Электромеханическое устройство

Авторы патента:

Часовской Александр Абрамович (RU)

H02P9/30 - полупроводниковых приборов

H02P9/02 - элементы схем и конструкций

H02J9/06 - с автоматическим переключением

Владельцы патента RU 2666548:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и электроуправления. Техническим результатом является обеспечение работы при увеличенной нагрузке без увеличения громоздкости и уменьшения времени бесперебойного электропитания. В электромеханическом устройстве использованы вторая аккумуляторная батарея, второе устройство подзарядки батареи, два преобразователя постоянного напряжения в импульсное и второй блок из двух автоматических расцепителей. Выход второй аккумуляторной батареи соединен через второй преобразователь постоянного напряжения в импульсное с входом электрогенератора и с первым входом второго блока из двух автоматических расцепителей, имеющего второй и третий входы, и первый и второй выходы, соответственно соединенные с первым и вторым входами вышеупомянутого электрогенератора и через второе устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи. Выход первой аккумуляторной батареи соединен через первый преобразователь постоянного напряжения в импульсное с первым входом первого блока из двух автоматических расцепителей. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и электроуправления. Известно электромеханическое устройство, представленное в патенте №2459343, бюл. 23 от 20.08.2012 г., автор Часовской А.А. В нем с помощью аккумуляторной батареи осуществляется подача постоянного тока через коммутатор в электродвигатель. Последний может быть жестко связан с исполнительным механизмом в виде, например, винта, колесной пары, пропеллера. В состав устройства также может входить электрогенератор, выдающий две фазы переменного напряжения в блок из двух автоматических расцепителей. Последний при наличии разрешения выдает эти фазы в устройство подзарядки аккумуляторной батареи, выдающее «плюс», «минус» выпрямленного напряжения в аккумуляторную батарею. Однако, для осуществления бесперебойности необходимы громоздкие узлы. Известна система автономного электропитания, которую можно представить как электромеханическое устройство, изложенное в патенте автора №2396694 от 10.08.2010 г. В ее состав входят те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Однако он не может обеспечить работу при увеличенной нагрузке. С помощью предлагаемого устройства обеспечивается работа при увеличенной нагрузке без увеличения громоздкости и уменьшения бесперебойности элекропитания. Достигается это введением второй аккумуляторной батареи, второго устройства подзарядки батареи, двух преобразователей постоянного напряжения в импульсное и второго блока из двух автоматических расцепителей. При этом выход второй аккумуляторной батареи соединен: через второй преобразователь постоянного напряжения в импульсное с входом электрогенератора и с первым входом второго бока из двух автоматических расцепителей, имеющего второй и третий входы, и первый и второй выходы соответственно соединенные с первым и вторым выходами вышеупомянутого электрогенератора и через второе устройство подзарядки батареи с первым и вторым входом второй аккумуляторной батареи, а выход первой аккумуляторной батареи соединен через первый преобразователь постоянного напряжения в импульсное с первым входом первого блока из двух автоматических расцепителей.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1. аккумуляторная батарея;

2. преобразователь постоянного напряжения в импульсное;

3. электрогенератор;

4. устройство подзарядки батареи;

5. блок из двух автоматических расцепителей;

6. аккумуляторная батарея;

7. преобразователь постоянного напряжения в импульсное;

8. электродвигатель;

9. устройство подзарядки батареи;

10. блок из двух автоматических расцепителей;

11. исполнительный механизм,

при этом первый и второй выход электрогенератора 3 соединен с соответственно с вторым и третьим входами блока из двух автоматических расцепителей 5 и блока из двух автоматических расцепителей 10, имеющего первый и второй выход соответственно соединенный через устройство подзарядки батареи 9 с первым и вторым входом аккумуляторной батареи 6, имеющий выход, соединенный через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 7, с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 10 и с входом электродвигателя 8, жестко связанного с исполнительным механизмом 11, а выход аккумуляторной батареи 1 через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 2 соединен с входом электрогенератора 3 и с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 5, имеющего первый и второй выходы, соединенный через устройство подзарядки батареи 4 с первым и вторым входами аккумуляторной батареи 1. Устройство работает следующим образом:

Аккумуляторная батарея 6 формирует постоянный ток, поступающий в преобразователь постоянного напряжения в импульсное 7. Преобразователь предварительно фиксирует напряжение для работы электродвигателя 8. В состав последнего может входить реостат для регулировки частоты вращения вала электродвигателя. С электродвигателем жестко связан исполнительный механизм 11, представляющий из себя, например: колесную пару, винт, пропеллер. Преобразователь фиксирует наличие номинального напряжения после времени, необходимого для установки электродвигателя в рабочий режим. Преобразователь? фиксирует наличие номинального напряжения после установки электродвигателя в рабочий режим и далее начинает выдавать в этот электродвигатель не постоянное, а импульсное напряжение. Оно формируется с помощью, например, мигающего реле, которое то включается, то выключается, и его контакты соответственно то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателя. Таким образом, преобразователь 7 выполняет функции автоматического расцепителя, меняющий характер выходного напряжения после установки номинального напряжения. Возможно применение в батарее более одного аккумулятора. В связи с этим напряжение на выходе преобразователя то появляется, то исчезает, кроме того этот выход также соединен с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 10. Последний при отсутствии напряжения после фиксации импульса срабатывает и пропускает две фазы в промежутке между двумя импульсами от электрогенератора 3 в устройство подзарядки батареи 8, выдающее «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения к аккумуляторной батареи 6. При этом осуществляется подзарядка в периоды между импульсами. При наличии импульса блок 10 не срабатывает и осуществляется разрядка после подключения нагрузки к батареи 6. При отсутствии импульса электродвигатель 8 продолжает вращаться за счет инерционности. На фиг. 2 показаны следующие друг за другом импульсы. Таким образом, обеспечивается постоянная периодическая зарядка и разрядка аккумуляторной батареи и бесперебойная работа. Электрогенератор не создает дополнительной нагрузки, обеспечивает бесперебойность питания и может представлять из себя жестко связанные электродвигатель постоянного тока и синхронный генератор. Работа узлов 1, 2, 4, 5 не отличается от работы узлов 6, 7, 9, 10. В частности, выход аккумуляторной батареи 1 через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 2 соединен с входом электрогенератора 3 и с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 5, имеющего первый и второй выход, соединенный через устройство подзарядки батареи 4 с первым и вторым входом аккумуляторной батареи 1. Таким образом, создается возможность увеличить нагрузку на исполнительный механизм 11, что отмечено в книге М.А. Шустов «Контроль и защита источников питания» М. Издательский дом Додека XXI век, Альтекс 2007, стр. 152. Мощности аккумуляторной батареи 1 должно быть достаточно для обеспечения номинальной работы электрогенератора, и она может быть меньше мощности батареи 6. В связи с этим за счет инерционности электродвигателя и электрогенератора, создается возможность увеличить частоту импульсов и бесперебойность. Возможен режим работы, когда окончание импульса осуществляется после фиксации в преобразователь напряжения зарядки батареи. Пример конкретного исполнения электродвигателей постоянного тока, обеспечивающих инерционность, представлен в книге М.М. Кацман «Справочник по электрическим машинам» 2005 г., стр. 306-311. Пример конкретного исполнения расцепителя в блоке из двух автоматических расцепителей, в том числе и срабатывающий в промежутке между напряжениями, представлены в книге B.C. Траубе и В.Г. Миргородского «Электротехника и основы электроники» стр. 142-143, 1985 г.. Вал электродвигателя 4 также может быть жестко связан с исполнительным механизмом, например через редуктор. Пример конкретного исполнения схемы включения, в том числе и мигающего реле, представлен в книге С.П. Колосов и др. 1970 г. «Элементы автоматики» стр. 138-139, рис. 78 Г. Предлагаемое устройство обеспечивает бесперебойную работу в течение времени, зависящего от срока службы аккумуляторной батареи, что обеспечивает экономический эффект. Устройство можно использовать для питания электропотребляемых узлов и в двигательных системах.

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, электродвигателя, электрогенератора, устройства подзарядки батареи, блока из двух автоматических расцепителей и исполнительного механизма, где первый и второй выходы электрогенератора соединены соответственно с вторым и третьим входами блока из двух автоматических расцепителей, имеющего первый и второй выходы, соответственно соединенные через устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами аккумуляторной батареи, а выход электродвигателя жестко связан с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что вводится: вторая аккумуляторная батарея, второе устройство подзарядки батареи, два преобразователя постоянного напряжения в импульсное и второе устройство из двух автоматических расцепителей, при этом выход второй аккумуляторной батареи соединен: через второй преобразователь постоянного напряжения в импульсное с входом электрогенератора и с первым входом второго блока из двух автоматических расцепителей, имеющего второй и третий входы, и первый и второй выходы, соответственно соединенные с первым и вторым входами вышеупомянутого электрогенератора и через второе устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи, а выход первой аккумуляторной батареи соединен через первый преобразователь постоянного напряжения в импульсное с первым входом первого блока из двух автоматических расцепителей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автономной генерации электрической энергии. Технический результат заключается в обеспечении работы линейного возвратно-поступательного вентильно-индукторного парнофазного генератора в широком диапазоне частот и улучшении КПД генерации за счет выполнения рабочего режима генерации в наиболее оптимальных зонах возвратно-поступательного цикла перемещения подвижного элемента генератора.

Система управления дизельным электроагрегатом с генератором переменного тока // 2653062

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве системы управления электроагрегатами с генератором переменного тока. Технический результат изобретения заключается в повышении стабильности выходного напряжения генератора переменного тока при резких изменениях тока нагрузки, увеличении технического ресурса двигателя и сокращении часового расхода топлива.

Система возбуждения асинхронизированной электрической машины // 2642488

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления продольно-поперечным возбуждением асинхронизированных генераторов и компенсаторов, которые используются в электроэнергетике для генерирования активной и реактивной мощности.

Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора // 2641314

Устройство генерирования напряжения переменного тока постоянной частоты при переменной частоте вращения привода генератора относится к области электротехники, позволяет расширить функциональные возможности и содержит электрическую машину в генераторном режиме 1 с якорными обмотками 2, 3, выполненными по топологии «звезда», два трехфазных выпрямительных моста - основной 4 и дополнительный 5 с выходными выводами постоянного тока 4.1, 4.2 и 5.1, 5.2 соответственно, а также два трансфильтра 6, 7.

Электрогенераторная установка для микрогэс // 2637305

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в альтернативной энергетике в качестве электрической машины в микроГЭС, а также в пикоГЭС на реках с любой скоростью течения для получения переменного напряжения постоянной частоты и поддержания выходного напряжения генератора на заданном уровне при изменении скорости вращения ротора.

Способ управления общей балластной нагрузкой в автономной многомодульной электроэнергетической установке на основе двигателей стирлинга // 2606979

Изобретение относится к области энергетики и электротехники и может быть использовано в устройствах для преобразования термодинамической энергии в электрическую, используемых в качестве источника электрической энергии в системах электропитания автономных электроэнергетических комплексов.

Автоматический регулятор напряжения генератора синхронного // 2604874

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматическим регуляторам напряжения (ΑΡΗ) возбуждения синхронных генераторов. АΡΗ содержит датчик напряжения, элемент опорного напряжения, схему сравнения на компараторе, ШИМ-модулятор, транзисторный коммутатор, двухполупериодный выпрямитель.

Устройство автономного электроуправления // 2601417

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение величины напряжения, выдаваемого генератором, до определенной величины без использования дополнительных энергоресурсов.

Дизель-генераторная установка // 2597248

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электроснабжения электрической нагрузки переменного тока. Технический результат: оптимальное управление потоками электроэнергии между аккумуляторной батареей и электрической нагрузкой переменного тока в тормозных режимах.

Энергоблок с регулируемыми значениями реактивной мощности, величины и фазы напряжения // 2581650

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования напряжения и реактивной мощности блоков генерации электростанций. Техническим результатом является повышение надежности энергоблока, величины активной мощности, выдаваемой в сеть синхронным генератором энергоблока, и повышение быстродействия при регулировании напряжения и реактивной мощности энергоблока.

Электромеханическое устройство // 2658307

Изобретение относится к области электротехники. Электромеханическое устройство обеспечивает постоянство бесперебойного электропитания без введения громоздких узлов благодаря использованию блока из двух автоматических расцепителей, срабатывающих после окончания импульса, а также благодаря введению преобразователя постоянного напряжения в импульсное, имеющего: первый вход, соединенный с выходом коммутатора, второй вход, соединенный с выходом выпрямителя, и выход, соединенный с входом электродвигателя и третьим входом блока из двух автоматических расцепителей, срабатывающих после окончания импульса.

Стартер-генератор // 2650889

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных объектах, в частности автомобилях для генерирования электрической энергии и запуска двигателей внутреннего сгорания.

Устройство электромеханического управления // 2641300

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления валом генератора. Техническим результатом является увеличение частоты вращения вала генератора в отсутствие громоздких узлов.

Способ регулирования мощности системы газовая турбина - генератор // 2628008

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления двигателями при регулировании мощности системы газовая турбина - генератор, например, газотурбовозов, гибридных локомотивов.

Способ и система для управления гидроэлектрическими турбинами // 2627227

Изобретение относится к системе управления для управления работой гидроэлектрической турбины. Техническим результатом является создание системы для преобразования электрической мощности, производимой турбиной, в форму, совместимую с системой передачи электроэнергии для передачи электрической мощности на берег с обеспечением оптимизации производительности отдельной турбины и групп турбин в целом.

Способ и система для управления гидроэлектрическими турбинами // 2627035

Изобретение относится к системе управления для управления работой гидроэлектрической турбины. Техническим результатом является создание системы для преобразования электрической мощности, производимой турбиной, в форму, совместимую с ситемой передачи электроэнергии для передачи электрической мощности на берег с обеспечением оптимизации производительности отдельной турбины и групп турбин в целом.

Малогабаритный высокооборотный судовой генераторный агрегат // 2617713

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке энергетических систем судов, а также других автономных объектов, где применяются малогабаритные турбогенераторные агрегаты с высокой частотой вращения.

Способ и система для управления гидроэлектрическими турбинами // 2608085

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в гидроэлектрических турбинах. Техническим результатом является обеспечение оптимизации производительности отдельных турбин и группы турбин.

Способ управления автономным асинхронным генератором // 2606643

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электроснабжения автономных объектов, требующих стабильную сеть переменного тока при переменной скорости вращения вала генератора.

Устройство электромеханического управления // 2602063

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления генератором. Техническим результатом является увеличивается частоты вращения вала до определенного предела без использования дополнительных энергоресурсов.

Источник бесперебойного электропитания бортовой аппаратуры // 2666523

Изобретение относится к источникам аварийного/резервного электропитания и может быть использовано для снабжения электропитанием отдельных бортовых потребителей постоянного тока авиационной техники.