RU2960U1 - Устройство для электроснабжения железнодорожных вагонов - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО

для электроснабжения келезнодорокн€1Х вагонов

МКИ: B60Z1/12

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно, к устройствам электроснабжения железнодорожных вагонов.

УРОВЕНЬ ТЕХНЖИ

Известны устройства электроснабжения железнодорожных вагонов, ,содвр,жа1Чие химический источник питания (аккумуляторную батарею), генератор переменного тока с приводом от колес вагона, неуправляемый выпрямитель, блок управления Лодзарядом аккумуляторной батареи

Наиболее близким по назначению и технической сушности к.,предлагаемому техническому решению из известных является устройство для электроснабжения .железнодорожного вагонаr4j.

Известное устройство для электроснабжения содержит генератор переменного тока с основной (трех(азной) и дополнительной (однойазной) силовыми обмотками, основной и дополнительный выпрямитель, аккумуляторную батарею, блок управления зарядом аккумуляторной батареи с датчиками температуры и тока заряда, переключатель нагрузки.

Выходы основной обмотки генератора через основной выпрямитель соединены с выходными клеммами устройства электроснабжения вагона. Отрицательный вывод основного выпрямителя соединен с катодом аккумуляторной батареи, анод которой через размыкающий контакт переключателя нагрузки соединен с положительным выводом основного выпрямителя и средней точкой дополнительной обмотки генератора, а дерез замыкаюший контакт переключателя нагрузки и датчик тока заряда - с выходом дополнительного выпрямителя. Дополнительный (зарядный) выпрямитель содержит два тиристора, управляюшие входы которых соединены с первыми выходами блока управ-нс ления зарядом аккумуляторной батареи, а катоды - с выходом дополнительного выпрями/теля. Анод первого и второго тиристоров соединены с соответствующими первым и вторым выводами дополнительное обмотки генератора.

Недостатком конструкции известного устройства является невозможность электроснабжения вагона при длительных стоянках.

сущность ПО.ПЕЗНОЙ МОДЕМ

В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания устройства для электроснабжения .елезнодорожного вагона,конструкция которого обеспечивала бы электроснабжение железнодорожных вагонов при длительных стоянках и в первую очередь, таких типов вагонов как туристические, вагоны-рестораны (буйеты), вагонысалоны и другие специальные вагоны с длительной стоянкой.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для электроснабжения вагона, содержатпем генератор переменного тока с двумя обмотками - основной трехй)азной и дополнительной однофазной с введенной средней точкой, неуправляемый выпрямитель и зарядный выпрямитель, состоящий из двух тиристоров с блоком управления, к входу которого подключен датчик тока, аккумуляторную батарею с переключателем, при этом плюсовой полюс аккумуля- , торной батареи через размыкающий контакт переключателя шунтированного диодом соединен с плюсовым выводом неуправляемого выпрямителя, а минусовой вывод неуправляемого выпрямителя соединен с минусовым полюсом аккумуляторной батареи, катоды тиристоров соединены через датчик тока и размыкаюпщй контакт переключателя с плюсовым полюсом аккумуляторной батареи, согласно полезной модели дополнительно введены трансформатор с двумя вторичными обмотками - основной и дополнительной, соединенными по схеме звезда и -i два контактора с размыкающими и замыкающими контактами, при этом неуправляемый выпрямитель подключен к основной трехфазной обмотке генератора через размыкающие контакты первого контактора, а к основной вторичной обмотке трансформатора через замыкаютлий контакт этого контактора, плюсовой вывод неуправляемого выпрямителя через размыкающий контакт второго контактора соединен со средней точкой дополнительной обмотки генератора, а через замыкающий его контакт с одной из фаз дополнительной обмотки трансформатора, аноды тиристоров зарядного выпрямителя через размыкающие контакты второго контактора соединены с началом и концом дополнительной обмотки генератора, а через замыкающие контакты с другими двумя фазами дополнительной обмотки трансформатора. 3. 9 in 11

0/

д. Введение указанных отличий позволяет обеспечить электропитание эелезнодорожных вагонов и подзарядку аккумуляторных атарей от трехфазной внешней электросети при длительных стоянках вагона и, тем самым,обеспечить решение поставленной задачи. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ Сущность полезной модели поясняется рисунками, представленными на Фиг. 1 и Фиг. 2. На Фиг. 1 представлена схема устройства электроснабжения, со следующими обозначениями. 1- генератор переменного тока; 1.1- основная (трехфазная) силовая обмотка генератора; 1.2- дополнительная (однофазная)силовая обмотка генератора; 2- основной (трехфазный) выпрямитель переменного тока; 3- дополнительный (зарядный) выпрямитель переменного тока; первый и второй тиристоры выпрямителя Я соответственно; 4- блок управления зарядом аккумуляторной батареи; 5- датчик тока; 6- аккумулятор; 7- переключатель; 8- диод; 9- трансформатор; 9.2 - основная и дополнительная обмотки трансформатора 9 соответственно; 10,11 -первый и второй контактор соответственно; 10 2 Р ймыкаюшие и замыкающие контакты контактора 10 соответственно; 1 Размыкающие и замыкающие контакты контактора 11 соответственно; 12 - нагрузка. ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ОСУВДСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Выходы обмотки 1.1. через размыкаюшие контакты 10.1 контактора 10 соединены со входами неуправляемого выпрямителя S и через замыкаюшие контакты 10.2 контактора 10 с выходами основной обмотки 9.1. трансформатора 9. Плгосовои выход выпря1лителя 2 через размыкающие контакты 11.1 контактора 11 соединен со средне / точкой обмотки 1.2 генератора 1 и средней точкой первых двух Фазных обмоток 9.2 трансформатора 9. Яля обеспечения сдвига фаз выходных напряжений обмотки 9.2, равнозначного сдвигулбаз (180) выходных напряжение обмотки 1.2 конец второ йазно обмотки 9.2 соединен с началом третьей фазноГ обмотки трансформатора 9. Выходы обмоток 9.2 и обмотки 1.2 соединены с анодами тиристоров 3.1 и 3.2 дополнительного выпрямителя 3 через замыкаюртие 11.2 и раз лыкающие 11.1 контакты контактора 11 соответственно. Катоды тиристоров 3.1 и 3.2 выпрямителя 3 соединены собой и через датчик тока 5 и заьшкаюрие контакты контактора 7 с полот ительным полюсом акку лулятора Б. Управ.чяющие входы тиристоров 3.1 и 3.2 соединены с управлявшими выходами 4.7 и 4.8 блока управления 4 зарядом аккумулятора . входы 4.1; 4.2 контроля заряда по току блока 4 соединены с выходами датчика 5, а входы 4.3; 4.4 контроля заряда по напря ению - с выходами акк: шулятрра 6. Частотные входы 4.5; 4.6 блока 4 соединены с выходами обмоток 9.2 и 1.2 через замыкают ие 11.2 и размыкаюшие 11.1 контакты контактора 11 соответственно. Блок управ.1ения 4 зарядом акк шулятора в выполнен по стандартной схеме 4 и предназначен для управления режимом заряда акк,ляторной батареи 6 в зависимости от ее состояния, чэ,стота вращения генератора 1 (скорости движения вагона). Выходы выпрямителя 2 соединены с нагрузкой 12 и через размыкаюгаие контакты контактора 7 с акк: /мулятором 6. /ля исключения перенапряжений на цепях нагрузки размыкающие контакты контактора 7 затунтированы диодом 8.

РАБОТА ПРЕДЛАГАЕМОГО УСТРОЙСТВА СОСТОИТ В CJIEJiyWEM

При остановке вагона вращение якоря генератора 1 замедляется и напршвэЕше на его выходе лшены ается. Уменьшается напряжение на выходе выпрямителя Е и соответственно на нагрузке 12. При полной остановке вагона вагон переходит на энергопитание от аккумулятора 6. При этом 6 разрялается по пути поло :ктельная клемма аккумулшюра 6 - замкнутый контакт переключателя 7-а-нагрузка 12 - отрипательная клемма акк: шулятора 6. Во время длительных. остановнквагона первичная обмотка трансй орматора 9 подключается к трехфазной электросети железнодорожной станции и включаются контакторы 10, 11 и переключатель 7. При этом основном 2 и дополнительный 3 выпрямители отключаются от обмоток генератора 1 и подключаются к соответствующим вторичны. обмоткам 9.1, 9.2 трансформатора 9. Аккумултор 6 отключается от нагрузки 12 и подключается к зарядной пепи от последовательно соединенных (по постоянном: / току через обмотку 9.2 транс)орматора 9) основного 2 к дополнительного 3 выпршлителе. Блок 4 обеспечивает заданный режим заряда аккумуляторной батареи аналогично ее заряду от генератора 1.

По мере заряда аккум /лятора. 6 значение величины тока . заряда уь еньшается и в дальнештем ооддер ивается на уровне, обеспечивающем исключение саморазряда акк /м; ;лятора 6 в течение всего времени энергообеспечения нагрузки 12 от трансформатора. 9 через основной выпрямитель 2.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРЖ4ЕНЯЕМОСТЬ

Предложенное устройство энергоснаб гения может быть использовано в туристических вагонах букетах, а в других железнодорожных вагонах , требуюших длительной стоянки.

В НПИ ЭКСПРЕСС разработана рабочая документация на опытный образец устройства энергоснабжения.

ИСТОЧНЖЙ ИНФОРМАГЩЙ

1.Система электроснабжения вагонов. Авт.свид СССР 1Р712Е78,1980, ЖМ: B60/1/1S, H02J7/14.

2.Устройство для элвктроснаб ения транспортного средства. Авт. свид. СССР И17574, 1985. ЖИ: В60а/12.

3.Устройство для электроснабжения пассажирских вагонов. Заявка на ршобретение 94025118, 1994, 1ЖИ: .

4.Комплект электрооборудования ЭВ 10.02.29. Техническое описание, инструкция по эксплуатации ИДШЮ 566121013РЭ. Рига ГР електром0атиностроительньр завод 1993, с. (Прототип).

,( /,

Claims (1)

1. Устройство для электроснабжения вагона, содержащее генератор переменного тока с двумя обмотками - основной трехфазной и дополнительной однофазной с выведенной средней точкой, неуправляемый выпрямитель и зарядный выпрямитель, состоящий из двух тиристоров с блоком управления, к входу которого подключен датчик тока, аккумуляторную батарею с переключателем, при этом плюсовой полюс аккумуляторной батареи через размыкающий контакт переключателя, шунтированного диодом, соединен с плюсовым выводом неуправляемого выпрямителя, а минусовой вывод неуправляемого выпрямителя соединен с минусовым полюсом аккумуляторной батареи, катоды тиристоров соединены через датчик тока и размыкающий контакт переключателя с плюсовым полюсом аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что дополнительно введен трансформатор с двумя вторичными трехфазными обмотками - основной, соединенной по схеме "звезда", и дополнительной, соединенной по схеме: концы первой и второй фаз соединены вместе, а начало второй фазы соединено с концом третьей фазы, и два контактора с тремя размыкающими и тремя замыкающими контактами, при этом неуправляемый выпрямитель подключен к основной трехфазной обмотке генератора через размыкающие контакты первого контактора, а к основной вторичной обмотке трансформатора - через замыкающие контакты этого контактора, плюсовой вывод неуправляемого выпрямителя через размыкающий контакт второго контактора соединен со средней точкой дополнительной обмотки генератора, а через замыкающий его контакт - с общей точкой первой и второй фаз дополнительной обмотки трансформатора, аноды тиристоров зарядного выпрямителя через размыкающие контакты второго контактора соединены с началом и концом дополнительной обмотки генератора, а через замыкающие его контакты - с началами первой и третьей фаз дополнительной обмотки.