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 PDFInfo
- 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
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 60
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 3
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 18
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 241000566515 Nedra Species 0.000 description 1
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L5/00—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
- B60L5/005—Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles without mechanical contact between the collector and the power supply line
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION 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
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail 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
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)
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) |
-
2003
- 2003-12-18 UA UA20031211833A patent/UA69964C2/en unknown
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 |