УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА

Область техники
Полезная модель относиться к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам электроснабжения железнодорожных вагонов. Уровень техники
Известно устройство электрооборудования пассажирских вагонов [1], содержащее трехфазный генератор с силовой обмоткой и обмоткой возбуждения, имеющий привод от оси колесной пары вагона, фазы которого подключены к входу силового мостового выпрямителя, установленного на радиаторе, и выход которого соединен параллельно с аккумуляторной батареей, фазы генератора и выходы силового мостового выпрямителя и аккумуляторной батареи подключены к входам регулятора напряжения генератора, выход которого подключен к обмотке возбуждения генератора, при этом он имеет дополнительный выход реле частоты генератора, а потребители вагона подключены к мостовому выпрямителю через контакты контакторов постоянного тока, цепи управления которых подключены через замыкающие контакты аппаратуры управления потребителями вагона.
Недостатком данного устройства является недостаточная надежность электромагнитных контакторов постоянного тока, их малая долговечность, при коммутации потребителей вагона большой мощности, например, электрокалориферов и электронагревателей системы кондиционирования воздуха.
Сущность полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача создания устройства электропитания потребителей пассажирского вагона, конструкция которого позволяет обеспечивать бесконтактную коммутацию мощных потребителей вагона, которые питаются только от трехфазного генератора, что обеспечит надежность их работы и уменьшит габариты и массу коммутационной аппаратуры.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве электропитания потребителей пассажирского вагона [1], содержащем трехфазный генератор с силовой обмоткой и обмоткой возбуждения, имеющий привод от оси колесной пары вагона, фазы которого подключены к входу силового мостового выпрямителя, установленного на радиаторе, и выход которого соединен параллельно с аккумуляторной батареей, фазы генератора и выходы силового мостового выпрямителя и аккумуляторной батареи подключены к входам регулятора напряжения генератора, выход которого подключен к обмотке возбуждения генератора, при этом он имеет дополнительный выход, в виде замыкающего контакта реле частоты генератора, а потребители вагона подключены к выходу силового мостового выпрямителя, через замыкающие контакты электромагнитных контакторов постоянного тока, цепи управления которых подключены через замыкающие контакты аппаратуры управления потребителями вагона, согласно полезной модели часть потребителей вагона подключены к фазам генератора через мостовые управляемые выпрямители, в цепи управления которых включены последовательно соответствующие замыкающие контакты аппаратуры управления потребителями вагона и реле частоты регулятора напряжения генератора.
Кроме этого мостовые управляемые выпрямители выполнены в виде однокорпусных модулей, установленных на радиаторе силового мостового выпрямителя.
Краткое описание чертежа
На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Позициями на фиг.1 обозначены:
1 - трехфазный генератор;
2 - силовая обмотка генератора 1;
3 - обмотка возбуждения генератора 1;
4 - силовой мостовой выпрямитель;
5 - радиатор силового мостового выпрямителя 4;
6 - аккумуляторная батарея;
7 - регулятор напряжения генератора 1;
8 - замыкающий контакт реле частоты регулятора напряжения 7 генератора 1;
9, 12 - потребители вагона;
10 - электромагнитные контакторы постоянного тока;
11 - аппаратура управления потребителями вагона;
13 - мостовой управляемый выпрямитель.
Лучший вариант осуществления
Устройство питания потребителей пассажирского вагона содержит трехфазный генератор 1 с силовой обмоткой 2 и обмоткой возбуждения 3, имеющий привод от оси колесной пары вагона, фазы которого подключены к входу силового мостового выпрямителя 4, который установлен на радиаторе 5, и выход которого соединен параллельно с аккумуляторной батареей 6. Фазы генератора 1 и выходы силового мостового выпрямителя 4 и аккумуляторной батареи 6 подключены к выходам регулятора напряжения 7
генератора 1, выход которого подключен к обмотке возбуждения 3 генератора 1. При этом он имеет дополнительный выход в виде замыкающего контакта реле частоты 8 регулятора напряжения 7 генератора 1. Потребители вагона 9 подключены через замыкающие контакты электромагнитных контакторов постоянного тока 10, цепи управления которых подключены через замыкающие контакты аппаратуры управления вагонными потребителями 11. При этом потребители вагона 12 подключены к фазам генератора 1 через мостовые управляемые выпрямители 13, в цепи управления которых включены последовательно соответствующие замыкающие контакты аппаратуры управления потребителями вагона 11 и замыкающие контакты реле частоты 8 регулятора напряжения 7 генератора 1.
Мостовые управляемые выпрямители 13 выполнены в виде однокорпусных модулей, установленных на радиаторе 5 силового мостового выпрямителя 4.
Введение бесконтактного управления отдельных потребителей вагона с помощью мостовых управляемых выпрямителей, а также выполнение их в виде однокорпусных модулей, установленных на радиаторе силового мостового выпрямителя, позволяет повысить надежность работы и уменьшить габариты и массу устройства.
Работа устройства
Устройство работает следующим образом: при движении поезда основным источником электроэнергии (для потребителей вагона 9, 12) являются трехфазный генератор 1 с силовой обмоткой 2 и обмоткой возбуждения 3, который приводиться во вращение от колесной пары вагона. Электроэнергия подается потребителям вагона 9, 12 от генератора 1 при скорости движения более 30...40 км\ч через силовой мостовой выпрямитель 4, установленный на радиаторе 5. При меньших скоростях
движения поезда и на остановках потребители вагона 9 питаются от аккумуляторной батареи 6, которая подключена параллельно силовому мостовому выпрямителю 4 через замыкающие контакты электромагнитных контакторов 10, цепи управления которых при необходимости замыкаются через соответствующие замыкающие контакты аппаратуры управления вагонными потребителями 11.
Потребители вагона 12 большой мощности, которые не могут питаться от аккумуляторной батареи 6, питаются только от генератора 1 через мостовые управляемые выпрямители 13 при замыкании замыкающих контактов аппаратуры управления вагонными потребителями 11, при этом дополнительным условием их включения является замыкание замыкающего контакта реле частоты 8 регулятора напряжения 7 генератора 1, который срабатывает при увеличении скорости вращения генератора 1 выше 30...40 км/ч, т.е когда он способен работать с номинальной нагрузкой.
Выполнение мостовых управляемых выпрямителей 13 в виде однокорпусных модулей и установка их на радиаторе 5 мостового выпрямителя 4 позволяет уменьшить габариты устройства за счет исключения необходимости установки дополнительных радиаторов для мостовых управляемых выпрямителей 13, т.к. при их установке на радиаторе 5 силового мостового выпрямителя 4 и работе мостовых управляемых выпрямителей 13, тепловая нагрузка на радиатор 5 не превышает его номинального значения.
Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в полезной модели позволяет по сравнению с прототипом повысить надежность работы и уменьшить габариты и массу устройства.
Промышленная применимость
Разработана конструкторская документация на опытный образец.
Источники информации
1. Комплекс электрооборудования Э-12.09 АК пассажирского вагона модели 61-4194-06 (разработка ООО НПЦ «Экспресс» г.Тверь)
Руководство по эксплуатации Э-12.09.00.00.000 АК-06 РЭ
Рисунок 10. Ящик низковольтной аппаратуры. Лист 29. Листы 5, 6, 15..17.
Приложение Д. Рисунок Д1 - схема электрическая принципиальная комплекса. Листы 29, 33 (прототип).