УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ВЕТРО-ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ С АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ Советский патент 1927 года по МПК H02P9/16 

Предлагаемое устройство имеет целью получить ветро-электрическую установку, которая удовлетворяла бы следующим условиям: не требовала бы специального ухода и регулировки; позволяла бы использовать силу ветра при всякой его скорости; автоматически регулировала бы и распределяла ток; автоматически поддерживала бы определенное напряжение в сети.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки со следующими обозначениями: №1 - генератор, №2 - автоматический регулятор вольтажа, №3 - автоматический выключатель параллельного сопротивления, №4 - автоматический регулятор для включения и выключения главного тока, №5 - автоматический коммутатор для зарядки аккумуляторной батареи группами, №6 - элементный коммутатор для регулирования напряжения сети и №7 - аккумуляторная батарея, состоящая из групп I, II и III. На фиг. 2 изображен вид спереди группового коммутатора, на фиг. 3 - вид спереди элементного коммутатора, на фиг. 4 - разрез коммутаторов №№5 и 6 и на фиг. 5 - вид вала коммутатора, согласно фиг. 4.

Предлагаемое устройство состоит из следующих главных частей: шунтового генератора №1 (фиг. 1); аккумуляторной батареи I-II-III; автоматического регулятора напряжения №2; автоматического выключателя №3 параллельного сопротивления в цепи шунта; автоматического выключателя №4 главного тока; автоматического группового коммутатора №5 батареи; автоматического элементного коммутатора №6 для сети потребления. Автоматический регулятор напряжения №2 состоит из электромагнита с двумя обмотками 1 и 2, железной шайбы 3, винта с пружиной 4, коробки с углем 5 и параллельно подключаемого сопротивления 6. Действие регулятора основывается на изменении давления шайбы 3 на угольный столбик (в коробочке) 5, так что получается применение сопротивления этого столбика, а следовательно, тока возбуждения генератора, так как угольный столбик включен в цепь возбуждения последнего. При нормальном напряжении давление шайбы 3 на угольный столбик 5 под влиянием тока в обмотке 2 и пружины 4 еще довольно велико. Но с увеличением числа оборотов генератора это давление ослабевает и в цепь возбуждения включится повышенное сопротивление угольного столбика, что вызовет снижение напряжения и новое увеличение давления шайбы 3 на угольный столбик 5. Шайба 3 должна будет непрерывно колебаться при повышенном числе оборотов и, тем самым, поддерживать напряжение генератора постоянным. Обмотка 1 того же автоматического регулятора напряжения служит для ограничения зарядного тока: при увеличении последнего, эта обмотка заставляет шайбу 3 сильнее надавить на столбик 5, что увеличивает сопротивление цепи возбуждения. Сопротивление 6 имеет целью выравнивать колебания шайбы 3. Включением и выключением этого сопротивления заведует автоматический выключатель №3, путем установления и разрыва контакта между пластинками 2 и 3.

Автоматический регулятор №4 главного тока предназначен для включения и выключения тока, заряжающего аккумуляторную батарею. Его обмотка 1 соединена одним концом с сердечником электромагнита, а другим с зажимом генератора, при чем она разделена на три части, соединяемые с контактами 10-10 коммутатора №5. Благодаря этому, имеется возможность заряжать батарею группами. Обмотка 2 имеет целью усилить давление контакта 3 на контакт 4. Уменьшение зарядного тока и падение напряжения генератора имеют следствием размыкание контакта 3 и 4.

Автоматический групповой коммутатор №5 батареи состоит из электромагнита с обмотками 1-2 и управляет посредством контактов 3-3а, 4-4а, 5-5а, 6-6а вращением вспомогательного двигателя 21. Последний вращает ручку 7 коммутатора, которая скользит по контактам 8-8а-8б, для включения батареи по группам и управляет зарядным током, по контактам 9-9, служащими для включения обмотки 1 в аппараты №2 и №3, по контактам 10-10, включающие автомат №4. Перемещение ручки 7 вспомогательным двигателем 21 производится посредством оси 12, зубчатой шестерни 14, дисков 15-15а, контактов 16-16а, 17-17а, параллелей 19-19а и пружиной 20. Автоматический элементный коммутатор №6 состоит из электромагнита с обмоткою 1, контактов 2-2а, 3-3а, 4-4а, ручки 6, скользящей по контактам 7 и 9 и управляемой механизмом, подобным механизму автомата №5. Назначение автомата №6 - поддерживать напряжение сети постоянным путем выключения и включения элементов батареи.

Вспомогательный двигатель 21, предназначенный для включения батареи по группам в цепь генератора, будет выключен когда генератор не вращается. Автомат №2 не питается током от генератора, шайба 3 нажата пружиной на угольный столбик 5 так, что выключено сопротивление на шунтовую обмотку генератора. Контакты 2 и 3, за отсутствием тока в обмотке 1, замкнуты. При отсутствии тока в автомате №4, контакты 3 и 4 разомкнуты, так что аккумуляторная батарея отключена от генератора. При отсутствии тока от генератора в автомате №5 контакты 3, 4 и 3а, 5а замкнуты, контакт 6а замкнут, контакт 6б разомкнут, контакт 6 посредством фибрового штифта 25, укрепленного на ручке 7, разомкнут, так что выключен двигатель 21.

В случае, когда генератор даст ток, которым можно заряжать одну треть батареи, работа будет производиться следующим образом. В автомате №2 угольный столбик остается в положении 1, так как регулирующая пружина 4 не позволяет, вследствие низкого напряжения в обмотке электромагнита. 2, отжать шайбу 3. Автомат №3 остается в положении 1. Ток от генератора, пройдя обмотку 1 автомата №5, поступает в полукольцо 23 и, через щетки в ручке 7, разветвляется по контактам 10, 8, с контакта 10 поступает в обмотку 1 автомата №4 и, пройдя обмотку автомата, возвратится в генератор (борн 2), чем и вызовет притяжение и присоединение контакта 3 к контакту 4 для включения генератора к батарее. Разветвленный ток от генератора проходит с контакта 8 по проводу в аккумуляторную батарею (группа I) из аккумулятора и, пройдя в автомате №4 по контактам 4, 3 и обмотке 2, возвращается в генератор (борн 2). При прохождении тока от генератора по обмотке 1 автомата №5, силою до 10% для заряжения аккумуляторной батареи, контакты 3, 3а, вследствие действия своей пружины, соединены с контактами 4, 5а. С увеличением прохождения тока от 10 до 80%, пружинные контакты 3, 3а, вследствие действия электромагнита, с одной стороны и противодействием пружины, с другой стороны, находятся в нейтральном положении между контактами 4, 5 и 4а, 5а.

С увеличением прохождения тока более 80% электромагнит преодолеет противодействие пружин, соединит контакт 3 с контактом 5 и контакт 3а с контактом 4а, так что вспомогательный двигатель 21 будет включен. Ручка 7 перейдет с контакта 8а на контакт 8б, для зарядки всей батареи. При положении ручки 7 на контакте 8б, фибровый штифт 25 войдет своим конусом в контакт 6а, так что он раз′единит прохождение тока по контактам 4, 4а в электромотор 21, а фибровый штифт 25а соединит контакты 6б для включения обмотки 1 автомата №2.

1. Устройство для автоматического регулирования работы ветро-электрической установки с аккумуляторной батареей, характеризующееся применением автоматически действующих коммутатора №5 для зарядки аккумуляторной батареи группами и элементного коммутатора №6 для регулирования напряжения сети, из коих коммутатор №5 имеет электромагнит с двумя обмотками 1-2, управляющий при посредстве контактов 3-3а, 4-4а, 5-5а и 6-6а работой вспомогательного двигателя 21, предназначенного, помощью зубчатой шестерни 14, дисков 15-15, контактов 16-16а и 17-17а, параллелей 19-19а и пружины 20, перемещать ручку коммутатора 7, скользящую по контактам 8-8а-8б для включения батареи по группам в цепь генератора; коммутатор же №6 имеет электромагнит 1 с одною обмоткою, управляющей при посредстве контактов 2-2а, 3-3а, 4-4а, работою второго вспомогательного двигателя 21, который предназначен, при посредстве передачи, состоящей из зубчатой шестерни 14, дисков 15-15а, контактов 16-16а и 17-17а, параллелей 19-19а и пружины 20, вращать ручку 7 коммутатора, скользящую по контактам 7-9, соединенным с элементами аккумуляторной батареи.

2. При устройстве, охарактеризованном в п. 1, применение автоматического регулятора №4, характеризующегося тем, что он состоит из электромагнита с двумя обмотками 1 и 2, из которых обмотка 1, соединенная с сердечником электромагнита и с зажимом генератора, предназначена для выключения и включения заряжающего батарею тока при изменении напряжения генератора, а другая обмотка 2, соединенная с контактами 10-10 коммутатора №5 предназначена, при посредстве последнего, включать на заряд батарею группами.

3. При устройстве, охарактеризованном в п. 1, применение автоматического регулятора №2, характеризующегося тем, что он состоит из электромагнита с двумя обмотками 1 и 2, действующими на сердечник с пружиною 4, который предназначен, посредством изменения давления на угольный столбик, находящийся в коробочке 5, менять сопротивление цепи возбуждения генератора и тем самым регулировать напряжение.