ЕДИНАЯ СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ БОРТОВОЙ СЕТИ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА ЛОКОМОТИВНОЙ ТЯГИ

Полезная модель относится к области электротехнических средств железнодорожного транспорта и может быть использована для системы стабилизации напряжения бортовой электросети пассажирского вагона локомотивной тяги.
Известен преобразователь постоянного напряжения в постоянное с устройством стабилизации выходных параметров, содержащий автономный инвертор напряжения с самокоммутацией тока последовательным колебательным контуром, трансформатор, выпрямитель, на выходе которого подключен конденсатор, первое вольтодобавочное устройство (ВДУ) с дискретным изменением напряжения на выходе в зависимости от величины напряжения на входе преобразователя. Блок управления содержит формирователь импульсов тока для отпирания тиристоров инвертора и второго ВДУ. Кроме этого, система управления содержит аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, коммутатор импульсов тока управления и устройство гальванической развязки (RU 2169983).
Наиболее низким аналогом заявленной полезной модели является использующаяся в настоящее время системы стабилизации напряжения бортовой электросети пассажирского вагона локомотивной тяги, система стабилизации напряжения бортовой сети пассажирского вагона локомотивной тяги, содержащая разделительный понижающий трансформатор, вход которого подключен к внешнему источнику питания, а выход - к входу первого силового выпрямителя, второй силовой выпрямитель, входом подключенный к выходу подвагонного генератора переменного тока, выход которого подключен к входу датчика напряжения, выход которого соединен с входом блока регулирования тока возбуждения генератора, выход которого подключен к управляющему входу подвагонного генератора, датчик тока заряда аккумуляторной батареи, подключенный одним из выводов к выходу аккумуляторного батареи. Структурная схема применяемой в настоящее время системы стабилизации напряжения бортовой электросети пассажирского вагона локомотивной тяги представлена на фиг.1.
Недостатки указанных устройство заключаются в сложности структуры устройств.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели заключается в упрощении конструкции при сохранении эксплуатационных показателей.
Технический результат достигается тем, что система стабилизации напряжения бортовой сети пассажирского вагона локомотивной тяги, содержащая разделительный понижающий трансформатор, вход которого подключен к внешнему источнику питания, а выход - к входу первого силового выпрямителя, второй силовой выпрямитель, входом подключенный к выходу подвагонного генератора переменного тока, выход которого подключен к входу датчика напряжения, выход которого соединен с входом блока регулирования тока возбуждения генератора, выход которого подключен к управляющему входу подвагонного генератора, датчик тока заряда аккумуляторной батареи, подключенный одним из выводов к выходу аккумуляторного батареи, снабжена силовым DC/DC преобразователем, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго силовых выпрямителей, датчика напряжения, входом связанного с выходом силового DC/DC преобразователя, а четвертый вход - с вторым выводом датчика тока заряда аккумуляторной батареи, третий вывод которого соединен с выходом силового DC/DC преобразователя, причем силовые выпрямителя являются неуправляемыми.
На чертеже изображена структурная схема предлагаемой единой системы стабилизации напряжения бортовой электросети пассажирского вагона локомотивной тяги.
Система содержит следующие компоненты:
1 - разделительный понижающий трансформатор;
2 - силовой DC/DC преобразователь;
3 - подвагонный генератор переменного тока;
4 и 5 - неуправляемые силовые выпрямители;
6 - датчик напряжения;
7 - блок регулирования тока возбуждения генератора;
8 - датчик заряда аккумуляторной батареи;
9 - аккумуляторная батарея.
Вход разделительного понижающего трансформатора 1 подключен к внешнему источнику питания, а выход - к входу первого силового выпрямителя 4. Второй силовой выпрямитель 5 входом подключен к выходу подвагонного генератора 3 переменного тока. Выход подвагонного генератора 3 переменного тока подключен к входу датчика 6 напряжения. Силовые выпрямители 4 и 5 являются неуправляемыми. Выход датчика 6 соединен с входом блока 7 регулирования тока возбуждения генератора, выход которого подключен к управляющему входу подвагонного генератора 3. Датчик тока 8 заряда аккумуляторной батареи подключен одним из выводов к выходу аккумуляторного батареи 9. Первый, второй и третий входы силового DC/DC преобразователя 2 соединены с выходами первого и второго силовых выпрямителей 4 и 5, датчика напряжения 6, входом связанного с выходом силового DC/DC преобразователя 2. Четвертый вход преобразователя 2 соединен с вторым выводом датчика 8 тока заряда аккумуляторной батареи, третий вывод которого соединен с выходом силового DC/DC преобразователя 2.
Предлагаемая единая система стабилизации напряжения бортовой сети и тока заряда аккумуляторной батареи пассажирского вагона отличается от используемой в настоящее время тем, что не имеет управляемого выпрямителя при питании от источника питания 380/220 В 50 Гц. При этом используется более надежный и дешевый неуправляемый выпрямитель.
Стабилизация напряжения бортовой электросети пассажирского вагона при питании от любого источника всегда осуществляется силовым DC/DC преобразователем, охваченным обратной связью по напряжению. Для поддержания требуемого тока заряда аккумуляторной батареи силовой DC/DC также охвачен обратной связью по току заряда аккумуляторной батареи.
В сравнении с используемой в настоящее время предлагаемая система стабилизации напряжения имеет лучшие потребительские свойства:
- Напряжение бортовой электросети пассажирского вагона поддерживается в необходимых для работы вагонного оборудования и заряда аккумуляторной батареи пределах также и при пониженном (до 50%) напряжении генератора или напряжения станционной электросети;
- Напряжение бортовой электросети остается стабильным при колебаниях выходного напряжения подвагонного генератора при сбросе и набросе нагрузки;
- Способность системы стабилизации тока заряда аккумуляторной батареи работать с любым типом аккумуляторной батареи, используемым в настоящее время или перспективным, без изменения оборудования, а только изменяя уставки в программе системы регулирования.
Система стабилизации напряжения бортовой сети и тока заряда аккумуляторной батареи названа единой потому, что при питании от любого источника электроэнергии, для стабилизации напряжения бортовой сети и оптимизации тока заряда аккумуляторной батареи используется один универсальный регулирующий элемент и один единый для всех режимов работы набор измерительных устройств, передающих в блок управления системы стабилизации напряжения бортовой сети сигналы обратной связи.