UA80963C2 - Energy-receiver of noncontact electric locomotive - Google Patents
Energy-receiver of noncontact electric locomotive Download PDFInfo
- Publication number
- UA80963C2 UA80963C2 UA20040806543A UA20040806543A UA80963C2 UA 80963 C2 UA80963 C2 UA 80963C2 UA 20040806543 A UA20040806543 A UA 20040806543A UA 20040806543 A UA20040806543 A UA 20040806543A UA 80963 C2 UA80963 C2 UA 80963C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- winding
- sides
- receiver
- energy
- limit position
- Prior art date
Links
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід має відношення до електроустаткування транспортних засобів (електровозів), в яких застосовується 2 безконтактна передача електричної енергії від тягової мережі за допомогою магнітної індукції.The invention is related to the electrical equipment of vehicles (electric locomotives), in which contactless transmission of electrical energy from the traction network using magnetic induction is used.
Відома конструкція енергоприймача електровоза з магнітопроводом, зробленим з однакових половин, які у нижній частині мають коритоподібну форму, та подовжені вертикальні бічні сторони, розташовані співвісно відповідним кабелям тягової мережі та охоплюючі їх. У нижніх частинах магнітопроводу розміщено обмотку енергоприймача із послідовно з'єднаними витками (Разработка месторождений полезньїх ископаемьх. Сб. науч. 70 трудов, 1989. - С. 83-87).The design of the power receiver of the electric locomotive is known with a magnet wire made of identical halves, which in the lower part have a trough-like shape, and elongated vertical sides, located coaxially with the corresponding cables of the traction network and covering them. In the lower parts of the magnetic circuit, the winding of the energy receiver with serially connected turns is placed (Development of mineral deposits of useful minerals. Sb. nauch. 70 truvod, 1989. - P. 83-87).
Недоліком такого енергоприймача є те, що електровоз з ним не має змоги рухатись на ділянках тягової мережі з розгалуженнями та перетинаннями кабелів мережі.The disadvantage of such a power receiver is that the electric locomotive with it cannot move on sections of the traction network with branches and crossings of network cables.
Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого винаходу є енергоприймач безконтактного електровоза |Деклараційний патент на винахід Мо 65929А ША, кл. 7 ВбОЇ 5/00. Енергоприймач безконтактного 72 електровоза) з магнітопроводом, зроблений з однакових половин, нижня частина яких має коритоподібну форму, та подовженими уверх бічними сторонами, співвісними відповідним кабелям тягової мережі і охоплюючими їх, та з розміщеною у нижній частині магнітопроводу обмоткою.Подовжені бічні сторони відокремлені від нижніх, зроблені рухомими з можливістю їх зміщення у вертикальній площині за дуговими траєкторіями і виконані з двох, вигнутих зовні по дузі і рухоме з'єднаних між собою відрізків. Рухомі бічні сторони зроблено з можливістю фіксації їх у верхньому граничному положенні, коли вони охоплюють відповідний кабель тягової мережі з проміжком, і у нижньому граничному положенні, коли верхні відрізки рухомих бічних сторін повернені у горизонтальне положення усередину нижньої частини магнітопроводу на рівні поверхні обмотки.The closest in terms of technical essence to the proposed invention is the energy receiver of a non-contact electric locomotive. 7 VbOY 5/00. The energy receiver of a non-contact 72 electric locomotive) with a magnet wire, made of identical halves, the lower part of which has a trough-like shape, and elongated side sides, coaxial with the corresponding cables of the traction network and covering them, and with a winding placed in the lower part of the magnet wire. The elongated side sides are separated from the lower , made movable with the possibility of their displacement in the vertical plane along arc trajectories and made of two segments curved outward along an arc and movably connected to each other. The movable sides are made with the possibility of fixing them in the upper limit position, when they cover the corresponding cable of the traction network with a gap, and in the lower limit position, when the upper segments of the movable sides are turned to a horizontal position inside the lower part of the magnetic conductor at the level of the winding surface.
Число витків и обмотки вибрано таким, що ділиться на ціле число / без залишку, де /л - відношення питомих взаємоіїндуктивностей тягової мережі і обмотки енергоприймача у випадках, відповідно, верхнього і нижнього с 22 граничних положень рухомих бічних сторін, причому в нижньому граничному положенні витки обмотки з'єднано Го) взаємно послідовно, а у верхньому -у 7л паралельних ланцюгів з и//л витками у кожному.The number of turns and windings is chosen such that it is divisible by the integer / without a remainder, where /l is the ratio of the specific mutual inductances of the traction network and the power receiver winding in the cases of, respectively, the upper and lower s 22 limit positions of the movable sides, and in the lower limit position of the coil windings are connected to each other in series, and in the upper one - in 7l parallel circuits with 1//l turns in each.
Недоліком такого енергоприймача є складна конструкція, що зумовлено виконанням бічних рухових сторін із двох, рухоме сполучених між собою відрізків, та порівняно мала взаємоіндуктивність тягової мережі з обмоткою енергоприймача у верхньому та у нижньому граничних положеннях рухомих бічних сторін. оThe disadvantage of such a power receiver is the complex design, which is due to the execution of the side moving sides from two movably connected segments, and the relatively small mutual inductance of the traction network with the winding of the power receiver in the upper and lower limit positions of the moving side sides. at
В основу винаходу поставлено завдання по удосконаленню енергоприймача безконтактного електровоза, в. («о якому шляхом іншого виконання окремих елементів магнітопроводу, забезпечується, при спрощенні конструкції, збільшення взаємоіндуктивності тягової мережі з обмоткою енергоприймача і, за рахунок цього, підвищується о ефективність роботи електровоза. оThe basis of the invention is the task of improving the energy receiver of a non-contact electric locomotive, v. (about which, by a different execution of individual elements of the magnetic circuit, an increase in the mutual inductance of the traction network with the winding of the energy receiver is ensured, with a simplified design, and, due to this, the efficiency of the electric locomotive is increased. o
Завдання вирішується тим, що у відомій конструкції енергоприймача безконтактного електровоза з магнітопроводом, виконаним з двох частин, нижня з яких має коритоподібну форму, верхня - утворена рухомими со бічними сторонами, які зроблені з можливістю зміщення у вертикальній площині, співвісні відповідним кабелям тягової мережі і охоплюють їх у верхньому граничному положенні з проміжком, та обмоткою, розміщеною у нижній частині магніто проводу, причому, число витків МУ обмотки вибрано таким, що ділиться без залишку на «Ф ціле число /л, де л - відношення питомих взаємо індуктивностей тягової мережі і обмотки енергоприймача у З 70 випадках, відповідно, верхнього і нижнього граничних положень рухомих бічних сторін, причому в нижньому с граничному положенні витки обмотки з'єднано взаємно послідовно, а у верхньому - у л паралельних ланцюгівThe task is solved by the fact that in the known design of the energy receiver of a contactless electric locomotive with a magnet wire made of two parts, the lower one of which has a trough-like shape, the upper one is formed by movable sides, which are made with the possibility of displacement in the vertical plane, are coaxial with the corresponding cables of the traction network and span they are in the upper limit position with a gap, and the winding is placed in the lower part of the magnet wire, and the number of turns MU of the winding is chosen such that it is divisible without a remainder by "Ф an integer /l, where l is the ratio of the specific mutual inductances of the traction network and the winding of the power receiver in 70 cases, respectively, of the upper and lower limit positions of the movable sides, and in the lower limit position, the turns of the winding are connected in series, and in the upper limit - in parallel circuits
Із» з и/л витками у кожному, згідно з винаходом, рухомі бічні сторони зроблено суцільними з полюсними наконечниками на їх верхніх кінцях, з можливістю зміни кута нахилу цих сторін до горизонталі та розміру проміжку між їх нижніми кінцями.With" with i/l turns in each, according to the invention, the movable sides are made solid with pole tips at their upper ends, with the possibility of changing the angle of inclination of these sides to the horizontal and the size of the gap between their lower ends.
На фіг.1 зображено поперечний переріз енергоприймача при верхньому граничному положенні рухомих бо бічних сторін. На фіг.2 -поперечний переріз енергоприймача при нижньому граничному положенні рухомих бічних ав | сторін.Fig. 1 shows the cross-section of the energy receiver at the upper limit position of the movable sides. Fig. 2 is a cross-section of the energy receiver at the lower limit position of the movable side av | parties
Енергоприймач безконтактного електровоза оснащено магнітопроводом, зробленим з двох частин, нижня з о яких 1 має коритоподібну форму. Обмотку 2 енергоприймача вкладено усередину нижніх частин 1. Верхні бічніThe energy receiver of a non-contact electric locomotive is equipped with a magnetic circuit made of two parts, the lower one of which 1 has a trough-like shape. Winding 2 of the energy receiver is inserted inside the lower parts 1. Upper side
Ге»! 20 сторони 3,4 відокремлено від нижньої частини 1, зроблено суцільними і, як варіант, вигнутими частково по дузі; їх верхні кінці оснащено полюсними наконечниками 5 і б, висотою п. Бічні сторони З і 4 мають змогу с» зміщуватися у вертикальній площині відносно нижньої частини 1 магнітопроводу до своїх заданих граничних положень - верхнього і нижнього.Gee! 20 sides 3,4 are separated from the lower part 1, made continuous and, as an option, curved partially in an arc; their upper ends are equipped with pole tips 5 and b, height n. Sides C and 4 are able to move c" in the vertical plane relative to the lower part 1 of the magnetic conductor to their given limit positions - upper and lower.
У верхньому граничному положенні рухомих бічних сторін 3, 4 вони охоплюють кабель 7 тягової мережі, який 29 закріплено на підвісках 8 (на фіг. 1; 2 показано одну підвіску. Проміжок 9 між площинами полюснихIn the upper limit position of the movable sides 3, 4, they cover the cable 7 of the traction network, which 29 is fixed on the suspensions 8 (in Fig. 1; 2, one suspension is shown. The gap 9 between the planes of the pole
ГФ) наконечників 5 і 6, розміром Бу, забезпечує прохід енергоприймача повз підвіски 8 тягової мережі.GF) of tips 5 and 6, size Bu, ensures the passage of the energy receiver past the suspensions 8 of the traction network.
У нижньому граничному положенні рухомі бічні сторони 3, 4 повернені верхніми кінцями з полюсними о наконечниками 5, б зовні та зроблені з можливістю зміни кута нахилу сторін ж до горизонталі і розміру проміжку Б» між їх нижніми кінцями. Розмір проміжку бо вибрано таким, що це виключає шунтування полюсними 60 наконечниками 5 і 6 магнітного потоку кабелю 7 мережі.In the lower limit position, the movable sides 3, 4 are turned by their upper ends with pole tips 5, b outside and are made with the possibility of changing the angle of inclination of the sides to the horizontal and the size of the gap B" between their lower ends. The size of the gap is chosen in such a way that it excludes shunting by pole 60 tips 5 and 6 of the magnetic flux of the network cable 7.
При роботі електровоза на ділянках тягової мережі без перетинань та розгалужень рухомі бічні сторони 3, 4 магнітопроводу займають верхнє граничне положення, в якому вони охоплюють з проміжком 6, кабель 7 тягової мережі. При цьому, завдяки введенню в конструкцію полюсних наконечників 5, 6 забезпечується достатньо висока взаємоіїндуктивність між тяговою мережею та обмоткою 2 енергоприймача, що робить бо передачу електричної енергії на електровоз більш ефективною.During the operation of the electric locomotive on sections of the traction network without intersections and branches, the movable sides 3, 4 of the magnetic circuit occupy the upper limit position, in which they cover with a gap 6, the cable 7 of the traction network. At the same time, thanks to the introduction of pole tips 5, 6 into the structure, a sufficiently high mutual inductance is ensured between the traction network and the winding 2 of the power receiver, which makes the transmission of electrical energy to the electric locomotive more efficient.
У цьому випадку, в обмотці 2 енергоприймача виникає електрорушійна сила (ЕРС)In this case, an electromotive force (EMF) occurs in winding 2 of the energy receiver
Ев З «чив ові СО) с Я . де о - кутова частота струму у тяговій мережі; - довжина магнітопроводу;Ev Z «chiv ovi SO) with I . where o is the angular frequency of the current in the traction network; - the length of the magnet wire;
Мв- число витків у одному із паралельних ланцюгів обмотки;Mv - the number of turns in one of the parallel winding chains;
Мов - питома взаємоіндуктивність тягової мережі з обмоткою (в розрахунку на один виток обмотки та на 70 одиницю довжини магнітопроводу), яка залежить від висоти й полюсних наконечників 5 і 6 та розміру проміжку Б4 між ними;Mov is the specific mutual inductance of the traction network with the winding (calculated per one turn of the winding and per 70 units of the length of the magnetic conductor), which depends on the height and pole tips 5 and 6 and the size of the gap B4 between them;
І - струм у тяговій мережі.I - current in the traction network.
У нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін 3, 4 взаємоіндуктивність між тяговою мережею і обмоткою 2 енергоприймача зменшується, але електровоз одержує можливість рухатись на ділянках з 7/5 розгалуженнями мережі та перетинаннями кабелів мережі.In the lower limit position of the movable sides 3, 4, the mutual inductance between the traction network and the winding 2 of the power receiver decreases, but the electric locomotive gets the opportunity to move on sections with 7/5 branches of the network and crossings of network cables.
ЕРС в обмотці 2 енергоприймача, у цьому випадку:EMF in winding 2 of energy receiver, in this case:
Ен ем Моно 2) де м-число витків обмотки; Мон - питома взаємоїндуктивність тягової мережі з обмоткою в нижньому граничному положенні сторін, яка залежить від величини кута с, та відстані 2 між нижніми кінцями бічних сторін.En em Mono 2) where m is the number of turns of the winding; Mon is the specific mutual inductance of the traction network with the winding in the lower limit position of the sides, which depends on the angle c and the distance 2 between the lower ends of the sides.
Для забезпечення нормальної роботи електровоза на будь-яких ділянках тягової мережі необхідно забезпечити виконання умови: Ев-Е,. Тоді з формул (1) і (2) маємо відношення: сIn order to ensure the normal operation of the electric locomotive on any sections of the traction network, it is necessary to ensure the fulfillment of the following conditions: Ev-E,. Then from formulas (1) and (2) we have the relation: p
Мов Мн. що (3) оLike Mn. that (3) Fr
Моно овMono ov
Вибором висоти п полюсних наконечників 5 і 6 та розміру проміжку Б4 між ними (у верхньому граничному положенні), величини кута нахилу рухомих бічних сторін а до горизонталі та відстані Бо між їхніми нижніми о кінцями (у нижньому граничному положенні) забезпечують відношення п, як ціле число. Це дає змогу Ге) раціонально використати витки обмотки 2 енергоприймача, а саме: в нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін витки обмотки м/н з'єднують між собою взаємно послідовно; у верхньому граничному положенні із б витків створюють п паралельно з'єднаних ланцюгів з мн/п витками у кожному. ав!By choosing the height n of the pole tips 5 and 6 and the size of the gap B4 between them (in the upper limit position), the magnitude of the angle of inclination of the movable lateral sides a to the horizontal and the distance Bo between their lower ends (in the lower limit position) provide the ratio n as a whole numeric. This allows Ge) to rationally use the turns of the winding 2 of the energy receiver, namely: in the lower limit position of the movable sides, the turns of the winding m/n are connected to each other in series; in the upper limit position, from b turns create n parallel connected chains with m/n turns in each. aw!
Величину кута нахилу о вибирають розміром від 0 до деякого максимального значення, при якому рухомі бічні частини ще не заважають електровозу рухатись на ділянках з розгалуженнями та перетинаннями кабелів со мережі; число витків обмотки м/н вибирають, виходячи з умови одержання заданої ЕРС Е,.The value of the inclination angle o is chosen from 0 to some maximum value, at which the moving side parts do not prevent the electric locomotive from moving in areas with branches and crossings of network cables; the number of turns of the m/n winding is chosen based on the condition of obtaining the given emf E,.
Завдяки виконанню рухомих бічних сторін магнітопроводу енергоприймача суцільними спрощуються його конструкція та операції переводу бічних сторін із нижнього граничного положення у верхнє. « дю Введення в конструкцію магнітопроводу полюсних наконечників 5 і б забезпечує збільшення -о взаємоіїндуктивності між тяговою мережею і обмоткою енергоприймача у верхньому граничному положенні с рухомих бічних сторін. Завдяки тому, що у нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін З і 4 :з» полюсними наконечниками слугують самі бічні сторони, а не їх відрізки, збільшується розмір взаємо індуктивності тягової мережі з обмоткою енергоприймача. (ее)Due to the fact that the movable side sides of the magnet wire of the power receiver are solid, its construction and the operations of transferring the side sides from the lower limit position to the upper one are simplified. The introduction of pole tips 5 and b into the design of the magnetic circuit provides an increase in the mutual inductance between the traction network and the winding of the power receiver in the upper limit position of the movable sides. Due to the fact that in the lower limit position of the movable lateral sides З and 4:з» the pole tips serve as the lateral sides themselves, and not their segments, the size of the mutual inductance of the traction network with the power receiver winding increases. (uh)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040806543A UA80963C2 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Energy-receiver of noncontact electric locomotive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA20040806543A UA80963C2 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Energy-receiver of noncontact electric locomotive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA80963C2 true UA80963C2 (en) | 2007-11-26 |
Family
ID=39016767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA20040806543A UA80963C2 (en) | 2004-08-04 | 2004-08-04 | Energy-receiver of noncontact electric locomotive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA80963C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-04 UA UA20040806543A patent/UA80963C2/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103918151B (en) | The reception device being suitable to receive alternating electromagnetic field is utilized to provide electric energy for vehicle | |
RU2498912C9 (en) | Inductive receipt of electric power for transport facility | |
RU2481968C2 (en) | Transmission of electric power to vehicle | |
JP6283657B2 (en) | Configuration and method for supplying electrical energy to a vehicle by magnetic induction | |
CN109435716B (en) | Three-pole magnetic coupling mechanism applied to rail transit wireless power supply system | |
GB2501482A (en) | Providing a land vehicle with electric energy by magnetic induction | |
CN106627246A (en) | Onboard control system of high-speed maglev train | |
UA80963C2 (en) | Energy-receiver of noncontact electric locomotive | |
RU2573135C1 (en) | Magnetic suspension of vehicle for combined overpass | |
CN109849698B (en) | Five-phase wireless charging magnetic coupling mechanism applied to rail transit | |
CN111106732B (en) | Linear motor and primary winding thereof | |
UA65929A (en) | Energy receiver of noncontact electric locomotive | |
KR101587126B1 (en) | Power Supply Apparatus and Power Transmission Apparatus Using Same | |
SU889498A1 (en) | Energy collector of contact-less increazed-frequency electric locomotive | |
UA61006A (en) | Energy receiver of noncontact electric locomotive | |
KR20210000880U (en) | Generating System through Interaction with auto road by Electomagnetic induction | |
KR20210001125U (en) | Generating System through Interaction with auto road by Electomagnetic induction | |
UA79861C2 (en) | Device for contactless transfer of energy to mobile object | |
UA99865C2 (en) | Power-supply system of contactless electric locomotive with energy storage |