УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Устройство для электроснабжения пассажирского вагона
Область техники
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам электроснабжения пассажирских вагонов
Уровень техники
Известны устройства для электроснабжения пассажирского вагона, содержащие трехфазный генератор тока с приводом от колесной пары вагона, мостовой выпрямитель и стабилизатор напряжения 1,2.
Наиболее близким из известных устройств к предлагаемому является устройство для электроснабжения пассажирского вагона 2.
Указанное устройство содержит генератор с приводом от колесной пары вагона. Трехфазная обмотка генератора соединена с входами неуправляемого мостового выпрямителя. Минусовой выход неуправляемого мостового выпрямителя соединен с минусовыми шинами формирователя сигналов рассогласования и потребителей вагона и первым выводом обмотки возбуждения генератора, второй вывод которой соединен через усилитель мощности с выходом формирователя сигналов рассогласования, положительная клемма которого соединена с плюсовым выходом неуправляемого мостового выпрямителя и плюсовой шиной потребителей вагона.
Недостатком данного устройства для электроснабжения пассажирского вагона является наличие гальванической связи цепей питания обмотки возбуждения генератора и устройства регулирования тока возбуждения с нагрузками, в числе которых есть полупроводниковые преобразователи и двигатели, что приводит к импульсным помехам на входе блока управления током возбуждения (из-за переходных процессов в цепях нагрузок) и, как следствие, приводит к снижению надежности всей системы электроснабжения.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания устройства для электроснабжения пассажирского вагона, конструкция которого позволяет повысить надежность системы электроснабжения.
МПКВбОЬ 1/10,1/12
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для электроснабжения пассажирского вагона, содержащем связанный с колесной парой генератор с обмоткой возбуждения и силовой трехфазной обмоткой, которая соединена с силовым выпрямителем, к выходам которого подключена нагрузка. блок управления током возбуждения генератора, содержащий усилитель мощности и формирователь сигналов рассогласования, выход которого подключен к входу усилителя мощности, выход усилителя мощности подключен к одному из выводов обмотки возбуждения, а другие входы усилителя мощности подключены к фазным выводам силовой обмотки генератора, согласно полезной модели в блок управления током возбуждения генератора дополнительно введен мостовой выпрямитель, входы которого подключены к фазным выводам силовой обмотки генератора, минусовой выход подключен к второму выводу обмотки возбуждения и к одному из входов формирователя сигналов рассогласования, а плюсовой выход к второму входу формирователя сигналов рассогласования.
Введение дополнительного мостового выпрямителя позволяет уменьшить помехи, поступающие на вход блока управления током возбуждения генератора, за счет гальванической развязки обмотки возбуждения и блока управления током возбуждения генератора и, тем самым, достичь решения поставленной задачи, заключающейся в повышении надежности системы электроснабжения в целом.
Краткое описание чертежей.
На фиг. представлена функциональная схема предложенного устройства.
Позициями на фиг. обозначены :
1- трехфазный генератор переменного тока с приводом от колесной пары (подвагонный генератор);
1.1, 1.2 - обмотка возбуждения и трехфазная обмотка генератора 1 соответственно;
2- силовой выпрямитель;
3- диод;
4- блок управления током возбуждения;
5- мостовой выпрямитель;
6- усилитель мощности;
7- формирователь сигналов рассогласования (управляемый генератор импульсов);
8- потребители вагона;
Лучший вариант конструкции устройства.
Устройство содержит генератор трехфазного тока 1, якорь которого кинематически связан с колесной парой вагона, силовой выпрямитель 2 и блок управления током возбуждения 4 генератора 1, в состав которого входят мостовой выпрямитель 5, усилитель мощности 6 и формирователь сигналов рассогласования 7. Трехфазная (статорная) обмотка 1.2 генератора 1 соединена с входами силового выпрямителя 2, мостового выпрямителя 5 и входами усилителя мощности 6. Выход усилителя мощности 6 соединен с одним из выводов обмотки возбуждения 1.1, второй вывод которой соединен с минусовым выходом мостового выпрямителя 5 и входом формирователя сигналов рассогласования 7, а плюсовой выход мостового выпрямителя 5 соединен с вторым входом формирователя сигналов рассогласования 7, выход которого соединен с входом усилителя мощности 6. Обмотка возбуждения 1.1 запгунтирована диодом 3. Выходы силового выпрямителя 2 соединены с шинами питания потребителей вагона 8.
Работа устройства.
Устройство работает следующим образом.
При движении вагона вращение его колес передается через привод на якорь генератора 1. В статорной обмотке 1.2 индуцируется трехфазное напряжение. Это напряжение подается на силовой выпрямитель 2, обеспечивающий выпрямленным напряжением потребители вагона 8, и на мостовой выпрямитель 5. В зависимости от напряжения на выходах мостового выпрямителя 5 блока управления током возбуждения 4 генератора 1 формирователь сигналов рассогласования 7 изменяет режим работы усилителя мощности 6. При этом меняется величина тока через обмотку возбуждения 1.1 и, соответственно, стабилизируется величина напряжения на выходе трехфазной обмотки 1.2, на выходе силового выпрямителя 2 и на. нагрузке потребителей вагона 8.
Так, при увеличении скорости движения вагона частота следования импульсов формирователя сигналов рассогласования 7 уменьшается. При этом режим работы усилителя мощности 6 изменяется таким образом, что приводит к уменьшению среднего значения тока через обмотку возбуждения 1.1, отсюда уменьшается величина магнитного поля генератора 1 и, как следствие, уменьшается ЭДС, наводимая в статорной обмотке 1.2. В свою очередь, уменьшение напряжения на выходе обмотке 1.2 приводит к стабилизации напряжения на выходе силового 2 и мостового 5 выпрямителей. При замедлении движения вагона процесс стабилизации идет в обратном порядке. Для исключения всплесков
напряжения на обмотке возбуждения 1.1 последняя зашунтирована диодом 3
Из рассмотренного видно, что введение мостового выпрямителя 5 и включение его между обмоткой возбуждения 1.1 и фазными выводами трехфазной обмотки 1.2 приводит к уменьшению влияния импульсных помех на шинах питания потребителей вагона 8 и, тем самым, позволяет достичь решения поставленной задачи, заю1ючаюш;ейся в повышении надежности системы электроснабжения в целом.
Промышленная применимость.
Полезная модель разработана до уровня опытного образца. Проведены успешные испытания. Готовится серийное производство.
Источники информации.
1.Комплекс электрооборудования ЭВ 10.02.29. Техническое описание ИДНЮ 566121.013 РЭ Рига, ГП «Рижской электромашиностроительный завод, 1992 г.
2.Свидетельство РФ NO 3254 на полезную модель «Устройство для электроснабжения пассажирского вагона, МПК В 60 L 1/10,1/12, 1995 г. (прототип).