Енергоприймач безконтактного електровоза

Енергоприймач безконтактного електровоза, який містить магнітопровід, виконаний з двох частин, нижня з яких має коритоподібну форму, а верхня утворена бічними сторонами, виконаними з можливістю зміщення у вертикальній площині, які C2 1 3 80963 нижньому граничному положенні витки обмотки з'єднано взаємно послідовно, а у вер хньому –у n паралельних ланцюгів з w/n ви тками у кожному. Недоліком такого енергоприймача є складна конструкція, що зумовлено виконанням бічних рухових сторін із двох, рухоме сполучених між собою відрізків, та порівняно мала взаємоіндуктивність тягової мережі з обмоткою енергоприймача у верхньому та у нижньому граничних положеннях рухомих бічних сторін. В основу винаходу поставлено завдання по удосконаленню енергоприймача безконтактного електровоза, в якому шляхом іншого виконання окремих елементів магнітопроводу, забезпечується, при спрощенні конструкції, збільшення взаємоіндуктивності тягової мережі з обмоткою енергоприймача і, за рахунок цього, підвищується ефективність роботи електровоза. Завдання вирішується тим, що у відомій конструкції енергоприймача безконтактного електровоза з магнітопроводом, виконаним з двох частин, нижня з яких має коритоподібну форму, верхня - утворена рухомими бічними сторонами, які зроблені з можливістю зміщення у вертикальній площині, співвісні відповідним кабелям тягової мережі і охоплюють їх у верхньому граничному положенні з проміжком, та обмоткою, розміщеною у нижній частині магніто проводу, причому, число витків W обмотки вибрано таким, що ділиться без залишку на ціле число n, де n - відношення питомих взаємо індуктивностей тягової мережі і обмотки енергоприймача у випадках, відповідно, верхнього і нижнього граничних положень рухомих бічних сторін, причому в нижньому граничному положенні витки обмотки з'єднано взаємно послідовно, а у верхньому - у n паралельних ланцюгів з w/n ви тками у кожному, згідно з винаходом, рухомі бічні сторони зроблено суцільними з полюсними наконечниками на їх верхніх кінцях, з можливістю зміни кута нахилу цих сторін до горизонталі та розміру проміжку між їх нижніми кінцями. На фіг.1 зображено поперечний переріз енергоприймача при верхньому граничному положенні рухомих бічних сторін. На фіг.2 поперечний переріз енергоприймача при нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін. Енергоприймач безконтактного електровоза оснащено магнітопроводом, зробленим з двох частин, нижня з яких 1 має коритоподібну форму. Обмотку 2 енергоприймача вкладено усередину нижніх частин 1. Верхні бічні сторони 3,4 відокремлено від нижньої частини 1, зроблено суцільними і, як варіант, вигнутими частково по дузі; їх вер хні кінці оснащено полюсними наконечниками 5 і 6, висотою h. Бічні сторони З і 4 мають змогу зміщува тися у вертикальній площині відносно нижньої частини 1 магнітопроводу до своїх заданих граничних положень - верхнього і нижнього. У верхньому граничному положенні рухомих бічних сторін 3, 4 вони охоплюють кабель 7 тягової мережі, який закріплено на підвісках 8 (на фіг. 1; 2 показано одну підвіску. Проміжок 9 між площинами 4 полюсних наконечників 5 і 6, розміром b1, забезпечує прохід енергоприймача повз підвіски 8 тягової мережі. У нижньому граничному положенні рухомі бічні сторони 3, 4 повернені верхніми кінцями з полюсними наконечниками 5, 6 зовні та зроблені з можливістю зміни кута нахилу сторін a до горизонталі і розміру проміжку b2 між їх нижніми кінцями. Розмір проміжку b2 вибрано таким, що це виключає шунтування полюсними наконечниками 5 і 6 магнітного потоку кабелю 7 мережі. При роботі електровоза на ділянках тягової мережі без перетинань та розгалужень рухомі бічні сторони 3, 4 магнітопроводу займають верхнє граничне положення, в якому вони охоплюють з проміжком 6, кабель 7 тягової мережі. При цьому, завдяки введенню в конструкцію полюсних наконечників 5, 6 забезпечується достатньо висока взаємоіндуктивність між тяговою мережею та обмоткою 2 енергоприймача, що робить передачу електричної енергії на електровоз більш ефективною. У цьому випадку, в обмотці 2 енергоприймача виникає електрорушійна сила (ЕРС) (1) Eв = wlw вМ 0вІ , де w - кутова частота стр уму у тяговій мережі; l - довжина магнітопроводу; wв- число витків у одному із паралельних ланцюгів обмотки; МОв – питома взаємоіндуктивність тягової мережі з обмоткою (в розрахунку на один виток обмотки та на одиницю довжини магнітопроводу), яка залежить від висоти h полюсних наконечників 5 і 6 та розміру проміжку b1 між ними; I - струм у тяговій мережі. У нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін 3, 4 взаємоіндуктивність між тяговою мережею і обмоткою 2 енергоприймача зменшується, але електровоз одержує можливість рухатись на ділянках з розгалуженнями мережі та перетинаннями кабелів мережі. ЕРС в обмотці 2 енергоприймача, у цьому випадку: Ен = w lw М0нІ (2) , де w-число витків обмотки; МОн - питома взаємоіндуктивність тягової мережі з обмоткою в нижньому граничному положенні сторін, яка залежить від величини кута a та відстані 2г між нижніми кінцями бічних сторін. Для забезпечення нормальної роботи електровоза на будь-яких ділянках тягової мережі необхідно забезпечити виконання умови: Ев= Ен. Тоді з формул (1) і (2) маємо відношення: М0в wн = =n (3) М0н wв , Вибором висоти h полюсних наконечників 5 і 6 та розміру проміжку b1 між ними (у верхньому граничному положенні), величини кута нахилу рухомих бічних сторін а до горизонталі та відстані Ь2 між їхніми нижніми кінцями (у нижньому граничному положенні) забезпечують відношення 5 80963 n, як ціле число. Це дає змогу раціонально використати витки обмотки 2 енергоприймача, а саме: в нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін витки обмотки wH з'єднують між собою взаємно послідовно; у верхньому граничному положенні із витків створюють n паралельно з'єднаних ланцюгів з wH/n витками у кожному. Величину кута нахилу a вибирають розміром від 0 до деякого максимального значення, при якому рухомі бічні частини ще не заважають електровозу рухатись на ділянках з розгалуженнями та перетинаннями кабелів мережі; число витків обмотки wH вибирають, виходячи з умови одержання заданої ЕРС Ен. Завдяки виконанню рухомих бічних сторін магнітопроводу енергоприймача суцільними спрощуються його конструкція та операції переводу бічних сторін із нижнього граничного положення у вер хнє. Введення в конструкцію магнітопроводу полюсних наконечників 5 і 6 забезпечує збільшення взаємоіндуктивності між тяговою мережею і обмоткою енергоприймача у верхньому граничному положенні рухомих бічних сторін. Завдяки тому, що у нижньому граничному положенні рухомих бічних сторін 3 і 4 полюсними наконечниками слугують самі бічні сторони, а не їх відрізки, збільшується розмір взаємо індуктивності тягової мережі з обмоткою енергоприймача. 6