RU2201355C1 - Electric locomotive current collector with active control of movable system - Google Patents

Electric locomotive current collector with active control of movable system Download PDF

Info

Publication number
RU2201355C1
RU2201355C1 RU2001120678/28A RU2001120678A RU2201355C1 RU 2201355 C1 RU2201355 C1 RU 2201355C1 RU 2001120678/28 A RU2001120678/28 A RU 2001120678/28A RU 2001120678 A RU2001120678 A RU 2001120678A RU 2201355 C1 RU2201355 C1 RU 2201355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current collector
slat
flap
electric
roof
Prior art date
Application number
RU2001120678/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Моисеев
А.В. Плакс
О.А. Комарова
В.Ю. Флоринский
Original Assignee
Петербургский государственный университет путей сообщения
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 Петербургский государственный университет путей сообщения filed Critical Петербургский государственный университет путей сообщения
Priority to RU2001120678/28A priority Critical patent/RU2201355C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2201355C1 publication Critical patent/RU2201355C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Abstract

FIELD: transport engineering; electric vehicle current collectors. SUBSTANCE: proposed current collector for electric locomotives contains movable frames with lifting mechanism and automatic height adjuster mounted on roof of electric locomotive and insulated from roof. Current collector is provided with trolleys on which pan and pressure pickup are mounted by means of carriers. Aerofoil section hinge secured on frames is provided with slat and flap on front (leading) and rear (trailing) edges, respectively, which are mounted for movement in vertical plane. Slat and flap control system arranged inside aerofoil section includes series- connected supply unit, quick-acting pneumatic servo drive and slave mechanism, outlets of pressure pickup being connected with inlet electric contacts of pneumatic servo drive. EFFECT: improved stability of contact pressure of current collector onto contact wire at high speeds of running. 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а более конкретно к устройствам токосъема на электровозах. The invention relates to railway transport, and more particularly to a current collector on electric locomotives.

Известен токоприемник, обеспечивающий токосъем с контактного провода при больших скоростях движения электровоза, который имеет устройство, обеспечивающее активное демпфирование колебаний при помощи быстродействующего гидравлического привода [1]. Known current collector, providing current collection from the contact wire at high speeds of the electric locomotive, which has a device that provides active vibration damping using a high-speed hydraulic drive [1].

Недостатком токоприемника является малое снижение динамических усилий в контакте с проводом при вертикальных колебаниях токоприемника. The disadvantage of the current collector is a small decrease in dynamic forces in contact with the wire during vertical oscillations of the current collector.

Известен токоприемник, несущий на себе аэродинамический профиль с неизмененной геометрией, компенсирующий изменение подъемной силы при больших скоростях движения электровоза [2]. Недостатком устройства является низкая эффективность работы при возникновении колебаний контактного провода или самого токоприемника, а также то, что эффективность аэродинамики профиля изменяется при изменении направления ветра относительно направления движения поезда. Known current collector, bearing an aerodynamic profile with unchanged geometry, compensating for the change in lift at high speeds of the electric locomotive [2]. The disadvantage of this device is the low efficiency when there is an oscillation of the contact wire or the current collector itself, as well as the fact that the aerodynamics of the profile change when the wind direction changes relative to the direction of train movement.

В качестве прототипа к заявляемому объекту был выбран токоприемник DSA350S [3] , предназначенный для токосъема с контактной подвеской Re 250 и применяющийся на высокоскоростных электропоездах. Данный токоприемник, как и названные выше конструкции, содержит смонтированные на крыше электровоза и электроизолированные от нее подвижные рамы с подъемным механизмом и авторегулятором высоты, каретки, на которых с помощью несущих конструкций укреплен полоз с контактными вставками. Токоприемник дополнительно снабжен устройством активного регулирования подвижной системы, которое использует типовой пропорционально-интегральный контур с обратной связью по силе нажатия, чувствительным элементам которого является датчик давления, причем в цепи обратной связи установлен полосовой фильтр с частотой пропускания около 2 Гц. As a prototype for the claimed object, a DSA350S current collector [3] was chosen, designed for current collection with contact suspension Re 250 and used on high-speed electric trains. This current collector, like the structures mentioned above, contains movable frames mounted on the roof of an electric locomotive and electrically insulated from it with a lifting mechanism and an autoregulator of height, carriages on which a skid with contact inserts is mounted using supporting structures. The current collector is additionally equipped with a device for active regulation of the mobile system, which uses a typical proportional-integral circuit with feedback by pressing force, the sensitive elements of which are a pressure sensor, and a bandpass filter with a transmission frequency of about 2 Hz is installed in the feedback circuit.

Недостатками устройства являются сложность оборудования, недостаточная стабильность контактного нажатия в процессе эксплуатации при: 1) возникновении резонансных колебаний в системе контактный провод - токоприемник; 2) при переменных по величине и направлению ветровых нагрузках, действующих на токоприемник. Оба недостатка в значительной мере обусловлены большой массой и инерционностью токоприемника. The disadvantages of the device are the complexity of the equipment, the lack of stability of contact pressing during operation when: 1) the occurrence of resonant oscillations in the contact wire - current collector system; 2) with variable in magnitude and direction of wind loads acting on the current collector. Both disadvantages are largely due to the large mass and inertia of the current collector.

Задачей изобретения является повышение стабильности контактного нажатия при различных скоростях движения поезда (вплоть до 400 км/ч) при наличии возможных колебаний провода, электровоза и самого токоприемника. Технический результат достигается тем, что в токоприемнике с активным регулированием подвижной системы для электровозов, содержащем смонтированные на крыше электровоза и электроизолированные от нее подвижные рамы с подъемным механизмом и авторегулятором высоты, каретки, на которых с помощью несущих конструкций укреплены полоз с контактными вставками и датчик давления, на рамах шарнирно закреплен аэродинамический профиль, имеющий на передней и задней кромках предкрылок и закрылок соответственно, смонтированные с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, причем внутри профиля размещена. система управления предкрылком и закрылком, включающая последовательно соединенные блок питания, быстродействующий следящий пневмопривод и исполнительный механизм, при этом выходы датчика давления соединены со входными электрическими контактами следящего пневмопривода. Следящий пневмопривод рассмотрен, например, в [4]. The objective of the invention is to increase the stability of contact pressing at various speeds of the train (up to 400 km / h) in the presence of possible vibrations of the wire, electric locomotive and the current collector itself. The technical result is achieved by the fact that in a current collector with active regulation of the mobile system for electric locomotives, comprising movable frames mounted on the roof of the electric locomotive and electrically insulated from it with a lifting mechanism and an autoregulator of height, carriages on which a runner with contact inserts and a pressure sensor are mounted using supporting structures , on the frames an aerodynamic profile is pivotally fixed, having on the front and rear edges a slat and a flap, respectively, mounted with the possibility of changing joints in a vertical plane, and inside the profile is placed. a slat and flap control system including a power supply connected in series, a fast-tracking servo-pneumatic actuator and an actuator, while the outputs of the pressure sensor are connected to the input electrical contacts of the servo-pneumatic servo. A servo pneumatic actuator is considered, for example, in [4].

На фиг. 1 показан общий вид токоприемника, выполненного, например, в виде полупантографа; на фиг. 2 - аэродинамический профиль в разрезе с системой управления предкрылком и закрылком; на фиг. 3 - блок-схема системы управления предкрылком и закрылком. In FIG. 1 shows a general view of a current collector made, for example, in the form of a half-pantograph; in FIG. 2 - sectional aerodynamic profile with a slat and flap control system; in FIG. 3 is a block diagram of a slat and flap control system.

На крыше 1 электровоза размещены подвижные рамы 2, укрепленные на платформе 3, которая электроизолирована от крыши вагона изоляторами. Токосъем осуществляется с контактного провода 4. На рамах 2 с помощью шарниров 5 укреплен аэродинамический профиль 6 с подвижными предкрылком 7 и закрылком 8. Предкрылок и закрылок идентичны по форме, поэтому при изменении направления движения поезда на обратное они меняются местами по своему функциональному назначению. Изменение формы аэродинамического профиля обеспечивается одновременным движением предкрылка и закрылка, осуществляемом в вертикальной плоскости. On the roof 1 of the electric locomotive there are movable frames 2, mounted on a platform 3, which is electrically insulated from the roof of the car by insulators. Current collection is carried out from the contact wire 4. On the frames 2, with the help of hinges 5, an aerodynamic profile 6 with movable slat 7 and flap 8 is fixed. The slat and flap are identical in shape, so when the train moves in the opposite direction, they change places according to their functional purpose. Changing the shape of the aerodynamic profile is provided by the simultaneous movement of the slat and flap, carried out in a vertical plane.

Внутри аэродинамического профиля 6 размещены следящий пневмопривод 9 и исполнительный механизм 10, осуществляющий перемещения предкрылка 7 и закрылка 8. Следящий пневмопривод 9 соединен с блоком питания 11, размещенным на платформе 3. Inside the aerodynamic profile 6 there is a follower pneumatic actuator 9 and an actuator 10 that moves the slat 7 and the flap 8. The follower pneumatic actuator 9 is connected to a power unit 11 located on the platform 3.

На каретках токоприемника 12 размещены полоз 13 с подрессоренными контактными вставками 14. Под полозом 13 помещен датчик давления 15, выходы которого соединены со входными электрическими контактами следящего пневмопривода 9. Датчик давления 15 и полоз 13 разделены изолирующей прокладкой 16. On the carriages of the current collector 12 there is a runner 13 with sprung contact inserts 14. Under the runner 13 there is a pressure sensor 15, the outputs of which are connected to the input electrical contacts of the follower pneumatic actuator 9. The pressure sensor 15 and the runner 13 are separated by an insulating strip 16.

Подъем устройства осуществляется подъемным механизмом 17, который также укреплен на платформе 3, перемещение осуществляется до соприкосновения контактных вставок 14 с контактным проводом 4. The lifting device is a lifting mechanism 17, which is also mounted on the platform 3, the movement is carried out until the contact of the contact inserts 14 with the contact wire 4.

Активная регулировка подвижной системы токоприемника осуществляется следующим образом. При отклонении давления со стороны контактного провода 4 на контактные вставки 14 выше или ниже заданного номинала сигнал с датчика давления 15 поступает на вход 9 следящего пневмопривода и с помощью исполнительного механизма 10 вызывает перемещение предкрылка 7 и закрылка 8 аэродинамического профиля 6. Изменение формы аэродинамического профиля 6 приводит к появлению положительной или отрицательной по знаку подъемной силы, компенсирующей изменение силы контактного нажатия. Active adjustment of the movable current collector system is as follows. When the pressure deviation from the side of the contact wire 4 to the contact inserts 14 is higher or lower than the specified value, the signal from the pressure sensor 15 is fed to the input 9 of the pneumatic follower and, using the actuator 10, moves the slat 7 and the flap 8 of the aerodynamic profile 6. Changing the shape of the aerodynamic profile 6 leads to the appearance of positive or negative in sign of the lifting force, compensating for the change in the force of contact pressing.

Повышение эффективности работы токоприемника обусловливается стабилизацией контактного нажатия в широком интервале скоростей движения поезда. Improving the efficiency of the current collector is due to the stabilization of contact pressing in a wide range of train speeds.

Литература
1. Испытание токоприемника для высокоскоростного электропоезда, YSME. YntY.C. 1997 40 4 стр.671-680.
Literature
1. Current collector test for high speed electric train, YSME. YntY.C. 1997 40 4 pp. 671-680.

2. В. П.Михеев. Токосъемное устройство для высокоскоростных поездов Железнодорожный транспорт, 1997, 6, с.46-48. 2. V.P. Mikheev. Current collector for high-speed trains Railway transport, 1997, 6, p. 46-48.

3. Aktiv Stromabnehmer bei Hocheschwindigkeitszugen /D. Huber, G. Joms, H.Tessun//Elek/ Bahnen.-1993.-91, 12.-с.382-388-Нем. 3. Aktiv Stromabnehmer bei Hocheschwindigkeitszugen / D. Huber, G. Joms, H. Tessun // Elek / Bahnen.-1993.-91, 12.-p. 382-388-German.

4. Пневматика и гидравлика. Выпуск 9. Под ред. Е.В.Герц. М., Машиностроение,1982 г., с. 47. 4. Pneumatics and hydraulics. Issue 9. Ed. E.V. Herz. M., Mechanical Engineering, 1982, with. 47.

Claims (1)

Токоприемник с активным регулированием подвижной системы для электровозов, содержащий смонтированные на крыше электровоза и электроизолированные от нее подвижные рамы с подъемным механизмом и авторегулятором высоты, каретки, на которых с помощью несущих конструкций укреплены полоз и датчик давления, отличающийся тем, что на рамах шарнирно закреплен аэродинамический профиль, имеющий на передней и задней кромках предкрылок и закрылок соответственно, смонтированные с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, и размещенную внутри профиля систему управления предкрылком и закрылком, включающую последовательно соединенные блок питания, быстродействующий следящий пневмопривод и исполнительный механизм, при этом выходы датчика давления соединены с входными электрическими контактами следящего пневмопривода. A current collector with active regulation of the mobile system for electric locomotives, comprising movable frames mounted on the roof of the electric locomotive and electrically insulated from it with a lifting mechanism and auto-height adjustment, carriages on which the skid and pressure sensor are mounted using supporting structures, characterized in that the aerodynamic pivotally mounted on the frames a profile having a slat and a flap on the front and rear edges, respectively, mounted with the possibility of movement in a vertical plane, and placed inside three profiles slat and flap control system comprising series-connected power supply unit, fast actuator and the tracking actuator, the pressure sensor outputs are connected to the input electrical contacts servo actuator.
RU2001120678/28A 2001-07-23 2001-07-23 Electric locomotive current collector with active control of movable system RU2201355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120678/28A RU2201355C1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Electric locomotive current collector with active control of movable system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120678/28A RU2201355C1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Electric locomotive current collector with active control of movable system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2201355C1 true RU2201355C1 (en) 2003-03-27

Family

ID=20252029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120678/28A RU2201355C1 (en) 2001-07-23 2001-07-23 Electric locomotive current collector with active control of movable system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2201355C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481200C1 (en) * 2012-01-12 2013-05-10 Евгений Александрович Оленев Method of operating electric rolling stock pantograph
RU2490145C1 (en) * 2011-12-26 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)) Electric pantograph analyser
RU2588336C1 (en) * 2015-04-27 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Current collector for high-speed trains
CN109130861A (en) * 2017-06-28 2019-01-04 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 A kind of double source trackless bus collector system insulation system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Aktiv Stromabhehmer bei Hocheschwindigkeitszungen / D.HUBER, GJRONS, H. TESSUN // ELEK BAHNEN, 1993, 91, №12, с.382-388. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490145C1 (en) * 2011-12-26 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС (ОмИИТ)) Electric pantograph analyser
RU2481200C1 (en) * 2012-01-12 2013-05-10 Евгений Александрович Оленев Method of operating electric rolling stock pantograph
RU2588336C1 (en) * 2015-04-27 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) Current collector for high-speed trains
CN109130861A (en) * 2017-06-28 2019-01-04 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 A kind of double source trackless bus collector system insulation system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5566800A (en) High speed low noise current collecting equipment and method on collecting current
JP4777812B2 (en) Pantograph current collecting method and apparatus
JPH0158721B2 (en)
CN101536299A (en) Traction drive of a rail vehicle for driving and generative braking with load correction
RU2201355C1 (en) Electric locomotive current collector with active control of movable system
CN108944462A (en) It is a kind of based on take stream feed back pantograph Active Control Method and control device
JP2000513919A (en) Device to reduce fluctuation of contact force between current collector and overhead wire
CN113895237A (en) Straddle type single-rail intelligent pantograph
CN208774546U (en) It is a kind of based on take stream feed back active control device for pantograph
KR20130075577A (en) Lift adjustment apparatus of pantograph
CN111610041A (en) Speed control system and method for rail vehicle crash test bed
JP2013230074A (en) Method for reducing variation of pantograph contact force and pantograph
JPH09252502A (en) Current collector
JP2005287209A (en) Method for reducing variation of pantograph contact force and pantograph
JPH07123505A (en) Current collector with active control
JPH10248111A (en) Power collecting device
CA1066786A (en) Current collecting system for vehicle
Collina et al. A feasibility study of an aerodynamic control for a high speed pantograph
RU2481200C1 (en) Method of operating electric rolling stock pantograph
CA2353579A1 (en) Device and method for controlled current collection between a contact wire and a track-bound, electrically operated high speed vehicle
PT785100E (en) PANTOGRAPH FOR RAIL VEHICLES WITH TILT REGULATION TECHNOLOGY
JPH0568304A (en) Chimney pantograph
JPH06315202A (en) High speed low noise current collector and current collecting method
JPH07107610A (en) Current collector with active control
CN1704277A (en) Linear motor active suspension arrangement of rail vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050724