PL99044B1 - Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne do zasilania energia elektryczna pojazdow zwlaszcza trakcyjnych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie prostow¬ niczo-regulacyjne do zasilania energia elektryczna pojazdów, zwlaszcza trakcyjnych, wspólpracujace z pradnica pradu przemiennego i bateria akumu¬ latorów.

Znane urzadzenia tego typu zbudowane sa z ele¬ mentów rozczlonkowanych i nieusystematyzowa- nych pod wzgledem rozmieszczenia i pelnionych przez nie funkcji elektrycznych.

Uklad elektryczny urzadzenia, na który sklada¬ ja sie najczesciej diodowy prostownik napiecia pradnicy polaczony z ogranicznikiem napiecia oswietlenia zarowego i odbiornikami, regulator pradnicy oraz zabezpieczenia topikowe, znajdujace sie w obwodach pradu stalego i przemiennego — instalowany jest w skrzyni stanowiacej jednoczes¬ nie konstrukcje nosna i obudowe, umieszczonej pod pudlem wagonu. Skrzynia posiada na ogól oddzielna sciane tylna z plyty izolacyjnej, na któ¬ rej umieszczone sa radiatory z diodami prostow¬ nika. W jej czesci srodkowej znajduje sie naj¬ czesciej regulator pradnicy oraz ogranicznik na¬ piecia oswietlenia zarowego. Czolowa czesc skrzy¬ ni zawiera bezpieczniki i jest zamykana uchylna pokrywa.

W opisanym rozwiazaniu dostep jest latwy je¬ dynie do bezpieczników umieszczonych' w czolo¬ wej czesci skrzyni. Natomiast w przypadku za¬ istnienia pogrzeby wymiany elementów znajduja¬ cych sie w dalszej czesci skrzyni, nalezy zdemon¬ towac elementy poprzedzajace.

Wynikiem nieusystematyzowanego rozmieszcze¬ nia poszczególnych elementów, sa równiez nierac- jonalne polaczenia elektryczne, wykonane zbyt dlugimi i gietkimi przewodami przez co zmniej¬ sza sie ich niezawodnosc. Ponadto niektóre ele¬ menty urzadzenia nie sa dostatecznie chronione przed przegrzaniem, poniewaz w opisanym urza- dzeniu brak jest widocznej przegrody termicznej separujacej elementy wydzielajace cieplo, na przy¬ klad diody prostownika czy ogranicznik napiecia zarowego.

Celem, wynalazku jest zbudowanie urzadzenia, w którym usystematyzowane pod wzgledem elek¬ trycznym i termicznym poszczególne elementy zo¬ stana zgrupowane w bloki funkcjonalne o pew¬ nych polaczeniach elektrycznych wewnatrz i mie¬ dzy blokami i beda stanowic jako calosc, zwarta konstrukcje mechaniczna umozliwiajaca latwy dostep do wszystkich elementów., Istota wynalazku polega na tym, ze usystema¬ tyzowany, zgodnie z kierunkiem przeplywu ener¬ gii, uklad prostowniczo-regulacyjny zawiera blok pradu przemiennego, blok prostownikowy i blok pradu stalego usytuowane obok siebie i tworzace jeden obudowany zespól konstrukcyjny, przy czym blok pradu przemiennego zawiera zaciski przyla¬ czeniowe pradnicy, regulator i bezpieczniki pradu przemiennego, blok prostownikowy zawiera dio- 99 04499 044 3 dy prostownika: ogranicznik napiecia oswietlenia zarowego a blok pradu stalego ma bezpieczniki pradu stalego, zaciski do polaczen odbiorników oraz urzadzenie sterujace ogranicznikiem napiecia oswietlenia zarowego. Bloki te umieszczone sa w zamykanych pokrywami komorach, które posia¬ daja w'scianach bocznych otwory i oddzielone sa od siebie powietrznymi przegrodami termicznymi w postaci przeswitów pomiedzy obudowami sasied¬ nich komór. Pokrywy komory bloku prostowniko¬ wego posiadaja radiatory i stanowia jednoczesnie konstrukcje nosna dla prostownika i ogranicznika napiecia zarowego.

Dzieki takiemu pogrupowaniu elementów mozli¬ we jest ograniczenie do minimum ilosci przewo¬ dów o duzym przekroju, gdyz wszystkie polaczenia pomiedzy prostownikiem i bezpiecznikami, wew¬ netrzne polaczenia ogranicznika napiecia oswiet¬ lenia zarowego oraz polaczenia miedzy ograniczni¬ kiem a bezpiecznikiem, mozna wykonac krótkimi polaczeniami szynowymi wewnatrz zespolu. Daje to praktycznie bezawaryjny wewnetrzny uklad po¬ laczen. Ponadto umozliwia to producentowi spraw¬ dzenie poprawnosci dzialania kazdego bloku funk¬ cjonalnego oddzielnie, bez potrzeby montowania pozostalych bloków.

Latwe i skuteczne chlodzenie elementów wy¬ dzielajacych cieplo, to jest diod prostownika i ogranicznika napiecia oswietlenia zarowego uzy¬ skano przez umieszczenie ich na pokrywach ra¬ diacyjnych. Natomiast przewezenia obudowy po¬ miedzy sasiednimi komorami, tworzace przeswity, skutecznie zapobiegaja nagrzewaniu sie elemen¬ tów umieszczonych w skrajnych komorach. Po¬ niewaz kazda obudowa komory zamykana jest pokrywami, mozliwy jest latwy dostep do kaz¬ dego elementu znajdujacego sie w jej wnetrzu.

Ma to istotne znaczenie w eksploatacji urzadzenia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schemat ideowy urzadzenia prostowniczo-regulacyjnego, a fig. 2 przedstawia konstrukcje mechaniczna tego zespolu.

Blok zewnetrzny A nazwany blokiem pradu przemiennego zawiera zaciski przylaczeniowe R, S, T dla poszczególnych faz r zaciski J, K dla wzbudzenia pradnicy G. Zaciski R, S, T polaczone sa z bezpiecznikami pradnicowymi Blf B2, B3 i re¬ gulatorem E. W przewodzie fazowym za bezpiecz¬ nikiem Bj znajduje sie przekladnik pradowy F po¬ laczony z regulatorem napiecia i pradu pradnicy E, umieszczonym takze w bloku pradu przemien¬ nego A. Nastepny blok C nazwany prostowniko¬ wym zawiera diody Dx do B6 prostownika P po¬ laczone poprzez otwór Lx z bezpiecznikami B1? B2, B3 znajdujacymi sie w bloku pradu przemien¬ nego A oraz ogranicznik napiecia oswietlenia za¬ rowego O polaczony z dodatnim biegunem pros¬ townika P a poprzez otwór L2 z urzadzeniem ste¬ rujacym N i bezpiecznikiem B4 znajdujacymi sie w drugim bloku zewnetrznym nazwanym blokiem pradu stalego H. Wyjscie z prostownika P takze wyprowadzone jest poprzez otwór L2 do bloku zewnetrznego H, w którym znajduja sie ponadto bezpieczniki pradu stalego B4 do B8 oraz zaciski Zx 4 do Z5 przeznaczone do podlaczenia odbiorników.

Wymienione bloki funkcjonalne umieszczone sa odpowiednio w trzech pddzielnych skrzynkach Vlr U2, U3 polaczonych scianami bocznymi i tworza je- den zespól konstrukcyjny. Kazda ze skrzyn zamy¬ kana jest pokrywami. Skrzynka U2, w której znaj¬ duje sie blok prostownikowy C ma pokrywy z radiatorami, przy czym pokrywa T2 stanowi kon¬ strukcje nosna dla diod Dj do D8 prostownika P a do pokrywy T5 umocowany jest ogranicznik na¬ piecia oswietlenia zarowego O. W czesci stycznej dwóch scian bocznych sasiednich skrzyn znajduja sie otwory Lj i L2 do polaczen elektrycznych wewnatrz zespolu. Pozostale odsuniete od siebie powierzchnie scian bocznych, sasiednich skrzyn, utworzone poprzez przewezenia obudowy, tworza powietrzne przegrody termiczne w postaci prze¬ switów. Skrzynie skrajne Uj i U3 posiadaja do¬ datkowo otwory do polaczen pradnicy i odbior¬ ników a ich sciany boczne bedace jednoczesnie bokami calego zespolu konstrukcyjnego sa jego elementem nosnym.

Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: napiecie przemienne pradnicy G podawane jest poprzez bezpieczniki B^ B2, B3 zabezpieczajace pradnice G do regulatora E, który utrzymuje napiecie na okreslonym poziomie, niezaleznie od zmian pred¬ kosci obrotowej pradu obciazenia pradnicy Gr zmieniajac odpowiednio jej prad wzbudzenia.

Transformator F" sluzy do pomiaru pradu obcia¬ zenia pradnicy G i poprzez regulator E ogranicza jego maksymalna wartosc. Regulowane napiecie pradnicy podawane dalej jest do bloku prostow¬ nikowego C, gdzie zostaje wyprostowane w pros¬ towniku P i wprowadzone do bloku pradu sta¬ lego H. Dodatni biegun prostownika P polaczonym jest jeszcze ze znajdujacym sie w tym bloku ogranicznikiem napiecia oswietlenia zarowego O, którego wyjscie znajduje sie w skrzyni pradu sta¬ lego H. W skrzyni pradu stalego H nastepuje po¬ dzial obwodów na obwód napiecia pradnicy, to jest zaciski Z2, Z3, Z4, Z5 polaczone odpowiednio z bezpiecznikami B2, B3, B4 i B5 a dalej z biegu¬ nami prostownika, przy czym zaciski Z^ i Z4 przeznaczone sa do podlaczenia baterii akumula¬ torów a Z3 i Z5 innych odbiorników oraz na ob¬ wód napiecia oswietlenia zarowego to jest zacisk^ Zj polaczony z bezpiecznikiem B4 i wyjsciem ogra¬ nicznika napiecia O, który obniza napiecie prad¬ nicy do wartosci napiecia znamionowego baterii, akumulatorów i zostaje wlaczony do pracy pod¬ czas pracy pradnicy przez urzadzenie sterujace N znajdujace sie w bloku pradu stalego H. Przy wylaczonej pradnicy G ogranicznik napiecia oswietlenia zarowego zostaje zwarty przez urza¬ dzenie sterujace N i cala instalacja moze byc za¬ silana z baterii akumulatorów, przy czym obwód napiecia oswietlenia zarowego dostaje napiecie poprzez bezpiecznik B4 a obwód napiecia pradnicy poprzez bezpieczniki B5 i B6.

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne do za¬ silania energia elektryczna pojazdów, zwlaszcza 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6099 044 trakcyjnych, zawierajace co najmniej prostownik, regulator pradnicy, ogranicznik napiecia oswietle¬ nia zarowego i zabezpieczenia topikowe tworzace uklad prostowniczo-regulacyjny umieszczony w obudowie, znamienne tym, ze ma usystematyzowa¬ ny uklad prostowniczo -regulacyjny zawierajacy co najmniej blok pradu przemiennego (A), blok prostownikowy (C) i blok pradu stalego (H), usy¬ tuowane obok siebie równolegle do kierunku prze¬ plywu energii, tworzace jeden obudowany zespól konstrukcyjny.

2. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze blok pradu prze¬ miennego (A) zawiera co najmniej zaciski (RST i JK) poprzez które przylaczona jest pradnica (G), bezpieczniki pradu przemiennego (B1} B2, B3), re¬ gulator pradnicy (E), blok prostownikowy (C) za¬ wiera co najmniej prostownik (P), którego wejscia polaczone sa z blokiem pradu przemiennego (A) a wyjscia doprowadzone sa do bloku pradu sta¬ lego (H), który zawiera co najmniej bezpieczniki pradu stalego (B4 do B8) oraz zaciski (Zx do Z5) do polaczen odbiorników, a opisane bloki funkcjo¬ nalne umieszczone sa w zamykanych komorach (Uj, U2, U3), które posiadaja w scianach bocznych otwory (Li, L3)"i oddzielone sa od siebie przegro¬ dami termicznymi.

3. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne wedlug 30 zastrz. 2, znamienne tym, ze blok prostownikowy 10 15 20 25 6 (C) jest wyposazony w ogranicznik napiecia oswiet¬ lenia zarowego (O) polaczony z urzadzeniem ste¬ rujacym (N) umieszczonym w bloku pradu sta¬ lego (H).

4. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze zamkniecie kazdej komory (U^ U2, U3) stanowia dwie pokrywy (T1T4, T2T5, T3T6), przy czym pokrywy (U2) bloku prostownikowego (C) posiadaja radia¬ tory i stanowia konstrukcje nosna dla prostowni¬ ka (P) i ogranicznika napiecia oswietlenia zaro¬ wego (O).

5. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze powierzchnia czesci wspólnej scian bocznych rozdzielajacych komory (Uj, U2, U3) jest mniejsza od powierzchni skrajnej tych scian, a utworzone miedzy odsunietymi od siebie powierzchniami przeswity, stanowia po¬ wietrzne przegrody termiczne.

6. Urzadzenie prostowniczo-regulacyjne wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze komory (U^ U2, U3) stanowia oddzielne skrzynki polaczone scianami bocznymi, przy czym w skrzyniach skrajnych '(Ui, U3) sciany stanowia boki utworzonego tak zespolu sa jego elementami nosnymi a w jednej z pozostalych scian kazdej skrzyni skrajnej znaj¬ duja sie otwory do polaczen elektrycznych.