Электрическое транспортное устройство с бесконтактной передачей энергии — SU 68118 (original) (raw)

. И. Бабат ЕКТРИЧЕСКОЕ ТРАНСПОРТНОЕ УСТРОЙСТВО БЕСКОНТАКТНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ ЗНЕРГЙИ яввлепо 11 августа 1913 г, за .Х 219/303007 в 11 яродный Ко иссар) ат эектропро)п)Г)левцостп СССРПед )ЯГЯсмое изОбетение касаетс 51 электрических Г)апспорПых устройств с бесконтактной передачей энергии с пути 1:Я повозку. Эта ПЕРЕДЯЧЯ ОСУШССТВЛЯЕТСЯ С ПОЪОЩЬЮ ДВ Х ИНДУКТИВНО СВ 5)ЗЯНПЫХ 1(ОЛС- бательпых,коптуров, ОдиГ Нз кот)орых (Срвч)ы) расположен вдоль Дороги и образует бесконтактную тягову)о сеть, а Другой (вторичный) установлен на повозке,Отличительной осооенностью предлагаемого устройства является использование в качестве емкости первичного ко Гура ряда копдепсаторпых батарей, включаемых последовательно В олин из роводов контУРа С ИитЕРВаЛаМИ )Х)ЕИЬШИХИ, ЧЕМ ПОЛОВНа ДЛИНЫ ВОЛНЫ тОКа, . Ка 3 Я 1)ное Вк 0)енГе птсдотв 1)ашает 001зов 1 Нс ст 05 чх Волн тока и н 1- пряженпя,НЯ фиГ. 1 п 1)иведеп 2 приГципиа:)ь)15 схс)2 Г 1 тапи 51 Оескоптактной тяговой сети электровысокочастоп)ого транспорта; пя фиг, 2 и 3 - ва)и )иь схема Выполнени 51 ТЯГОВОГО уч 1 стка; и Я ф 11 Г, 1 - ) 231)ез чг- сткя шоссе с ПОдземным 1)2 спос)Ожеписм ОескоптяктОй сети.Бысогкочастотные гепсраторные подстанции Г, )П и УГ фиг. 1) питают Отдельные уястки Оесконтяктпоп т 5 Говои сстп, ПОдстянции, в свою Очеред, пол) чяют Ги с 1 Не От це)тряьнОЙ Вы 11)51)е,и ИОЙ стяции 1 Срез ВысокОВОльтную сеть пОс ГОНПОГО тока, БоззОжня и друге 5 схема питяни 5, кОГда кяя(ы В Сокочс)стот) 11 Генсряор и)ес свой соостВенпый ин)дивидуа;1 ьпьЙ Вып)р 51)итль я питание кяж- дОЙ пОдстяпции ОсушестВляется От ООИГсй 1)яспредегптсгьнОЙ трсхф)3- ПОИ ССТИ.ПО)с)и в ОесконтЯктной сети ВозрастаОт с уВС 1 ичепие) ес длип 11. Поэто)у Всю сеть желстельно разбить на Отдсл 1)В 1 е уч)сткп, пптяе.ые каждыи от своего генератораГссято, Г 1 итяюпиЙ т 51 ГОВ 1 Й учясток, ,.10 жет Оьть под 1 СГНОепк лк;бому сго месту, так как потери в бесконтакпой тяговой сети ь отличие о контактных тяговых сетей ие зависят от места подключениягенератора.Б СЛУ 1 с 1 С, КОГДЯ ДЛИа ) ЯГОВОГО Усастка МЕНЬШЕ, Ч(.М ЧЕТВЕРТЬ ДЛИны волны тока, иа всем протяжении участка имеет место раьномерноеРЯСГРЕДЕЕИЕ ТОКЯ, С УДЛИсЕНИЕЪ УЧЯСТкс СЕТИ И ПОВЫШЕНИЕМ Чс 1 СТОГЫОка эта равномерность нарушается и Гв бесконтактной сети могут образоваться стоячие вллиы тока и напряжения, препятствующие передаче энер ии ст сети к рамке путем электромагнитной индукции.Вкл:очля в бесконтактнуо сеть конденсаторы и индуктивные соирстивлсни 5, мо)кО менять распрбделение тока и ияпряжеия Вдольх часткл и, В частности, ликвидировать зоны, В которых сила тока слнзка к нулю,,)Г 51 этой цели в один из проводов бесконтактной тяговой сети может быть влюче ряд конДенсаторпых Оат 1 рей, расстОяиие ме)кду котс р ы м и В ы О и р л етс 5 м с н ь ц 1 м Г олв и н ы дл и и ы Вол и ы.Для более длгинЫх участков тяговой сети иесбходимс применятьболее сло)кные схсмы компенсации, например схему, изображеннуюил (1)1 Г. 2,В этой схеме В один из проводников бесконтактной соти последоВЛТЕЛЬО ВКЮЧСИЫ КОНДЕНСсТОРЫ, КОКПЕНСИРХЮЩИЕ ИНДХ 7 КТИВОЕ ПЯДЕние в участке, а параллельно проводникам сети подключены индуктивиости, компенсирующие емкостиой ток между отдельными проводниками.Кажуцяяся мощность конде(аториых батарей, включаемых последсзательио в провода тягового участка бесконтактной сети, во м:ого десятков раз может превышать полезную передаваемую мощность.Поэтсмудляудегцевления системы передачи электроэнергии мо)кис применИть конструкцию бесконтактной сетифиг, 3), в которой один изпроводников разбит иа отдельные изолированные друг от друга участки,РЯЗсЕЩЕГНЫЕ так, Что ЕМКОСТЬЕжДХ СТДЕЛЬН.Ми УЧЯСТКЯМИ ДОСТЯТОЧка для компенсации в них индуктивного пацения напря)кения,При наиболее благоприятных размерах длина каждого 5 золированного участка должна быть около одной четверти или одной пятойд)ины волны. Отдсльнь Р ксмпеисиъсзяннье участки мОГут при этомиметь неодинаковую длину.Сумгмарные потери в бесконтактной сети ив приемной рамке пропорциональны произведению их омических сопротивлений Я и РЕсли задано количество меди, идущее на сеть,и на приемную рамку, то наименьшие потери во Всей системе будут, когда эта медь будетразделена поровну между рамкой и сетью, т, е, когда вес меди в тягоьом фидере оудст равен весу;меди в приемной рамке. Если длина участка сети 1, а длина приемной рамки 1, то сопротивления ихР /Г Х,-- Практически это условие трудно выполнить и наРамкУ пРиходситсЯ затРачивать меньше меди, чем идет на сеть. Однакоомичсское сопротивление ЛИ, на единицу длины рамки всегдадолжно быть меньше, чем сопротивление ЬР на единицу длины участка сети, т. е. отношение сопротивления рамки к сопротивлению участка сети должно лежать в пределахУвелНьяя количество меди ь проис Ях бесконтактной сети и1 МСНЬШ 25 ЭТИ ЕЕ ОМИЕСКОЕ СОПРОТИБЛС 1 ИЕ, МОЖНО СНИЗИТЬ ПОТСРИ ПРПОвскотяктОЙ передас эперГР и ПОВыспть к.п.д. сис Смы, Зтя проолсмя рс 12 ется тя(же, (як и прн перед 1 чс э.сктрпческОЙ энергис пО пров.ЯЗ П. ТОЯГНЫМ ТОХОМ ИЛП ТОКОМ НИЗКОЙ 5 СОТЬ (50 60 2).Однако костр) кцпя п)ОВодников бескоптя(той сеч должна бытьсовсем и:ая, чем в случае котактой сети.Глуби 13 проникОвс)и 51 псрсмепОГО ОК В прОВОднпке из крас 661.ОЙ .)Сди состаВЛ 51 ет Уч зяя. Поэтомх;Л 51 11 спо.1 ьзсз 51 ВссГО" гсече ИЛ меди проводники бссхоптактОЙ сст до,)к.ь бг 1, сплеень изМНОГх токих прсзОлочек, изолирсВЯН 1 х дрУ 1 01,р1, л)бо Выполн 5 тьс 51 В ВРде лент пли полых провод 1.икОВ с толцп 1 ОЙ зедп пс Ооль 1 сп, см Глубина проникнсвения.Пряктческое применение ЯЙдут, пр(.(уестс 110, прОВО динкив(о.ого типа, состоящие из медных лепт, свободно готвешенных илиукрепленных на како 1-Гпбо каркасе.ВСокоастотньй тося раьномерно распределяется по всей поверхОСТИ ГРОВОДНИКЯ ТОЛЬКО Ь СОВСРЦ 1 ЕННО СИ 1ЕТРС 1 ЬХ КОНСТРУКЦИЯХ.Уястх же бесконтакГНО сет не МОГут быть полностью си)метрич 1.1 Ы1 1 11 Оэтому для повышени 51 исполъзОВЯия меди цслесс обрез 0 выпол 51 ть беконтактные сети так, тОбы плтность тока Оы я Одинаковойпо всему пх сечению. Зтого мсн(но доонться, ььполНВ сеть из прозодиксз рязОЙ .Голшиы или из отдельных полосок, располагая их с разой ч) СТО 1 Ой ВОКруГ Каркасе, СЛу)КЯЦСГО ТЕЛОМ ДЛ 51 ПРОВОДНПКЯ Сети.Прн.снсис медОГО прОВОдник 3 рязОЙ то 1 гципы целесообразно лишьВ ТОМ С 1 ЯЕ КОГДЯ ТОЛ 1 ЦПНЯ ЕГО В СЯМОМ ТОЛСТО) ХЕСТЕ МЕЬШЕ ГЛУОИи ы п ро:ихоьения тоха.Пс мимо смичсских потерь В и)Оводах бсскотактОЙ Бысокочястотпои 151 ГОВОЙ сети еце могут Оыть потери па электромЯГнитное излучениеэсрГ 1 и потери В окружающеЙ средс из-за вихре)ьх токоь В ней и диэл( ктрического гистерезиса.В соти, передающей энергию путем электромагнитной индукции,рясст 051 ИР ежду проводаыи знапел 10 мепьшс длины Волны 5ЗтОГО ВпОлне достятОчн О, тс бы пОтс 1) и и 2 элохтром 2 ГнитОС излучениебы.и зЯлы по срявненик) с хедными 10 теря.и В проводниках,При воздушой подвеске высокочастотной сети потери ь окружающсй среде близки к нулю,Г 1 р 51 позсНО) расположснии сети соотвстству 10 им подбороКонструкции и изолирующих материалов можно свести потери в окружаюнс 11 среде к мялОЙ Вели 1 ине. Существуот достятоНО дешсВые и доступые диэлектрики (например, обл 2 горожснпье Ситуы), игмсю 1 циеоо(5 порядка 10 . Если выполнить сеть таким образом, чтобы диэлектрик 3 ниъал пе более 10"1 Всего Обзема электричсскОГО по:я междупроводами, то даже при коэффициенте мощности бес.(отактой сетисоь ; - 0,01 потери ь изоляции будут составлять 1 .Рациональная конструкция тяговой сеюл и приемной рамки должнабыть выполнена так, чтобы при данном расходе меди и заданной частоте тока обеспечить возмсжно более высокий К.п.д.Чатем ятическ это мо)кно сфор 1 лровать так, что ООШение1.ЛЛдолжно быть наименьшим (М - коэффициент взаимоиндукЛ 4ции между рамкой и сетью).Одним из п 1 теи улучшения этОГО ОтношениЯ ЯвлЯетсЯ увеличениедлины рамки , и уменьшения зазора между проводником сети и приСМНОЙ рдМЕОЙ. Одца 1(0 В ЭТОМ Нсэпрс 1 ВЛЕНИИ ИМЕЮТСЯ ОП 1 ЭЕдЕЛЕННЫЕ Пределы.Целесообразно также вьшолцять проводники бесконтактной тяговой сети плоскими, чтобы ширина проводциксч была одного порядка илибольше, нежели расстояние между поверхностью проводника и рамки.Плская конструкция активного эроводника обеспечивает одноВр(эМЕПНО СвобОду ХацЕВрРрова;151 ПодВИЖНОГО СОСтава, КоторЫЙ моЖЕТОТХОЛИТЬ ВООК От ОСИ П 1 ЭОВОДЦИ.(а О(.3 ОГс 1 СЦОСТИ Знс 1 ЧИТЕЛЬНОГО ПаДСНИЯпап 1 э 5 жеция нс 1 пРиемноц Раме(.,На фиг. 4 прГиведен вариант конструкции шоссе, под которым уло)КЕЦа БЫСОКОсаСТОТЦа 51 ОЕСКОНТВК 1 ЦБЯ СЕТЬ.ОсцовдГнем шоссе служит желоб 1, выполненный из железобетона, простого бетона илц асфальта. Элеетрисеакие свойствд материала,Нз КОТОРО 0 ВЫПОЛНЕН ЖЕЛОО, НЕ СЦССТВ(ЦЦ 1, Так Как ЖЕ,обеСкит ВЦСэлектрсмагцитцого юля сети. По внутренней поьсрхпости желоба укладывастсЯ сГлошцое кОР 1 то 2 из тонкой медээи или Р 5 д хедцых по;Ос; этоК 01 ЭЫТО ИЛИ ПОЛОСЫ Яв,5 ОТС 51 ВНСШЦР 1) ЭК 1 ЭсЦИЗИРХЮЩИМ П 1 ЭГ)ВОДНИКОМбесеотаеПОЙ с(ти. Ширицс Еорэтс Оерется рдВРОЙ или ОО,ьшей 1)асСТОЯЦГИЯ МЕЖДУ олексам ПОЛБЦКНОГО СОСТГ)с 1 П)аКТРсЕСКИ Б ПР(эдслахОт ОдцОГО ЛО трЕХ ИЛИ ЧЕТЫрСХ МЕтрОВ). Прн ОтеутетВИИ фсррОМсГПИТНОГО СЕ)ЛесНикс ГЛУОИЦД сКОР 1 Тс 1 ЦЕ ДОЛЖЦа 011 э ЯЪГЦОГО МЕНЬШЕ ШИрины активного проводника сети,ПрИ цаЛРП 1 И СЕ 1 ЭдСЧ НИ(д Г.1 убИцс КорЫТа М)КСТ бЫТЬ ЗцссИТЕЛЫОУ)1 ЕНЬШЕЦа В ,) 1)с 13, (- ЭффЕКТИВЦс 151 П 1)ОЦРЦа(.МОСТэ ССРЛЕсника) .БПУтРь келоод 13 е:дЫВдютсЯ фасоццыс изол 51 тОР 11 4, в веРхцей частикотОРьх помеэЩс 1 етс 51 активный НР 0130 Д ), Д,151 УдобстЗс Рсхоцтс, пеРСделец и Г. л. сКтиВцый црОВОЛ проне Вссп) Быполить с) Билс трубчатоГО мелнОГО Н 1 эоволцикд.5 ТОГО ЧТобы НЕТОЦОСТЬ Рс 1 СПОЛОЖЕЦИ 5 ЭКИПаКа Г 10 ОСИ УЧДСТЕд бЕСКОцтасКГПОГ СЕТИ МЕН 1 цС Скс(3 эЗсЛсСэ цд К,п.д. ПЕрсдаИ, КЕЛате ьцо прОВОдник сети Выпо.пци Возможно Оолее ц/ирокц). Он можетбТэ 131 ПОЛНСП В БИС труОЫ ОБЯЛ 1 НОГО С(."1(цп 51, ц 1 ИрипОЙ П 01 Э 51 дКа Отдесятка сантиметров ло мерд и Высотой 20 - 100 Тсе кдк ток рас. -Г 1 ЭЕЛЕЛ 5 ЕТСЯ ТОЛЬКО Б ТОНКОМ ЦОВСРХНОСТЦОМ СЛОЕээ О ТОПЦИЦУ СТЕПКИп 1 эОВОдцика надо БьэоиРд 1 э ПОР 5 дкс 1 дол(Й милиметРс 1;л 5 п 1 эиддцР 5ПрОВОЛПНЕу ЖЕСТКОСТИ МЕЛцуЮ фоЛ Гу ГСЛССООбрс:3 НО ВЫГОЛНИТЬ цскс)еох-циб 1 л 1 ссрдсчциее, цдример лсрсВ 5 Пом, 1 хОЭпсРси)уюцпе еоцДЕРСДТО)Ы МОГУТ ОЪТЬ ЦОХЕЦ СЦ э В КОЛОДЦс Х, Р ДСПОЛ с 1 ГДС.ЫХ ВДО 1 ЬучаетКН.Для повышения к.п.д. передачи провода сети Должны быть расположены возможцо ближе к приемной рамке, Поэтомэ црп ползсмцомраСПОЛСГЯ(ЕНИИ ОЕСЕОНТЛЕТНОЙ СЕ ц ПОд ЦС;1 СсйобрдЗП(Е ВЫПОГП 15 Т 1ВС 1 эхне( стрйецие цОссс ( Бьст 3 ПО)1, по Грсоцк) котороГО и угожсц ОлинИЗ Проводников. ОЕрГсцИ 5 ЭТОГО ГрЕОП 5 ЛОЛЖПЫ доцэСкатэ ПЛсБНЫЙЬ ЬЕЗЛ И ( ЪЕЗЛ С ПСГО бЕЗ ТЛЧКОВ И Л 1)03 ПО 303 КИ, П 1) НСМс 151 1)сП Ксэкипажа рдспОГаГается БОГь прОдольцоц Оси шоссс цол Ос 5 Г)и еОлсс.сЕ Как ПРОСтРаЦСтБО ПОЛ ЭКЦПажСМ ВЕСЬМД ОГРДЦИЧЕНО, То РИМКУ ЖЕлательцо выполнить с ферромагнитным сердсчцРН(ом, состоящим цз цряХ 10",ГСГЬ 1 СЙ СРСЛНСЙ сС;1 И ЕГЦЦОЗОРДЗЦЬХ ООЕОЗЫХ КРЬ;Ь(Б,П р С д Ъ Еэи 3 0 0 р С Т С ц ц 51, Электрическое трднспортцос устройство с бесконтактной передас 1 ЕИ ЭЦСРГИП С ПУТИ Цсс ГОВОЗК 1 ПРИ ГОХОЩИ Д 3 ХХ ПЦЛУХТЦВЦО СВ 5 зс 1 ЦЦЫХКсосСбатСЛЬПЫК КОПГтРСВОДИН ИЗ КОТОь ПСВИНЬй);ЯСПОЛО)КЕП БДСЬ ДО)ЗГИ И 002:Т ОС".КОН(сКТИ,10 т)ГйВ, Ю СС.ГЬ, Г, .0 ГГОИ (БТОИЧПЫ) , СТЯНЗВГЕН ПЯ ПОБОЗКС, О Т Л И : с 10 С С (. С Я 10), Г 1 С Д,3 Я П)ЕДОТВ,2 ИСии СЗсЗСВЯПИ 5 В С(.СКОПЯКТ 10 55:1,)БОП СРТИ СТ 051 Ч 1; Боли ТОКс 1 И ПЯП)51)КСПИЯ ЕКОСТЬ, ВКОД 5 ГЦ 251 ( ПЕ.ЗПЧИЫ 11 КОСС 21 СГП:Ь: КОНТ), СОСТЛБЛСПЯ ИЗ .)ЯДс 1 01 ЕЛЬПЫ:( КО:ДС".С а01 ЫК ОЛТАНЭС, БК(1 Ю:1 ЯС.Ы: ПОС ".СДБЯТСГЬПО В 0 И 1: 13 П)З. (;,и; С 1) 1 и 1 010 КОт 3) и, Н;1 ) ЯССТС1 ОДПЯ ОТ Д, ГС 0 СИЗ 1 СЗ,:Г)КСГ 3 Пс)ЛБИКЯ,1:ПЬ ГПЫ 3,)КЛ.. Ф 01)(с 1 БЬ 1 ПО НСПИ 51 1 СТ ОИСТБ ПО: 1, 0 ТП Л 10 Ш а 51 С Я Е тз 1)лзл.З); Поно "иккоа пс,Бичноо кои ,"; и птоп:1:ык ко.ТС)ОВП) ИС.П 1 К 3 сс)ок) БЬ".сиы Т:; И;И, ".;) 0 1 Ь С"СКОС : и) О;БаЕН 5 Е ПЯгСи 1) ПЫ ПСПИ 1 ОГО КСТ, с . .( У 00 1 П( 0и СС КОГО СО.МОТИВ;1 сни 51 ПЛ СДПНИЦС ДЛИь лис)11 С, ;313 сСГ Т. с ОТ 30 псине ПОЛНОГО п)иас ( и:ОГО О.ическОГО ссп)зтплс:.51 .с:иь 1 ГО конте)л йПИ,ЕДСППС);5 О.ИЕСКО. СЗ;,1 ПБ(1(,П 3 Ппси: с 3 Н Е . ООЛЬПЕГдОТИС 3 С;:Я . ( ДЛИ;Г ГКомитет елаи изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Смотреть

Электрическое транспортное устройство с бесконтактной передачей энергии