Патент № 65107

Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта


Автор
  • Бабат Г.И.

Иллюстрации патента

Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта (Рисунок 1) Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта (Рисунок 2) Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта (Рисунок 3) Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта (Рисунок 4)


Описание патента

 

Класс 20, 3

Pfo ДД Q7

СССР йфф

О П и САН ИЕ КЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегисгирироаако а Бюро изобрапении Госплана СССР

Г. И. Оабат

ЗНЕР1 Ог1РИЕМНИК ДЛЯ 11ОВОЗОК ВЫСОКОЧАС1О 1 ИО1 О

TPAHCHGPTA

Заявлено 1 августа 1944 го,ia в Наркомэлектропром ва ¹ 41 (334351) Опуолнковано 3! августа 1945 года,Автором даяного изобретения ранее была предложена система высокочастотного транспорта, при которой на экипажах устанавливаются настраиваемые в резонанс приемные контуры, восприн|имающие нергию из электромагнитного поля заложенной под покрытие дороги бесконтактной тяговой сети и потому назьпваемые энергоприемниками.

Было показано, что при заданном расходе меди на всю систему транпорта наименьшие потери получаются, когда эта ме дь разделена поровну между подземной тяговой сетью и приемными контурами экипажей.

Можно полагать, что в подземной тяговой сети расходы меди будут составлять не менее нескольких десятков грамм,на каждый квадратный метр энергизуемой поверхности дороги, т. е. — в ином выражении — несколько килограммов на к;:ждый,погонный метр дороги обычной ширины.

Зля обеспечения равенства весов всей меди тяговой сети и всей меди приемных контуров расход меди на единицу размера приемногю контура экипажей должен относиться к расходу моди на единицу размера тяговой сети, как коэфициент покрытия дороги экипажами.

Если, к примеру, коэфициент покрыт ия дороги равен одной сотой, то,вес меди в каждом погонном метре приемного контура должен быть в сто раз выше веса меди в каждом погонном метре тяговой сети.

При малых коэфициентах покрытия точное выдерживание этого требования равенства весов может оказаться нецелесообразным. Приемный контур получится слишком тяжеловесным (больше сотни килограмм на каждый погонный метр длинны контура).

Но даже приближенное удовлетво рение этого требования требует специальной конструкции приемных контуров, которая и предлагается согласно настоящему изобретению.

Изобретателем уже предлагалось выполнять приемный контур из трубчатого проводника. При такой конструкции полезное сечение меди равно произведению периметра сечения трубы на глубину проникновения тока в ее материале. Периметр сечения трубы приемного конЛ 65107 тура не .должен превышать полюсного деления бесконтактной тяговой сети, иначе падает коэфициент связи между приемным контуром и тяговой сетью.

Пр и частоте тока в тяговой сети, равной нескольким десяткам килогерц, глубина проникновения тока в меди может быть равна нескольким десятым долям миллиметра. Диаметр трубы приемного контура может быть не более 100 — 200 мм.

Таким образом,полезное сечение меди приемного контура может быть не более нескольких десятков миллиметров. Иначе говоря, полезный вес меди при трубчатой ко нструкции прие>многого контура не будет превышать 1 кг на каждый погонный метр. Можно сделать стенки трубы более толстыми, вес ее возрастет, но это будет бесполезньш вес, ибо добавочная медь не будет нагру>не на током.

Согласно настоящему изобретени;о предлагается составлять приемный контур из ряда отдельных тонких проводничков диаметром

0,2 — 0,5 мм.

Если выполнить конденсаторную батарею приемного контура в виде одного сплсшного блока, то для получен ни равномерного распреде.ления тока во всех проводничках

:необходимо было бы и х точнейшим образом транспортировать. Кроме того прои выполнении конденсаторной батареи в виде одного неразделенного блока будут велики потери в ме сте подключения проводника к батарее. Поэтому целесообразно ьыполнить конденсаторную батарею из многих отдельных частей, подключая каждую к отдельной группе проводничков или даже к отдельному провод ничку. Эти отдельные конденсаторы не о бязательно должны быть расположены все в одном месте, и х можно разбросать по разным участкам приемного контура, как это показано на чертеже, поясняюшем сущность да нного изобретения.

Электромагнитное поле приемного контура пронизывает конденсаторы. Оно может вызывать вихревые гоки в обкладках конденсаторов, т, е. добавочные потери на нагревание. Для устранеыия этих потерь можно несколько выносить конденсаторы из зоны наиболее и нтенсивного поля прием ного контура.

Приемный контур, выполненный из многих отдельных проводничков, замкнутых каждый на свой конден сатор, представляет собой систему со многими степенями свободы. Однако связь между отдельным и цепями, составляющими эту систему, относительно велика. Практически для упрощения расчетов можно рассматривать эту весьма сложенную систему как простой колебательный контур, обладающий одной единст,в и ной резонансной частотой.

Приемный, контур должен составлять органичеокое целое со всей механической KOHcTpóõöèåé экипажа. Поэтому изобретателю кажется наиболее целесообразным следующее конструктивное оформление приемного контура, которое и составляет основную сущность данного изобретения. Основная часть меди 1I ко нденсаторов наглухо заделывается в изоляционную оболочку и не снаожается никакими выводами. В это «резонирующее кольцо» целесообразно уместить до

90%, а может быть и выше, всей меди и всех конденсаторов. Это резонирующее кольцо будет окружать экипаж.

Резонирующее кольцо может одHoBp2менно являться и механически несущей деталью. Пластмасса, пропн за нная медными нитями («медепластик», как ее можно назвать), может обладать относительно высокой механической прочностью (подобно железобетону). Блоки конденсаторов могут выглядеть 1наподобиг утолщений своеооразных узлов на обшей конструкции приемного контура.

Вблизи резонирующего кольца крепится вторая часть контура, содержащая остальные 10% конденсаторов. Эта вторая часть снабжается органами настройки. Напряжение этой второй части inc связано с напряжением первой части. В случае применения высоковольтного

¹ 65107 тягового двигателя, вторая часть может иметь несколько витков.

11аоборот, при низковольтном двигателе может быть использован полигональный принцип — вторая часть приемного контура снабжается несколькими разрезами, в которые последовательно вклю п1ются

; изковольтные конденсаторные батареи. Вторая часть приемного контура может иметь общую с резон11рующим кольцом оболочку, может независимо крепиться поверх резонирующего кольца или может помещаться внутри его.

Даже при ще1дром расходовании изоляционных материалов в конструкции резонирующего кольца коэфициент заполнения его сечения медью может быть порядка нескольких десятых. Поэтому при се;ениях меди даже в 1000 мм- разi:еры сечения проводника резонирующего кольца не будут превышать нескольких десятков миллиметров, а известно, что с уменьшением размеров проводника приемного конт.. ра увеличится коэфициент взапмоиндукции между приемным ко.t-; ом и тяговой сетьчо.

Для лучшего использования 11))Bстранства можно выполнить приемный контур в вниде плоского диска, чтобы все его части были по возмо кности ближе х бескснтактной тяговой сети. Внутреннюю часть этсто диска целесообразно оставить пустой, так как все равно использование меди, находящейся в этой средней части, будет невелико.

Медная «начинка» этого диска должна иметь вид плоского кольца.

На прилагаемом чертеже представлена схема предлагаемого энергоприемника. Здесь цифрами 1...12 осозначены проводники или группы п,)оводникс;в резонансного кольца.

Еаждый такой проводник или группа присоелпнены к конденсатору.

1-1а чертеже показано, что все конлепсаторы собраны в четыре блока.

Буквой Lp обозначен контур, питающий через выпрямитель В тяговый двигатель .И. L„ — пергменная индуктивность настройки, служащая для регулировки скорости повозки высокочастотного транспорта.

Предмет изобретения

1. Энергоприемник для повозок высокочастотного транспорта, отличающийся тем, что он выполнен пз двух частей, одна из которых, содержащая основное количество меди и конденсаторов, об разует резонирующее кольцо, не имеющее ни выводов, ни органов настройки, а вторая часть, содержащая меньшую часть меди и конденсаторов, снабжена органами настройки и от этой второй части отбирается мощность на питание тяговых электродвигателей.

2. Энергоприемник по п. 1, о тличающпйся тем, что резонирующее кольцо выпо;гнено из многих изолированных один от другого тонких проводников, присоединяемых IIндивидуально пли группами и отдельным конденсаторам.

3. Энергопрпгмнпк по п. 2, о тличающийся тем, что конденсаторы ргзонирующего кольца сгруппированы в несколько блоков, размещенных в разных местах резонирующгго кольца.

4. Энергоприемник по п. 3, о тл и ч а Io Ill и и с я тем, ITQ +7ÿ уменьшения потерь конденсаторныг блоки вынесены из зоны действия наиболее интенсивной части электромагнитного поля резонирующего кольца.

5. Энергоприемник по п. п. 1 — 4, отличающийся тем, что все отдельные проводники и конденсаторы наглухо заделаны в пластмассу, образуя блок, могущий служить частью механической конструкции повозки.

6, Энергоприемнпк по п. п. 1 — 5, отличающийся тем, что резониру1ощее кольцо выполнено в виде плоского,диска или плоского кольца.

Сати. редактор Д. A. Михайлов

Л43524 Подписано к печати 18/11-1947 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак 351

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга № 65107

Техн. редактор М, В. Смольякова