Устройство для изучения рекуперативного торможения
Изобретение относится к области механики, в частности к разработке и созданию устройств (приборов) для изучения факторов, влияющих на эффективность рекуперативного торможения. Устройство для изучения рекуперативного торможения, состоящее из тележки с электродвигателем постоянного тока, опирающейся на колеса, два из которых закреплены на оси с возможностью свободного вращения, а третье колесо с помощью передачи любой известной конструкции связано с осью электродвигателя, диаметр этого колеса обеспечивает величину передаточного числа, сопряженную с параметрами электродвигателя, - достижение при максимальных оборотах колеса установленной мощности электродвигателя, при этом разгонный импульс тележка получает при движении по наклонной плоскости, переключение электродвигателя из режима холостого хода в режим генератора осуществляется путем подключения нагрузки, а результат рекуперативного торможения определяют по величине расстояния, на которое перемещается тележка. Это позволяет проводить экспериментальные исследования в области рекуперативного торможения. 1 ил.
Изобретение относится к области механики, в частности, к разработке и созданию устройств (приборов) для изучения факторов, влияющих на эффективность рекуперативного торможения.
Известно, что при любом торможении взаимодействуют два тела, обмениваясь импульсами, в том числе и при рекуперативном торможении. Очевидны преимущества рекуперативного торможения при сравнении с существующими механическими способами торможения с использованием трения. Интерес к изучению рекуперативного торможения постоянно растет. Возможно, что рекуперативное торможение найдет применение при разработке и создании двигателей для космических летательных аппаратов. Следует отметить, что эффективность рекуперативного торможения зависит от множества факторов (Дис. канд., автор Шатохин А.П. Разработка методов и средств повышения эффективности применения рекуперативного торможения на железных дорогах постоянного тока. Омск, 2017).
Однако, несмотря на широкое применение рекуперативного торможения, экспериментальные исследования в этой области ограничены, что связано с определенными трудностями при оценке эффективности рекуперативного торможения.
Предлагаемое устройство (прибор) способствует решению этой проблемы.
В доступной научной и патентной литературе сведения об аналогах предлагаемого устройства отсутствуют.
Известно, что при включении рекуперативного торможения - переводе электродвигателя в режим генерации с подключением нагрузки - механический импульс тела уменьшается, как и проходимый телом путь, который может быть измерен известным способом, т.е. факторы, влияющие на этот показатель, могут изучаться с помощью предлагаемого устройства (прибора).
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом (Фиг. 1).
Краткое описание чертежа.
Устройство состоит из тележки (Дооборудованной электродвигателем постоянного тока (2). Тележка опирается на колеса, два из которых (3) могут вращаться свободно, а третье колесо (4), имеющее кип (канавку) соединено с помощью упругого канатика (5), например, резинового, с колесом с кипом, меньшего диаметра, насаженного на ось электродвигателя. Разгонный импульс тележка получает при движении по наклонной плоскости (6). Результат торможения определяют по шкале (7).
Краткое описание работы устройства.
В исходном положении тележка удерживается на наклонной плоскости с помощью замка. К электродвигателю не подключается - холостой ход - или подключается нагрузка, например, лампочка накаливания. После отключения тормоза тележка движется по наклонной, а затем горизонтальной поверхности, при этом электродвигатель работает или вхолостую или при подключении нагрузки работает в режиме рекуперативного торможения, замедляя движение тележки. Очевидно, что величина пробега тележки будет зависеть от множества факторов, в том числе от величины трения движущихся частей тележки, передачи, электродвигателя, сопротивления атмосферы, а также рекуперативного торможения при его включении.
Примеры применения предлагаемого устройства.
Пример 1. Устройство имеет следующие параметры: масса устройства 0,65 кг, мощность электродвигателя 1,1 Вт при скорости вращения ротора 2000 об/мин., величина передаточного числа 22, нагрузка - лампочка накаливания 2,3 Вт. В условиях проведенного исследования при включении рекуперативного торможения пробег тележки уменьшился с 295+3 см до 280+3 см, т.е. на 15 см при Р<0,005.
Пример 2. При использовании устройства с параметрами, указанными в примере 1,увеличение нагрузки в 2 раза не влияло на эффект рекуперативного торможения.
Пример 3. В условиях проведенного исследования снижение разгонного импульса тележки уменьшало пробег тележки и эффект рекуперативного торможения.
Устройство для изучения рекуперативного торможения, состоящее из тележки с электродвигателем постоянного тока, опирающейся на колеса, два из которых закреплены на оси с возможностью свободного вращения, а третье колесо с помощью передачи любой известной конструкции связано с осью электродвигателя, диаметр этого колеса обеспечивает величину передаточного числа, сопряженную с параметрами электродвигателя, - достижение при максимальных оборотах колеса установленной мощности электродвигателя, при этом разгонный импульс тележка получает при движении по наклонной плоскости, переключение электродвигателя из режима холостого хода в режим генератора осуществляется путем подключения нагрузки, а результат рекуперативного торможения определяют по величине расстояния, на которое перемещается тележка.
