УСТРОЙСТВО АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОУПРАВЛЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H02P9/02 H02P9/30 

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для управления валом электродвигателя.

Известно устройство автономного электроуправления, изложенное в книге В.К. Китаев «Электротехника с основами промышленной электроники», М., 1985 г., стр. 138-140. В его состав может входить исполнительный механизм, источник постоянного тока и электродвигатель, с помощью которого может передаваться вращение вала в синхронный генератор, вырабатывающий трехфазное напряжение. Однако величина напряжения, выдаваемая генератором, не может быть увеличена без дополнительных энергоресурсов.

Известно устройство электромеханического управления, входящее в состав системы автономного электропитания, изложенное в патенте №2284644, БЮЛ №27 от 27.09.2006 г., автор Часовской А.А. В него могут входить те же узлы, что и в вышеупомянутом аналоге. Кроме того, синхронный генератор выдает трехфазное напряжение в трехфазный выпрямитель, где выпрямляется.

В состав устройства входит потенциометр, коммутатор, стабилизатор и автоматический расцепитель, имеющий вход и выход, соответственно соединенные через потенциометр с выходом трехфазного выпрямителя и с входом электродвигателя постоянного тока. Однако величина напряжения, выдаваемая генератором, не может быть увеличена без использования дополнительных энергоресурсов.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается величина напряжения, выдаваемая генератором, до определенной величины без использования дополнительных энергоресурсов. Достигается это использованием в качестве синхронного генератора бесконтактного синхронного генератора и в качестве электродвигателя бесконтактного электродвигателя постоянного тока, а также осуществляется введение жестко связанного с последним второго бесконтактного электродвигателя постоянного тока, имеющего вход, соединенный с выходом источника постоянного тока, а первый выход автоматического расцепителя соединен через стабилизатор со вторым входом первого бесконтактного электродвигателя постоянного тока, жестко связанного через исполнительный механизм с вышеупомянутым генератором.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - источник постоянного тока

2, 3 - бесконтактные электродвигатели постоянного тока

4 - исполнительный механизм

5 - бесконтактный синхронный генератор

6 - трехфазный выпрямитель

7 - стабилизатор

8 - автоматический расцепитель

9 - потенциометр,

при этом источник постоянного тока 1 имеет выход, соединенный с входом бесконтактного электродвигателя постоянного тока 2, жестко связанного с бесконтактным электродвигателем постоянного тока 3, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом 4, жестко связанным с бесконтактным синхронным генератором 5, первый, второй и третий выходы которого соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя 6, имеющего выход, соединенный через потенциометр 9 с входом автоматического расцепителя 8, имеющего первый и второй выходы, соответственно соединенные через стабилизатор 7 с входом бесконтактного электродвигателя постоянного тока 3 и с входом этого электродвигателя 3.

Устройство работает следующим образом

Источник постоянного тока 1 выдает постоянное напряжение в бесконтактный электродвигатель постоянного тока 2, осуществляющий вращение вала, жестко связанного с валом бесконтактного электродвигателя постоянного тока 3. В бесконтактных электродвигателях обеспечивается свободное безтормозное вращение вала, которое передается исполнительному механизму 4, конечный элемент которого жестко связан с бесконтактным синхронным генератором 5, где уменьшается торможение вала из-за отсутствия щеток. В качестве исполнительного механизма может быть применен винт, пропеллер, колесная пара, коробка скоростей. При этом частота вращения вала генератора равна частоте вращения вала конечного элемента исполнительного механизма, например колесной пары. Генератор 5 выдает три фазы переменного напряжения в трехфазный выпрямитель 6, выдающий постоянное напряжение через потенциометр 9 на вход автоматического расцепителя 8, и далее на второй вход бесконтактного электродвигателя постоянного тока 3. С помощью потенциометра 9 осуществляется оптимальный выбор напряжения на входе автоматического расцепителя 8, поступающего далее на второй вход электродвигателя 3. Увеличение напряжения осуществляется вместе с увеличением частоты вращения вала, а следовательно, и напряжения на выходе выпрямителя 6. Следовательно, это увеличение будет осуществляться лавинообразно. Для прекращения увеличения напряжения срабатывает автоматический расцепитель 8 при достижении напряжения на его входе выше допустимого. В результате отключается вход электродвигателя 3 и подключается вход стабилизатора 7, обеспечивающего на выходе номинальное напряжение, также поступающее на вход электродвигателя 3.

Пример конкретного исполнения автоматического расцепителя представлен в книге Е.С. Траубе, В.Т. Миргородского «Электротехника и основы электроники», 1985 г., стр. 142-145. Пример конкретного исполнения бесконтактного электродвигателя постоянного тока и бесконтактного генератора представлен в книге М.М. Кацман «Справочник по электрическим машинам», М., Асадема, 2005 г., стр. 315-317, стр. 321. Данный метод можно использовать и в других изобретениях автора.

Устройство можно использовать в автономных системах электропитания. Его можно также применить в подвижных изделиях: автомобилях, локомотивах, судах, летательных аппаратах. При этом обеспечивается экономия энергоресурсов и обеспечивается положительный эффект.

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение величины напряжения, выдаваемого генератором, до определенной величины без использования дополнительных энергоресурсов. В устройстве автономного электроуправления в качестве синхронного генератора использован бесконтактный синхронный генератор, а в качестве электродвигателя - бесконтактный электродвигатель постоянного тока. В устройство введен жестко связанный с последним второй бесконтактный электродвигатель постоянного тока, имеющий вход, соединенный с выходом источника постоянного тока; первый выход автоматического расцепителя соединен через стабилизатор со вторым входом первого бесконтактного электродвигателя постоянного тока, жестко связанного через исполнительный механизм с вышеупомянутым генератором. 1 ил.

Устройство автономного электроуправления, состоящее из источника постоянного тока, электродвигателя постоянного тока, исполнительного механизма, синхронного генератора, трехфазного выпрямителя, автоматического расцепителя, потенциометра и стабилизатора, при этом исполнительный механизм жестко связан с синхронным генератором, имеющим первый, второй и третий выходы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя, а выход выпрямителя соединен через потенциометр с первым входом автоматического расцепителя, отличающееся тем, что осуществляется использование в качестве синхронного генератора бесконтактного синхронного генератора и в качестве электродвигателя бесконтактного электродвигателя постоянного тока, а также осуществляется введение жестко связанного с последним второго бесконтактного электродвигателя постоянного тока, имеющего вход, соединенный с выходом источника постоянного тока, а первый выход автоматического расцепителя соединен через стабилизатор со вторым входом первого бесконтактного электродвигателя постоянного тока, жестко связанного через исполнительный механизм с вышеупомянутым генератором.