Электромеханическое устройство Российский патент 2019 года по МПК H02P9/02 H02P9/30 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроуправления и электропитания. Известно электромеханическое устройство, изложенное в патенте №2459343, автор Часовской А.А. В нем, например, используется аккумуляторная батарея в качестве источника постоянного тока, осуществляющая подачу постоянного тока через коммутатор в электродвигатель. На валу электродвигателя вращается вал генератора, выдающего две фазы переменного напряжения после стабилизации в устройство подзарядки аккумулятора, выдающего «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения в аккумуляторную батарею. Однако, из-за увеличения нагрузки, возникающей при работе генератора в период разрядки батареи, частота вращения вала электродвигателя не всегда достаточна. Известна система автономного электропитания, которую можно представить как электромеханическое устройство, изложенное в патенте №2396694. В нем используются те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Но, кроме того, вводится редуктор, жестко связанный с электродвигателем и исполнительным механизмом в виде, например, колесной пары, винта, пропеллера. Однако, нагрузка генератора создает дополнительное торможение и частота вращения вала также не может быть увеличена.

С помощью предлагаемого устройства обеспечивается максимальная бесперебойность и частота вращения вала электродвигателя. Достигается это: использованием в качестве коммутатора автоматический коммутатор с мигающим реле, жестко связанным с электродвигателем и имеющим вход, соединенный с выходом аккумуляторной батареи, а также введением второго электродвигателя, жестко связанного с синхронным генератором и с выходом второй аккумуляторной батареи.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - аккумуляторная батарея

2 - автоматический коммутатор с мигающим реле

3 - электродвигатель

4 - редуктор

5 - исполнительный механизм

6 - устройство подзарядки батареи

7 - синхронный генератор

8 - второй электродвигатель

9 - вторая аккумуляторная батарея

При этом автоматический коммутатор с мигающим реле 2 жестко связан с электродвигателем 3 и имеет вход, соединенный с выходом аккумуляторной батареи 1, имеющей два входа, соединенные через устройство подзарядки батареи 6 с первым и вторым выходом синхронного генератора 7, жестко связанного с электродвигателем 8, имеющим жесткую связь со второй аккумуляторной батареей 9, а электродвигатель 3 жестко связан с редуктором 4, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом 5.

Устройство работает следующим образом: аккумуляторная батарея 1 формирует постоянный ток, поступающий через автоматический коммутатор с мигающим реле 2 в электродвигатель 3. В состав последнего может входить реостат для регулировки частоты вращения электродвигателя. Автоматический коммутатор 2 выдает в электродвигатель 3 импульсное напряжение. Оно формируется с помощью мигающего реле, которое при подаче напряжения то включается, то выключается, а его контакты то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателя, вал которого при отпадании контакта начинает вращаться по инерции. При этом коммутатор 2 фиксирует напряжение для работы электродвигателя. Электродвигатель 3 жестко связан с редуктором 4, с помощью которого вращение вала электродвигателя передается в исполнительный механизм 5, представляющий, например, колесную пару, винт, пропеллер и т.д. Таким образом, автоматический коммутатор выдает импульсное напряжение. Пример конкретного исполнения автоматического коммутатора с мигающим реле представлен в книге «Элементы автоматики» С.П. Колосов и др. 1970 г., стр. 138, 139, рис. 78 Г. Таким образом, после прекращения импульса прекращается разрядка батареи 1, но вал электродвигателя продолжает вращаться по инерции. Подзарядка аккумуляторной батареи осуществляется с помощью устройства подзарядки батареи 6. Оно представлено, например, в книге «Контроль и защита источников питания» М.А. Шустов, издательский дом Додека XXI Альтекс 2007, стр. 152, рис. 16.6. При этом в устройство 9 поступают две фазы от синхронного генератора 7, жестко связанного с электродвигателем 8, на вход которого поступает питание, например, от второй аккумуляторной батареи или от источника постоянного тока, размещенного, например, в отдельном помещении. В связи с этим, с выхода устройства подзарядка батареи 9 снимается «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения на батарею 2.

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, устройства подзарядки батареи, коммутатора, электродвигателя, редуктора, исполнительного механизма, устройства подзарядки батареи и синхронного генератора, где исполнительный механизм жестко связан с редуктором, имеющим жесткую связь с электродвигателем, а первый и второй входы аккумуляторной батареи через устройство подзарядки батареи соединены с первым и вторым выходом синхронного генератора, отличающееся тем, что в качестве коммутатора использован автоматический коммутатор с мигающим реле, жестко связанным с электродвигателем и имеющим вход, соединенный с выходом аккумуляторной батареи, а также введен второй электродвигатель, жестко связанный с синхронным генератором и с выходом второй аккумуляторной батареи.