Электромеханическое устройство

Авторы патента:

H02P9/02 - элементы схем и конструкций

Владельцы патента RU 2670418:

Часовской Александр Абрамович (RU)

Изобретение относится к области электротехники. Электромеханическое устройство обеспечивает увеличение частоты вращения вала без введения громоздких узлов при наличии бесперебойного электропитания благодаря введению второй аккумуляторной батареи, преобразователя постоянного напряжения в импульсное, блока из двух автоматических расцепителей и двух электродвигателей, при этом первый, второй, третий входы и первый, второй выходы блока из двух автоматических расцепителей соответственно соединены с первым, вторым выходом устройства подзарядки батареи, с выходом преобразователя постоянного напряжения в импульсное и с первыми входами первой и второй аккумуляторных батарей, с вторыми входами этих батарей, кроме того, выход вышеупомянутого преобразователя постоянного напряжения в импульсное также соединен с вторым входом автоматического расцепителя и с входом первого электродвигателя, жестко связанного со вторым электродвигателем, имеющим вход, соединенный с выходом выпрямителя и имеющий жесткую связь с исполнительным механизмом. 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, не обеспечивается увеличение частоты вращения без введения громоздких узлов и обеспечение бесперебойности электропитания. С помощью предлагаемого устройства обеспечивается увеличение частоты вращения вала без введения громоздких узлов при наличии бесперебойного электропитания.

Достигается это введением: второй аккумуляторной батареи, преобразователя постоянного напряжения в импульсное, блока из двух автоматических расцепителей и двух электродвигателей. При этом первый, второй, третий входы и первый, второй выходы блока из двух автоматических расцепителей соответственно соединены: с первым, вторым выходом устройства подзарядки батареи, с выходом преобразователя постоянного напряжения в импульсное и с первыми входоми первой и второй аккумуляторных батарей, с вторыми входами этих батарей. Кроме того, выход вышеупомянутого преобразователя постоянного напряжения в импульсное также соединен с вторым входом автоматического расцепителя и с входом первого электродвигателя, жестко связанного со вторым электродвигателем, имеющим вход, соединенный с выходом выпрямителя и имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - аккумуляторная батарея;

2 - автоматический расцепитель;

3 - электрогенератор;

4 - выпрямитель;

5 - аккумуляторная батарея;

6 - преобразователь постоянного напряжения в импульсное;

7, 8 - электродвигатели;

9 - исполнительный механизм;

10 - блок из двух автоматических расцепителей;

11 - устройство подзарядки батареи, при этом первый, второй и третий входы и первый, второй выходы блока из двух автоматических расцепителей 10 соответственно соединены с первым, вторым выходом устройства подзарядки батареи, с выходом преобразователя постоянного напряжения в импульсное бис первыми входами аккумуляторной батареи 1, 5 с вторыми входами этих батарей к тому же выход аккумуляторной батареи 5 через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 6 также соединен с вторым входом автоматического расцепителя 2 и с входом электродвигателя 7, жестко связанного с электродвигателем 8, имеющим вход, соединенный с выходом выпрямителя 4, имеющий жесткую связь с исполнительным механизмом 9, а выход аккумуляторной батареи 1 соединен через автоматический расцепитель 2 с входом электрогенератора 3, имеющего первый и второй выходы соответственно соединенные с первым и вторым входом выпрямителя 4.

Устройство работает следующим образом. Аккумуляторная батарея 5 формирует постоянный ток, поступающий в преобразователь постоянного напряжения в импульсное 6. Преобразователь предварительно формирует напряжение для работы электродвигателя 7, жестко связанного с электродвигателем 8. В состав электродвигателя 7 может входить реостат для регулировки частоты вращения вала электродвигателя. С электродвигателем 8 жестко связан исполнительный механизм 9, представляющий из себя, например, колесную пару, винт, пропеллер и т.д. Преобразователь 6 фиксирует наличие номинального напряжения, после времени, необходимого для установки электродвигателя 7 в рабочий режим и далее начинает выдавать в этот электродвигатель 7 не постоянное, а импульсвное напряжение. Оно формируется с помощью, например, мигающего реле, с регулируемой скважностью, которое то включается, то выключается и его контакты соответственно то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателя 7. Также может осуществляться преобразование постоянного напряжения в полукруглые импульсы, и разной полярности.

Таким образом преобразователь 6 выполняет функции автоматического расцепителя, меняющего характер выходного напряжения после установки номинального напряжения. Таким образом, в электродвигатель 7 в период между импульсами не поступает ток и создается возможность разряжать батарею. Импульсное напряжение с выхода преобразователя 6 также поступает на второй вход автоматического расцепителя 2 и третий вход блока из двух автоматических расцепителей 10. При отсутствии импульса две фазы через блок 10 поступают для подзарядки аккумуляторных батарей 5 и 1. Батарея 1 разряжается далее через автоматический расцепитель 2 и через электрогенератор 3. Таким образом, валы электрогенератора 3 и электродвигателя 7, 8 при отсутствии импульса вращаются по инерции, обеспечивая постоянную выдачу напряжения с выхода выпрямителя 4 на вход электродвигателя 8. При этом частота импульсов может быть увеличена и обеспечивается увеличение частоты вращения вала.

Пример конкретного исполнения электродвигателей и электрогенератора, обеспечивающих инерционность представлен в книге Н.М. Кацман «Справочник по электрическим машинам» 2005 г., стр. 306-311. Пример конкретного исполниния расцепителя в блоке из двух автоматических расцепителей, в том числе и срабатывающих в промежутке между напряжениями, представлена в книге B.C. Траубе и В.Г. Миргородского «Электротехника и основы электроники», стр. 142-143, 1985 г. Пример конкретного исполнения схем включения преобразователя, в том числе и с мигающим реле, представлен в книге С.П. Колосов и др. 1970 г. «Элементы автоматики», стр. 138-139, рис. 78 Г. При этом скважность может регулироваться. Предлагаемое устройство обеспечивает бесперебойную работу в течении времени, зависящее от срока службы аккумуляторных батарей, что обеспечивает экономический эффект. Чем меньше скважность, тем больше бесперебойность электропитания. Устройство можно использовать для питания электропотребляемых узлов в двигательных системах. Возможен вариант исполнения при увеличенном количестве батареи.

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, автоматического расцепителя, электрогенератора, выпрямителя, исполнительного механизма, устройства подзарядки батареи, при этом выход аккумуляторной батареи соединен через автоматический расцепитель с входом электрогенератора, имеющего первый и второй выход, соответственно соединенный с первыми и вторыми входами выпрямителя и устройства подзарядки батареи, отличающееся тем, что вводится вторая аккумуляторная батарея, преобразователь постоянного напряжения в импульсное, блок из двух автоматических расцепителей и двух электродвигателей, при этом первый, второй, третий входы и первый, второй выходы блока из двух автоматических расцепителей соответственно соединены: с первым, вторым выходом устройства подзарядки батареи, с выходом преобразователя постоянного напряжения в импульсное и с первыми входами первой и второй аккумуляторных батарей, с вторыми входами этих батарей, кроме того, выход вышеупомянутого преобразователя постоянного напряжения в импульсное также соединен с вторым входом автоматического расцепителя и с входом первого электродвигателя, жестко связанного со вторым электродвигателем, имеющим вход, соединенный с выходом выпрямителя и имеющий жесткую связь с исполнительным механизмом.

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.

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.

Способ управления электрооборудованием при перегоне экскаватора // 2670964

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования на горных предприятиях для повышения эффективности технологического процесса передвижения горных машин при использовании автономных дизель-генераторных станций. Техническим результатом является повышение надежности работы электрооборудования путем организации контроля рекуперированной энергии. В способе управления электрооборудованием при перегоне экскаватора постоянно измеряют мощность на вводе машины, которую сравнивают с двумя уставками: и Р2=kмРг, где Рд и ηм.д. Первая уставка Р1 соответствует максимальной мощности, которая может быть обеспечена при торможении двигателем. Вторая уставка Р2 соответствует максимальной мощности, которую может обеспечить дизель-генераторная станция. Диапазон мощности 0≤Р≤Р2 соответствует нормальному режиму работы дизель-генераторной станции. Диапазон мощности Р1≤Р≤0 соответствует допустимому режиму работы при рекуперации энергии со стороны нагрузки. В случае превышения активной мощностью значения Р2 или превышения активной мощностью при рекуперации энергии значения Р1 происходит коррекция задания скорости для привода хода таким образом, что активная мощность на вводе экскаватора ограничивается в пределах Р1≤Р≤Р2. 2 ил.