FR2757704A1 - ELECTRIC GENERATOR ASSEMBLY MOUNTED ON AN AXLE - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une génératrice électrique montée sur l'extrémité d'un essieu de véhicule. Elle comporte un rotor (60) fixé à l'extrémité de l'essieu, à la place du chapeau extrême classique de palier. Un stator (80) est fixé au véhicule et comporte des premier et second éléments espacés, magnétiquement perméables (83, 85), ayant des première et seconde extrémités de pôles (83a, 85a) adjacentes à la surface périphérique du rotor. Un aimant permanent (84) relie entre eux les éléments (83, 85), les enroulements électriques (86, 87) de stator entourent les éléments afin que, lorsque l'essieu fait tourner le rotor (60), un courant électrique circule dans les enroulements (86, 87) de stator. Domaine d'application: génératrice électrique d'essieu pour véhicules ferroviaires, etc.The invention relates to an electric generator mounted on the end of a vehicle axle. It has a rotor (60) attached to the end of the axle, in place of the conventional end cap bearing. A stator (80) is attached to the vehicle and has first and second spaced, magnetically permeable members (83, 85) having first and second pole ends (83a, 85a) adjacent to the peripheral surface of the rotor. A permanent magnet (84) connects the elements (83, 85) together, the electric stator windings (86, 87) surround the elements so that when the axle rotates the rotor (60), an electric current flows through it. the stator windings (86, 87). Scope of application: electric axle generator for railway vehicles, etc.
Description
L'invention concerne un dispositif à énergie électrique comportant uneThe invention relates to an electric energy device comprising a
génératrice électrique du type à inductance destinée à être montée sur l'extrémité d'un essieu d'un véhicule en mouvement, tel qu'un véhicule de chemin de fer. La génératrice électrique comprend un rotor fixé à l'extrémité de l'essieu et agencé de façon à tourner avec lui. Un stator est fixé au véhicule et comprend des premier et second éléments magnétiquement perméables, espacés, ayant des première et seconde extrémités de pôles, respectivement, étroitement adjacentes à la surface périphérique du rotor. Un premier enroulement électrique de stator est associé à l'un des premier et second éléments magnétiquement perméables afin que, lorsque l'essieu fait tourner le rotor, un courant Inductance type electric generator for mounting on the end of an axle of a moving vehicle, such as a railway vehicle. The electric generator comprises a rotor attached to the end of the axle and arranged to rotate with it. A stator is attached to the vehicle and includes first and second magnetically permeable spaced members having first and second pole ends, respectively, closely adjacent to the peripheral surface of the rotor. A first stator electrical winding is associated with one of the first and second magnetically permeable members so that, when the axle rotates the rotor, a current
électrique circule dans l'enroulement de stator. electrical circulates in the stator winding.
La figure 1 des dessins annexés et décrits ci- Figure 1 of the accompanying drawings and described above.
après représente un ensemble 10 placé sous le châssis d'un véhicule de chemin de fer, qui comprend un essieu tournant 12. Une roue 14 de véhicule ferroviaire est montée rigidement sur l'essieu 12, et l'essieu 12 est reçu de façon à pouvoir tourner dans un bloc adaptateur 16 de roulement. Le bloc after represents an assembly 10 placed under the chassis of a railway vehicle, which comprises a rotating axle 12. A wheel 14 of the railway vehicle is rigidly mounted on the axle 12, and the axle 12 is received so as to ability to rotate in a bearing adapter block 16. The block
adaptateur 16 de roulement comprend un crochet 17 de manuten- bearing adapter 16 includes a hook 17 for
tion qui est utilisé lors du montage du bloc adaptateur de roulement sur l'essieu 12, et le bloc adaptateur comprend un chapeau classique 18 d'extrémité de roulement destiné à which is used when mounting the bearing adapter block on the axle 12, and the adapter block comprises a conventional end cap 18 for
retenir un ensemble à roulement 30 en place sur l'essieu 12. retain a bearing assembly 30 in place on the axle 12.
Le chapeau extrême 18 comprend une section périphérique extérieure 18a, et une face de boulonnage 19 qui reçoit à travers elle des boulons 20. Le chapeau extrême 18 de roulement est un chapeau extrême classique dans le sens o il présente des trous pour boulons uniquement aux fins de fixation du chapeau extrême 18 sur l'essieu 12. L'essieu 12 reçoit des boulons 20 pour le montage rigide du chapeau extrême 18 sur l'essieu 12. Le bloc adaptateur de roulement supporte un balancier 22 de manière que l'essieu 12 tourne librement par rapport à ce balancier 22. Le balancier 22 supporte des ressorts 24 de suspension qui, eux-mêmes, supportent un châssis 26. Le châssis 26 constitue une partie intégrante d'un véhicule de chemin de fer, par exemple un The end cap 18 includes an outer peripheral section 18a, and a bolting face 19 which receives bolts 20 therethrough. The end cap 18 is a conventional extreme cap in the sense that it has bolt holes for the sole purpose of the axle 12 receives bolts 20 for the rigid mounting of the end cap 18 on the axle 12. The bearing adapter block supports a rocker 22 so that the axle 12 turns freely with respect to this rocker 22. The rocker 22 supports suspension springs 24 which, themselves, support a frame 26. The frame 26 constitutes an integral part of a railway vehicle, for example a
wagon couvert ou wagon plat (non représenté). covered wagon or flat car (not shown).
Comme cela est le mieux montré sur la figure 2, l'essieu 12 comprend un tronçon extrême 13 de diamètre réduit sur lequel un ensemble 30 à roulement est fixé. L'ensemble 30 à roulement comprend un jeu de rouleaux 34 qui sont disposés de façon à rouler entre des bagues 36 d'essieu et une bague 37 de boîte de roulement. L'ensemble 30 à roulement comprend aussi un carter 32 de roulement et un carter 33 de joint d'étanchéité relié rigidement au tronçon extrême 13 de l'essieu pour empêcher l'introduction de matières étrangères dans l'ensemble à roulement 30. Les bagues 36 de l'essieu sont reliées rigidement au tronçon extrême 13 de l'essieu afin de tourner avec lui, et les bagues 36 sont fixées axialement entre des éléments de verrouillage axial situés à l'extérieur et à l'intérieur, comprenant des anneaux 38, 39, respectivement. Un interstice 40 existe entre la section périphérique extérieure 18a du chapeau extrême 18, l'anneau As best shown in Figure 2, the axle 12 includes an end portion 13 of reduced diameter on which a rolling assembly is attached. The rolling assembly comprises a set of rollers 34 which are arranged to roll between axle rings 36 and a bearing ring 37. The rolling assembly 30 also includes a bearing housing 32 and a seal housing 33 rigidly connected to the end section 13 of the axle to prevent the introduction of foreign matter into the rolling assembly 30. The bushings 36 of the axle are rigidly connected to the end section 13 of the axle in order to rotate with it, and the rings 36 are fixed axially between outer and inner axial locking elements, including rings 38 , 39, respectively. A gap 40 exists between the outer peripheral section 18a of the end cap 18, the ring
38 de blocage axial et le carter 33 du joint d'étanchéité. 38 axial blocking and the housing 33 of the seal.
Cependant, l'ensemble à roulement précédent est However, the previous rolling assembly is
sélectionné à des fins illustratives et il n'est pas repré- selected for illustrative purposes and is not
sentatif de toutes les conceptions possibles d'ensembles à roulement. Par exemple, l'anneau de blocage axial peut être formé d'une seule pièce avec le chapeau extrême de roulement, comme décrit dans le document EP- 449538, lequel document est décrit plus complètement ci-dessous. Dans tous les cas, l'intégrité de l'ensemble à roulement doit être préservée pour empêcher la défaillance et éviter ainsi un déraillement du wagon par suite d'une défaillance du roulement. Un dispositif à énergie électrique utilisé en combinaison avec un essieu tournant, tel que l'essieu 12, peut être de plusieurs types. Par exemple, des dispositifs à énergie électrique des types moteurs à inductance ou à réluctance convertissent de l'énergie électrique en énergie mécanique sous la forme d'un couple appliqué pour faire tourner l'essieu. Inversement, des génératrices électriques du type à inductance ou à réluctance utilisent un essieu tournant pour générer de l'énergie électrique sous la forme d'un courant électrique. Dans le contexte de véhicules de chemin de fer, des génératrices électriques sont utilisées pour fournir de l'énergie pour des systèmes anti-enrayeurs, des dispositifs de commande d'anti- patinage, destinés au contrôle de la vitesse des roues, ou pour envoyer des signaux de sensational of all possible designs of rolling assemblies. For example, the axial locking ring may be integrally formed with the end bearing cap, as described in EP-449538, which document is described more fully below. In all cases, the integrity of the rolling assembly must be preserved to prevent failure and thus avoid derailment of the car due to bearing failure. An electric power device used in combination with a rotating axle, such as the axle 12, can be of several types. For example, electric power devices of the inductance or reluctance motor types convert electrical energy into mechanical energy in the form of a torque applied to rotate the axle. Conversely, electric generators of the inductance or reluctance type use a rotating axle to generate electrical energy in the form of an electric current. In the context of railway vehicles, electric generators are used to provide power for anti-skid systems, anti-skid control devices, for wheel speed control, or to send signals from
données à des enregistreurs du type "boîte noire". Habituel- data to "black box" type recorders. Usual-
lement, une telle génératrice est montée sur l'extrémité d'un essieu du véhicule de chemin de fer, tel que l'essieu 12, au such a generator is mounted on the end of an axle of the railway vehicle, such as axle 12, at
voisinage du bloc adaptateur de roulement. Une telle généra- vicinity of the bearing adapter block. Such a genera-
trice est décrite dans le document EP-449538, dans lequel un rotor est relié rigidement à un chapeau extrême de roulement par des boulons qui sont vissés dans des trous taraudés dans l'essieu. Le chapeau extrême de roulement est spécialisé dans le sens o un jeu supplémentaire de boulons le traversent, lequel jeu a un but autre que la simple fixation du chapeau extrême à l'essieu, à savoir que ce jeu est constitué de Trice is described in EP-449538, in which a rotor is rigidly connected to an end bearing cap by bolts which are screwed into tapped holes in the axle. The extreme riding cap is specialized in the sense that an additional set of bolts pass through it, which game has a purpose other than simply attaching the extreme hat to the axle, namely that this game consists of
boulons de fixation de la génératrice. bolts securing the generator.
L'utilisation d'une telle génératrice du type à inductance présente plusieurs inconvénients. Par exemple, les boulons de fixation et les trous de montage de la génératrice nécessitent un chapeau extrême de roulement formant une pièce spécialisée qui est coûteuse à fabriquer. De plus, le rotor nécessite des aimants permanents, ce qui augmente le poids et la production de la génératrice. En outre, le rotor prolonge sensiblement le chapeau extrême, à l'extérieur du véhicule de chemin de fer, ce qui augmente le risque d'une collision de celui-ci avec des objets adjacents au véhicule. La présente invention élimine par contre ces inconvénients en proposant une génératrice électrique montée sur l'extrémité d'un essieu de véhicule comprenant un rotor fixé à l'extrémité de l'essieu et conçu pour tourner avec lui. Un stator est fixé au véhicule et comprend des premier et second éléments espacés, magnétiquement perméables, ayant des première et seconde extrémités de pôles, respectivement, étroitement adjacentes à la surface périphérique du rotor. Le stator comprend un premier enroulement électrique de stator associé The use of such an inductance type generator has several disadvantages. For example, the mounting bolts and mounting holes of the generator require an extreme bearing cap forming a specialized part that is expensive to manufacture. In addition, the rotor requires permanent magnets, which increases the weight and output of the generator. In addition, the rotor substantially extends the extreme cap, outside the railway vehicle, which increases the risk of a collision thereof with objects adjacent to the vehicle. The present invention eliminates these disadvantages by proposing an electric generator mounted on the end of a vehicle axle comprising a rotor fixed to the end of the axle and designed to rotate with it. A stator is attached to the vehicle and includes magnetically permeable first and second spaced members having first and second pole ends, respectively, closely adjacent to the peripheral surface of the rotor. The stator includes a first associated stator electrical winding
à l'un des premier et second éléments magnétiquement per- to one of the first and second magnetically
méables afin que, lorsque le rotor est mis en rotation par l'essieu, un courant électrique circule dans le premier enroulement de stator. Un aimant permanent relie entre eux les premier et second éléments magnétiquement perméables. Le rotor présente une surface périphérique extérieure qui n'est so that when the rotor is rotated by the axle, an electric current flows in the first stator winding. A permanent magnet interconnects the first and second magnetically permeable elements. The rotor has an outer peripheral surface that is not
pas en matière pour aimant permanent. not in matter for permanent magnet.
L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 montre une vue isométrique partielle d'un ensemble sous châssis d'un véhicule de chemin de fer sur un essieu duquel un dispositif à énergie électrique selon l'invention est monté; la figure 2 montre une vue en coupe transversale d'une partie d'un essieu classique et d'une boîte à roulement classique comme montré sur la figure 1; la figure 3 est une vue isométrique éclatée d'un ensemble à chapeau extrême de roulement à utiliser avec un dispositif d'énergie électrique selon l'invention; la figure 4 montre une vue en élévation avec coupe d'un ensemble à dispositif à énergie électrique comportant un ensemble de prise d'énergie électrique monté à proximité immédiate du chapeau extrême de la figure 3, conforme à la présente invention; la figure 5 est une vue en coupe transversale de l'ensemble à dispositif à énergie électrique de la figure 4, suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue isométrique éclatée d'une seconde forme de réalisation de la présente invention comportant une plaque à réluctance permettant une mise à niveau de matériel plus ancien; et la figure 7 est une vue en coupe transversale de la plaque à réluctance de la figure 6 utilisée conjointement avec l'ensemble à prise d'énergie des figures 4 et 5, The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limitative examples and in which: FIG. 1 shows a partial isometric view of a chassis assembly of a railway vehicle on an axle of which an electric energy device according to the invention is mounted; Fig. 2 shows a cross-sectional view of a portion of a conventional axle and a conventional rolling box as shown in Fig. 1; Fig. 3 is an exploded isometric view of an extreme rolling cap assembly for use with an electrical power device according to the invention; Fig. 4 shows a sectional elevational view of an electric power device assembly having an electrical power take-off assembly mounted in close proximity to the end cap of Fig. 3 according to the present invention; Fig. 5 is a cross-sectional view of the electric power device assembly of Fig. 4 taken along line 5-5 of Fig. 4; Fig. 6 is an exploded isometric view of a second embodiment of the present invention having a reluctance plate for retrofitting older equipment; and Fig. 7 is a cross-sectional view of the reluctance plate of Fig. 6 used in conjunction with the energy-taking assembly of Figs. 4 and 5,
conformément à la présente invention. according to the present invention.
Les références numériques pertinentes utilisées sur les figures 1 et 2 sont de nouveau utilisées sur les figures 3 et 7 pour illustrer comment un dispositif à énergie électrique selon la présente invention est utilisé dans le contexte d'un véhicule de chemin de fer. Ces références numériques se réfèrent aux mêmes éléments, sur les figures 3 à 7, que ceux auxquels elles se référaient sur les figures 1 et 2, et il est donc inutile de décrire de nouveau ces éléments. En référence à la figure 1, un ensemble 40 à dispositif à énergie électrique conforme à la présente invention est relié à un essieu 12 et comporte un chapeau extrême 60 et un ensemble 80 à prise d'énergie. Pendant que l'essieu 12 tourne, le dispositif 40 à énergie électrique fonctionne de façon à générer un courant électrique devant être utilisé par des circuits électriques d'un véhicule de The relevant numerals used in FIGS. 1 and 2 are again used in FIGS. 3 and 7 to illustrate how an electric power device according to the present invention is used in the context of a railway vehicle. These reference numerals refer to the same elements in FIGS. 3 to 7 as those to which they refer in FIGS. 1 and 2, and it is therefore unnecessary to describe these elements again. With reference to FIG. 1, an electrical energy device assembly 40 according to the present invention is connected to an axle 12 and includes an end cap 60 and a power take-off assembly 80. As the axle 12 rotates, the electric power device 40 operates to generate an electric current to be used by electrical circuits of a power vehicle.
chemin de fer.railway.
Comme montré sur la figure 3, le chapeau extrême comporte une pièce moulée ou usinée, robuste, et comprend une structure de montage présentant des trous 61 pour boulons destinés à être traversés par des boulons 20 de montage. Un tourillon d'essieu 12 fait saillie du bloc adaptateur 16 de roulement et présente des trous taraudés 21. De plus, le As shown in Fig. 3, the end cap has a molded or machined, robust part, and includes a mounting structure having bolt holes 61 for bolt 20 to pass therethrough. An axle journal 12 protrudes from the adapter block 16 and has tapped holes 21. In addition, the
chapeau extrême 60 comporte une section cyclindrique compre- end cap 60 has a cylindrical section comprising
nant un anneau 62. La partie radialement extérieure de l'anneau 62 comporte des pôles 64 à réluctance s'étendant vers l'extérieur, entre lesquels sont formés des interstices individuels 66. Les interstices 66 sont avantageusement remplis d'une matière diélectrique, par exemple une matière plastique, qui est liée au chapeau extrême 60 par un adhésif ou par une autre technique classique de liaison. Il n'est pas nécessaire de monter des aimants permanents sur le chapeau extrême 60. Une face 67, tournée vers l'essieu, du chapeau extrême 60 (figure 5) est disposée de façon à s'appliquer contre l'essieu 12 et l'ensemble à roulement 30. Le chapeau extrême 60 n'a donc besoin avantageusement que des trous 61 pour les boulons, évitant ainsi la nécessité des trous pour les boulons de fixation de rotor comme dans les chapeaux The radially outer portion of the ring 62 has outwardly extending reluctance poles 64, between which individual gaps 66 are formed. The interstices 66 are advantageously filled with a dielectric material, such as For example, a plastic material which is bonded to the end cap 60 by an adhesive or other conventional bonding technique. It is not necessary to mount permanent magnets on the end cap 60. A face 67, facing the axle, of the end cap 60 (Figure 5) is arranged to be applied against the axle 12 and the axle. The end cap 60 thus advantageously needs only holes 61 for the bolts, thereby avoiding the need for holes for the rotor attachment bolts as in the caps.
extrêmes antérieurs.previous extremes.
Comme cela est le mieux montré sur la figure 4, l'ensemble 80 de prise d'énergie comprend des ensembles à stators 82 et un carter 90. Chaque ensemble à stator 82 comprend des éléments magnétiquement perméables 83, 85 comportant avantageusement des feuilles ferreuses stratifiées classiques. Chaque élément perméable comporte une extrémité terminale respective 83a,85a. Des enroulements respectifs 86,87 de stator sont enroulés de façon classique autour des éléments perméables 83,85. Un aimant permanent classique 84 est monté entre les éléments perméables 83 et 85 àl'aide d'un organe de fixation 88. Le carter 90 renferme les deux ensembles à stators et est avantageusement formé d'une matière non ferreuse, par exemple de l'aluminium ou une matière plastique rigide. Des trous traversants sont prévus pour recevoir à travers eux des boulons respectifs 94 de montage, par exemple comme représenté sur la figure 5. Un câble de puissance est relié à la surface supérieure du carter 90 par un boulon 93 de montage, comme montré sur la figure 4, lequel est vissé dans un trou d'une partie médiane As best shown in Fig. 4, the power take-off assembly 80 includes stator assemblies 82 and a housing 90. Each stator assembly 82 includes magnetically permeable elements 83, 85 preferably having laminated ferrous sheets. classics. Each permeable element has a respective end end 83a, 85a. Respective stator windings 86,87 are conventionally wound around permeable members 83,85. A conventional permanent magnet 84 is mounted between the permeable elements 83 and 85 with the aid of a fastener 88. The housing 90 encloses the two stator assemblies and is advantageously formed of a non-ferrous material, for example aluminum or a rigid plastic material. Through holes are provided for receiving respective mounting bolts 94 therethrough, for example as shown in FIG. 5. A power cable is connected to the upper surface of the housing 90 by a mounting bolt 93, as shown in FIG. FIG. 4, which is screwed into a hole in a middle portion
du carter 90. Des bornes électriques connectent les en- of the housing 90. Electrical terminals connect the
roulements 86, 87 à un câble de puissance 92. Un composé d'enrobage non conducteur 96 remplit avantageusement le bearings 86, 87 to a power cable 92. A non-conductive coating compound 96 advantageously fills the
carter 90 et enrobe les ensembles à stators 82. housing 90 and covers the stator assemblies 82.
En référence à ce qui précède, on décrira maintenant le montage du dispositif 40 à énergie électrique sur l'essieu d'un véhicule. Premièrement, un chapeau extrême classique 18 de roulement est démonté de l'essieu 12. 5 Ensuite, un chapeau extrême 60 est monté sur l'essieu au moyen de boulons 20 qui sont vissés dans les trous respectifs 21. Les boulons 20 sont serrés jusqu'à ce que la face 67 du chapeau extrême 60, tournée vers l'essieu, portent contre With reference to the above, will now be described the mounting of the device 40 to electrical energy on the axle of a vehicle. First, a conventional extreme end cap 18 is removed from the axle 12. Next, an end cap 60 is mounted on the axle by means of bolts 20 which are screwed into the respective holes 21. The bolts 20 are tightened until that the face 67 of the extreme cap 60, turned towards the axle, are against
l'extrémité de la fusée de l'essieu 12 et contre l'anneau 3810 de l'ensemble à roulement 30, maintenant ainsi avantageuse- the end of the axle spindle 12 and against the ring 3810 of the bearing assembly 30, thus maintaining advantageous
ment l'ensemble à roulement 30 en place sur l'essieu 12. the bearing assembly 30 in place on the axle 12.
Ensuite, des trous taraudés 16a (figure 5) sont réalisés dans le bloc adaptateur 16 de roulement. Puis l'ensemble 80 de prise d'énergie est monté sur le bloc adaptateur de roulement par l'introduction de boulons respectifs 94 de montage à travers des trous respectifs 91 de montage et leur vissage dans les trous taraudés 16a. Dans le choix de l'emplacement des trous taraudés 16a, il faut prendre soin de prévoir un entrefer convenable entre les extrémités terminales 83a,85a des éléments perméables 83,85 et les pôles 64 du chapeau extrême 60. La largeur de l'entrefer est maintenue à un minimum afin qu'une quantité maximale de flux magnétique circule entre les éléments perméables 83,85 et les pôles 64, comme montré par l'écoulement d'un flux magnétique du Nord (N) vers le Sud (S) illustré sur la figure 4. Enfin, un câble 92 est monté sur le carter 90 à l'aide d'un boulon 93 de montage. En référence à ce qui précède, on décrira le Then, tapped holes 16a (Figure 5) are formed in the adapter block 16 rolling. Then the power take-off assembly 80 is mounted on the bearing adapter block by introducing respective mounting bolts 94 through respective mounting holes 91 and threading them into the threaded holes 16a. In the choice of the location of the threaded holes 16a, care must be taken to provide a suitable air gap between the terminal ends 83a, 85a of the permeable elements 83, 85 and the poles 64 of the end cap 60. The width of the air gap is kept to a minimum so that a maximum amount of magnetic flux flows between the permeable elements 83, 85 and the poles 64, as shown by the flow of a magnetic flux from North (N) to South (S) illustrated on Figure 4. Finally, a cable 92 is mounted on the housing 90 with a mounting bolt 93. With reference to the above, we will describe the
fonctionnement du dispositif 40 à énergie électrique. operation of the device 40 with electrical energy.
L'aimant permanent 84 induit un flux magnétique dans l'élé- The permanent magnet 84 induces a magnetic flux in the element
ment perméable 83, puis ce flux sort de l'extrémité terminale 83a de cet élément 83 et entre dans un pôle donné 64. Le circuit du flux magnétique se poursuit à l'extérieur du pôle suivant 64 le plus proche, comme mesuré dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre à partir du premier pôle 64 tel que vu sur la figure 4. Le flux magnétique passe également dans les enroulements de stator 86,87. Lorsque l'essieu 12 tourne, faisant tourner le chapeau extrême 60, les sections 66 en matière diélectrique viennent s'aligner avec les extrémités 83a,85a, et le champ du flux magnétique permeate 83, then this flow exits the end 83a of this element 83 and enters a given pole 64. The magnetic flux circuit continues outside the next 64 pole nearest, as measured in the direction inverse of that of the clockwise from the first pole 64 as seen in Figure 4. The magnetic flux also passes through the stator windings 86,87. When the axle 12 rotates, rotating the end cap 60, the dielectric material sections 66 are aligned with the ends 83a, 85a, and the magnetic flux field.
est ainsi rompu. Lorsque ceci se produit, l'énergie électri- is thus broken. When this happens, the electrical energy
que induite dans les enroulements de stator 86,87 circule dans les enroulements et génère une impulsion de courant électrique. Pendant que l'essieu 12 continue de tourner, un that induced in the stator windings 86,87 flows in the windings and generates a pulse of electric current. As the axle 12 continues to turn, a
courant alternatif circule en continu dans les enroulements. alternating current flows continuously in the windings.
Ce courant est transmis par le câble 92 à des circuits électriques du véhicule de chemin de fer. De plus, pendant que la roue et l'essieu 12 tournent et que le véhicule se déplace, le chapeau extrême 60 présente un encombrement réduit, ce qui évite des collisions avec des objets adjacents This current is transmitted by the cable 92 to electrical circuits of the railway vehicle. In addition, while the wheel and the axle 12 rotate and the vehicle is moving, the end cap 60 has a small footprint, which avoids collisions with adjacent objects
au véhicule de chemin de fer.to the railway vehicle.
Lorsqu'il n'est pas souhaitable de démonter un chapeau extrême 18 de roulement existant, on peut adapter pour remise à niveau un ensemble 200 à dispositif à énergie électrique comportant une plaque à réluctance 100 sur l'essieu 12 sans intervenir sur le chapeau extrême de rouleau existant. En référence aux figures 6 et 7, la plaque 100 à réluctance est une plaque métallique emboutie de laquelle les pôles à reluctance font saillie avec des interstices 104 entre eux. Aucune matière diélectrique autre que de l'air n'est nécessaire dans les interstices 104. Des trous de montage 106 sont dimensionnés pour recevoir à travers eux des boulons de montage 120. Le montage de la plaque à réluctance When it is undesirable to disassemble an existing end cap 18, it is possible to adapt for leveling an assembly 200 to electrical energy device comprising a reluctance plate 100 on the axle 12 without intervening on the extreme cap existing roll. With reference to FIGS. 6 and 7, the reluctance plate 100 is a stamped metal plate from which the reluctance poles protrude with interstices 104 between them. No dielectric material other than air is needed in the interstices 104. Mounting holes 106 are sized to receive mounting bolts 120 therethrough. Mounting the reluctance plate
sur le chapeau extrême 18 de roulement nécessite d'enle- on the extreme 18 bearing cap requires removal
ver les boulons 20, à raison d'un à la fois, et de les remplacer par des boulons 20' qui présentent des trous centraux taraudés, ou bien de percer et de tarauder des trous centraux dans chacun des boulons 20, sur place, pour former des boulons 20'. Dans aucun des cas, il n'est nécessaire de déplacer le chapeau extrême 18 de roulement. Des boulons 120 sont ensuite insérés dans les trous 106 et sont vissés dans les trous taraudés respectifs des boulons 20'. Le carter 90 est ensuite monté sur le bloc adaptateur de roulement, comme dans la forme de réalisation précédente, en faisant attention à une largeur appropriée de l'entrefer entre les extrémités bolts 20, one at a time, and replace them with bolts 20 'which have threaded center holes, or drill and tap central holes in each of the bolts 20, in place, for form bolts 20 '. In any case, it is not necessary to move the end cap 18 rolling. Bolts 120 are then inserted into the holes 106 and are screwed into the respective threaded holes of the bolts 20 '. The housing 90 is then mounted on the bearing adapter block, as in the previous embodiment, paying attention to an appropriate width of the air gap between the ends.
terminales 83a,85a et les pôles à réluctance 102. Le fonc- terminals 83a, 85a and the reluctance poles 102. The function
tionnement du dispositif 200 à énergie électrique est sensiblement le même que dans la forme de réalisation précédente, c'est-à-dire qu'un courant alternatif est produit of the electrical power device 200 is substantially the same as in the previous embodiment, i.e. an alternating current is produced.
pendant que l'essieu 12 tourne.while the axle 12 rotates.
Un point important est que le dispositif à énergie électrique de la présente invention peut être aisément monté sur l'essieu d'un véhicule. Le dispositif est peu encombrant, ce qui minimise le risque de collision avec des objets adjacents à l'essieu, et sa structure de montage est assez robuste pour une utilisation avec un véhicule de chemin de fer. Le rotor ne nécessite pas l'utilisation d'aimants permanents, ce qui rend l'ensemble plus simple et moins coûteux. Le dispositif à énergie électrique est également efficace pour maintenir une partie de joint An important point is that the electric power device of the present invention can be easily mounted on the axle of a vehicle. The device is compact, which minimizes the risk of collision with objects adjacent to the axle, and its mounting structure is robust enough for use with a railway vehicle. The rotor does not require the use of permanent magnets, which makes the assembly simpler and less expensive. The electric power device is also effective for maintaining a joint portion
d'étanchéité de roulement en place sur un essieu. Rolling sealing in place on an axle.
Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'ensemble décrit et représenté sans It goes without saying that many modifications can be made to the assembly described and represented without
sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.
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---|---|---|---|---|
EP1151906A3 (en) * | 2000-04-26 | 2002-10-16 | Tiefenbach GmbH | Railway wagon |
WO2001089903A1 (en) * | 2000-05-25 | 2001-11-29 | Daimlerchrysler Rail Systems Gmbh | Monitoring system for railway vehicles |
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GB2531751A (en) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Skf Ab | Bearing assembly with integrated generator |
GB2535161A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-17 | Skf Ab | Power generator assembly for rotating applications |
GB2535160A (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-17 | Skf Ab | Power generator assembly for rotating applications |
GB2538624B (en) * | 2015-05-05 | 2018-02-07 | Skf Ab | Power generator and railway bearing unit |
DE102015210769A1 (en) * | 2015-06-12 | 2016-12-15 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Generator system for rail vehicles |
NL2016655B1 (en) | 2016-04-21 | 2017-11-15 | Trs Transp B V | Railway wagon equipped with an induction generator. |
JP6915478B2 (en) * | 2017-09-27 | 2021-08-04 | 株式会社ジェイテクト | Rolling bearing equipment |
CN110311510B (en) * | 2018-03-27 | 2020-06-12 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | Shaft end power generation structure of railway vehicle |
CN110365155B (en) * | 2018-04-11 | 2020-06-12 | 中车株洲电力机车研究所有限公司 | Shaft end generator for railway wagon |
CN112046524A (en) * | 2020-09-29 | 2020-12-08 | 中车齐齐哈尔车辆有限公司 | Axle end power generation device of railway vehicle and bogie |
CN112803706B (en) * | 2020-12-23 | 2022-03-25 | 神华铁路装备有限责任公司 | Positioning piece, shaft end power generation device and railway vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022458A (en) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Toshiba Corp | Generator for inductor type speedometer |
JPS61130874A (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Toshiba Corp | Generator for speedometer |
JPS63161858A (en) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Shinko Electric Co Ltd | Permanent-magnet inductor-type generator |
WO1989007362A1 (en) * | 1988-02-02 | 1989-08-10 | Ducati Energia S.P.A. | Generator for direct ignition in internal-combustion engines |
EP0330815A2 (en) * | 1988-01-28 | 1989-09-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Protective case of tachometer generator |
US5585711A (en) * | 1991-06-12 | 1996-12-17 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Generator arrangement for producing electrical energy and for use in vehicles with anti-skid systems |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933485B1 (en) * | 1968-01-31 | 1974-09-07 | ||
US4639626A (en) * | 1985-04-26 | 1987-01-27 | Magnetics Research International Corporation | Permanent magnet variable reluctance generator |
JP2001502263A (en) * | 1996-03-04 | 2001-02-20 | ザ ウィタカー コーポレーション | On-board generator system for railway vehicles |
-
1997
- 1997-12-18 GB GB9726798A patent/GB2321788B/en not_active Expired - Fee Related
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022458A (en) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Toshiba Corp | Generator for inductor type speedometer |
JPS61130874A (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-18 | Toshiba Corp | Generator for speedometer |
JPS63161858A (en) * | 1986-12-25 | 1988-07-05 | Shinko Electric Co Ltd | Permanent-magnet inductor-type generator |
EP0330815A2 (en) * | 1988-01-28 | 1989-09-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Protective case of tachometer generator |
WO1989007362A1 (en) * | 1988-02-02 | 1989-08-10 | Ducati Energia S.P.A. | Generator for direct ignition in internal-combustion engines |
US5585711A (en) * | 1991-06-12 | 1996-12-17 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Generator arrangement for producing electrical energy and for use in vehicles with anti-skid systems |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 140 (E - 321) 14 June 1985 (1985-06-14) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 324 (P - 512) 5 November 1986 (1986-11-05) * |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 012, no. 425 (E - 681) 10 November 1988 (1988-11-10) * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9726798D0 (en) | 1998-02-18 |
DE19756904A1 (en) | 1998-06-25 |
GB2321788A (en) | 1998-08-05 |
GB2321788B (en) | 2000-09-13 |
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