Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта Советский патент 1945 года по МПК B60L5/00 

Автором данного изобретения ранее была предложена система высокочастотного транспорта, при «оторой на экипажах устанавливаются настраиваемые в резонанс прие.мные контуры, воспринимающие нергию из электромагнитного поля заложенной под покрытие дороги бесконтактной тя1говой сети и потому называемые энерлоприемникаме.

Было показано, что при заданном расходе .меди на всю систему транспорта наименьшие потери получаются, когда-эта медь разделена поровну между подземной тяговой сетью и приемными контурами экипажей.

Можно полагать, что в подземной тяговой сети расходы меди будут составлять не менее нескольких десятков грамм на каждый квадратный метр энергизуемой поверхности дороги,, т.е. - в ином выражения - несколько килограммов на каждый погонный метр дороги обычной ширины.

Для обеспечения равенства весов всей :меди тяговой сети и всей меди приемных контуров .расход меди на ед:ини1цу размера приемного контура экипажей должен относиться к расходу меди на единицу размера тяговой сети, как коэфициент покрытия дороги экипажами.

Если, к примеру, коэфициент покрытия дороги равен одной сотой, то ;вес меди в каждом погонном метре приемного контура должен быть в сто раз выше веса меди в каждом погонном метре тяговой .

При малых коэфициентах покрытия точное выдерживание этого требования равенства весов может оказаться нецелесообразным. Приемный контур получится слишком тяжеловесным (больше сотни килограмм на каждый погонный метр длины контура).

Но даже приближенное удовлетворение этого требов ания требует специальной конструкции приемных контуров., которая и предлагается согласно настояшему .изобретению.

Изобретателем уже предлагалось выполнять приемный контур из трубчатого проводника. При такой конструкции полезное сечение меди равно произведению периметра сечения трубы на глубину проникновения тока в ее материале. Периметр сечения трубы приемного контура не должен превышать полюсного деления бесконтактной тяговой сети, И1наче надает коэфициент связи между приемНым контуром и тяговой сетью.

При частоте тока в тяговой сети, равной нескольким десяткам киЛОгерц, глубина проникновения тока в лгеди .может быть равна, нескольким десятьгм долям миллиметра. Диаметр трубы приемного контура может быть ие более 100-200 м,м. Таким образом полезное сечение меди приемного коитура может быть не более нескольких десятков миллиметров. Иначе говоря, полезный вес Ме|ди при трубчатой коиструкции прие.мно1го контура не будет превышать 1 кг на каждый погонный метр. Можно сделать стенки трубы более толстыми, вес ее возрастет, но это будет бесполезный вес, ибо добавоч:Ная медь не будет нагружена током.

Согласно настоящему нзобрете-нию предлагается составлять. приемный контур из ряда отдельных тонких проводничков: диал1етром 0,2--0,5 мм.

Бели выполнить конденсаторную батарею приемного контура в виде эдного сплошного блока, то для аолученйя равномерного распреде.ления тока во всех проводничках необходимо было бы И1Х точнейшиМ образом транспортировать. Кроме того при выполнении ко нденсаторной батареи в виде одного неразделенного блока будут велики потери в месте подключения проводника к батарее. Поэтому целесообразно выполнить конденсаторную батарею из многих отдельных частей, подклЕочая каждую к отдельной группе проводничков или даже к отдельному проводничку. Эти отдельные конденсаторы не обязательно должны быть расположены все в одном месте, ИХ можно разбросать по; разяым участкам приемного контура, как это показано на чертеже, поясняющем сущность данного изобретения.

Электромагнитное поле приемного контура пронизывает конденсаторы. Оно может вызывать вихревые токи в обкладках конденсаторов,

. е. добавочные потери на нагревание. Для устранения этих потерь можно несколько выносить конденсаторы из зоны наиболее интенсивного поля приемного контура.

Приемный контур, выполневный из мнорих отдельных проводничков, замкнутых каждый на свой конден сатор, представляет собой систему со многими степенями свободы. Однако связь между отдельными цепями, составляющими эту систему, относительно велика. Практически для упрощения расчетов можно рассматривать эту весьма сложную систаму как простой колебательный контур, обладающий одной единстенной резонансной частотой.

Приемный контур должен составять органическое целое со всей механической конструкцией экипаа. Поэтому изобретателю кажется наиболее целесообразным сле дующее конструктивное оформение приемного контура, которое и составляет основную сущность анного изобретения. Основная часть меди и конденсаторов наглухо заделывается в .изоляционную болочку И не снабжается никаки-ми выводами. В это «резонирующее кольцо целесообразно уместить до 90%, а может быть и выше, всей меди и всех конденсаторов. Это резонирующее кольцо будет окружать экипаж.

Резонирующее кольцо может одновременно являться и механически несущей деталью. Пластмасса, про Ш1занная медными нитями («медепластик, как ее можно назвать), :,1ожет обладать относительно высокой механической прочностью (подобно железобетону). Блоки конденсаторов могут выгля,деть наподобие утолщ-аний своеобразных узлов на общей конструкции приемного контура.

Вблизи резонирующего кольца крепится вторая часть контура, содержащая остальные 10% конденсаторов. Эта вторая часть снабжается органами настройки. Напряжение этой второй части «е связано с напряжением первой части. В случае применения высоковольтного

тягового двигателя, вторая часть может иметь несколько витков. Наоборот, при низковольтном двигателе может быть использован иолиГОНЗльный принцип - вторая часть приелшого контура снабжается несколькими разрезами, в которые последовательно включаются низковольтные конденсаторные батареи. Вторая часть приемного контура может иметь общую с резонирующим кольцом оболочку, может независимо крепиться поверх резонирующего кольца или может помещаться внутри его.

Даже при ще(Дром расходовании изоляционных 1материалов в конструкции резонирующего кольца коэфициент запол-нения его Сечения медью может быть порядка нескольких десятых. Поэтому при сеьениях меди даже -в 1000 мм- раз: ;еры сечения проводника резонирующего кольца не будут превыщать нескольких десятков миллиметров, а известно, что с уменьщением разiiepOB проводника приемного контура увеличится коэфициент взаи моиндукции между приемным конТ;ро.м и тяговой сетью.

Для лучщего использов1ания пространства можно выполнить приемный контур в виде плоского диска, чтобы все его части были по возможности ближе к бесконтактной тяговой сети. Внутреннюю часть этсто диска целесообразно оста1вить пустой, так как все равно использование меди, находящейся в этой средней части, будет невелико. Медная «начинка этого диска долж1на иметь вид плоского кольца.

На прилагаемом чертеже представлена схема предлагаемого энергопрИемника. Здесь цифрами 1...12 обозначены проводники или группы проводников резонансного кольца. Каждый такой проводник или группа присоединены к конденсатору. На чертеже показано, что все конденсаторы собраны в четыре блока. LO обозначен контур, питающий через выпрямитель В тяговый

двигатель М. L,, - переменная индуктивность настройки, служащая для регулировки скорости повозки высокочастотного транспорта.

Предмет изобретения

1.Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта, отл и чающийся тем, что ош выполнен «3 двух частей, одна из которых, содержащая основное количество меди, и конденсаторов, образует резонирующее кольцо, не имеющее «« выводов, ни органов настройки, а вторая часть, содержащая .меньщую часть меди и кюнденсаторов, снабжена органа.ми настройки « от этой.второй части отбирается мощность на питание тяговых электродвигателей.

2.Энергоприемник по п. 1, о тл и ч а ю щ и i с я тем, что резонир)ющее кольцо выполнено из многих изолированных один от другого тонких проводников, присоедиияе,гых индивидуально или гр}ипами к отдельным конденсаторам.

3.Энергоприсмник по п. 2, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что конденсаторы резонирующего кольца сгруппированы в несколько блоков, размещенных в разных местах резонирующего кольца.

4.Энергоприемник по п. 3, о тл и ч а ю щ и ii с я тем, что для Зменьщеиия потерь кондеисаторные блоки вынесены из зоны действия наиболее интенсивной части электром.агнитного поля резонирующего кольца.

5.Энергоприемник по п. п. 1-4, отличающийся тем, что все отдельные проводники и конденсаторы наглухо. за деланы в пластмассу, образуя блок, могущий служить частью механической конструкции

ПОВО31КИ.

6.Энергоприемник по п. п. 1-5, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что резонирующее кольцо выполнено в виде плосксго Диска или плоского кольца.

S

11