СИСТЕМА БЕСКОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 1999 года по МПК B60L5/00 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике, в частности к электрифицированному транспорту.

Известна система бесконтактного электроснабжения транспортных средств (прототип), содержащая преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты. Выход указанного преобразователя подключен к двухпроводному короткозамкнутому фидеру, уложенному вдоль трассы движения. При этом на транспортном средстве установлен энергоприемник в виде сердечника из ферромагнитного материала с обмоткой, выводы которой соединены с входом выпрямителя, выход которого подключен к тяговым двигателям транспортного средства, что обуславливает значительные потери электроэнергии в фидере.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание системы электроснабжения транспортных средств, обеспечивающей нормальное их функционирование при токе фидера, величина которого соответствует току тяговых двигателей в длительном режиме.

Сущность изобретения заключается в том, что в описанной выше системе бесконтактного электроснабжения на транспортном средстве установлены конденсаторы, обладающие повышенной энергоемкостью на единицу объема, и дополнительный энергоприемник с выпрямителем, обеспечивающий подзаряд указанных конденсаторов в периоды работы тяговых двигателей с малой нагрузкой или в режиме выбега, и введен тиристорный регулятор постоянного тока, вход которого подключен к конденсаторам, а выход - к тяговым двигателям.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой системы бесконтактного энергоснабжения транспортных средств.

Предлагаемая система бесконтактного электроснабжения транспортных средств содержит преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты 1, выход которого подключен к короткозамкнутому фидеру 2, уложенному вдоль трассы движения, первый энергоприемник 3, выполненный в виде разомкнутого ферромагнитного сердечника с обмоткой и установленный на транспортном средстве с возможностью наведения в его обмотке электродвижущей силы переменным магнитным полем фидера, конденсатор 4, образующий резонансный колебательный контур с обмоткой первого энергоприемника, выпрямитель на диодах 5-8 фильтрующим конденсатором 9, включенный с возможностью протекания через диоды 5-8 с фильтрующим конденсатором 9, включенный с возможностью протекания через диоды 5-8 переменного тока повышенной частоты под действием ЭДС первого энергоприемника 3 и подключенный выходом к конденсатору 9 и тяговому двигателю. Дополнительно на транспортном средстве установлены второй энергоприемник 10, содержащий ферромагнитный сердечник и обмотку, конденсатор 11, образующий резонансный колебательный контур с обмоткой второго энергоприемника, выпрямитель на диодах 12-15, включенный с возможностью протекания через его диоды переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы второго энергоприемника, фильтрующий конденсатор повышенной энергоемкости 16, подключенный к выходным клеммам выпрямителя на диодах 12-15, и полупроводниковый регулятор постоянного тока 17, вход которого соединен с конденсатором 16.

Тяговый двигатель 18 с обмоткой возбуждения 19 транспортного средства подключен к выходу выпрямителя на диодах 5-8 и соединен с конденсатором 16 через полупроводниковый регулятор 17.

Действие предлагаемой системы энергоснабжения заключается в следующем.

В нормальном режиме работы при работе преобразователя 1 через короткозамкнутый фидер 2 протекает переменный ток повышенной частоты. Создаваемое им переменное магнитное поле наводит ЭДС в обмотках первого и второго энергоприемников 3 и 10. Под действием ЭДС первого энергоприемника через конденсатор 4, диоды 5, 6 или 7, 8 и конденсатор 9 протекает переменный ток повышенный частоты. При этом наличие в системе выпрямителя и конденсатора фильтра 9 обеспечивает преобразование указанного тока в постоянный и уменьшение его переменной составляющей тока в цепи нагрузки. В случае, когда собственная частота колебаний контура, образованного энергоприемником 3 и конденсатором 4, равна частоте колебаний тока через короткозамкнутый фидер 2 при наличии конденсатора 9 обеспечивает наибольшее значение тока через тяговый двигатель в установившемся режиме работы.

Наличие на транспортном средстве второго энергоприемника 10 обеспечивает протекание переменного тока повышенной частоты через конденсатор 11 и диоды выпрямителя 12, 13 или 14, 15. При этом постоянная составляющая тока на выходе выпрямителя обеспечит заряд конденсатора 16 и увеличит напряжение на нем до заданного уровня. Дальнейшее увеличение напряжения на конденсаторе 16 ограничивается потреблением энергии тяговыми двигателями через тиристорный регулятор 17.

Энергия, запасенная в конденсаторе 16, обеспечит возможность увеличения тока через тяговый двигатель в переходных режимах пуска до величины, превышающей его значение в установившемся режиме тяги.

Использованные источники
1. Заявка ЕР 0253345, A2 (INDUSTRAN CORPORATION) 20.01.88.

Изобретение относится к электрифицированному транспорту. В системе имеется преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты и короткозамкнутый фидер. На транспортном средстве установлены индуктивный энергоприемник, конденсаторы, обладающие повышенной энергоемкостью на единицу объема. Дополнительный индуктивный энергоприемник с выпрямителем обеспечивает подзаряд указанных конденсаторов в периоды работы тяговых двигателей с малой нагрузкой или в режиме выбега. Потребление энергии тяговыми двигателями осуществляется через тиристорный регулятор постоянного тока. Данная система характеризуется повышенной эксплуатационной надежностью, так как обеспечивает нормальное функционирование транспортных средств при токе фидера, величина которого соответствует току двигателей в длительном режиме. 1 ил.

Система бесконтактного электроснабжения транспортных средств, содержащая преобразователь переменного трехфазного напряжения 380 В, 50 Гц в переменный ток повышенной частоты, выход которого подключен к короткозамкнутому фидеру, уложенному вдоль трассы движения, первый энергоприемник, установленный на транспортном средстве с возможностью наведения в его обмотке на ферромагнитной сердечнике электродвижущей силы переменным магнитным полем фидера, конденсатор, образующий контур с обмоткой энергоприемника, выпрямитель с фильтрующим конденсатором, включенный с возможностью протекания по его диодам переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы первого энергоприемника и подключенный выходом к тяговому двигателю, отличающаяся тем, что на транспортном средстве дополнительно установлены второй энергоприемник с конденсатором, выпрямитель, включенный с возможностью протекания по его диодам переменного тока повышенной частоты под действием электродвижущей силы энергоприемника и снабженный на выходе фильтрующим конденсатором повышенной энергоемкости, и полупроводниковый регулятор постоянного тока, вход которого соединен с указанным конденсатором, а выход подключен к тяговому двигателю.