RU177073U1 - Тяговый привод локомотива - Google Patents
Тяговый привод локомотива Download PDFInfo
- Publication number
- RU177073U1 RU177073U1 RU2016145775U RU2016145775U RU177073U1 RU 177073 U1 RU177073 U1 RU 177073U1 RU 2016145775 U RU2016145775 U RU 2016145775U RU 2016145775 U RU2016145775 U RU 2016145775U RU 177073 U1 RU177073 U1 RU 177073U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- windings
- stator
- disks
- trolley
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
- B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
- B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Abstract
Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.Тяговый привод локомотива, содержащий статор тягового электродвигателя, расположенный на раме тележки, ротор, расположенный на оси колесной пары и устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора, при этом статор тягового электродвигателя выполнен в виде нескольких частей дисков с установленными на них обмотками, ротор выполнен в виде нескольких дисков с установленными на них постоянными магнитами, а устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора выполнено в виде автономного инвертора тока, управляемого вычислительным устройством, определяющим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от угла поворота ротора, определяемого с помощью датчика положения ротора, размещенного на буксе колесной пары и связанного с торцом оси колесной пары, и корректирующим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от расстояния между колесной парой и тележкой, определяемого датчиком измерения расстояния между колесной парой и тележкой, связанным с буксой колесной пары и рамой тележки, обеспечивая постоянство угла опережения вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, относительно постоянных магнитов ротора, независимо от положения колесной пары относительно рамы тележки.Отличительной особенностью предлагаемого тягового привода является то, что диски ротора закреплены на полом валу, опирающемся на колесную пару с помощью упругих элементов.Предложенный тяговый привод локомотива, благодаря размещению дисков ротора на полом валу, связанном с колесной парой упругими элементами, позволяет смягчить удары при прохождении неровности пути и снизить воздействие локомотива на путь, что, в свою очередь, позволяет снизить затраты на ремонт пути при эксплуатации локомотива и затраты материала на изготовление дисков за счет возможности облегчить их конструкцию.
Description
Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, а именно к устройствам для передачи крутящего момента от тягового двигателя к колесной паре.
Известен тяговый привод локомотива, содержащий статор тягового электродвигателя, опирающийся на буксы, и ротор, размещенный на оси колесной пары (см. Бирюков И.В, Беляев А.И., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М., Транспорт, 1986, С. 10-11, рис. 1.2).
Недостатком известного тягового привода, примененного на электровозах Лондонской подземной дороги, является высокая неподрессоренная масса привода, приводящая к увеличению воздействия на путь (см. Бирюков И.В, Беляев А.И., Рыбников Е.К. Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог. М., Транспорт, 1986, С. 10-11).
Известен тяговый привод, содержащий тяговый электродвигатель, колесную пару, ось которой проходит через полый вал электродвигателя, и соединяющего его с колесной парой компенсационную муфту (см. Механическая часть подвижного состава: Учебник для вузов ж.д. трансп. / И.В. Бирюков, А.Н. Савоськин, Г.П. Бурчак и др.; Под ред. И.В. Бирюкова. - М.: Транспорт, 1992, С. 346-349, рис. 13.47).
Недостатком данного тягового привода, примененном на локомотиве 85Е0 фирмы «Шкода», является сложность его устройства и ремонта, поскольку для замены подшипников тягового электродвигателя требуется расформирование колесной пары.
Известен тяговый привод локомотива, содержащий статор тягового электродвигателя в виде двух полюсов с установленными на них обмотками возбуждения, расположенный на раме тележки, ротор в виде цилиндра с установленными на нем якорными обмотками, расположенный на оси колесной пары, и устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора в виде коллекторно-щеточного аппарата, (см. Медель, В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Т. 1: Конструкция и динамика: учеб. пособие / В.Б. Медель. - М.: Трансжелдориздат, 1957, С. 196, рис. 290).
Такой привод, примененный для электровоза ЕР-2 фирмы «Дженерал Электрик», не содержит подшипников тягового электродвигателя. Недостаток указанного тягового привода состоит в плохом использовании активных материалов двигателя вследствие необходимости выполнения воздушного зазора большой величины, неудовлетворительной коммутации и ненадежной работы коллектора, а также увеличения воздействия на путь вследствие большого веса цилиндрического ротора (см. Медель, В.Б. Подвижной состав электрических железных дорог. Т. 1: Конструкция и динамика: учеб. пособие / В.Б. Медель. -М.: Трансжелдориздат, 1957, С. 196).
В качестве прототипа предлагаемой полезной модели выбран тяговый привод локомотива, содержащий статор тягового электродвигателя, расположенный на раме тележки, ротор, расположенный на колесной паре и устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора, при этом статор тягового электродвигателя выполнен в виде нескольких частей дисков с установленными на них обмотками, ротор выполнен в виде нескольких дисков с установленными на них постоянными магнитами, а устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора выполнено в виде автономного инвертора тока, управляемого вычислительным устройством, определяющим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от угла поворота ротора, определяемого с помощью датчика положения ротора, размещенного на буксе колесной пары и связанного с торцом оси колесной пары, и корректирующим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от расстояния между колесной парой и тележкой, определяемого датчиком измерения расстояния между колесной парой и тележкой, связанным с буксой колесной пары и рамой тележки, обеспечивая постоянство угла опережения вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, относительно постоянных магнитов ротора, независимо от положения колесной пары относительно рамы тележки (см. Тяговый привод локомотива. Антипин Д.Я., Воробьев В.И., Измеров О.В., Бондаренко Д.А., Пугачев А.А., Космодамианский А.С., Новиков В.Г. Заявка №2015144926/11 (069163) Дата подачи заявки 19.10.2015. (Положительное решение о выдаче патента на полезную модель)).
Недостатком указанного тягового привода является расположение ротора двигателя на оси колесной пары, что препятствует использованию данного тягового привода для локомотивов в скоростном движении, где необходимо добиваться минимальной неподрессоренной массы, поскольку прохождение колесом стыковой неровности связано со значительным ударным воздействием колеса на рельс, изменяющимся пропорционально неподрессоренной массе (см. Развитие локомотивной тяги / [Н.А. Фуфрянского, А.Н. Долганов, А.С. Нестрахов и др.]; Под ред. Н.А. Фуфрянского, А.Н. Бевзенко, М. Транспорт 1982, С. 195-196.). Это ударное воздействие приводит к росту расходов на ремонт пути. Это ударное воздействие приводит к росту расходов на ремонт пути и увеличению расхода материалов на изготовление дисков, чтобы они имели достаточную прочность.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в снижении затрат на ремонт пути при эксплуатации локомотива путем снижения воздействия на путь и снижения расхода материалов на изготовление дисков путем снижения нагрузок на них и облегчения их конструкции.
Это достигается тем, что в тяговом приводе локомотива, содержащем статор тягового электродвигателя, расположенный на раме тележки, ротор, расположенный на колесной паре и устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора, при этом статор тягового электродвигателя выполнен в виде нескольких частей дисков с установленными на них обмотками, ротор выполнен в виде нескольких дисков с установленными на них постоянными магнитами, а устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора выполнено в виде автономного инвертора тока, управляемого вычислительным устройством, определяющим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от угла поворота ротора, определяемого с помощью датчика положения ротора, размещенного на буксе колесной пары и связанного с торцом оси колесной пары, и корректирующим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от расстояния между колесной парой и тележкой, определяемого датчиком измерения расстояния между колесной парой и тележкой, связанным с буксой колесной пары и рамой тележки, обеспечивая постоянство угла опережения вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, относительно постоянных магнитов ротора, независимо от положения колесной пары относительно рамы тележки, диски ротора закреплены на полом валу, опирающемся на колесную пару с помощью упругих элементов.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид, на фиг. 2 расположение магнитов, на фиг. 3 сечение А-А.
Предлагаемый тяговый привод локомотива (Фиг. 1) содержит статор тягового электродвигателя 1, расположенный на раме тележки 2 и ротор 3, расположенный на колесной паре 4. Ротор 3 выполнен в виде нескольких дисков, в отверстиях которых равномерно по окружности установлены постоянные магниты 5. Статор 1 выполнен в виде нескольких частей дисков, на котором установлены обмотки 6 на равном радиальном расстоянии от оси колесной пары, при этом число обмоток 6 кратно числу пар магнитов 5. Устройство коммутации обмоток 6 в зависимости от углового положения ротора 3 выполнено в виде автономного инвертора тока 7 (АИТ), которым управляет вычислительное устройство 8 (ВУ), на которое, в свою очередь, поступают сигналы от датчика 9 положения ротора, расположенного на буксе 10 на оси колесной пары 4 и связанного с торцом оси колесной пары 4, и от датчика 11 расстояния между колесной парой 4 и рамой тележки 2, связанного с буксой 10 и рамой тележки 2.
Диски ротора 3 закреплены на полом валу 12, связанном с колесной парой 4 с помощью упругих элементов 13.
Предлагаемый тяговый привод работает следующим образом. Датчик 9 положения ротора передает на вычислительное устройство 8 (ВУ) информацию в виде цифрового кода об угловом положении колесной пары 4 и связанного с ней через полый вал 12 и упругие элементы 13 ротора 3. Вычислительное устройство 8 (ВУ) в зависимости от углового положения ротора 3 управляет автономным инвертором тока 7 (АИТ), который подает ток на обмотки 6 статора 1 синхронно с угловым положением ротора 3, при этом магнитное поле, создаваемое обмотками 6, взаимодействует с магнитным полем, создаваемым постоянными магнитами 5, создавая крутящий момент на роторе 3, который, в свою очередь, передается через полый вал 12 и упругие элементы 13 колесной паре 4, создавая тяговое усилие локомотива. При колебаниях тепловоза на рессорном подвешивании, вызванных проездом неровностей пути, обмотки 6 статора 1 свободно перемещаются в вертикальном направлении в зазоре между дисками ротора 3 с магнитами 5, при этом упругие элементы 13, соединяющие колесную пару 4 с полым валом 12, на котором закреплены диски ротора 3, смягчают удары, возникающие при проезде неровностей пути (стыков, стрелок, боксовин). При вертикальном перемещении дисков ротора 3 (Фиг. 2) относительно обмоток 6 статора 1, магнит 5 перемещается в положение, показанное на фиг. 2 как позиция 51, угол между установленными на дисках ротора 3 постоянными магнитами 5 и обмотками 6 статора 1 изменяется на величину
где ϕ - угол между серединой постоянного магнита 5 и вертикалью;
R - средний радиус расположения постоянных магнитов 5;
Y - вертикальное перемещение колесной пары 4 относительно рамы тележки 2.
Таким образом, вертикальное перемещение колесной пары 4 относительно рамы тележки 2 приводит к увеличению угловой скорости движения постоянных магнитов 5 относительно обмоток 6, если вертикальная составляющая перемещения постоянных магнитов 5 при вращении колесной пары 4 направлена в ту же сторону, что и перемещение колесной пары 4, и к уменьшению угловой скорости движения постоянных магнитов 5 относительно обмоток 6, если вертикальная составляющая перемещения постоянных магнитов 5 при вращении колесной пары 4 направлена в сторону, противоположную перемещению колесной пары 4, что приводит к нарушению синхронности между перемещением постоянных магнитов 5 и вращением магнитного поля статора, вызванного переключением обмоток 6. Для обеспечения устойчивой работы автономного инвертора тока 7 (АИТ) в соответствии с изменением угла коммутации обмоток, на вычислительное устройство 8 (ВУ) подается сигнал в виде цифрового кода от датчика 11 расстояния между колесной парой 4 и рамой тележки 2, на основании которого вычислительное устройство 8 (ВУ) определяет поправку угла коммутации каждой из обмоток 6 на основании приведенной формулы, в соответствии с изменением расстояния между колесной парой 4, с которой ротор 3 связан с помощью полого вала 12 и упругих элементов 13, и рамой тележки 2 с расположенным на ней статором 1. Поскольку упругие элементы 13 расположены на дисках колес колесной пары 4, доступных снаружи локомотива, осмотр и, при необходимости, их замена, не создает существенных трудностей в эксплуатации.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что размещение дисков ротора на полом валу, связанном с колесной парой упругими элементами, позволяет смягчить удары при прохождении неровности пути и снизить воздействие локомотива на путь, что, в свою очередь, позволяет снизить затраты на ремонт пути при эксплуатации локомотива и затраты материала на изготовление дисков за счет возможности облегчить их конструкцию.
Claims (1)
- Тяговый привод локомотива, содержащий статор тягового электродвигателя, расположенный на раме тележки, ротор, расположенный на оси колесной пары, и устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора, при этом статор тягового электродвигателя выполнен в виде нескольких частей дисков с установленными на них обмотками, ротор выполнен в виде нескольких дисков с установленными на них постоянными магнитами, а устройство коммутации обмоток в зависимости от углового положения ротора выполнено в виде автономного инвертора тока, управляемого вычислительным устройством, определяющим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от угла поворота ротора, определяемого с помощью датчика положения ротора, размещенного на буксе колесной пары и связанного с торцом оси колесной пары, и корректирующим угол коммутации для каждой из обмоток статора в зависимости от расстояния между колесной парой и тележкой, определяемого датчиком измерения расстояния между колесной парой и тележкой, связанным с буксой колесной пары и рамой тележки, обеспечивая постоянство угла опережения вращающегося магнитного поля, создаваемого обмотками статора, относительно постоянных магнитов ротора, независимо от положения колесной пары относительно рамы тележки, отличающийся тем, что диски ротора закреплены на полом валу, опирающемся на колесную пару с помощью упругих элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145775U RU177073U1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Тяговый привод локомотива |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016145775U RU177073U1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Тяговый привод локомотива |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177073U1 true RU177073U1 (ru) | 2018-02-07 |
Family
ID=61186795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016145775U RU177073U1 (ru) | 2016-11-22 | 2016-11-22 | Тяговый привод локомотива |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177073U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207860U1 (ru) * | 2021-06-25 | 2021-11-22 | Андрей Сергеевич Космодамианский | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства |
RU2782731C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2022-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Тяговый привод рельсового транспортного средства |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6662730B1 (en) * | 1998-12-30 | 2003-12-16 | Jeumont S.A. | Device for driving a vehicle and in particular a railway vehicle |
RU2256995C2 (ru) * | 2003-03-06 | 2005-07-20 | Исачкин Анатолий Федорович | Электродвигатель-генератор |
RU2403159C1 (ru) * | 2006-10-05 | 2010-11-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Вал колесной пары для монтируемого на оси электрического приводного двигателя и блок привода |
RU163517U1 (ru) * | 2015-10-19 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Тяговый привод локомотива |
-
2016
- 2016-11-22 RU RU2016145775U patent/RU177073U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6662730B1 (en) * | 1998-12-30 | 2003-12-16 | Jeumont S.A. | Device for driving a vehicle and in particular a railway vehicle |
RU2256995C2 (ru) * | 2003-03-06 | 2005-07-20 | Исачкин Анатолий Федорович | Электродвигатель-генератор |
RU2403159C1 (ru) * | 2006-10-05 | 2010-11-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Вал колесной пары для монтируемого на оси электрического приводного двигателя и блок привода |
RU163517U1 (ru) * | 2015-10-19 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" | Тяговый привод локомотива |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU207860U1 (ru) * | 2021-06-25 | 2021-11-22 | Андрей Сергеевич Космодамианский | Тяговый привод железнодорожного транспортного средства |
RU2782731C1 (ru) * | 2022-01-10 | 2022-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени И.С. ТУРГЕНЕВА" (ОГУ им. И.С. Тургенева) | Тяговый привод рельсового транспортного средства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU163517U1 (ru) | Тяговый привод локомотива | |
CN108791325B (zh) | 一种永磁直驱转向架及其轨道车辆 | |
US20140261061A1 (en) | Flexible direct drive bogie | |
CN108621857B (zh) | 悬挂式磁浮车辆及轨道系统 | |
JP2018533332A (ja) | 揚力調整機能付き車両用磁気浮上装置 | |
RU177073U1 (ru) | Тяговый привод локомотива | |
FR2475471B1 (fr) | Train a sustentation magnetique | |
CN110509945B (zh) | 永磁直驱电机驱动的悬挂式单轨车辆单轴转向架 | |
CN105109360A (zh) | 一种用于永磁电动式磁悬浮列车的静态悬浮装置 | |
CN103273938A (zh) | 一种转向架 | |
US3516364A (en) | Resilient supporting device for a railway linear motor | |
JP2013169965A (ja) | 発電装置を備えた鉄道車両用台車およびその台車を備える鉄道車両 | |
KR101364703B1 (ko) | 고무차륜 경량전철의 안내륜 완충장치 | |
CN114929546A (zh) | 电动车辆 | |
RU2607896C1 (ru) | Трёхосная тележка тепловоза | |
CN101708728B (zh) | 一种永磁磁轨制动器 | |
RU178949U1 (ru) | Тяговый привод локомотива | |
CN102320311A (zh) | 磁浮列车车辆及其转向操纵机构 | |
CN203439048U (zh) | 一种转向架 | |
RU181774U1 (ru) | Устройство электропитания для диагностирования технического состояния грузового вагона | |
US3941062A (en) | Electromagnetic system for transversely aligning railway rolling stock on rails | |
KR100892871B1 (ko) | 축소형 철도차량의 시험을 위한 축소트랙 시험장치 | |
CN210618137U (zh) | 永磁直驱电机驱动的悬挂式单轨车辆单轴转向架 | |
CN105752090A (zh) | 一种铁路独立车轮转向架电气耦合技术 | |
CN107554545A (zh) | 列车通过曲线地段时协调内外轨长度差的控制装置与方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171120 |