Пристрій для живлення системи діагностики технічного стану хрестовин стрілочних переводів

Реферат: Пристрій для живлення системи діагностики технічного стану хрестовин стрілочних переводів, що містить корпус, який складається з котушки із двома магнітами встановленими уздовж однієї напрямної з немагнітного матеріалу, який відрізняється тим, що корпус кріпиться до шийки залізничної рейки, всередині котушки наявні тільки два магніти, а величина електрорушійної сили, яка виникає внаслідок дії рухомого складу залізничного транспорту, за допомогою перетворювача зводиться у межі 3,3±0,1 В та зберігається на накопичувачі електричної енергії. UA 118124 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЖИВЛЕННЯ СИСТЕМИ ДІАГНОСТИКИ ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ХРЕСТОВИН СТРІЛОЧНИХ ПЕРЕВОДІВ UA 118124 U UA 118124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту, зокрема до живлення системи діагностики хрестовин стрілочних переводів. Проблематикою є те, що термін служби хрестовин стрілочних переводів не досягає нормативного терміну практично вдвічі. Для продовження терміну служби застосовується система діагностики технічного стану хрестовин, яка встановлюється в її межах. Для роботи системи необхідно забезпечити подачу живлення до 3,6 В, що є трудомістким та економічно невигідним проводити кабелі від джерела постійної напруги, а інколи такого джерела взагалі немає, встановлювати акумулятори, які потребують частого заряджання. Пропоноване джерело живлення дозволить забезпечити безперебійну подачу напруги на пристрій діагностики хрестовин стрілочних переводів. Відомий пристрій для отримання механічної енергії з магнітного поля постійного магніту містить силовий постійний магніт, якір, який притягує магніт. Для отримання позитивної різниці між отриманою і затраченою енергіями якір пересувають поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту за допомогою пересувного постійного магніту, жорстко закріпленого разом з силовим постійним магнітом на повзуні, що забезпечує зворотний хід повзуна за допомогою зворотної пружини для повзуна, зворотний хід якоря відбувається за допомогою зворотної пружини для якоря при зворотному ході повзуна, а ланкою відбору потужності є повзун (UA 98136, опубліковано 27.04.2015, Бюл. № 8). Недоліком даного обладнання є неможливість забезпечення живлення від дії рухомого складу залізниць. Відомий пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля постійного магніту, що містить силовий постійний магніт, якір, який притягує цей магніт, пересувний постійний магніт, що пересуває якір поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту, повзун, на якому жорстко закріплені силовий і пересувний постійні магніти. Зворотний хід якоря відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для якоря. Зворотний хід повзуна відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для повзуна. Ланкою відбору потужності є котушка індуктивності, з якою взаємодіє силовий постійний магніт. Вільний зворотний хід робочого постійного магніту забезпечується діодом у ланцюгу електроструму котушки індуктивності (UA 104574, опубліковано 10.02.2016, Бюл. № 3). Недоліком даного обладнання є неможливість забезпечення живлення від дії рухомого складу залізниць та використовуються 4 магніти. Відомий генератор електричної енергії, що містить постійні магніти, в полі дії кожного з яких знаходиться провідник електричного струму, який утворює провідний контур, з кінців якого здійснюють знімання ЕРС, де постійні магніти з'єднані з кінцями щонайменше одного коромисла, встановленого на вертикальній осі, при цьому коромисло пов'язане з пристроєм приведення його в коливальний рух. Коромисла об'єднані в колесо, а пристрій для приведення коромисла в коливальний рух складається з мікроелектродвигунів, сполученого з бігунком, встановленим з можливістю взаємодії з ободом колеса. Кінець вертикальної осі, на якому встановлено щонайменше одне коромисло, виконаний загостреним. Магніти виконані Uподібної форми, а провідний контур виконаний у вигляді декількох витків котушки. Генератор мікроелектродвигунів підключений до кінців провідника для знімання ЕРС (RU 2367080, опубліковано 10.09.2009). Недоліком даного обладнання є неможливість забезпечення живлення від дії рухомого складу залізниць, великі затрати на обладнання та використовуються 8 магнітів. Найбільш наближеним до корисної моделі є магнітоелектричний генератор, що містить корпус, всередині якого встановлені два крайових постійних магнітних елементи, розміщені на протилежних його кінцях, причому корпус виконаний з діелектричного матеріалу, а в його стінці виконаний один і більше наскрізних пазів, при цьому всередині корпусу встановлений з зазором та можливістю переміщення уздовж осі корпусу рухливий магнітопровід, що складається з двох звернених назустріч один до одного однойменними полюсами постійних магнітних елементів, уздовж однієї осі з'єднаних тягою з немагнітного матеріалу, а поверх корпусу встановлені два замкнутих на випрямлячі електропровідні контури, причому перший електропровідний контур встановлений між двома площинами, перпендикулярними корпусу які перетинають зону, прилеглу до полюса з'єднаного з тягою першого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, а другий електропровідний контур встановлений між двома площинами, перпендикулярними корпусу і перетинають зону, прилеглу до однойменного полюса з'єднаного з тягою другого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, при цьому із зовнішнього боку корпусу між двома площинами, перпендикулярними корпусу які перетинають зону, прилеглу до полюса першого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, що взаємодіє з однойменною полюсом першого крайового магнітного елемента, і між двома 1 UA 118124 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 площинами, перпендикулярними корпусу і перетинають зону, прилеглу до полюса другого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, що взаємодіє з однойменною полюсом другого крайового магнітного елемента, встановлено по магнітної направляючої з трьох і більше рівновіддалених один від одного постійних магнітних елементів, причому постійні магнітні елементи першої магнітної направляючої звернені однойменними полюсами до однойменного полюса першого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, а постійні магнітні елементи другої магнітної направляючої звернені однойменними полюсами до однойменного полюса другого постійного магнітного елемента рухомого магнітопроводу, що відрізняється тим, що кожен крайовий постійний магнітний елемент виконаний з наскрізним отвором і встановлений в корпусі з можливістю переміщення і фіксації щодо корпусу, причому вісь наскрізного отвору кожного крайового постійного магнітного елемента поєднана з віссю корпусу, а постійні магнітні елементи кожної магнітної направляючої жорстко прикріплені до підкладки з немагнітного матеріалу, при цьому підкладки встановлені поверх корпусу з можливістю переміщення і фіксації з можливістю переміщення і фіксації щодо корпусу, а довжина наскрізного паза в корпусі менше довжини корпусу і обмежена з обох кінців перемичками стінки корпусу (RU 2340069, опубліковано 27.11.2008). Недоліком даного обладнання є неможливість забезпечення живлення від дії рухомого складу залізниць, великі затрати на обладнання та використовуються 12 магнітів. Задача корисної моделі, що пропонується, - забезпечення живлення системи діагностики хрестовин стрілочних переводів від дії рухомого складу залізничного транспорту. Технічна задача, яка вирішується корисною моделлю, що заявляється, полягає у виробленні та накопиченні електричної енергії для забезпечення живленням системи діагностики хрестовин стрілочних переводів, яка працює при робочій напрузі 3,3 В. Суть корисної моделі полягає у тому, що в її основі лежить процес вироблення електричної енергії з метою живлення системи діагностики хрестовин стрілочних переводів за допомогою корпусу, який містить котушку із двома магнітами, перетворювача та накопичувача енергії. Магніти всередині котушки звернені назустріч один до одного однойменними полюсами постійних магнітних елементів, уздовж однієї направляючої з немагнітного матеріалу. Нижній магніт нерухомий, а рух верхнього магніту забезпечується динамічною наявністю гребенів коліс рухомого складу залізничного транспорту. При русі рухомого складу на відстані до гребеня колеса 2,5 см верхній магніт притягується до гребеня і при збільшенні відстані до гребеня колеса повертається у вихідне положення за рахунок власної маси. У результаті руху магніту вздовж осі намотування котушки за рахунок зміни магнітного потоку у котушці збуджується електрорушійна сила, яка далі, після випрямлення подається на перетворювач і накопичувач енергії, а з них - забезпечується живлення самого пристрою діагностики хрестовин стрілочних переводів. Перевагою пропонованої корисної моделі є те, що всередині котушки наявні тільки два магніти, а величина електрорушійної сили, яка виникає внаслідок дії рухомого складу залізничного транспорту, за допомогою перетворювача зводиться у межі 3,3±0,1 В та зберігається на накопичувачі електричної енергії, тобто буде завжди постійною, що дасть змогу функціонувати пристрою діагностики хрестовин стрілочних переводів. Графічна частина заявки пояснює суть корисної моделі, де на фіг. 1 зображено узагальнену структурну схему пристрою живлення, на фіг. 2 - реальну схему пристрою живлення. Корисна модель містить котушку із двома магнітами, яка кріпиться до шийки залізничної рейки, перетворювач напруги із накопичувачем енергії. У результаті руху металевого гребеня колісної пари рухомого складу на відстані 2,5 см від котушки 1 верхній магніт 2 збуджується і, внаслідок притягання до гребеня рухається у вертикальному напрямі в сторону колісної пари. У результаті зміни магнітного поля в котушці створюється електрорушійна сила, яка передається на перетворювач з накопичувачем енергії 3, де відбувається зведення напруги у межі 3,3±0,1 В з її подальшою передачею на систему діагностики хрестовин стрілочних переводів 4. Реальна схема пристрою живлення складається з котушки 1 всередині якої знаходиться магніти 2. Магніти із котушкою прикріплені до рейки 5, внаслідок впливу гребенів коліс рухомого складу 6 верхній магніт у котушці розпочинає рух, у результаті чого на виводах котушки виникає електрорушійна сила, яка передається на перетворювач напруги 3, а від нього живиться система діагностики хрестовин стрілочних переводів 4. Впровадження даного пристрою не потребує значних фінансових затрат, а ефективність використання очевидна. 2 UA 118124 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Пристрій для живлення системи діагностики технічного стану хрестовин стрілочних переводів, що містить корпус, який складається з котушки із двома магнітами, встановленими уздовж однієї напрямної з немагнітного матеріалу, який відрізняється тим, що корпус кріпиться до шийки залізничної рейки, всередині котушки наявні тільки два магніти, а величина електрорушійної сили, яка виникає внаслідок дії рухомого складу залізничного транспорту, за допомогою перетворювача зводиться у межі 3,3±0,1 В та зберігається на накопичувачі електричної енергії. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3