Система електропостачання безконтактного електровоза з трифазною трипроводовою мережею

Система електропостачання безконтактного електровоза, що включає трипроводову тягову мережу, джерело живлення трифазним високочастотним струмом, з'єднане з проводами мережі, які 3 86833 4 вої мережі, силові лінії якого паралельні боковим електровоза, що включає трипроводову тягову стінам, не викликає ЕРС у сторонніх контурах, яка, мережу, джерело живлення трифазним високочасза відповідних умов, може ініціювати вибух газу тотним струмом, з'єднане з проводами мережі, які або пилу у вугільній шахті. розміщені в одній площині і в напрямку руху елекПри перебігу струму в проводах А, В і С тяготровоза від джерела живлення, та розташованого вої мережі навколо їх перших відрізків створюютьна електровозі енергоприймача з обмоткою, згідно ся магнітні потоки розсіювання, які перетинають з винаходом, кожний з проводів по всьому протягу сторонні електропровідні контури і викликають в мережі зроблено з окремих почережних відрізків, них відповідні ЕРС. Сумарне значення ЕРС в перші з яких розміщені в напрямку руху від джеребудь-якому сторонньому контурі на відстані 2г, ла живлення і поєднані механічно в пук, а другі виходячи з конструкції тягової мережі (фіг.1): розміщені перпендикулярно напрямку руху і взаєоднакові відстані. Крім того, в енергоприймач мно зсунуті на боковим стінкам гірничої виробки, введено магнітопровід у складі окремих однакових по якій рухається електровоз. Напрямок руху магмагнітних кіл, кожне з двома полюсними наконечнітного поля збігається з напрямом прокладки тяниками, ярмом та двома осердями, на яких розмігової мережі. Швидкість руху магнітного поля вищено котушки обмотки, причому котушки кожного значається формулою Jп=2tf1, де f1 - частота магнітного кола електрично з'єднано послідовноструму джерела живлення. зустрічно, а котушки сусідніх магнітних кіл - посліБіжуче магнітне поле діє по всій довжині тягодовно-узгоджено. вої мережі. У місці знаходження електровоза 6 На фіг.1 зображено вид тягової мережі зверху; магнітний потік Φ струму в тяговій мережі (штрина фіг.2 - енергоприймач електровоза у двох проехові лінії на фіг.2) на відстані 2t (пара полюсів) кціях. входить, наприклад, у лівий полюсний наконечник Пропонована система електропостачання має 2 першого магнітного кола (лівого на фіг.2), прохоу своєму складі тягову мережу з трьох проводів, дить по осердю 4, далі по ярму 3 і виходить зовні позначених на фіг.1 буквами А, В і С На початку через правий полюсний наконечник 2. Рухаючись, мережі проводи приєднуються до джерела живмагнітний потік Φ змінює своє положення відносно лення 1 трифазним високочастотним струмом; в полюсних наконечників 2. При цьому змінюється кінці мережі проводи А, В і С з'єднані між собою. розмір потоку, який пронизує котушки 5, що виклиПо довжині мережі кожний провід багаторазово кає в них перемінну електрорушійну силу (ЕРС). зігнуто так, що окремі (перші) його відрізки визнаНапрямок магнітного потоку струму в тяговій меченої довжини а (фіг.1) розміщено в напрямку руху режі у осердях кожного магнітного кола взаємно від джерела живлення, тобто по руху електровоза, протилежний, що вимагає послідовно-зустрічного другі, довжиною b, яка не перевищує ширини елеелектричного з'єднання відповідних котушок 5. ктровоза, - перпендикулярно цьому напрямку. Описаний процес наведення ЕРС відбуваєтьПерші відрізки проводів А, В і С збігаються і ся однаково в усіх магнітних колах енергоприймапоєднані механічно в пук, наприклад, за допомоча. Тому, для одержання найбільшої за значенням гою ізоляційної стрічки. Другі відрізки проводів А, В ЕРС, котушки 5 сусідніх магнітних кіл електрично і С взаємно зміщені в напрямку руху від джерела з'єднані послідовно-узгоджено. ЕРС обмотки енерживлення на однакові відстані l (фіг.1), причому гоприймача створює струм, який живить двигуни електровоза 6. a . Розмір а визначають при розрахунках приl= Частоту f2 ЕРС в обмотці енергоприймача ви3 значають за формулою строю. Проводи А, В і С закріплено нерухомо на JП - J ел деякій відстані від стелі гірничої виробки (на фіг.1 , де J ел - швидкість руху елеf2 = не показано). Магнітопровід енергоприймача 2t зроблено з кількох однакових магнітних кіл (на ктровоза. Вважаючи на вираз для JП , одержимо фіг.2, як приклад, наведено два магнітних кола); J кожне з них включає полюсні наконечники 2 f2=f1±Df2, де f 2 = ел . В електричному колі енер(фіг.2), розмірами d´k, ярмо 3 та осердя полюсів 4. 2t Всі елементи магнітних кіл зроблено з фериту або гоприймача звичайно забезпечують стан резонанмагнітодіелектрика. су напруг на частоті f1. Відстані m між центрами полюсних наконечниУ тому випадку, коли при руху електровоза ків (по напрямку руху від джерела живлення) забажано уникнути помітного розладу стану напруг у безпечують рівними полюсній поділці t (фіг.1) магелектричному колі енергоприймача, вибором панітного поля тягової мережі. Розмір d (фіг.2) раметрів пристрою (наприклад, частоти струму звичайно менший t, розмір k близький до b, знаджерела живлення) забезпечують Δf2£0,01f1. Так, чення t=а. км м t=0,5м, при J ел = 60 = 16,7 , Між верхніми площинами полюсних наконечгод с ників 2 та площиною, в якій розміщені проводи А, 16,7 В і С, забезпечено повітряний проміжок. необхідне значення Df 2 = = 33,4Гц, 0,5 На осердях 4 розташовані котушки 5 (фіг.2) обмотки енергоприймача, причому котушки, які f1>3340Гц. відносяться до одного магнітного кола електрично Сторонні супутні електропровідні контури (до з'єднано між собою послідовно-зустрічно. Котушки ланцюгів їх входять трубопроводи, броня силових 5 сусідніх магнітних кіл електрично з'єднано послікабелів та інше) звичайно розміщені на бокових довно-узгоджено. стінах гірничої виробки. Біжуче магнітне поле тяго 5 86833 6 Енергоприймач з магнітопроводом та обмот2t E A 2t , яка виникає в сторонE= (2E A + EB ) = кою закріплено на електровозі 6 (фіг.2). 3 3 Пропонована система електропостачання ніх електропровідних контурах довжиною, кратною працює таким чином. Після ввімкнення в роботу джерела живлення 1 у проводах А, В і С тягової 2t або рівною , не може викликати негативних мережі перебігають високочастотні струми, при3 чому у сусідніх проводах взаємні фазові зсуви наслідків із-за малості t. 2p При навантаженні електровоза змінний струм . Завдяки однаковому просструмів складають в котушках 5 створює крім основного магнітного 3 потоку також і магнітні потоки розсіювання. ЕРС, торовому зміщенню проводів А, В і С, у тяговій яка при цьому буде викликана в сторонніх супутніх мережі створюється просторово розподілене біжуче магнітне поле. Магнітні силові лінії поля параелектропровідних контурах довжиною 0,5t або лельні кратною їй, не перевищить значення ЕРС від магнітного потоку розсіювання однієї котушки 5. Це ` значно менше в порівнянні з прототипом, де ЕРС в Ek = 2t EA + ( EA + EB ) + ( EA + EB + EC ) + ( EB + EC ) + EC , сторонніх контурах виникає від дії всієї обмотки де E A , EB , EC - значення ЕРС на одиницю енергоприймача, довжина якої близька до довжидовжини від впливу магнітного поля навколо перни електровоза. ших відрізків проводів А, В і С. У сторонніх супутних електропровідних контуПісля зведення однакових членів у виразі, рах довжиною, рівною або кратною 2t, викликана отримаємо, вважаючи на властивість живлення ЕРС від впливу магнітного поля струму котушок 5 трифазним струмом тягової мережі, дорівнює нулю по причині протилежного напрямку магнітних потоків сусідніх котушок. Отже, в стоEK = 6 t( E A + EB + EC ) = 0 . ронніх супутних електропровідних контурах, довОтже, пропонована система електропостачанжина яких дорівнює довжині енергоприймача, виня в порівнянні з прототипом не викликає ЕРС в кликана ЕРС відсутня. сторонніх електропровідних контурах, довжина [ ] яких по напрямку руху електровоза дорівнює або кратна 2t. Найбільше значення ЕРС, розміром Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 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