UA69964A - Device for transfer of electromagnetic energy to contactless electric locomotive (variants) - Google Patents

Device for transfer of electromagnetic energy to contactless electric locomotive (variants) Download PDF

Info

Publication number
UA69964A
UA69964A UA20031211833A UA20031211833A UA69964A UA 69964 A UA69964 A UA 69964A UA 20031211833 A UA20031211833 A UA 20031211833A UA 20031211833 A UA20031211833 A UA 20031211833A UA 69964 A UA69964 A UA 69964A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
coils
network
sections
windings
electric locomotive
Prior art date
Application number
UA20031211833A
Other languages
Ukrainian (uk)
Other versions
UA69964C2 (en
Inventor
Hennadii Hryhorovych Pivniak
Viktor Ivanovych Panchenko
Anatolii Yakovych Rybalko
Tsov Ihor Borysovych Kol
Original Assignee
Univ Nat Mining
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 Univ Nat Mining filed Critical Univ Nat Mining
Priority to UA20031211833A priority Critical patent/UA69964C2/en
Publication of UA69964A publication Critical patent/UA69964A/en
Publication of UA69964C2 publication Critical patent/UA69964C2/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • B60L5/005Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

A device for transfer of electromagnetic energy to a contactless electric locomotive consists of the coils of tractive network and an energy receiver, the number of sections of which is even and not less than four. The coils of tractive network have a form of rectangles, which are formed of direct and reverse cables of network. The axes of coils ofnetwork and turns of windings of the sections of energy receiver are oriented perpendicularly with the direction of the motion of electric locomotive. In the first variant - the turns of windings of adjacent pairs of sections are mutually displaced in the direction of motion of electric locomotive for a half of length of identical coils of network as for the size. In the second variant - the length of coils along the network is different. In the third variant - the winding of energy receiver is connected with the help of rectifier with capacitive storage of energy.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід має відношення до транспорту з безконтактною передачею енергії на електровоз посередництвом 2 електромагнітного поля, який застосовується у вугільних шахтах, вибухонебезпечних по газу та пилу.The invention relates to transport with non-contact energy transfer to an electric locomotive by means of an electromagnetic field 2, which is used in coal mines, which are explosive due to gas and dust.

Відомий пристрій для передачі електричної енергії безконтактному електровозу | Гранспорт с индуктивной передачей знергии для угольньїх шахт. Под ред. Г.Г.Пивняка.- М.: Недра, 1990. - 245с.), що має тягову мережу з двох прямолінійних кабелів - прямого та зворотного, та енергоприймач, в пазах магнітопроводу якого розміщена односекційна обмотка. Недоліком такого пристрою є мала взаємоіндуктивність між тяговою мережею і обмоткою 70 енергоприймача та можливість виникнення значної електрорушійної сили (ЕРС) в сторонніх контурах навколишнього середовища, що може привести до появи в цих контурах іскробезпечних струмів.A known device for transmitting electrical energy to a contactless electric locomotive | Gransport with inductive power transmission for coal mines. Ed. H.G. Pivnyaka. - M.: Nedra, 1990. - 245 p.), which has a traction network of two rectilinear cables - direct and reverse, and an energy receiver, in the grooves of which a single-section winding is placed. The disadvantage of such a device is the low mutual inductance between the traction network and the winding 70 of the energy receiver and the possibility of a significant electromotive force (EMF) in external circuits of the environment, which can lead to the appearance of intrinsically safe currents in these circuits.

Найбільш близьким за технічною суттю пропонованого винаходу є пристрій (А.с. СССР 452526, кл. В бОт 3/04, В бот 7/00. Устройство для передачи злектрической знергии бесконтактному злектровозу. ВолотковскийThe closest in technical essence to the proposed invention is the device (AS USSR 452526, kl. V bOt 3/04, V bot 7/00. Device for transmitting electrical energy to a contactless electric locomotive. Volotkovsky

С.А., Пивняк Г.Г., Свистельник О.А. и др., Б.И., Мо45, 1974), в якому тягова мережа виконана із просторово 12 розподілених котушок, навитих на ізоляційне осердя і з'єднаних між собою послідовно-зустрічно. Енергоприймач має дві паралельні секції, в пазах магнітопроводу яких розміщені витки обмоток у площині, перпендикулярній площині котушок тягової мережі. Витки обмоток секцій з'єднані між собою послідовно-зустрічно.S.A., Pivniak H.G., Svistelnyk O.A. et al., B.I., Mo45, 1974), in which the traction network is made of 12 spatially distributed coils wound on an insulating core and connected to each other in series-opposite fashion. The energy receiver has two parallel sections, in the grooves of the magnet wire, the turns of the windings are placed in a plane perpendicular to the plane of the coils of the traction network. The turns of the section windings are connected in series-opposite fashion.

Недоліками такого пристрою є: 1) недостатня взаємоіндуктивність між тяговою мережею та обмоткою енергоприймача, що пояснюється значною довжиною магнітних силових ліній; 2) складність конструкції тягової мережі; 3) значна висота енергоприймача із-за необхідності розміщення витків обмотки секцій в площині, перпендикулярній площині котушок тягової мережі; 4) збільшення витрат провідникового матеріалу на міжкотушкові з'єднання у тяговій мережі; 5) недостатнє для забезпечення безпеки та надійної роботи число секцій енергоприймача.The disadvantages of such a device are: 1) insufficient mutual inductance between the traction network and the winding of the energy receiver, which is explained by the significant length of the magnetic power lines; 2) the complexity of the traction network design; 3) significant height of the energy receiver due to the need to place the section winding turns in a plane perpendicular to the plane of the coils of the traction network; 4) an increase in the consumption of conductor material for inter-coil connections in the traction network; 5) the number of energy receiver sections is insufficient to ensure safety and reliable operation.

В основу винаходу поставлено завдання удосконалення пристрою для передачі електромагнітної енергії 22 безконтактному електровозу, в якому шляхом іншого конструктивного виконання тягової мережі і « енергоприймача та їх іншого розташування забезпечується збільшення взаємоіндуктивності між тяговою мережею і енергоприймачем при спрощенні конструкції мережі і за рахунок цього забезпечується більш ефективна передача електромагнітної енергії на електровоз, зменшення витрат та підвищення надійності роботи електровоза. М 30 У першому варіанті поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої для передачі енергії Ге) безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки тягової мережі та енергоприймач з окремими секціями, витки обмоток яких з'єднані між собою о послідовно-зустрічно, згідно з винаходом, котушки тягової мережі сформовані із прямого та зворотного кабелів Ге») мережі, кожна у формі прямокутника, причому за довжиною усі котушки виконані однаковими, а осі котушок 3о мережі і витків обмоток секцій енергоприймача орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза. Число ее, секцій енергоприймача прийнято парним, не меншим чотирьох, а витки обмоток сусідніх пар секцій взаємно зміщено по напрямку руху електровоза на половину довжини котушки мережі.The basis of the invention is the task of improving the device for transmitting electromagnetic energy 22 to a contactless electric locomotive, in which, by means of a different design of the traction network and energy receiver and their different arrangement, an increase in the mutual inductance between the traction network and the energy receiver is ensured while simplifying the network design, and due to this, more effective transmission is ensured of electromagnetic energy to the electric locomotive, reducing costs and increasing the reliability of the electric locomotive. M 30 In the first version, the task is solved by the fact that in a known device for transmitting energy Ge) to a contactless electric locomotive, which consists of spatially distributed, interconnected coils of the traction network and an energy receiver with separate sections, the turns of the windings of which are connected between according to the invention, the coils of the traction network are formed from the forward and reverse cables of the network, each in the shape of a rectangle, and in terms of length, all the coils are made the same, and the axes of the coils of the network and the turns of the windings of the energy receiver sections are oriented perpendicular to the direction electric locomotive movement. The number of sections of the energy receiver is taken as even, not less than four, and the turns of the windings of adjacent pairs of sections are mutually offset in the direction of movement of the electric locomotive by half the length of the network coil.

У другому варіанті поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої для передачі енергії « безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки З 40 тягової мережі та енергоприймач з окремими секціями, витки обмоток яких з'єднані між собою с послідовно-зустрічно, згідно з винаходом, котушки тягової мережі сформовані із прямого і зворотного кабелів з» мережі, кожна у формі прямокутника, причому довжина котушок уздовж мережі виконана різною, а осі котушок мережі і витків обмоток секцій орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза. Число секцій енергоприймача прийнято парним, не меншим чотирьох. 45 У третьому варіанті поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої для передачі енергії б безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки (се) тягової мережі та енергоприймач з окремими секціями, витки обмоток яких з'єднані між собою послідовно-зустрічне, згідно з винаходом, котушки тягової мережі сформовані із прямого та зворотного кабелів іш мережі, кожна у формі прямокутника, причому за довжиною усі котушки виконані однаковими, а осі котушок б 20 мережі і витки обмоток секцій енергоприймача орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза. Число секцій енергоприймача прийнято парним, не меншим чотирьох, а обмотку енергоприймача з'єднаноIn the second variant, the task is solved by the fact that in the known device for transmitting energy "a non-contact electric locomotive, which consists of spatially distributed, interconnected coils of the Z 40 traction network and an energy receiver with separate sections, the windings of which are interconnected c series-opposite, according to the invention, the coils of the traction network are formed from the forward and reverse cables of the network, each in the shape of a rectangle, and the length of the coils along the network is made different, and the axes of the network coils and turns of the section windings are oriented perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive. The number of power receiver sections is even, not less than four. 45 In the third version, the task is solved by the fact that in a known device for transmitting energy to a contactless electric locomotive, which includes spatially distributed, interconnected coils (se) of the traction network and an energy receiver with separate sections, the windings of which are connected According to the invention, the coils of the traction network are formed from the forward and reverse cables of the network, each in the shape of a rectangle, and all coils are identical in length, and the axes of the coils b 20 of the network and the turns of the windings of the energy receiver sections are oriented perpendicular to the direction of movement electric locomotive The number of power receiver sections is even, not less than four, and the power receiver winding is connected

Т» посередництвом випрямляча з ємнісним накопичувачем енергії.T" through a rectifier with a capacitive energy storage.

На фіг.1 показано вид зверху на тягову мережу та енергоприймач для першого варіанту пристрою. На фіг.2 і фіг.3 показані поздовжній та поперечний перерізи пристрою за першим варіантом. На фіг.4 показано вид зверху на тягову мережу та енергоприймач для другого варіанту пристрою, на фіг.5 - поздовжній переріз пристрою за в. другим варіантом. На фіг.б зображено вид зверху на тягову мережу та енергоприймач для третього варіанту пристрою.Figure 1 shows a top view of the traction network and energy receiver for the first version of the device. Fig. 2 and Fig. 3 show the longitudinal and transverse sections of the device according to the first variant. Fig. 4 shows a top view of the traction network and energy receiver for the second version of the device, Fig. 5 shows a longitudinal section of the device according to the second option. Figure b shows a top view of the traction network and energy receiver for the third version of the device.

Стрілками на фіг.1, фіг.4, фіг.б і відповідними значками на фіг.2, фіг.3, фіг.5 позначено відносний напрямок струму у тяговій мережі. На фіг.1, фіг.4, фіг.б відповідними значками показано напрямок дії 60 магнітного потоку тягової мережі. На фіг.2 і фіг.5 пунктирними округлими лініями позначено магнітні силові лінії потоку від поперечних частин котушок, а стрілками позначено напрямок дії магнітного потоку від поздовжніх частин котушок мережі. На фіг.3 пунктирними округлими лініями показано магнітні силові лінії потоку від поздовжніх частин котушок мережі.The arrows in Fig. 1, Fig. 4, Fig. b and the corresponding icons in Fig. 2, Fig. 3, Fig. 5 indicate the relative direction of the current in the traction network. In Fig. 1, Fig. 4, Fig. b, the direction of action 60 of the magnetic flux of the traction network is shown by the corresponding icons. In Fig. 2 and Fig. 5, dashed rounded lines indicate magnetic flux lines from the transverse parts of the coils, and arrows indicate the direction of action of the magnetic flux from the longitudinal parts of the network coils. Figure 3 shows the magnetic lines of force of the flow from the longitudinal parts of the coils of the network with dotted rounded lines.

Пристрій для передачі електромагнітної енергії безконтактному електровозу за першим варіантом має у бо своєму складі тягову мережу (фіг.1) із прямокутних котушок 1, що сформовані відповідним чином із прямого 2 та зворотного З кабелів мережі. Довжина Б, усіх котушок однакова. Котушки мережі можуть бути одновитковими і багатовитковими. На фіг.1 показано одновиткові котушки.The device for transmitting electromagnetic energy to a non-contact electric locomotive according to the first variant has a traction network (Fig. 1) made of rectangular coils 1, formed accordingly from the direct 2 and return cables of the network. The length of B, all coils are the same. Network coils can be single-turn or multi-turn. Figure 1 shows single-turn coils.

Енергоприймач (фіг.1, низ; фіг.2) по довжині складається з двох пар 4 і 5 секцій, кожна з яких має магнітопровід б, зроблений з фериту. В пазах 7 магнітопроводів секцій розміщені витки обмоток 8, причому витки обмоток сусідніх секцій з'єднані між собою послідовно-зустрічне (на фіг.1, фіг.4, фіг.б показано по одному витку обмоток секцій). З'єднані між собою обмотки секцій складають обмотку енергоприймача.The power receiver (Fig. 1, bottom; Fig. 2) along its length consists of two pairs of sections 4 and 5, each of which has a magnetic conductor b made of ferrite. The turns of the windings 8 are placed in the grooves 7 of the magnetic conductors of the sections, and the turns of the windings of the adjacent sections are connected to each other in a series-opposite manner (in Fig. 1, Fig. 4, Fig. b, one turn of the windings of the sections is shown). The connected windings of the sections make up the winding of the energy receiver.

Осі котушок тягової мережі і осі витків обмоток секцій енергоприймача орієнтовані взаємно паралельно і перпендикулярно напрямку руху електровоза. 70 Пари 4 і 5 секцій енергоприймача (фіг.1 і фіг.2) мають суміщені магнітопроводи 6, що взаємно зміщені за напрямом руху електровоза таким чином, щоб забезпечити зміщення витків обмоток пар секцій на половину довжини Б, котушки тягової мережі.The axes of the coils of the traction network and the axes of the turns of the windings of the energy receiver sections are mutually oriented parallel and perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive. 70 Pairs 4 and 5 of sections of the power receiver (Fig. 1 and Fig. 2) have combined magnetic conductors 6, which are mutually offset in the direction of movement of the electric locomotive in such a way as to ensure displacement of the turns of the windings of the pairs of sections by half the length of B, the coil of the traction network.

Магнітопроводи 6 пар 4 і 5 секцій енергоприймача (фіг.2 і фіг.3) обладнані полюсними наконечниками 9, що сприяють збільшенню магнітного потоку, охоплюючого витки обмоток секцій.Magnetic conductors 6 of pairs 4 and 5 of power receiver sections (Fig. 2 and Fig. 3) are equipped with pole tips 9, which help to increase the magnetic flux covering the windings of the sections.

Поздовжні та поперечні розміри котушок тягової мережі зроблено такими, що співпадають із відстанями між серединою щілин 10 магнітопроводів 6.The longitudinal and transverse dimensions of the coils of the traction network are made to coincide with the distances between the middle of the slots 10 of the magnetic conductors 6.

Пристрій для передачі електромагнітної енергії за другим варіантом має у своєму складі тягову мережу (фіг.4) із прямокутних котушок 1, довжину Б, яких зроблено змінною. На фіг.4 показано одновиткові котушки, довжина Б, яких уздовж мережі різна, співвідношення довжин сусідніх котушок складає 1,5.The device for transmitting electromagnetic energy according to the second variant has a traction network (Fig. 4) of rectangular coils 1, length B, which are made variable. Fig. 4 shows single-turn coils, length B, which are different along the network, the ratio of the lengths of neighboring coils is 1.5.

Енергоприймач (фіг.4 і фіг.5) по довжині складається з чотирьох секцій, що мають суміщений магнітопровід б. В пазах 7 магнітопроводу б розміщені витки 8 обмоток секцій. Зміщення сусідніх пар секцій відсутнє.The energy receiver (Fig. 4 and Fig. 5) consists of four sections along the length, which have a combined magnet wire b. In the grooves 7 of the magnetic circuit, the turns of the 8 windings of the sections are placed. There is no displacement of adjacent pairs of sections.

Поздовжні сторони котушок 1 мережі орієнтовані по серединах відповідних щілин 10 магнітопроводу 6. Осі котушок тягової мережі і осі витків обмоток секцій енергоприймача орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза.The longitudinal sides of the coils 1 of the network are oriented along the middle of the corresponding slots 10 of the magnet wire 6. The axes of the coils of the traction network and the axes of the turns of the windings of the power receiver sections are oriented perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive.

Пристрій для передачі електромагнітної енергії за третім варіантом має у своєму складі тягову мережу (фіг.б6) з прямокутних котушок 1, довжини яких Б, виконані однаковими. Енергоприймач (фіг.б) складається по « довжині з чотирьох секцій, що мають суміщений магнітопровід 6. Витки 8 обмоток секцій розміщені у пазах 7 магнітопроводу 6. Зміщення сусідніх пар секцій магнітопроводу відсутнє. Поздовжні та поперечні розміри котушок тягової мережі зроблено такими, що співпадають із відстанями між серединою щілин 10 магнітопроводу «г зо 6.The device for transmitting electromagnetic energy according to the third variant has a traction network (fig. b6) made of rectangular coils 1, the lengths of which B are identical. The energy receiver (fig. b) consists along its length of four sections having a combined magnet wire 6. The turns of the 8 windings of the sections are placed in the grooves 7 of the magnet wire 6. There is no displacement of adjacent pairs of magnet wire sections. The longitudinal and transverse dimensions of the coils of the traction network are made in such a way that they coincide with the distances between the middle of the slots 10 of the magnetic conductor "g zo 6.

Витки обмоток секцій енергоприймача з'єднані між собою послідовно-зустрічне і утворюють обмотку ісе) енергоприймача, що з'єднана через випрямляч з ємнісним накопичувачем енергії. Енергія з останнього живить Ге! двигуни електровоза.The turns of the windings of the energy receiver sections are connected to each other in series-opposite and form the winding of the energy receiver, which is connected through a rectifier to a capacitive energy storage. Energy from the latter feeds Ge! electric locomotive engines.

Пристрій для передачі електромагнітної енергії (перший варіант) працює таким чином. ме)The device for transmitting electromagnetic energy (the first variant) works as follows. me)

При увімкненні тягової мережі до джерела змінного струму високої частоти в кожній з її котушок виникає «о змінний магнітний потік, причому у сусідніх котушках просторова орієнтація потоку у кожний момент часу взаємно протилежна. Магнітний потік кожної котушки мережі охоплює через полюсні наконечники 9 та решту магнітопроводу 6 витки 8 обмоток секцій енергоприймача і викликає в них електрорушійну силу (ЕРС). Напрямок дії ЕРС сусідніх секцій протилежний, що зумовлено орієнтацією магнітного потоку котушок мережі, тому для « одержання арифметичної суми ЕРС секції, їх обмотки з'єднують послідовно-зустрічно. з с При взаємному положенні котушок тягової мережі і секцій енергоприймача, зображеному на фіг.1, фіг.2 і фіг.3, витки обмоток 8 пари 4 секцій пронизує максимальний магнітний потік і в них виникає відповідна ЕРС. ;» При цьому витки обмоток пари 5 секцій знаходяться в зоні дії протилежних за напрямком магнітних потоків, томуWhen the traction network is connected to a source of high-frequency alternating current, an alternating magnetic flux occurs in each of its coils, and in neighboring coils, the spatial orientation of the flux is mutually opposite at each moment of time. The magnetic flux of each coil of the network covers through the pole tips 9 and the rest of the magnetic conductor 6 the turns 8 of the windings of the power receiver sections and causes an electromotive force (EMF) in them. The direction of action of EMF of neighboring sections is opposite, which is determined by the orientation of the magnetic flux of the coils of the network, therefore, to obtain the arithmetic sum of the EMF of the section, their windings are connected in series-opposite fashion. With the relative position of the coils of the traction network and the sections of the energy receiver, shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3, the turns of the windings of 8 pairs of 4 sections are permeated by the maximum magnetic flux and a corresponding EMF arises in them. ;" At the same time, the turns of the windings of a pair of 5 sections are in the area of action of magnetic fluxes opposite in direction, therefore

ЕРС, що в них виникає, близька до нуля.The EMF arising in them is close to zero.

При руху електровоза магнітний потік, що пронизує витки обмоток пари 4 секцій, зменшується. ОдночасноWhen the electric locomotive moves, the magnetic flux penetrating the turns of the windings of a pair of 4 sections decreases. Simultaneously

Ге» збільшується магнітний потік, що пронизує витки обмоток пари 5 секцій. Завдяки послідовно-зустрічному з'єднанню витків обмоток усіх секцій ЕРС на виході енергоприймача залишається незмінною по амплітуді при ік будь-якому положенні енергоприймача відносно тягової мережі. У другому варіанті пристрою при взаємномуGe" increases the magnetic flux penetrating the turns of the windings of a pair of 5 sections. Due to the series-opposite connection of the turns of the winding of all sections, the EMF at the output of the power receiver remains unchanged in amplitude at any position of the power receiver relative to the traction network. In the second version of the device with mutual

Ге) положенні котушок тягової мережі і секцій енергоприймача, зображеному на фіг.4 і фіг.5, витки обмоток перших 5р двох секцій пронизує максимально можливий магнітний потік і тому в них виникає відповідна ЕРС. В той же часGe) the position of the coils of the traction network and sections of the energy receiver, shown in Fig. 4 and Fig. 5, the turns of the windings of the first 5r of the two sections permeate the maximum possible magnetic flux and therefore a corresponding EMF arises in them. At the same time

Ме. витки обмоток останніх двох секцій пронизують два однакових магнітних потоки, протилежні за напрямком. Тому ї» у витках цих секцій сумарна ЕРС близька до нуля.Me. the turns of the windings of the last two sections penetrate two identical magnetic fluxes, opposite in direction. Therefore, in the turns of these sections, the total emf is close to zero.

При руху електровоза магнітний потік, що пронизує витки обмоток перших двох секцій (фіг.4 і фіг.5) зменшується. В той же час збільшується магнітний потік, що пронизує витки обмоток останніх двох секцій енергоприймача. При цьому сумарна ЕРС на виході енергоприймача дещо змінюється за рівнем, але ніколи не досягає нуля (при показаному на фіг.1 співвідношенні довжин сторін котушок мінімальне значення ЕРС складаєWhen the electric locomotive moves, the magnetic flux penetrating the turns of the windings of the first two sections (Fig. 4 and Fig. 5) decreases. At the same time, the magnetic flux that penetrates the turns of the windings of the last two sections of the power receiver increases. At the same time, the total EMF at the output of the energy receiver changes slightly in level, but never reaches zero (with the ratio of the lengths of the sides of the coils shown in Fig. 1, the minimum EMF value is

Р» 0,6 від максимального).P" 0.6 from the maximum).

У третьому варіанті пропонованого пристрою у початковий момент часу, коли осі котушок 1 тягової мережі і осі витків 8 обмоток секцій енергоприймача (фіг.б) співпадають, обмотки секцій пронизує максимально можливий бор магнітний потік. На виході обмотки енергоприймача, що складається з обмоток окремих секцій, виникає відповідна ЕРС, що зумовлює накопичення електричної енергії в ємнісному накопичувачі, встановленому на електровозі. При накопиченні енергії, достатньої для роботи двигунів, електровоз починає рухатись. При зміщенні електровоза відносно початкового положення на половину ширини котушок мережі, витки обмоток кожної секції енергоприймача пронизують два однакових за рівнем і протилежних за напрямком магнітних 65 потоки. ЕРС на виході обмотки енергоприймача у цьому випадку близька до нуля, але електровоз буде рухатися завдяки енергії, накопиченої в конденсаторах накопичувача.In the third version of the proposed device, at the initial moment when the axes of the coils 1 of the traction network and the axes of the turns 8 of the windings of the energy receiver sections (fig. b) coincide, the maximum possible magnetic flux permeates the windings of the sections. At the output of the winding of the energy receiver, which consists of the windings of individual sections, a corresponding emf occurs, which causes the accumulation of electrical energy in the capacitive storage device installed on the electric locomotive. When enough energy is accumulated for the engines to work, the electric locomotive starts moving. When the electric locomotive is moved relative to the initial position by half the width of the coils of the network, the turns of the windings of each section of the energy receiver penetrate two magnetic fluxes of the same level and opposite in direction. In this case, the EMF at the output of the energy receiver winding is close to zero, but the electric locomotive will move thanks to the energy stored in the storage capacitors.

При подальшому руху електровоза змінюється положення витків обмотки секцій енергоприймача відносно котушок тягової мережі і на виході обмотки енергоприймача знову виникає ЕРС, що живить накопичувач. Таким чином, забезпечується безперервний рух електровоза.During the further movement of the electric locomotive, the position of the turns of the windings of the power receiver sections changes relative to the coils of the traction network, and at the output of the power receiver winding, an EMF that feeds the accumulator again occurs. Thus, continuous movement of the electric locomotive is ensured.

Завдяки орієнтації вісей котушок тягової мережі і витків обмоток секцій енергоприймача перпендикулярно напрямку руху електровоза зменшується довжина магнітних силових ліній потока взаємоіндукції тягової мережі, що приводить до збільшення взаємної індуктивності останньої з обмотками секцій енергоприймача і зменшення висоти енергоприймача порівняно з прототипом.Due to the orientation of the axes of the coils of the traction network and the turns of the windings of the power receiver sections perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive, the length of the magnetic lines of force of the mutual induction flow of the traction network is reduced, which leads to an increase in the mutual inductance of the latter with the windings of the power receiver sections and a decrease in the height of the power receiver compared to the prototype.

Створення котушок тягової мережі прямокутними, відповідним чином сформованих з прямого та зворотного 70 кабелів мережі, спрощує конструкцію котушок і процес їх виготовлення, а також виключає витрати провідникового матеріалу на міжкотушкові з'єднання. Крім того, пропонована конструкція тягової мережі у випадку багатовиткових котушок дає змогу з'єднувати витки котушок послідовно або паралельно.The creation of coils of the traction network rectangular, appropriately formed from the direct and reverse 70 network cables, simplifies the design of the coils and the process of their manufacture, and also eliminates the cost of conductor material for inter-coil connections. In addition, the proposed construction of the traction network in the case of multi-turn coils makes it possible to connect the turns of the coils in series or in parallel.

Вибір числа секцій енергоприймача парним зменшує пульсацію рівня ЕРС в обмотці енергоприймача.Selecting the number of power receiver sections in pairs reduces the pulsation of the EMF level in the power receiver winding.

Завдяки тому, що енергоприймач має у своєму складі не менше чотирьох секцій, збільшується його /5 взаємоїндуктивність з тяговою мережею за рахунок дії більшої кількості поперечних сторін котушок мережі.Due to the fact that the power receiver has at least four sections, its /5 mutual inductance with the traction network increases due to the action of a larger number of transverse sides of the network coils.

Також при цьому зменшується ЕРС, яка виникає у сторонніх контурах, що підвищує рівень безпеки безконтактного електровоза. Крім того, зростає надійність роботи електровоза, тому що при пошкодженні будь-якої секції працездатність електровоза забезпечить решта секцій енергоприймача. нт -8 : пл пен 7 ншшщш | Ще тетоюю С я т е бAlso, at the same time, the EMF that occurs in extraneous circuits decreases, which increases the safety level of the contactless electric locomotive. In addition, the reliability of the operation of the electric locomotive increases, because if any section is damaged, the operation of the electric locomotive will be ensured by the remaining sections of the power receiver. nt -8 : pl pen 7 nshshshsh | I'm still my aunt

А А от з офе ві я « віAnd A ot z ofe vi i « vi

Фіг. 1 » т , 10Fig. 1 » t , 10

ПО АГА ОО. . пк як й - і що вв. | стеве ва; ве: Їеехі ра со ст и 2 ср т ЗPO AGA LLC. . pk as and - and that vv. | steve va; ve: Yeehi ra so st i 2 sr t Z

ПКТ повен ве ння еко свиPKT is responsible for eco-development

С ШЕ ОВУ, 4 Ге)S SHE OVU, 4 Ge)

Фіг. 72 (є) по Б-Б -х 109 анг еи з Те тт 8Fig. 72 (is) according to B-B -x 109 English with Te tt 8

Мо есMo es

Фіг. З -о 1 ч то 7 | ші с у ч Напрям руху "» електровоза 8 т-От ГИ в в з те Де ейе аFig. From 1:00 p.m. to 7:00 p.m si s u h Direction of movement "» electric locomotive 8 t-Ot GI v v z te Where eye a

ІїYii

Ф 5F 5

Фіг 4 се) й 7 се) по В-В 10Figs 4 se) and 7 se) along B-B 10

Ге») 20 кос І! «а і іі ІІ я зелене при си я ЗАТ. КвGe") 20 kos I! "a and ii II I green at si I CJSC. Sq

Т» ОВ ОНИ оT» OV THEY o

Фіг. З роя тот сви 2 І з тFig. Z roya tot svi 2 I z t

Р шо ;R sho ;

Напрям руху електровоза г ее : 60 Ї оThe direction of movement of the electric locomotive is: 60 Y o

Фіг. бFig. b

Claims (2)

Формула винаходу б5The formula of the invention b5 1. Пристрій для передачі електромагнітної енергії безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки тягової мережі та енергоприймач з окремих секцій, витки обмоток яких з'єднані між собою послідовно-зустрічно, який відрізняється тим, що котушки тягової мережі сформовані із прямого та зворотного кабелів мережі, кожна у формі прямокутника, причому по довжині котушки Виконані однаковими, а осі котушок і обмоток секцій енергоприймача орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза; число секцій енергоприймача прийнято парним, не меншим чотирьох, а витки обмоток сусідніх пар секцій виконано взаємно зміщеними за напрямком руху електровоза на половину довжини котушки мережі.1. A device for transmitting electromagnetic energy to a non-contact electric locomotive, which consists of spatially distributed, interconnected coils of the traction network and an energy receiver from separate sections, the windings of which are connected to each other in a series-opposite manner, which differs in that the coils of the traction network networks are formed from forward and reverse network cables, each in the shape of a rectangle, and the length of the coils are identical, and the axes of the coils and windings of the energy receiver sections are oriented perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive; the number of sections of the energy receiver is taken as even, not less than four, and the turns of the windings of adjacent pairs of sections are made mutually offset in the direction of movement of the electric locomotive by half the length of the network coil. 2. Пристрій для передачі електромагнітної енергії безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки тягової мережі та енергоприймач з окремих секцій, витки 70 обмоток яких з'єднані між собою послідовно-зустрічно, який відрізняється тим, що котушки тягової мережі сформовані із прямого та зворотного кабелів мережі, кожна у формі прямокутника, причому довжина котушок уздовж мережі виконана різною; вісі котушок мережі і витки обмоток секцій енергоприймача орієнтовані перпендикулярно напрямку руху електровоза, а число секцій енергоприймача прийнято парним, не меншим чотирьох.2. A device for transmitting electromagnetic energy to a non-contact electric locomotive, which includes spatially distributed, interconnected coils of the traction network and an energy receiver from separate sections, the turns of 70 windings of which are connected in series-opposite fashion, which is characterized by the fact that the coils the traction network is formed from the forward and reverse cables of the network, each in the shape of a rectangle, and the length of the coils along the network is different; the axes of the coils of the network and the turns of the windings of the energy receiver sections are oriented perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive, and the number of energy receiver sections is taken to be even, not less than four. З. Пристрій для передачі електромагнітної енергії безконтактному електровозу, до складу якого входять просторово розподілені, з'єднані між собою котушки тягової мережі та енергоприймач з окремих секцій, витки обмоток яких з'єднані між собою послідовно-зустрічно, який відрізняється тим, що котушки тягової мережі сформовані із прямого та зворотного кабелів мережі, кожна у формі прямокутника, причому за довжиною котушки зроблені однаковими; осі котушок мережі і витки обмоток секцій енергоприймача орієнтовані 2о перпендикулярно напрямку руху електровоза; число секцій енергоприймача прийнято не меншим чотирьох, а обмотку енергоприймача виконано з'єднаною за допомогою випрямляча з ємнісним накопичувачем енергії. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2004, М 9, 15.09.2004. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ов науки України. « « (Се) (о) (о) (Се)C. A device for transmitting electromagnetic energy to a non-contact electric locomotive, which consists of spatially distributed, interconnected coils of the traction network and an energy receiver from separate sections, the windings of which are connected to each other in a series-opposite manner, which is distinguished by the fact that the coils of the traction network networks are formed from forward and reverse network cables, each in the shape of a rectangle, and the coils are made the same in length; the axes of the coils of the network and the turns of the windings of the energy receiver sections are oriented 2o perpendicular to the direction of movement of the electric locomotive; the number of sections of the energy receiver is taken to be at least four, and the winding of the energy receiver is connected by means of a rectifier to a capacitive energy storage. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2004, M 9, 15.09.2004. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. « « (Se) (o) (o) (Se) - . и? (о) се) се) (о) с» 60 б5- and? (o) se) se) (o) s» 60 b5
UA20031211833A 2003-12-18 2003-12-18 Device for transfer of electromagnetic energy to noncontact electric locomotive (variants) UA69964C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031211833A UA69964C2 (en) 2003-12-18 2003-12-18 Device for transfer of electromagnetic energy to noncontact electric locomotive (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA20031211833A UA69964C2 (en) 2003-12-18 2003-12-18 Device for transfer of electromagnetic energy to noncontact electric locomotive (variants)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
UA69964A true UA69964A (en) 2004-09-15
UA69964C2 UA69964C2 (en) 2006-12-15

Family

ID=34513011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA20031211833A UA69964C2 (en) 2003-12-18 2003-12-18 Device for transfer of electromagnetic energy to noncontact electric locomotive (variants)

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA69964C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
UA69964C2 (en) 2006-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10946749B2 (en) Movable power coupling and a robot with movable power coupling
JP2020004990A (en) Induction power transmission device
CN102341871B (en) System having vehicles
CN101834511B (en) Planar transverse magnetic flux switch flux linkage permanent magnet linear motor
US4509109A (en) Electronically controlled coil assembly
TW591856B (en) Integrated system of non-contact power feed device and permanent magnet-excited transverse flux linear motor
CN107275053B (en) Electrical converter and electrical system
UA69964A (en) Device for transfer of electromagnetic energy to contactless electric locomotive (variants)
US20250206169A1 (en) Inductive charging device for a vehicle
CN104106204B (en) Coupling devices for multiphase converters
KR100995705B1 (en) 2-phase lateral flux linear motor
JP2025083356A (en) Secondary Coil Topology
EP0196341B1 (en) Electronically controlled coil assembly
RU2268543C1 (en) Linear asynchronous engine
NL2031211B1 (en) Linear reluctance motor
KR102858440B1 (en) Filter apparatus and steering control system including the same
US20190374867A1 (en) Coil arrangement and model car having such coil arrangement
BG99302U (en) ELECTROMAGNETIC ELEMENT
RU2158052C1 (en) Electrical machine multiphase winding
RU1809508C (en) Linear cylindrical induction electric motor
SU1166232A1 (en) Linear polyphase motor
SU828200A1 (en) Transformer sensor with movable armature
SU1169099A1 (en) Linear synchronous electric motor
SU433603A1 (en)
RU2001109799A (en) LINEAR ASYNCHRONOUS MOTOR