Спосіб живлення тягової мережі системи електропостачання транспорту з безконтактною передачею енергії на електровоз

Спосіб живлення тягової мережі системи електропостачання транспорту з безконтактною пере 3 електровозі; Up - напруга на конденсаторах у кінці дії імпульсу; Рнв - максимальна потужність двигунів електровоза. Недоліком способу є те, що для реалізації способу необхідні конденсатори значної ємності ТР нв згідно з виразом Cпр , в якому період Т Up слідування імпульсів приймають відповідно максимальному навантаженню електровоза. В основу винаходу поставлено завдання удосконалити спосіб живлення тягової мережі системи електропостачання транспорту з безконтактною передачею енергії на електровоз шляхом вибору інших технологічних параметрів - тривалості та періоду слідування модульованих імпульсів струму і, за рахунок цього, зменшити ємність і габарити конденсаторів, встановлених на електровозі при збереженні ефективності передачі енергії на електровоз та зменшенні втрат потужності у тяговій мережі і в обмотці енергоприймача. Завдання вирішується тим, що у відомому способі живлення тягової мережі системи електропостачання транспорту з безконтактною передачею енергії на електровоз за допомогою модульованих імпульсів струму з прямокутною обвідною та сталою частотою заповнення, в якому тривалість імпульсів вибирають не меншою десятикратної тривалості перехідного процесу в мережі, а діюче значення напруги на вході тягової мережі зі зміною навантаження електровоза підтримують сталим, згідно з винаходом тривалість імпульсів приймають сталою величиною, відповідно мінімальному навантаженню електровоза і зі зміною навантаження підтримують сталою напругу шляхом відповідного регулювання періоду слідування модульованих імпульсів струму. Тягова мережа системи електропостачання живиться від джерела струму модульованими імпульсами з прямокутною обвідною. Тривалість імпульсів Ті, період слідування Τ, частота заповнення f0. В тягову мережу послідовно увімкнені конденсатори для забезпечення в ній стану резонансу напруг на частоті заповнення f0. Енергоприймач електровоза має обмотку, в яку також послідовно увімкнені конденсатори, що забезпечують в електричному контурі енергоприймача стан резонансу напруг на частоті f0. Передбачається застосування на електровозі накопичувана енергії у вигляді конденсаторів значної ємності. Протягом проміжків часу Ті струм енергоприймача живить двигуни електровоза і забезпечує накопичення енергії, необхідної для роботи електровоза протягом пауз часу Т-Ті. З метою зменшення сумарних втрат потужності у тяговій мережі і в обмотці енергоприймача електровоза забезпечують співвідношення між тривалістю модульованих імпульсів та періодом їх слідування таким: 1 1 T a (1) 1 Ti 1 amax 70689 4 де a - коефіцієнт навантаження, прямопропорційний навантаженню електровоза; amax - коефіцієнт, відповідний максимальному навантаженню, розмір якого визначають завчасно. Параметри системи електропостачання вибирають згідно із співвідношенням: 1 0M 1 (2) amax RмRe де 0 2 f0 ; Rм , Re - активний опір, відповідно, мережі та обмотки енергоприймача; M взаємна індуктивність обмотки енергоприймача і тягової мережі на ділянці їх зближення. Напруга на вході тягової мережі: Uм IR м 1 2 0М 1 RмRe 1 a T Ti (3) де I - діюче значення струму мережі в розрахунку на час дії імпульсу. Зі зміною навантаження електровоза (коефіцієнт а) регулюють період Τ слідування модульованих імпульсів струму таким чином, щоб напруга на вході мережі залишалась незмінною при будьякому навантаженні і рівною: Uм,max IR м 1 М (4) RмRe тобто напрузі при максимальному навантаженні, коли Ti=T з врахуванням співвідношення (2). Тривалість Тi модульованих імпульсів струму приймають сталою і такою, щоб забезпечити роботу електровоза при мінімальному навантаженні, але не меншою 10Tn, де Tn - тривалість перехідного процесу в електричному контурі тягової мережі. Ємність С конденсаторів ємнісного накопичувача енергії визначається, виходячи з наступних міркувань. Енергія, накопичена за час Тi дії імпульсу струму, повинна забезпечити працездатність електровоза протягом паузи Т-Тi, тобто 2 C Up U2 0 (5) P T Ti 2 де Up ,U0 - напруга на конденсаторах, відповідно в кінці дії імпульсу струму і на початку дії наступного імпульсу; Ρ - потужність двигунів електровоза при визначеному навантаженні. Прийнявши U0=0,7Up, що є достатнім для стійкої роботи двигунів, а також взявши до уваги співT P відношення i , із (5) одержимо: T Pнв 2 CUp Р (6) Рнв Ті 1 4 Рнв де Рнв - потужність двигунів електровоза при їх максимальному навантаженні. Потрібна ємність конденсаторів 5 4Pнв Ті 1 Р Рнв 70689 (7) 2 Up Максимальне значення ємності, як це виходить із (7), має бути при мінімальному навантаженні, коли P 0 . Остаточне значення ємності 4PнвТі C (8) 2 Up Завдяки тому, що в способі живлення тягової мережі системи електропостачання транспорту з безконтактною передачею енергії на електровоз модульованими імпульсами струму з прямокутною обвідною, застосовано регулювання періоду слі C Комп’ютерна верстка М. Клюкін 6 дування імпульсів, забезпечується значне зменшення ємності конденсаторів накопичувача енергії. У пропонованому способі ємність конденсаторів визначається, виходячи з тривалості імпульсів Ті, яка відповідна мінімальному навантаженню електровоза Рmin. Звичайно Pmin 0,1Pнв , тоді Ті 0,1Т і значення ємності конденсаторів в пропонованому способі буде таким: С 0,4Спр (9) Співвідношення (9) підтверджує ефективність пропонованого способу живлення тягової мережі. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601