УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА Российский патент 1998 года по МПК B60L1/00 

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

Известны устройства электроснабжения железнодорожных вагонов, содержащие генератор переменного тока с приводом от оси колесной пары вагона, силовой трехфазный выпрямитель, аккумуляторную батарею [1, 2].

Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому техническому решению из известных является устройство для электроснабжения железнодорожных вагонов [2].

Известное устройство для электроснабжения содержит генератор переменного тока с выпрямителем, подключенным к шинам вагона, реле частоты генератора, вольтодобавочный зарядный преобразователь, включенный последовательно с выпрямителем, аккумуляторную батарею, которая через переключатель, к входу которого подключены контакты реле частоты, соединена с помощью размыкающего контакта с шиной вагона, а с помощью замыкающего контакта с выходом вольтодобавочного зарядного преобразователя, электромагнитных контакторов, замыкающие контакты которых подключены между потребителями вагона и шинами вагона. Разрешение на включение части потребителей вагона только при работе генератора и при достижении им скорости, на которой возможна его номинальная загрузка, вызвана тем, что аккумуляторная батарея при неработающем генераторе не может обеспечить питание всех потребителей вагона.

Недостатком данного устройства является недостаточная надежность электромагнитных контакторов, их малая долговечность, а также наличие больших коммутационных всплесков напряжения на шинах вагона при отключении мощных потребителей, особенно электродвигательной нагрузки, например двигателя вентилятора.

В основу изобретения поставлена задача создания устройства питания потребителей вагона, конструкция которого позволяет уменьшить величину токов при включении и выключении потребителей вагона, требующих больших токов потребления.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве питания потребителей пассажирского вагона, содержащем трехфазный генератор переменного тока с приводом от оси колесной пары и реле частоты генератора, трехфазный выпрямитель, аккумуляторную батарею, подключенную к силовому трехфазному выпрямителю через размыкающие контакты переключателя аккумуляторной батареи, а через разомкнутые контакты соединенную последовательно с выходом вольтодобавочного зарядного преобразователя, и потребители вагона, подключенные к силовому трехфазному выпрямителю через контакты контактора постоянного тока, согласно изобретению, часть потребителей подключена к трем фазам генератора переменного тока через тиристорный выпрямитель, в цепь управления которого включены контакты реле частоты генератора.

Введение тиристорного выпрямителя позволяет обеспечить переключение части потребителей вагона, требующих больших токов потребления, и тем самым достичь решения поставленной задачи, заключающейся в ограничении токов переключения потребителей вагона.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит 1 - генератор переменного тока, 2 - реле частоты генератора, 2.1, 2.2 - контакты реле частоты генератора, 3 - силовой трехфазный выпрямитель, 4 - тиристорный выпрямитель, 5 - контактор постоянного тока, 5.1 - контакты контактора, 6 - выключатель, 7, 8 - потребители вагона, 9 - вольтодобавочный зарядный преобразователь, 10 - переключатель аккумуляторной батареи, 10.1, 10.2 - контакты переключателя, 11 - аккумуляторную батарею, 12 - переключатель контактора.

Устройство содержит генератор переменного тока 1, реле частоты 2 с контактами 2.1, 2.2, силовой трехфазный выпрямитель 3, тиристорный выпрямитель 4, контактор 5, контакты контактора 5.1, переключатель 6, потребители 7 и 8, вольтодобавочный зарядный преобразователь 9, переключатель аккумуляторной батареи 10, аккумулятор 11 и переключатель контактора 12. Выход трехфазного выпрямителя 3 соединен с маломощными потребителями вагона 7 через контакты 5.1 контактора 5, а аккумуляторная батарея 11 соединена с выходом силового трехфазного выпрямителя 3 через контакты 10.1 переключателя аккумуляторной батареи 10 с вольтодобавочным зарядным преобразователем 9 через контакты 10.2. Потребители вагона 8, требующие больших токов потребления через тиристорный выпрямитель 4, соединены с выходом генератора переменного тока 1.

В цепь управления тиристорного выпрямителя 4 включены контакты 2.2 реле частоты генератора 2 и переключатель 6, а вторая пара контактов 2.1 соединена с переключателем аккумуляторной батареи 10.

Устройство работает следующим образом.

При движении поезда основным источником электроэнергии является генератор переменного тока 1, который приводится во вращение от оси колесной пары вагона. Электроэнергия подается потребителям 7 от генератора 1 при скорости движения поезда более 30 - 40 км/ч через силовой трехфазный выпрямитель 3. При меньших скоростях движения поезда и на остановках потребители 7 питаются от аккумуляторной батареи 11, которая подключается к шинам вагона через переключатель аккумуляторной батареи 10. Потребители вагона 8, требующие больших токов потребления, питаются от генератора переменного тока 1, которые подключены к нему непосредственно через тиристорный выпрямитель 4. Тиристорный выпрямитель 4 включается в рабочее состояние при срабатывании реле частоты генератора 2, при это в цепи управления тиристорного выпрямителя 4 замыкаются контакты 2.2 реле, а также включением последовательно соединенным с ними переключателя 6.

Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в изобретении позволяет по сравнению с прототипом решить проблему, позволяющую обеспечить переключение части потребителей вагона, требующих больших токов потребления, и тем самым достичь решения поставленной задачи, заключающейся в ограничении токов переключения потребителей вагона и увеличить надежность электромагнитных контакторов.

Разработан опытный образец и проведены предварительные испытания.

Изобретение предназначено для питания потребителей пассажирского вагона. Устройство содержит генератор переменного тока, коммутационно-выпрямительное устройство, потребители вагона. Потребители вагона, требующие больших токов потребления, соединены с генератором переменного тока через коммутационно-выпрямительное устройство. Такая конструкция позволяет ограничить токи переключения потребителей вагона. 1 ил.

Устройство питания потребителей пассажирского вагона, содержащее трехфазный генератор переменного тока с приводом от оси колесной пары и реле частоты генератора, трехфазный выпрямитель, аккумуляторную батарею, подключенную к силовому трехфазному выпрямителю через переключатель аккумуляторной батареи, и потребители вагона, подключенные к силовому трехфазному выпрямителю через контакты контактора постоянного тока, отличающееся тем, что часть потребителей подключены непосредственно к трем фазам генератора переменного тока через тиристорный выпрямитель, в цепь управления которого включены контакты реле частоты генератора.