ЭЛЕКТРОПОЕЗД ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЧИСТЫЙ И БЕЗОПАСНЫЙ ДЛЯ ЛЮДЕЙ И ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДЫ
POLLUTION-FREE ELECTRICAL TRAIN SAFE FOR PEOPLE AND ENVIRONMENTS

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для перевозки людей, техники и различных грузов.
Известен электропоезд, который содержит электролокомотив и электровагоны, к которым контактный провод подводит электрическую энергию постоянного или переменного тока для привода тягового электродвигателя постоянного тока и колесных пар (см. Сидоров Н.И. Как устроен и работает электровоз. - М.: Транспорт, 1974. - 224 с.).
Наиболее близким аналогом является контактно-аккумуляторный элетропоезд ЭР2-А6, который содержит электролокомотив, в котором тяговые электродвигатели постоянного тока питаются на электрифицированных участках железной дороги от контактной сети постоянного тока или переменного тока через тиристорные вентили, а на неэлектрифицированных участках железной дороги - от щелочных железо-никелевых аккумуляторов, и прицепные вагоны, под кузовом которых размещены аккумуляторные батареи (см. Калинин В.К. и др. Общий курс железных дорог. - М.: Транспорт, 1977. - 388 с. и с. 223-224).
Известен дизель-поезд, который содержит тепловоз с дизель-генераторами, с тяговыми электродвигателями постоянного тока, приводящими во вращения колесные пары тепловоза и пассажирские или товарные вагоны (см. Михаленко А.А. Дизель типа ДР. - М.: Транспорт, 1990, - 336 с.).
Аналогом является ветровой турбогенератор, который содержит турбину, редуктор и электрогенератор (см. Ветроэнергетика. / Под ред. Д Де Рензо. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 272 с.).
Недостатками известных электропоездов и дизель-поездов являются:
- при перевозке людей и грузов электропоездами на большие расстояния недостаточно электроэнергии, подаваемой по одним и тем же проводам, поэтому требуется строить на участках железной дороги подстанции;
- при сгорании 1 кг дизельного топлива сгорает 1,5 кг кислорода, необходимого для жизни людей, при этом в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, дыма и различных вредных веществ, например, свинец, которые оказывают вредное влияние на здоровье и продолжительность жизни людей.
Техническим результатом является создание электропоезда с ветровыми турбогенераторами, экологически чистыми и безопасными для людей и окружающей природы.
Электропоезд содержит контактную сеть постоянного или переменного тока, электролокомотив, тяговые электродвигатели постоянного тока, аккумуляторы и вагоны, отличающийся тем, что он снабжен ветровыми турбогенераторами, турбина одного из ветровых турбогенераторов с диффузионным устройством, закрепленным к наружной оболочке электролокомотива, с сеткой, установлена в передней части указанного электролокомотива на валу, на котором закреплены маховик и муфта, которая соединена с валом низкой частоты вращения редуктора, вал высокой частоты вращения указанного редуктора соединен муфтой с валом электрогенератора, которые расположены в полости оболочки электролокомотива, на крыше каждого вагона на сварных рамах установлены ветровые турбогенераторы, каждый ветровой турбогенератор имеет турбину с диффузионным устройством с сеткой, вал, на котором закреплены указанная турбина и маховик, редуктор и электрогенератор, валы которых соединены муфтами, каждый электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, с тяговыми электродвигателями постоянного тока, связанными с колесными парами электролокомотива и с тяговыми электродвигателями постоянного тока и с колесными парами вагонов, с зарядными устройствами и аккумуляторами, расположенными под кузовом вагона и в полости оболочки электролокомотива, с трубчатыми электронагревательными устройствами, расположенными в титанах и в котлах для приготовления кипяченой воды и горячей воды в тепловой сети вагонов, и с электросетью для освещения вагонов, для изменения направления движения электропоезда, каждый электролокомотив с ветровым турбогенератором и каждый вагон с ветровыми турбогенераторами поворачивается на специально оборудованных поворотных площадках, или электропоезд перемещается по железнодорожному пути, выполненному по радиусу окружности или по кривой.
На чертеже показаны: общий вид электролокомотива с ветровым турбогенератором, общий вид пассажирского вагона с установленными на его крыше ветровыми турбогенераторами и электрическая схема преобразования переменного тока ветрового турбогенератора в постоянный ток для тягового электродвигателя постоянного тока.
Электропоезд снабжен ветровыми турбогенераторами, турбина 1 одного из ветровых турбогенераторов с диффузионным устройством 2, закрепленным к наружной оболочке 3 электролокомотива 4, с сеткой 5, установлена в передней части указанного электролокомотива на валу 6, на котором закреплены маховик 7 и муфта, которая соединена с валом низкой частоты вращения редуктора 8, вал высокой частоты вращения указанного редуктора соединен муфтой с валом электрогенератора 9, которые расположены в полости оболочки 3 электролокомотива 4, на крыше каждого вагона 10 на сварных рамах установлены ветровые турбогенераторы, каждый ветровой турбогенератор имеет турбину 11 с диффузионным устройством 12 с сеткой 13, вал 14, на котором закреплены указанная турбина и маховик 15, редуктор 16 и электрогенератор 17, валы которых соединены муфтами, каждый электрогенератор соединен с трансформатором 18 для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями 19 в постоянный ток, с тяговыми электродвигателями 20 постоянного тока, связанными с колесными парами электролокомотива 4 и с тяговыми электродвигателями 21 постоянного тока и с колесными парами вагонов 10, с зарядными устройствами и аккумуляторами 22, расположенными под кузовом вагона и в полости оболочки 3 электролокомотива 4, с трубчатыми электронагревательными устройствами, расположенными в титанах и в котлах для приготовления кипяченой воды и горячей воды в тепловой сети вагонов, и с электросетью для освещения вагонов (на чертеже электросеть и электронагревательные устройства не показаны), для изменения направления движения электропоезда каждый электролокомотив с ветровым турбогенератором и каждый вагон с ветровыми турбогенераторами поворачивается на специально оборудованных поворотных площадках или электропоезд перемещается по железнодорожному пути, выполненному по радиусу окружности или по кривой дуге (на чертеже поворотные площадки и железнодорожный путь, выполненный по радиусу окружности или по дуге, не показаны).
Электропоезд работает следующим образом.
На электрифицированных участках электродороги тяговые электродвигатели 20, 21 постоянного тока питаются от контактной сети постоянного или переменного тока и от ветровых электрогенераторов 9, 17 переменного тока через трансформаторы 18, понижающие силу тока, тиристорные вентили 19, в которых переменный ток преобразуется в постоянный. Тяговые электродвигатели приводят в движение колесные пары электролокомотива 4, колесные пары вагонов 10 и электропоезд.
На неэлектрифицированных участках железной дороги тяговые электродвигатели 20, 21 питаются от аккумуляторов 22 и ветровых электрогенераторов 9, 17 переменного тока через трансформаторы 18, понижающие силу тока, тиристорные вентили 19, в которых переменный ток преобразуется в постоянный, тяговые электродвигатели приводят в движение колесные пары электролокомотива 4, колесные пары вагонов 10 и электропоезд. Во время движения электропоезда электрический ток ветровых электрогенераторов, через зарядные устройства постоянно заряжает аккумуляторы, обеспечивает освещение в электролокомотивах и вагонах, разогрев трубчатых электронагревательных устройств и воды в титанах, в котлах и тепловой сети каждого вагона.
Полезная энергия в ветровых турбогенераторах вырабатывается при скорости ветра 4,2 м/с.
Использование электрической энергии гидроэлектростанции, ветровых электростанций и батарей на солнечной энергии позволяет сохранить кислород на планете Земля, а самое главное создать идеальные условия для людей и окружающей природы и гарантировать им здоровье и жизнь.