устройство для электроснабжения железнодорожных вагонов

Формула изобретения

Устройство для электроснабжения железнодорожных вагонов, содержащее источник переменного тока, подключенный к его выходу входом основной выпрямитель, соединенный выходами с потребителями вагона вольтодобавочный зарядный выпрямитель и аккумуляторную батарею, один из полюсов которой подключен к одному из выходов основного выпрямителя и одному из входов вольтодобавочного зарядного выпрямителя, один из выходов которого связан с другим выводом аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что вольтодобавочный зарядный выпрямитель выполнен в виде понижающего преобразователя напряжения постоянного тока, при этом другой вход этого преобразователя подключен к другому выходу основного выпрямителя, а второй выход к одному из выводов аккумуляторной батареи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам электроснабжения железнодорожных вагонов.

Известны устройства электроснабжения железнодорожных вагонов, содержащие аккумуляторную батарею, генератор переменного тока с приводом от оси колесной пары вагона, неуправляемый выпрямитель, блок управления подзарядом аккумуляторной батареи [1].

Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому техническому решению из известных устройств является устройство для питания электрической сети вагона.

Известное устройство содержит аккумуляторную батарею, переключатель аккумуляторной батареи, генератор переменного тока, имеющий две силовые обмотки, основной выпрямитель и вольтодобавочный зарядный выпрямитель, при этом первая силовая обмотка генератора подключена к входу основного выпрямителя, выход которого подключен к потребителям вагона, а вторая обмотка - к входу вольтодобавочного зарядного выпрямителя, один выход которого подключен к одному из выходов основного выпрямителя, а другой выход через переключатель аккумуляторной батареи - к одному из полюсов аккумуляторной батареи, второй полюс аккумуляторной батареи подключен к соответствующему выводу основного выпрямителя [2].

Недостатком является то, что данное устройство требует усложненной конструкции генератора переменного тока, увеличивает вес генератора и снижает его КПД.

В основу изобретения поставлена задача создания устройства для электроснабжения железнодорожного вагона с использованием источника переменного тока с одним выходом, конструкция которого позволяет использовать в качестве источника тока генератор переменного тока с одной силовой обмоткой или любой другой источник переменного тока с одним силовым выходом, а именно трансформатор при питании вагона от сети 380 В, 50 Гц или высоковольтный преобразователь при питании от поездной магистрали 3000 В.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для электроснабжения железнодорожных вагонов, содержащем источник переменного тока, подключенный к его выходу входом основной выпрямитель, соединенный выходами с потребителями вагона, вольтодобавочный зарядный выпрямитель и аккумуляторную батарею, один из полюсов которой подключен к одному из выходов основного выпрямителя и к одному из входов вольтодобавочного зарядного выпрямителя, один из выходов которого связан с другим выводом аккумуляторной батареи, согласно изобретения вольтодобавочный зарядный выпрямитель выполнен в виде понижающего преобразователя напряжения постоянного тока, при этом другой вход этого преобразователя подключен к другому выходу основного выпрямителя, а второй выход - к одному из выводов аккумуляторной батареи.

Введение вольтодобавочного зарядного выпрямителя позволяет заряжать аккумуляторную батарею номинальным током и напряжением и тем самым достичь решения поставленной задачи, заключающейся в использовании генератора переменного тока с одной силовой обмоткой или любого другого источника переменного тока с одним силовым выходом.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основной выпрямитель 1, вольтодобавочный зарядный выпрямитель 2, потребители вагона 3, аккумуляторную батарею 4 и переключатель аккумуляторной батареи 5.

Вход основного выпрямителя 1 соединен с выходом генератора переменного тока, а выходы основного выпрямителя 1 соединены с потребителями вагона 3 и входами вольтодобавочного зарядного выпрямителя 2. Аккумуляторная батарея 4 минусовым выводом соединена с основным выпрямителем 1, потребителями вагона 3 и выходом 2 вольтодобавочного зарядного выпрямителя 2, плюсовым выводом аккумуляторная батарея 4 через переключатель 5 соединена с другими выводами перечисленных элементов устройства.

Устройство работает следующим образом.

На стоянке поезда потребители вагона питаются от аккумуляторной батареи. При достижении скорости вагона 40 км/ч потребители вагона отключаются от аккумуляторной батареи и переводятся на питание от основного выпрямителя, на вход которого напряжение подается от генератора переменного тока, аккумуляторная батарея при этом переводится в режим заряда от последовательно соединенных основного выпрямителя и вольтодобавочного зарядного выпрямителя.

Из рассмотренного видно, что введение совокупности отличительных признаков в изобретении по сравнению с прототипом позволяет решить проблему обеспечения возможности заряда аккумуляторной батареи с обеспечением номинальных токов и напряжений при использовании вольтодобавочного номинального выпрямителя и при питании от источников переменного тока с одним силовым выходом и тем самым достичь решения поставленной задачи, заключающейся в использовании генератора переменного тока с одной силовой обмоткой или любого другого источника переменного тока с одним силовым выходом.

Разработан опытный образец, проведены предварительные испытания.