RU2142886C1 - Vehicle noncontact power supply system - Google Patents

Vehicle noncontact power supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2142886C1
RU2142886C1 RU96114598A RU96114598A RU2142886C1 RU 2142886 C1 RU2142886 C1 RU 2142886C1 RU 96114598 A RU96114598 A RU 96114598A RU 96114598 A RU96114598 A RU 96114598A RU 2142886 C1 RU2142886 C1 RU 2142886C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
capacitor
alternating current
output
current
Prior art date
Application number
RU96114598A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96114598A (en
Inventor
Л.Г. Кощеев
Original Assignee
Кощеев Леонид Григорьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кощеев Леонид Григорьевич filed Critical Кощеев Леонид Григорьевич
Priority to RU96114598A priority Critical patent/RU2142886C1/en
Publication of RU96114598A publication Critical patent/RU96114598A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2142886C1 publication Critical patent/RU2142886C1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

FIELD: electrified transport. SUBSTANCE: proposed system has device (converter) for converting 380 V, 50 Hz alternating current into higher frequency alternating current, and short-circuited feeder. Inductive power receiver and capacitors featuring higher capacitance per volume unit are installed on vehicle. Additional inductive power receiver with rectifier provides charging of capacitors when traction motors operate at low load and at coasting. Power consumption of traction motors is provided through DC thyristor regulator. Proposed system is notable for higher operation reliability as it provides normal functioning of vehicle at current through feeder whose value corresponds to motor current at continuous duty. EFFECT: enhanced operation reliability. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к электрифицированному транспорту. The present invention relates to electrical engineering, in particular to an electrified transport.

Известна система бесконтактного электроснабжения транспортных средств (прототип), содержащая преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты. Выход указанного преобразователя подключен к двухпроводному короткозамкнутому фидеру, уложенному вдоль трассы движения. При этом на транспортном средстве установлен энергоприемник в виде сердечника из ферромагнитного материала с обмоткой, выводы которой соединены с входом выпрямителя, выход которого подключен к тяговым двигателям транспортного средства, что обуславливает значительные потери электроэнергии в фидере. A known system of non-contact power supply of vehicles (prototype), containing a converter of an alternating three-phase voltage of 380 V, 50 Hz to alternating current of high frequency. The output of the specified converter is connected to a two-wire squirrel-cage feeder laid along the path of movement. At the same time, a power receiver is installed in the vehicle in the form of a core made of ferromagnetic material with a winding, the terminals of which are connected to the input of the rectifier, the output of which is connected to the traction motors of the vehicle, which causes significant losses of electricity in the feeder.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание системы электроснабжения транспортных средств, обеспечивающей нормальное их функционирование при токе фидера, величина которого соответствует току тяговых двигателей в длительном режиме. The technical task of the invention is the creation of a vehicle power supply system that ensures their normal functioning at a feeder current, the value of which corresponds to the current of the traction motors in continuous operation.

Сущность изобретения заключается в том, что в описанной выше системе бесконтактного электроснабжения на транспортном средстве установлены конденсаторы, обладающие повышенной энергоемкостью на единицу объема, и дополнительный энергоприемник с выпрямителем, обеспечивающий подзаряд указанных конденсаторов в периоды работы тяговых двигателей с малой нагрузкой или в режиме выбега, и введен тиристорный регулятор постоянного тока, вход которого подключен к конденсаторам, а выход - к тяговым двигателям. The essence of the invention lies in the fact that in the above-described contactless power supply system on the vehicle, capacitors are installed that have an increased energy intensity per unit volume, and an additional energy receiver with a rectifier that provides charging of these capacitors during periods of operation of traction engines with low load or in coast mode, and introduced a thyristor DC regulator, the input of which is connected to the capacitors, and the output to the traction motors.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы бесконтактного энергоснабжения транспортных средств. The drawing shows a schematic diagram of the proposed system of contactless energy supply of vehicles.

Предлагаемая система бесконтактного электроснабжения транспортных средств содержит преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты 1, выход которого подключен к короткозамкнутому фидеру 2, уложенному вдоль трассы движения, первый энергоприемник 3, выполненный в виде разомкнутого ферромагнитного сердечника с обмоткой и установленный на транспортном средстве с возможностью наведения в его обмотке электродвижущей силы переменным магнитным полем фидера, конденсатор 4, образующий резонансный колебательный контур с обмоткой первого энергоприемника, выпрямитель на диодах 5-8 фильтрующим конденсатором 9, включенный с возможностью протекания через диоды 5-8 с фильтрующим конденсатором 9, включенный с возможностью протекания через диоды 5-8 переменного тока повышенной частоты под действием ЭДС первого энергоприемника 3 и подключенный выходом к конденсатору 9 и тяговому двигателю. Дополнительно на транспортном средстве установлены второй энергоприемник 10, содержащий ферромагнитный сердечник и обмотку, конденсатор 11, образующий резонансный колебательный контур с обмоткой второго энергоприемника, выпрямитель на диодах 12-15, включенный с возможностью протекания через его диоды переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы второго энергоприемника, фильтрующий конденсатор повышенной энергоемкости 16, подключенный к выходным клеммам выпрямителя на диодах 12-15, и полупроводниковый регулятор постоянного тока 17, вход которого соединен с конденсатором 16. The proposed non-contact power supply system for vehicles contains a three-phase alternating voltage converter 380 V, 50 Hz to an alternating current of increased frequency 1, the output of which is connected to a short-circuited feeder 2, laid along the driving path, the first energy receiver 3, made in the form of an open ferromagnetic core with a winding and installed on a vehicle with the possibility of inducing electromotive force in its winding by an alternating magnetic field of the feeder, a capacitor 4 forming a resonance an oscillating circuit with a winding of the first energy receiver, a rectifier on diodes 5-8 with a filtering capacitor 9, included with the possibility of flowing through diodes 5-8 with a filtering capacitor 9, included with the possibility of flowing through the diodes 5-8 of an alternating current of increased frequency under the influence of the EMF of the first energy receiver 3 and connected by the output to the capacitor 9 and the traction motor. Additionally, a second energy receiver 10 is installed on the vehicle, comprising a ferromagnetic core and a winding, a capacitor 11 forming a resonant oscillating circuit with a winding of the second energy receiver, a rectifier on diodes 12-15, included with the possibility of a higher frequency alternating current flowing through its diodes under the action of an electromotive force of the second an energy receiver, a filtering capacitor of increased energy intensity 16, connected to the output terminals of the rectifier on diodes 12-15, and a semiconductor controller DC 17, the input of which is connected to the capacitor 16.

Тяговый двигатель 18 с обмоткой возбуждения 19 транспортного средства подключен к выходу выпрямителя на диодах 5-8 и соединен с конденсатором 16 через полупроводниковый регулятор 17. The traction motor 18 with the excitation winding 19 of the vehicle is connected to the output of the rectifier on diodes 5-8 and is connected to the capacitor 16 through a semiconductor controller 17.

Действие предлагаемой системы энергоснабжения заключается в следующем. The action of the proposed energy supply system is as follows.

В нормальном режиме работы при работе преобразователя 1 через короткозамкнутый фидер 2 протекает переменный ток повышенной частоты. Создаваемое им переменное магнитное поле наводит ЭДС в обмотках первого и второго энергоприемников 3 и 10. Под действием ЭДС первого энергоприемника через конденсатор 4, диоды 5, 6 или 7, 8 и конденсатор 9 протекает переменный ток повышенный частоты. При этом наличие в системе выпрямителя и конденсатора фильтра 9 обеспечивает преобразование указанного тока в постоянный и уменьшение его переменной составляющей тока в цепи нагрузки. В случае, когда собственная частота колебаний контура, образованного энергоприемником 3 и конденсатором 4, равна частоте колебаний тока через короткозамкнутый фидер 2 при наличии конденсатора 9 обеспечивает наибольшее значение тока через тяговый двигатель в установившемся режиме работы. In normal operation, when the converter 1 is operating, an alternating current of increased frequency flows through a short-circuited feeder 2. The alternating magnetic field created by him induces an EMF in the windings of the first and second energy receivers 3 and 10. Under the influence of the EMF of the first energy receiver, an alternating current of increased frequency flows through a capacitor 4, diodes 5, 6, 7, 8 and a capacitor 9. At the same time, the presence of a filter 9 in the rectifier and capacitor system converts the specified current into direct current and reduces its alternating current component in the load circuit. In the case when the natural frequency of the oscillations of the circuit formed by the power receiver 3 and the capacitor 4 is equal to the frequency of the current through the short-circuited feeder 2 in the presence of the capacitor 9 provides the greatest value of the current through the traction motor in the steady-state operation mode.

Наличие на транспортном средстве второго энергоприемника 10 обеспечивает протекание переменного тока повышенной частоты через конденсатор 11 и диоды выпрямителя 12, 13 или 14, 15. При этом постоянная составляющая тока на выходе выпрямителя обеспечит заряд конденсатора 16 и увеличит напряжение на нем до заданного уровня. Дальнейшее увеличение напряжения на конденсаторе 16 ограничивается потреблением энергии тяговыми двигателями через тиристорный регулятор 17. The presence of the second energy receiver 10 on the vehicle ensures that the alternating current of increased frequency flows through the capacitor 11 and the rectifier diodes 12, 13 or 14, 15. In this case, the DC component of the output of the rectifier will charge the capacitor 16 and increase the voltage across it to a predetermined level. A further increase in voltage across the capacitor 16 is limited by the energy consumption of the traction motors through the thyristor controller 17.

Энергия, запасенная в конденсаторе 16, обеспечит возможность увеличения тока через тяговый двигатель в переходных режимах пуска до величины, превышающей его значение в установившемся режиме тяги. The energy stored in the capacitor 16 will provide an opportunity to increase the current through the traction motor in transient start-up modes to a value exceeding its value in the steady state traction.

Использованные источники
1. Заявка ЕР 0253345, A2 (INDUSTRAN CORPORATION) 20.01.88.
Used sources
1. Application EP 0253345, A2 (INDUSTRAN CORPORATION) 01.20.88.

Claims (1)

Система бесконтактного электроснабжения транспортных средств, содержащая преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты, выход которого подключен к короткозамкнутому фидеру, уложенному вдоль трассы движения, первый энергоприемник, установленный на транспортном средстве с возможностью наведения в его обмотке на ферромагнитной сердечнике электродвижущей силы переменным магнитным полем фидера, конденсатор, образующий контур с обмоткой энергоприемника, выпрямитель с фильтрующим конденсатором, включенный с возможностью протекания по его диодам переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы первого энергоприемника и подключенный выходом к тяговому двигателю, отличающаяся тем, что на транспортном средстве дополнительно установлены второй энергоприемник с конденсатором, выпрямитель, включенный с возможностью протекания по его диодам переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы энергоприемника и снабженный на выходе фильтрующим конденсатором повышенной энергоемкости, и полупроводниковый регулятор постоянного тока, вход которого соединен с указанным конденсатором, а выход подключен к тяговому двигателю. A non-contact power supply system for vehicles containing a three-phase alternating voltage converter 380 V, 50 Hz to an alternating current of increased frequency, the output of which is connected to a short-circuited feeder laid along the driving path, the first power receiver mounted on the vehicle with the possibility of pointing in its winding on a ferromagnetic core electromotive force with an alternating magnetic field of the feeder, a capacitor forming a circuit with a winding of the power receiver, a rectifier with a filter cond with a sensor included with the possibility of flowing through its diodes of alternating current of increased frequency under the action of the electromotive force of the first energy receiver and connected by an output to the traction motor, characterized in that the vehicle is additionally equipped with a second energy receiver with a capacitor, a rectifier included with the possibility of flowing through its diodes of alternating current increased frequency current under the action of the electromotive force of the energy receiver and equipped with an increased energy at the output of the filtering capacitor bones, and a semiconductor DC regulator, the input of which is connected to the specified capacitor, and the output is connected to the traction motor.
RU96114598A 1996-07-17 1996-07-17 Vehicle noncontact power supply system RU2142886C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114598A RU2142886C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Vehicle noncontact power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96114598A RU2142886C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Vehicle noncontact power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96114598A RU96114598A (en) 1998-10-27
RU2142886C1 true RU2142886C1 (en) 1999-12-20

Family

ID=20183505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96114598A RU2142886C1 (en) 1996-07-17 1996-07-17 Vehicle noncontact power supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2142886C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017194B1 (en) * 2005-05-10 2012-10-30 Сью-Юродрайв Гмбх Унд Ко. Кг Consumer and system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA017194B1 (en) * 2005-05-10 2012-10-30 Сью-Юродрайв Гмбх Унд Ко. Кг Consumer and system
US11677271B2 (en) 2005-05-10 2023-06-13 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Load and consumer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2667054B2 (en) Induction power distribution system
US5281905A (en) Induction machine based hybrid aircraft engine starting/generating power system
GB2371156A (en) Power delivery circuit with a boost for energetic starting in a pulsed charge starter/alternator system
CN102470812A (en) Vehicular power supply system
US6069431A (en) Synchronous generator
WO2013134217A1 (en) Alternator ripple voltage reduction using output feedback to an independent field coil
GB2371426A (en) Pulsed charge power delivery circuit
RU2142886C1 (en) Vehicle noncontact power supply system
JP4370068B2 (en) A power generator with a three-phase network especially for road vehicles
GB2350946A (en) Motor vehicle power supply
JPH03501798A (en) Vehicle-mounted power supply unit
KR101322514B1 (en) Controller of permanent magnet generator and permanent magnet generator with the controller
US6707184B2 (en) Permanent magnet type AC generator having short-circuiting control circuit
CN101346874A (en) Rotating electrical machine with decoupled phases
KR870002154B1 (en) Control circuit of a synchronous motor with two induced windings
RU2772888C1 (en) Uninterruptible power supply device for communication systems based on a three-machine unit
GB2193394A (en) Power supply with flywheel alternator
RU2262178C1 (en) Alternating-current compound generator
CN2579725Y (en) Approaching type induction ccelerator
RU2116897C1 (en) Dc drive
Slabiak et al. Brushless synchronous propulsion motor
RU2072620C1 (en) Alternating current electric drives
RU187868U1 (en) Power supply device with drive motor
JPS648872A (en) Power source circuit for vehicle
KR0184802B1 (en) A generator output control circuit for a hybride vehicle