RU2758532C1 - Electric power supply for training devices of railway automation - Google Patents

Electric power supply for training devices of railway automation Download PDF

Info

Publication number
RU2758532C1
RU2758532C1 RU2021109019A RU2021109019A RU2758532C1 RU 2758532 C1 RU2758532 C1 RU 2758532C1 RU 2021109019 A RU2021109019 A RU 2021109019A RU 2021109019 A RU2021109019 A RU 2021109019A RU 2758532 C1 RU2758532 C1 RU 2758532C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power supply
permanent magnet
rails
poles
electric power
Prior art date
Application number
RU2021109019A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Сергеевич Сергеев
Валерий Александрович Сисин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2021109019A priority Critical patent/RU2758532C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758532C1 publication Critical patent/RU2758532C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
    • B61L1/04—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts mechanically actuated by a part of the vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/06—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving flux distributors, and both coil systems and magnets stationary

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

FIELD: power supply.
SUBSTANCE: invention relates to means of power supply of railroad automatics distillation devices. The power supply is formed by passing wheel pairs, the first and second rails of a railway track of one direction of train movement, contains a permanent magnet with poles N and S, on which an inductance coil is located. The coil leads are connected to the inputs of the secondary power supply. The poles N and S of the permanent magnet are connected through the inserted spacers made of ferromagnetic material to the feet of the first and second rails, respectively.
EFFECT: increased reliability of power supply operation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам электротехники и может быть использовано в системах управления движением поездов для питания устройств железнодорожной автоматики, регулирующих движение поездов.The invention relates to electrical devices and can be used in train traffic control systems for powering railway automation devices that regulate train traffic.

Известны источники электропитания, в которых для питания нагрузки, то есть электронной аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики используются промышленные или специальные сети высоковольтного переменного напряжения (Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / Вл. В. Сапожников, И.П. Ковалев, В.А. Кононов, А.М. Костроминов, Б.С. Сергеев. - М.: Маршрут, 2005. - С. 220, рис. 7.3). Эти источники содержат высоковольтные линии автоблокировки, к которым подключены однофазные понижающие трансформаторы, выходное напряжение которого через вторичный источник питания подключается к нагрузке, в качестве которой используются электронные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики.Known power supplies in which to power the load, that is, the electronic equipment of railway automation and telemechanics, industrial or special networks of high-voltage alternating voltage are used (Power supply of railway automatics, telemechanics and communication devices / Vl. V. Sapozhnikov, I. P. Kovalev, V. A. Kononov, A. M. Kostrominov, B. S. Sergeev. - M .: Route, 2005. - P. 220, fig. 7.3). These sources contain high-voltage auto-blocking lines, to which single-phase step-down transformers are connected, the output voltage of which is connected through a secondary power source to the load, which is used as electronic devices of railway automation and telemechanics.

Недостатком подобных источников и систем электропитания является их сложность и большая стоимость из-за необходимости использования протяженных линий электропередачи, высоковольтного оборудования и соответствующих высоких капитальных вложений и больших эксплуатационных расходов.The disadvantage of such sources and power supply systems is their complexity and high cost due to the need to use long power transmission lines, high-voltage equipment and corresponding high capital investments and high operating costs.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является источник электропитания устройств железнодорожной автоматики (Патент RU 2706851 С1, МПК B61L 1/04, опубл. 21.11.2019 бюл. № 33), содержащий выпрямитель, выход которого подключен к емкостному накопителю энергии и к нагрузке, и образованный проходящими колесными парами, первым и вторым рельсами железнодорожного пути одного направления движения поездов, между шейками которых введен постоянный магнит с полюсами N и S, на котором расположена катушка индуктивности, выводы которой соединены с входами выпрямителя.The closest to the proposed technical solution is a power supply source for railway automation devices (Patent RU 2706851 C1, IPC B61L 1/04, publ. 11/21/2019 bul. No. 33), containing a rectifier, the output of which is connected to a capacitive energy storage device and to a load, and formed by passing wheel pairs, the first and second rails of a railway track of one direction of movement of trains, between the necks of which a permanent magnet with poles N and S is introduced, on which an inductor is located, the leads of which are connected to the inputs of the rectifier.

Недостатком этого источника электропитания является необходимость сверления отверстий в шейках рельсов и выполнения магнита специальной формы с резьбовым креплением к шейкам рельсов. Это обусловливает снижение надежности работы рельсов, увеличение капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, наличие постоянного магнита в пределах нижнего габарита подвижного состава определяет возможность его повреждения, например при движении над устройством снегоочистительного механизма или другого аналогичного устройства.The disadvantage of this power supply is the need to drill holes in the rail necks and make a magnet of a special shape with a threaded attachment to the rail necks. This leads to a decrease in the reliability of the rails, an increase in capital investments and operating costs. In addition, the presence of a permanent magnet within the lower gauge of the rolling stock determines the possibility of its damage, for example, when a snowplow or other similar device is moving over the device.

Технической задачей изобретения является создание источника электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики, устраняющего недостатки прототипа.The technical objective of the invention is to create a power supply source for railroad automation stations, which eliminates the disadvantages of the prototype.

Технический результат - повышение надежности работы источника электропитания и повышение экономической эффективности.The technical result is an increase in the reliability of the power supply and an increase in economic efficiency.

Для решения технической задачи и достижения технического результата, в источнике электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики, образованном проходящими колесными парами, первым и вторым рельсами железнодорожного пути одного направления движения поездов, и содержащем постоянный магнит с полюсами N и S, на котором расположена катушка индуктивности, выводы которой соединены со входами источника вторичного электропитания, согласно изобретению, полюса N и S постоянного магнита через введенные прокладки из ферромагнитного материала соединены с подошвами первого и второго рельсов соответственно.To solve a technical problem and achieve a technical result, in the power source of the railway automation station, formed by passing wheelsets, the first and second rails of the railway track of one direction of train movement, and containing a permanent magnet with poles N and S, on which the inductor is located, the leads which are connected to the inputs of the secondary power supply, according to the invention, the N and S poles of the permanent magnet through the inserted spacers of ferromagnetic material are connected to the feet of the first and second rails, respectively.

На фигуре приведена схема источника питания перегонных устройств железнодорожной автоматики, которая содержит колесную пару 1, движущуюся по первому 2 и второму 3 рельсам железнодорожного пути одного направления движения поездов. Между подошвами первого 2 и второго 3 рельсов установлены соответственно первая 4 и вторая 5 прокладки из ферромагнитного материала между полюсами N и S постоянного магнита 6 таким образом, что они образуют замкнутую магнитную цепь для показанного пунктиром магнитного потока 7, создаваемого постоянным магнитом 6. Катушка индуктивности 8, расположенная на постоянном магните 6, выводами подключена к входам источника вторичного электропитания 9, который обеспечивает требуемыми постоянными напряжениями аппаратуру железнодорожной автоматики и телемеханики. В качестве источника вторичного электропитания 9 может быть использован любой из общеизвестных источников вторичного электропитания, реализующий функцию преобразования переменного напряжения в постоянное.The figure shows a diagram of a power source for railroad automation stations, which contains a wheel pair 1 moving along the first 2 and second 3 rails of a railway track of one direction of train movement. Between the soles of the first 2 and second 3 rails, respectively, the first 4 and the second 5 spacers of ferromagnetic material are installed between the poles N and S of the permanent magnet 6 in such a way that they form a closed magnetic circuit for the magnetic flux 7 shown in dashed lines created by the permanent magnet 6. Inductor coil 8, located on a permanent magnet 6, is connected to the inputs of the secondary power supply 9, which provides the required constant voltages for the railway automation and telemechanics equipment. As a source of secondary power supply 9 can be used any of the well-known sources of secondary power supply, which implements the function of converting alternating voltage to direct voltage.

Источник электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики работает следующим образом.The power supply source for railway automation distillation devices operates as follows.

При отсутствии колесной пары 1 над постоянным магнитом 6, создаваемый последним магнитный поток 7, показанный на фигуре пунктиром, равен нулю. Тогда и напряжение на выводах катушки индуктивности 8 также равно нулю.In the absence of a wheelset 1 above the permanent magnet 6, the magnetic flux 7 created by the latter, shown in the figure by a dotted line, is equal to zero. Then the voltage at the terminals of the inductor 8 is also zero.

В процессе движения состава, и при нахождении колесной пары 1 над постоянным магнитом 6 магнитный поток 7 будет иметь максимальную величину Фmaks, которая определяется величиной последовательно включенных магнитных сопротивлений ферромагнитных прокладок 4 и 5, рельсов 2 и 3, а также магнитными характеристиками колесной пары 1 и параметрами постоянного магнита 6.During the movement of the train, and when the wheelset 1 is above the permanent magnet 6, the magnetic flux 7 will have a maximum value of Фmaks , which is determined by the magnitude of the series-connected magnetic resistances of ferromagnetic spacers 4 and 5, rails 2 and 3, as well as the magnetic characteristics of the wheelset 1 and the parameters of the permanent magnet 6.

В процессе движения колесных пар над постоянным магнитом 6 магнитный поток 7 изменяется от величины Ф=0 до значения Ф=Фmaks. В силу действия закона электромагнитной индукции на выводах катушки индуктивности 8 появится напряжение, полярность которого будет зависеть от направления движения колесной пары 1, то есть от ее приближения или удаления от источника электропитания.During the movement of the wheelsets over the permanent magnet 6, the magnetic flux 7 changes from the value Ф = 0 to the values Ф = Ф maks . Due to the action of the law of electromagnetic induction, a voltage will appear at the terminals of the inductor 8, the polarity of which will depend on the direction of movement of the wheelset 1, that is, on its approach or distance from the power source.

Это напряжение поступает на входы источника вторичного электропитания 9, который обеспечивает требуемыми постоянными напряжениями электронную аппаратуры автоматики и телемеханики.This voltage is supplied to the inputs of the secondary power supply 9, which provides the required constant voltages for the electronic equipment of automation and telemechanics.

Как показано на фигуре, постоянный магнит 6 с катушкой индуктивности 8 всегда расположен ниже, чем подошва рельсов 2 и 3, на величину толщины ферромагнитных прокладок 4 и 5.As shown in the figure, the permanent magnet 6 with the inductor 8 is always located lower than the foot of the rails 2 and 3, by the amount of the thickness of the ferromagnetic spacers 4 and 5.

Следовательно, для крепления постоянного магнита 6 с катушкой индуктивности 8 не требуется сверления отверстий в рельсах 2 и 3. Кроме того показанное расположение магнита 6 и катушки индуктивности 8 исключает их повреждение при движении подвижного состава любого вида, включая снегоочистительные машины.Therefore, for fastening the permanent magnet 6 with the inductor 8, no drilling of holes in the rails 2 and 3 is required. In addition, the shown arrangement of the magnet 6 and the inductance coil 8 excludes their damage during the movement of any kind of rolling stock, including snowplows.

Таким образом, предлагаемая конструкция источника электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики позволяет повысить надежность его работы и снизить капитальные вложения и эксплуатационные расходы.Thus, the proposed design of the power supply source for railroad automatics distillation devices makes it possible to increase the reliability of its operation and reduce capital investments and operating costs.

Claims (1)

Источник электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики, образованный проходящими колесными парами, первым и вторым рельсами железнодорожного пути одного направления движения поездов, и содержащий постоянный магнит с полюсами N и S, на котором расположена катушка индуктивности, выводы которой соединены со входами источника вторичного электропитания, отличающийся тем, что полюса N и S постоянного магнита через введенные прокладки из ферромагнитного материала соединены с подошвами первого и второго рельсов соответственно.The power supply source for railroad automation stations, formed by passing wheelsets, the first and second rails of the railway track of one direction of train movement, and containing a permanent magnet with poles N and S, on which an inductance coil is located, the leads of which are connected to the inputs of the secondary power supply, characterized in that that the poles N and S of the permanent magnet are connected through the inserted spacers made of ferromagnetic material to the feet of the first and second rails, respectively.
RU2021109019A 2021-04-01 2021-04-01 Electric power supply for training devices of railway automation RU2758532C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109019A RU2758532C1 (en) 2021-04-01 2021-04-01 Electric power supply for training devices of railway automation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021109019A RU2758532C1 (en) 2021-04-01 2021-04-01 Electric power supply for training devices of railway automation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758532C1 true RU2758532C1 (en) 2021-10-29

Family

ID=78466517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021109019A RU2758532C1 (en) 2021-04-01 2021-04-01 Electric power supply for training devices of railway automation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758532C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301166A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Train sensor
CN202124048U (en) * 2011-02-16 2012-01-25 北京北铁高科电子技术有限公司 Intelligent vehicle wheel sensor and intelligent vehicle wheel sensor with self-inspection function
RU2686775C1 (en) * 2018-05-07 2019-04-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method of obtaining electric energy during movement of railway facilities and autonomous power source of electric devices of ground-based objects of railway transport
RU2706851C1 (en) * 2018-12-07 2019-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" Power supply source of railway automation devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63301166A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Train sensor
CN202124048U (en) * 2011-02-16 2012-01-25 北京北铁高科电子技术有限公司 Intelligent vehicle wheel sensor and intelligent vehicle wheel sensor with self-inspection function
RU2686775C1 (en) * 2018-05-07 2019-04-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) Method of obtaining electric energy during movement of railway facilities and autonomous power source of electric devices of ground-based objects of railway transport
RU2706851C1 (en) * 2018-12-07 2019-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" Power supply source of railway automation devices

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Vu et al. A high-power multiphase wireless dynamic charging system with low output power pulsation for electric vehicles
RU2706851C1 (en) Power supply source of railway automation devices
NZ599095A (en) Transferring electric energy to a vehicle, using a system which comprises consecutive segments for energy transfer
CN106849678B (en) The power regulating method of multi-inverter parallel inductive electric energy transmission system
US9517697B2 (en) Providing a vehicle with electric energy using a receiving device adapted to receive an alternating electromagnetic field
RU2011115118A (en) ELECTRIC POWER Inductive Reception for a Vehicle
DE502005008181D1 (en) MAGNETIC WELDING TRACK WITH A TOUCH-FREE, INDUCTIVE TRANSMISSION OF ENERGY FROM A ROADWAY TO A MAGNETIC VEHICLE VEHICLE
RU2427484C1 (en) Electric power supply system of electrified ac railways
Safaee et al. Reactive power compensation in three phase high output inductive power transfer
RU2731298C1 (en) Track throttle-transformer with compensator of magnetic flux of core
RU2758532C1 (en) Electric power supply for training devices of railway automation
CN104812614A (en) Circuit arrangement for providing a DC voltage in a vehicle and method of operating a circuit arrangement
RU2489277C1 (en) Double-track section ac power supply
Park et al. Study on the optimal switching frequency for maximum wireless power transfer in a variable airgap system
Feoktistov et al. Electric brakes for fast electric passenger trains
RU2762044C1 (en) Power supply device for reduced non-training consumers of railways
RU2763039C1 (en) Power supply device for reduced non-training consumers of railways (options)
John et al. The Concept of Power Electronic Traction Transformer For Indian Railway
Safaee et al. Tuning scheme for three-phase wireless power transfer systems with long primary
Almuhannadi et al. Performance assessment of inductive power transfer for railway applications
RU2744794C1 (en) Electric power supply device for rail car equipment
Serdiuk et al. Mathematic Modelling of Distribution of Traction Current Harmonics
RU2746771C1 (en) Electric power supply system of railroad haul devices of railroad automation
RU2821614C1 (en) Rail track circuit protection device
Woronowicz et al. A general approach to tuning of a dual secondary winding transformer for wireless power transfer