МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области электромашиностроения, а именно, к магнитоэлектрическим генераторам, и может быть использована в качестве источника питания для электронных устройств грузового подвижного состава железнодорожного транспорта.
Ни один тип отечественных грузовых вагонов автономными источниками питания не оборудован.
Применение аккумуляторных источников питания представляется проблематичным из-за необходимости периодической подзарядки и замены.
Существует множество технических решений использования в качестве источников питания для вагона магнитоэлектрических (МЭ-генераторов) роторного действия. Для генерирования э.д.с. используется вращательное движение от колесных пар вагона. При этом на торцевой части оси вагона под крышкой буксы устанавливаются постоянные магниты (ротор), а на крышке с внутренней стороны индукционные катушки (статор).
Известен способ мониторинга состояния букс движущегося поезда (RU, з.2006146775, пол. решение от 01.04.2008). Для реализации способа используется устройство, составной частью которого является генератор электрического напряжения питания, состоящий из подвижных магнитных элементов, установленных на торцевой поверхности оси колесной пары и неподвижных катушек индуктивности, установленных неподвижно под крышкой буксы. Генерируемый переменный электрический ток поступает на диодные выпрямители, преобразуется в постоянный и заряжает аккумуляторную батарею.
Основными недостатками такой конструкции являются;
- во-первых, небольшой объем внутреннего пространства между крышкой и торцом оси (расстояние между крышкой буксы и осью составляет 20-25 мм),
в котором необходимо разместить детали статора и ротора генератора и элементы их крепления;
- во-вторых, при ремонте и техническом обслуживании букс вагона и замене подшипников необходимо демонтировать закрепленные на торце оси постоянные магниты и снова установить их при сборке буксы, при этом потребуется внесение соответствующих изменений в технологические карты на обслуживание вагонов;
- в-третьих, крепление каких-либо деталей на торцевой части оси вагона потребует внесения изменений и в конструкцию торцевой части оси, которая является весьма ответственной деталью вагона, основные конструктивные параметры которой вносятся в специальный технический паспорт, составляемый индивидуально для каждой колесной пары;
- в-четвертых, реализация вышеуказанных изменений конструкции оси или просто крепления каких-либо деталей к существующим крепежным элементам на торцевой части оси, а также связанное с этим внесение изменений в технологию технического обслуживания вагона потребует согласования с техническими службами ОАО РЖД, а это очень длительный и трудоемкий процесс.
Задачей данного технического решения является упрощение конструкции магнитоэлектрического генератора, а именно, создание такой конструкции, которая не требует крепления каких-либо элементов на торцевой части оси вагона и, связанных с этим, изменений конструкции оси вагона и технологии его обслуживания.
Поставленная задача решается тем, что в магнитоэлектрическом генераторе грузового железнодорожного вагона, состоящем из неподвижного статора и подвижного ротора
в качестве ротора используется намагниченная торцевая часть оси вагона, на внутренней стороне крышки буксы расположено выпрямительно-стабилизирующее устройство.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 - Магнитоэлектрический генератор грузового железнодорожного вагона.
В корпусе буксы 1 под крышкой 5, установленной через прокладку 3 при помощи болтов 2 размещены детали статора и выпрямительно-стабилизирующего устройства 6. На торцевой части оси вагона 4 имеются намагниченные участки в виде двух явно выраженных полюсов N и S. Намагничивание производится при снятой крышке буксы путем контакта с осью катушки-соленоида, питаемой постоянным током. При движении вагона ось вращается и силовые линии магнитного поля оси индуцируют в катушках статора переменную э.д.с.
Таким образом, задача разработки конструкции магнитоэлектрического генератора, исключающего крепление постоянных магнитов на торцевой части оси вагона, решена полностью.