ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПЕРЕГОННЫХ УСТРОЙСТВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
ELECTRIC POWER SUPPLY FOR TRAINING DEVICES OF RAILWAY AUTOMATION

Изобретение относится к устройствам электротехники и может быть использовано в системах управления движением поездов для питания устройств железнодорожной автоматики, регулирующих движение поездов.
Известны источники электропитания, в которых для питания нагрузки, то есть электронной аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики используются промышленные или специальные сети высоковольтного переменного напряжения (Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи / Вл. В. Сапожников, И.П. Ковалев, В.А. Кононов, А.М. Костроминов, Б.С. Сергеев. - М.: Маршрут, 2005. - С. 220, рис. 7.3). Эти источники содержат высоковольтные линии автоблокировки, к которым подключены однофазные понижающие трансформаторы, выходное напряжение которого через вторичный источник питания подключается к нагрузке, в качестве которой используются электронные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики.
Недостатком подобных источников и систем электропитания является их сложность и большая стоимость из-за необходимости использования протяженных линий электропередачи, высоковольтного оборудования и соответствующих высоких капитальных вложений и больших эксплуатационных расходов.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является источник электропитания устройств железнодорожной автоматики (Патент RU 2706851 С1, МПК B61L 1/04, опубл. 21.11.2019 бюл. № 33), содержащий выпрямитель, выход которого подключен к емкостному накопителю энергии и к нагрузке, и образованный проходящими колесными парами, первым и вторым рельсами железнодорожного пути одного направления движения поездов, между шейками которых введен постоянный магнит с полюсами N и S, на котором расположена катушка индуктивности, выводы которой соединены с входами выпрямителя.
Недостатком этого источника электропитания является необходимость сверления отверстий в шейках рельсов и выполнения магнита специальной формы с резьбовым креплением к шейкам рельсов. Это обусловливает снижение надежности работы рельсов, увеличение капитальных вложений и эксплуатационных расходов. Кроме того, наличие постоянного магнита в пределах нижнего габарита подвижного состава определяет возможность его повреждения, например при движении над устройством снегоочистительного механизма или другого аналогичного устройства.
Технической задачей изобретения является создание источника электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики, устраняющего недостатки прототипа.
Технический результат - повышение надежности работы источника электропитания и повышение экономической эффективности.
Для решения технической задачи и достижения технического результата, в источнике электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики, образованном проходящими колесными парами, первым и вторым рельсами железнодорожного пути одного направления движения поездов, и содержащем постоянный магнит с полюсами N и S, на котором расположена катушка индуктивности, выводы которой соединены со входами источника вторичного электропитания, согласно изобретению, полюса N и S постоянного магнита через введенные прокладки из ферромагнитного материала соединены с подошвами первого и второго рельсов соответственно.
На фигуре приведена схема источника питания перегонных устройств железнодорожной автоматики, которая содержит колесную пару 1, движущуюся по первому 2 и второму 3 рельсам железнодорожного пути одного направления движения поездов. Между подошвами первого 2 и второго 3 рельсов установлены соответственно первая 4 и вторая 5 прокладки из ферромагнитного материала между полюсами N и S постоянного магнита 6 таким образом, что они образуют замкнутую магнитную цепь для показанного пунктиром магнитного потока 7, создаваемого постоянным магнитом 6. Катушка индуктивности 8, расположенная на постоянном магните 6, выводами подключена к входам источника вторичного электропитания 9, который обеспечивает требуемыми постоянными напряжениями аппаратуру железнодорожной автоматики и телемеханики. В качестве источника вторичного электропитания 9 может быть использован любой из общеизвестных источников вторичного электропитания, реализующий функцию преобразования переменного напряжения в постоянное.
Источник электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики работает следующим образом.
При отсутствии колесной пары 1 над постоянным магнитом 6, создаваемый последним магнитный поток 7, показанный на фигуре пунктиром, равен нулю. Тогда и напряжение на выводах катушки индуктивности 8 также равно нулю.
maks
В процессе движения состава, и при нахождении колесной пары 1 над постоянным магнитом 6 магнитный поток 7 будет иметь максимальную величину Ф, которая определяется величиной последовательно включенных магнитных сопротивлений ферромагнитных прокладок 4 и 5, рельсов 2 и 3, а также магнитными характеристиками колесной пары 1 и параметрами постоянного магнита 6.
maks
В процессе движения колесных пар над постоянным магнитом 6 магнитный поток 7 изменяется от величины Ф=0 до значения Ф=Ф. В силу действия закона электромагнитной индукции на выводах катушки индуктивности 8 появится напряжение, полярность которого будет зависеть от направления движения колесной пары 1, то есть от ее приближения или удаления от источника электропитания.
Это напряжение поступает на входы источника вторичного электропитания 9, который обеспечивает требуемыми постоянными напряжениями электронную аппаратуры автоматики и телемеханики.
Как показано на фигуре, постоянный магнит 6 с катушкой индуктивности 8 всегда расположен ниже, чем подошва рельсов 2 и 3, на величину толщины ферромагнитных прокладок 4 и 5.
Следовательно, для крепления постоянного магнита 6 с катушкой индуктивности 8 не требуется сверления отверстий в рельсах 2 и 3. Кроме того показанное расположение магнита 6 и катушки индуктивности 8 исключает их повреждение при движении подвижного состава любого вида, включая снегоочистительные машины.
Таким образом, предлагаемая конструкция источника электропитания перегонных устройств железнодорожной автоматики позволяет повысить надежность его работы и снизить капитальные вложения и эксплуатационные расходы.