Суперконденсаторная система запуска дизеля дрезины дистанции контактной сети

Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств и может быть использовано для модернизации дрезин контактной сети и других назначений. Согласно полезной модели суперконденсаторная система запуска дизеля дрезины дистанции контактной сети, содержит последовательно соединенные аккумуляторные батареи, подключаемые при помощи контактора с выключателем, к бортовой сети дрезины, суперконденсатор, с подключенным последовательно, токоограничительным резистором, в свою очередь, подключаемые, при помощи контактора с выключателем и сигнальной лампой, к бортовой сети дрезины и паралельно аккумуляторным батареям, вольтметр, подключенный к выводам молекулярного накопителя, контактор, шунтирующий токоограничительный резистор, причем обмотка шунтирующего контактора включается контактами вспомогательного реле, обмотка которого, в свою очередь, подключена через стабилитрон к выводам молекулярного накопителя. Техническим результатом является повышение оперативности работы, надежности и ресурса системы запуска, а также улучшение условий обслуживания дрезины дистанции контактной сети. 1 Илл.

Полезная модель относится к системам пуска двигателей внутреннего сгорания транспортных средств с использованием конденсаторов сверхвысокой емкости (суперконденсаторов - СК) и может быть использована для модернизации электрооборудования дрезин дистанции контактной сети и других назначений.

Известна система пуска дизеля тепловоза с использованием батареи СК, содержащая цепь заряда СК с резистором и тиристором, управляющий электрод которого подключен к замыкающему контакту штатной кнопки "Пуск дизеля" тепловоза (см. международную заявку WO 93/18300, МПК F02N 11/08, опубл. 1993). Основным недостатком системы является большое время готовности к пуску для обеспечения полноты заряда СК и возможность работы аккумуляторной батареи (АБ) в стартерном режиме при заряде СК. Это приводит к снижению ресурса и, соответственно, срока службы АБ.

Прототипом полезной модели является система пуска дизеля тепловоза, содержащая АБ, устройство отключения АБ от бортовой сети (БС) тепловоза, тяговый генератор, штатные пусковые контакторы, через которые напряжение при пуске поступает на тяговый генератор, СК, в цепь заряда которого включены тиристор и токоограничивающий резистор, диод, шунтирующий цепь заряда при протекании тока разряда СК, контактный элемент для включения тиристора. контактный выключатель цепи питания СК, индикатор заряда СК и разрядный резистор, подключенный к СК, причем контактный элемент для включения тиристора выполнен в виде отдельного выключателя, расположенного на одной панели с индикатором заряда и выключателем цепи питания СК, а упомянутая панель выполнена с возможностью ее установки в высоковольтную камеру тепловоза (см. патент Российской Федерации 2287079, МПК F02N 11/04, опубл. 2006).

Основным недостатком системы является сложность управления системы обслуживающим персоналом, большое время готовности к пуску с целью обеспечения полноты заряда СК (быстро обеспечить равенство потенциалов АБ и СК при заряде) и, соответственно, возможность неполного использования энергии, запасаемой СК, при пуске дизеля. Соответственно, это приводит к снижению оперативности использования СК и повышает надежность системы электростартерного пуска дизеля.

Задачей полезной модели является повышение оперативности работы, ресурса системы электростартерного пуска и обеспечение гарантированного пуска дизеля дрезины, независимо от степени разряженности аккумуляторных батарей.

Поставленная задача решается тем, что система пуска дизеля дрезины, содержит АБ, СК, контакторы подключения АБ и СК к БС дрезины, электростартер, резистор, ограничивающий ток заряда СК, контактор, шунтирующий токоограничительный резистор при заряде и пуске, стабилитрон, через вспомогательное реле, управляющий шунтирующим контактором.

Для снижения времени готовности к пуску и для обеспечения полноты заряда СК до напряжения равного напряжению АБ, использован двуступенчатый заряд - начальный заряд с токоограничением через резистор и последующее подключение СК к АБ напрямую, без ограничения тока.

Управление моментом шунтирования токоограничительного резистора за счет включения контактора, производится автоматически, с использованием вспомогательного реле, включение обмотки которого производится при открытии стабилитрона, при этом момент шунтирования определяется напряжением на контактах СК - по достижении 70-80% от значения номинального напряжения БС дрезины, что исключает стартерный режим работы АБ при заряде.

Техническим результатом системы является, то что, для повышения оперативности работы использован автоматизированный двуступенчатый заряд - начальный заряд с токоограничением через резистор и последующий заряд СК, за счет подключения к АБ напрямую, чем обеспечивается быстрота готовности к пуску дизеля; продление ресурса АБ, за счет возможности заряда с ограничением тока - работы СК при пуске с изношенными (разряженными) АБ; надежный электростартерный пуск дизеля за счет применения СК.

Сущность полезной модели поясняется чертежом.

Система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети содержит последовательно соединенные АБ GB1, GB2, подключаемые при помощи контактора К1 с выключателем SA1, к БС дрезины, суперконденсатор С с подключенным последовательно, токоограничительным резистором R, в свою очередь, подключаемые, при помощи контактора К2 с выключателем SA2 и сигнальной лампой EL, к БС дрезины и паралельно АБ GB1, GB2, вольтметр PV, подключенный к выводам СК, контактор К3, шунтирующий токоограничительный резистор R, причем обмотка шунтирующего контактора R3 включается контактами вспомогательного реле К4, обмотка которого, в свою очередь, подключена через стабилитрон VD к выводам СК.

АБ GB1 и GB2 подключаются к БС контактором К1, после включения выключателя SA1. СК С, с последовательно подключенным токоограничительным резистором R, паралельно подключаются к БС и АБ GB1 и GB2 контактором К2, после включения выключателя SA2. При этом загорается сигнальная лампа EL и начинается заряд СК с ограничением тока, через резистор R. По достижении напряжения на контактах СК значения 70-80% от значения номинального напряжения БС дрезины, происходит открытие стабилитрона VD и подключение управляющей обмотки слаботочного реле К4, контакты которого, в свою очередь, управляют включением шунтирующего контактора К3. После включения К3, резистор R - шунтируется и СК подключается к АБ паралельно, после чего заряд СК завершен и система готова к работе (пуску). Готовность к пуску контролируется по вольтметру PV. После пуска дизеля, можно отключить СК от БС выключателем SA2, при этом сигнальная лампа EL потухнет.

Условные обозначения:

- С - суперконденсатор (СК);

- GB1, GB2 - батарея аккумуляторная (АБ), стартерная;

- EL - лампа сигнальная;

- К1 - контактор подключения АБ к БС;

- К2 - контактор подключения СК к БС и АБ;

- К3 - контактор шунтирующий (резистор токоограничительный R);

- К4 - реле слаботочное (вспомогательное);

- М - стартер (стартер-генератор);

- PV - вольтметр;

- R - резистор токоограничительный;

- SA1 - выключатель контактора К1;

- SA2 - выключатель контактора К2;

- VD - стабилитрон.

1. Система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети, содержащая последовательно соединенные аккумуляторные батареи, подключаемые при помощи контактора с выключателем к бортовой сети дрезины, суперконденсатор, с подключенным последовательно токоограничительным резистором, в свою очередь, подключаемые при помощи контактора с выключателем и сигнальной лампой к бортовой сети дрезины и паралельно аккумуляторным батареям, вольтметр, подключенный к выводам суперконденсатора, контактор, шунтирующий токоограничительный резистор, отличающаяся тем, что обмотка шунтирующего контактора включается контактами вспомогательного реле, обмотка которого, в свою очередь, подключена через стабилитрон к выводам суперконденсатора.

2. Система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети по п.1, отличающаяся тем, что характеристики токоограничительного резистора исключают стартерный режим работы аккумуляторных батарей при заряде.

3. Система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети по п.1, отличающаяся тем, что открытие стабилитрона происходит по достижении на суперконденсаторе напряжения, равного 70-80% от номинального значения напряжения бортовой сети дрезины.

4. Система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети по п.1, отличающаяся тем, что она конструктивно выполнена в виде пульта управления, размещенного в кабине управления, защищенного кабеля управления и энергоблока, содержащего аккумуляторные батареи, суперконденсатор и блок коммутации.

5. Суперконденсаторная система пуска дизеля дрезины дистанции контактной сети по п.1, отличающаяся тем, что характеристики контакторов обеспечивают их отключение при напряжении не выше 5,0±0,5 В.