СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к технике железнодорожного транспорта, а именно к автономным системам электроснабжения вагонов подвижного железнодорожного состава.
Известен подвагонный генератор с редукторно-карданным приводом закрытого типа (Терешкин Л.В. Приводы генераторов пассажирских вагонов, - М.: Транспорт, 1990, с. 23, рис. 17). В подвагонных генераторах с приводами этого типа вращение от торца шейки оси колесной пары передается через конический редуктор и карданный (приводной) вал.
Значительные габариты известного генератора не позволяют располагать редуктор, карданный вал и генератор в габаритах ширины вагона, а установка их вдоль тележки вагона, под углом 90° к оси колесной пары, т.е. одностороннее расположение генератора с приводом на тележке вагона, создает дисбаланс нагрузки на колеса при наличии большого количества предохранительных устройств в виде различных скоб и хомутов. И как следствие, снижается надежность всего устройства. Недостатками известного подвагонного генератора с редукторно-карданным приводом являются большая конструктивная сложность, большие затраты на содержание и ремонт, низкая надежность и низкий к.п.д.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является подвагонный генератор для электроснабжения пассажирских вагонов (Патент на изобретение №2094269, МПК 6 В62Д 43/00, опубликован 27.10.1997 г.), содержащий статор, выполненный с трехфазной обмоткой и прикрепленный посредством промежуточного фланца и крепежных элементов к торцу корпуса буксы, ротор, выполненный с короткозамкнутой обмоткой или постоянными магнитами и жестко связанный с приводной осью колесной пары при расположении вала в направлении указанной оси, герметичный корпус, охватывающий статор и ротор и снабженный наружной и внутренней крышками, коробкой выводов с зажимами и сальником. Причем вал ротора выполнен пустотелым с внутренней конической расточкой на конце, предназначенной для соосной посадки на переходную унифицированную гайку крепления подшипникового узла, которая имеет такую же посадочную наружную поверхность, как и вал ротора, и навинчена на шейку оси колесной пары, при этом между ступицей вала и переходной гайкой установлена призматическая шпонка.
При всех достоинствах известного подвагонного генератора следует отметить недостатки, связанные с тем, что в генераторе, консольно закрепленным на оси колесной пары, невозможно производить замену оси подшипников и ремонт колеса без полной разборки генератора, что в условиях депо эти работы являются проблемными.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является устранение недостатков прототипа, упрощение конструкции системы электроснабжения железнодорожного вагона, минимизация затрат на содержание и ремонт.
Поставленный технический результат достигается тем, что в систему электроснабжения железнодорожного вагона, содержащую раму, тележки, опору, ось колесной пары - введены синхронный генератор с ротором на постоянных магнитах, преобразователь напряжения генератора, закрепленный к раме кузова вагона и соединенный с синхронным генератором на постоянных магнитах кабелем, размещенным в металлорукаве.
На фиг. представлена конструктивная схема системы электроснабжения железнодорожного вагона, где:
1 - рама вагона;
2 - опора;
3 - синхронный генератор ротором на постоянных магнитах;
4 - преобразователь напряжения синхронного генератора;
5 - рама кузова вагона;
6 - металлорукав кабеля.
Работает система электроснабжения следующим образом.
Напряжение от синхронного генератора с ротором на постоянных магнитах 3 передается на преобразователь напряжения генератора 4 через кабель, размещенный в металлорукаве 6. Преобразователь напряжения 4 осуществляет преобразование переменного нестабилизированного напряжения от синхронного генератора с ротором на постоянных магнитах 3 в стабилизированное постоянное напряжение.
Охлаждение синхронного генератора с ротором на постоянных магнитах 3 при движении железнодорожного вагона осуществляется набегающими потоками воздуха.
Проведя анализ уровня техники по научно-техническим и патентным источникам информации, заявитель не обнаружил аналог с признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели «Система электроснабжения железнодорожного вагона».
Анализу предшествовал поиск и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели.
Выбранный прототип позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в заявляемой системе, изложенных в формуле полезной модели.
Следовательно, заявляемая полезная модель «Система электроснабжения железнодорожного вагона» соответствует критерию «новизна».
Критерий «промышленная применимость» заявляемой системы подтверждается ее потенциальной эффективностью по сравнению с прототипом.
Использование данной системы позволяет существенно сократить затраты на техобслуживание и ремонт, повысить ее надежность в эксплуатации и увеличить к.п.д.
Данная система может быть успешно использована на железных дорогах в составе железнодорожных вагонов на территории России и СНГ.