit 1. a 2. kanál přijímače 10, na druhém se využívá 3. a 4. kanál atd. Pro konkrétní provedení vychází velikost modelu automobilu 17 shodná s velikostí modelů na dráze s vodicí drážkou. Celková šířka dráhy je dána počtem vozidel s nároky na možnost pohybu modelů automobilů po dráze. Na obr. 4 je jiné provedení sběračů. Aby mezi sběrnicemi 2» 9 bylo při jízdě vozidla stále napětí, musí být:

. 1 m + s b = T7 2 cos a m + d cos a a + b<2s + m-d d < m s » m a > 45°

Pro dráhu tvořenou pouze přímými pasy 2> il vyhoví a = 45°. Pro dráhu s pasy 2» il do oblouku je třeba a = 45°, úhel je ovšem omezen vztahem a + b < 2s + m- d

Výhodou je použití pouze čtyř usměrňovačích můstků, je však třeba sedm sběračů proudu.

Další možnost využití vynálezu je pohon vozidel elektrickou energií všude tam, kde lze zabránit úrazu elektrickým proudem dotykem na pasy 2» il» zajistit dostatečnou čistotu jízdní plochy a zamezit zkratu mezi pasy různých polarit. To by pak přineslo úsporu akumulátorových baterií a nabíjecích.stanic.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Elektrická autodráha s proporcionálním řízením směru a rychlosti pohybu vozidel, tvořená jednak elektricky vodivými pasy a jedním či druhým pólem napájení vedle sebe, jednak elektricky nevodivými pasy, které izolují elektricky vodivé pasy opačných polarit, a která je dále tvořena soustavou dvojic sběračů proudu z dráhy umístěných na spodku vozidla, přičemž každá dvojice sběračů je zapojena na vstup jednoho usměrňovaciho můstku, vyznačená tím, že jeden sběrač proudu (5) alespoň jedné dvojice sběračů proudu zapojené na vstup usměrňovaciho můstku (6) je umístěn na pase (1) s jedním pólem napájení a druhý sběrač (5) téže dvojice sběračů je umístěn na pase (1') s druhým pólem napájení a mezi sběrnicemi (7, 8) výstupů usměrňovačích můstků (6) je stále napětí přivedené na pasy (1, 1)

   8 výkresů

   OBR. 2

   OBl·. ^Γ)