DE102007005546A1 - Model railway has break points in track section and/or in overhead line or live rail, between which electrically conducting connection between left-hand and right-hand running rail is created for addition of rotational voltage - Google Patents
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- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Description
1. Zuordnung1st assignment
Diese Erfindung ist ein Spielzeug aus dem Bereich elektrischer Modelleisenbahnen.These Invention is a toy in the field of electric model trains.
2. Stand der Technik2. State of the art
Bisher werden elektrische Modellbahnen mit einer Stromversorgung (Trafo, Stellgerät) über Versorgungsleitungen oder mit Batterien verbunden, die die Antriebsenergie zum Betrieb liefern. Unschöne Drahtverbindungen einerseits oder begrenzte Batteriekapazität andererseits sind unvermeidlich.So far are electric model railways with a power supply (transformer, Actuator) via supply lines or connected to batteries that drive the power to operate deliver. Unattractive wire connections on the other hand or limited battery capacity on the other hand are inevitable.
3. Zielsetzung3. Objective
Diese Erfindung ist eine Anordnung, die die Antriebsenergie drahtlos (induktiv) dem Gleis zuführt. Die elektrische Energie fliesst von dort auf konventionellem Weg (Räder, Stromabnehmer) zum Fahrmotor und treibt die Lok an. Zuleitungen zum Gleis werden entbehrlich, gleichzeitig ist die Energiezufuhr durch keine Energiespeicher begrenzt. Ferner soll diese Anlage aus Serienprodukten (Gleise, Fahrzeuge, Stromversorgung) mit wenigen Anpassungen aufgebaut werden können.These Invention is an arrangement that drives the energy wirelessly (inductive) feeds to the track. The Electric energy flows from there by conventional means (wheels, pantographs) to the traction motor and drives the locomotive. Supply lines to the track will be dispensable, at the same time the energy supply by no energy storage limited. Furthermore, this system is to be made of series products (tracks, Vehicles, power supply) can be set up with few adjustments can.
4. Funktionsprinzip4. Operating principle
Die elektrische Energie wird nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion auf das Gleis übertragen. Dort steht sie als Wechselspannung zur Verfügung und wird dem Fahrmotor zugeführt.The Electric energy is based on the principle of electromagnetic Induction transferred to the track. There it is available as AC voltage and becomes the traction motor fed.
Im einfachsten Fall besteht die Anordnung aus einem kreisförmigen Gleiskörper, der durch einen Ringkern geführt wird (Bild 1).in the In the simplest case, the arrangement consists of a circular track body, the passed through a toroidal core becomes (picture 1).
Der Ringkern wird mit einer zweiten Wicklung (Primärseite) versehen und an eine Wechselspannung U2 angeschlossen. Dadurch entsteht eine magnetische Induktion B des Ringkernes, die längs des Gleisumfangs s eine Umlaufspannung U = ∮Bds erzeugt, die ihrerseits einen Strom/in jeder Schiene s antreibt.Of the Toroidal core is provided with a second winding (primary side) and to a AC voltage U2 connected. This creates a magnetic Induction B of the ring core, along the track circumference s a Circulating voltage U = ∮Bds generated, which in turn drives a current / in each rail s.
Die Schienen werden an zwei gegenüberliegenden Stellen unterbrochen (AA' und BB') und die innere Schiene wird mit der äusseren Schiene elektrisch leitend verbunden (z. B. v = AB', Bild 2). Dadurch wird der Stromfluss/in jeder Schiene unterbrochen und die Spannung U lässt sich zwischen den Schienen entlang des Gleisumfangs abgreifen (Addition der Umlaufspannungen). Diese Anordnung stellt einen Transformator dar, dessen Sekundärwicklungen aus zwei konzentrischen, kreisförmigen Schienen besteht. Setzt man eine Lok auf das Gleis, so beginnt der Stromfluss – und die Bewegung – über den Fahrmotor: man hat die elektrische Energie drahtlos auf die Lok übertragen.The Rails are at two opposite Places interrupted (AA 'and BB ') and the inner Rail becomes with the outside Rail electrically conductively connected (eg v = AB ', Figure 2). Thereby the current flow / in each rail is interrupted and the voltage U lets between the rails along the track circumference (Addition the circulating voltages). This arrangement represents a transformer whose secondary windings from two concentric, circular Rails exists. If you put a locomotive on the track, it starts Current flow - and the movement - via the drive motor: The electrical energy has been transmitted wirelessly to the locomotive.
Es ist unerheblich, ob der Umlaufweg durch eine Fahrschiene, Stromschiene oder eine Oberleitung erfolgt, wichtig allein ist, sie einmal durch den Ringkern zu legen, damit ein magnetischer Fluss B umfasst wird, und dann das Ende einer Schiene mit dem Anfang der anderen zu verbinden zwecks Addition der Umlaufspannungen. Daher werden die Begriffe Oberleitung und Mittelschiene im folgenden als Oberleitung/Stromschiene zusammengefasst.It is irrelevant whether the circulation path through a rail, busbar or a catenary takes place, important alone is to go through it once to put the toroid so that a magnetic flux B is included, and then connect the end of one rail to the beginning of the other for adding the circulating voltages. Hence the terms Catenary and middle rail in the following as a catenary / conductor rail summarized.
In
Bild 3 ist beispielhaft ein Umlaufweg (im Uhrzeigersinn) gezeigt
und wie die Addition der Umlaufspannung entsteht. Die Punkte und
Strecken verdeutlichen die leitenden Verbindungen:
Umlauf 1
(im Uhrzeiger): BAB' es
entsteht die Spannung U längs
BB' bis AA'Figure 3 shows an example of a circulation path (clockwise) and how the addition of the circulating voltage occurs. The points and distances illustrate the conductive connections:
Circulation 1 (clockwise): BAB 'it creates the voltage U along BB' to AA '
Eine Lok – nach Merkmal 1 – fahre nun im Gegenuhrzeigersinn und wird im ununterbrochenen Bereich AA' bis BB' von beiden Drehgestellen/Radsätzen mit Strom versorgt. Nach Passieren der Unterbrechung BB' tritt das vordere Drehgestell in stromlosen Bereich zwischen CC' bis DD'; das hintere Drehgestell übernimmt unterbrechungsfrei den Antrieb.A Lok - after Feature 1 - drive now in the counterclockwise direction and is in the uninterrupted area AA 'to BB' of both bogies / sets with Power supplied. After passing the interruption BB 'occurs the front Bogie in de-energized area between CC 'to DD'; the rear bogie takes over uninterruptible the drive.
Sobald das hintere Drehgestell in den stromlosen Bereich bei CC' eintritt, wird das vordere Drehgestell bei AA' wieder mit Strom versorgt und übernimmt unterbrechungsfrei der Antrieb.As soon as the rear bogie enters the de-energized area at CC ', the front bogie at AA 'again supplied with power and takes over uninterruptible the drive.
4. Fahrzeuge4. Vehicles
Lokomotiven sind für diese Anordnung geeignet, wenn sie 2 Drehgestelle oder 2 Radsätze haben. Die Drehgestelle sind gegeneinander isoliert und führen den Strom über Schleifkontakte zum Fahrmotor.locomotives are for this arrangement suitable if they have 2 bogies or 2 wheelsets. The bogies are isolated from each other and lead the Electricity over Sliding contacts to the traction motor.
Pro Drehgestell/Radsatz wird die Wechselspannung U einem Brückengleichrichter zugeführt und dann weiter zum Gleichstrom-Fahrmotor geleitet.Per Bogie / wheelset, the AC voltage U is a bridge rectifier fed and then passed on to the DC traction motor.
Bei Fahrzeugen mit Stromabnehmer erfolgt die Stromzufuhr über eine Drehgestell/Radsatzhälfte und beide Dachstromabnehmer (Oberleitung) bzw. Schleifer (Stromschiene).at Vehicles with pantographs are powered by one Bogie / wheelset half and both pantographs (overhead line) and grinder (busbar).
Die Geometrie der Drehgestelle/Radsätze bestimmt die Längen und die Lage der Strecken CD, C'D', C''D''.The Geometry of bogies / wheelsets determined the lengths and the location of the tracks CD, C'D ', C''D' '.
1. Merkmal:1st feature:
Die Lok bezieht ihre Antriebsenergie über die Räder rechts und links im Drehgestell/Radsatz (keine Oberleitung/Stromschiene vorhanden), siehe Bild 3.1.1.The locomotive gets its drive energy via the wheels on the right and left in the bogie / wheelset (no Overhead line / busbar available), see Figure 3.1.1.
2. Merkmal:2nd feature:
Die Lok bezieht ihre Antriebsenergie über die Räder einseitig rechts im Drehgestell/Radsatz und der Oberleitung/Stromschiene, siehe Bild 3.1.2.The Lok derives its drive energy via the wheels on one side right in the bogie / wheelset and the overhead line / busbar, see Figure 3.1.2.
3. Merkmal:3rd feature:
Die Lok bezieht ihre Antriebsenergie über die Räder einseitig links im Drehgestell/Radsatz und der Oberleitung/Stromschiene, siehe Bild 3.1.3.The Lok derives its drive energy via the wheels on one side left in the bogie / wheelset and the overhead line / busbar, see Figure 3.1.3.
5. Stromversorgung5. Power supply
Die Versorgung liefert ein handelsübliches 12VAC Halogenlampen-Vorschaltgerät in Verbindung mit einem hochpermeablen Ringkern.The Supply provides a standard 12VAC Halogen lamp ballast in conjunction with a highly permeable ring core.
6 Applikationen6 applications
Die beschriebene Anordnung im Massstab 1:220 (Z-Spur) gestattet freie Beweglichkeit des Gleiskörpers und des Zuges: denkbar wäre ein auf Rollen rotierender Gleisring mit einem Zug in entgegen gesetzter Bewegungsrichtung, einzig der Ringkern – als Tunnelstück – bliebe in Ruhe.The described arrangement in the scale 1: 220 (Z-lane) allows free Mobility of the track body and the train: it would be conceivable a track ring rotating on rollers with a train in opposite Direction of movement, only the toroid - as a tunnel piece - remaining in peace.
Claims (4)
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DE (1) | DE102007005546B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008050397A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-06-02 | Wozniak, Mathias, Dipl.-Ing. | Model track for vehicle, has wireless power supply and free sliding guide, where winding is attached at alternating voltage, and magnet field is generated |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2124875A1 (en) * | 1971-05-19 | 1972-12-07 | Haddad, Albert G , Norfolk, Va (V St A) | Control device for a two-way electric model vehicle |
-
2007
- 2007-02-05 DE DE200710005546 patent/DE102007005546B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2124875A1 (en) * | 1971-05-19 | 1972-12-07 | Haddad, Albert G , Norfolk, Va (V St A) | Control device for a two-way electric model vehicle |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Lindner u.a., Taschenbuch der Elektrotechnik und Elektronik, Verlag Harri Deutsch, Thun, 1985, S. 62, 63, 72, 73, * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008050397A1 (en) * | 2008-10-02 | 2010-06-02 | Wozniak, Mathias, Dipl.-Ing. | Model track for vehicle, has wireless power supply and free sliding guide, where winding is attached at alternating voltage, and magnet field is generated |
DE102008050397B4 (en) * | 2008-10-02 | 2010-08-12 | Wozniak, Mathias, Dipl.-Ing. | Model railway with wireless power supply and free track guidance |
Also Published As
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