энергосберегающий способ построения схем электроприводных механизмов
Классы МПК: | H02K7/02 дополнительные массы для увеличения инерции, например маховики H02K7/09 с использованием магнитных подшипников H02K21/00 Синхронные двигатели и генераторы с постоянными магнитами |
Автор(ы): | Маляров Андрей Владимирович (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Соловьева (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-12-12 публикация патента:
27.01.2010 |
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электроприводным видам транспорта. Устройство содержит автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства. В качестве накопителя энергии используется электромаховик-синхронная машина с ротором. В качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей с постоянными магнитами в лопаточных пазах. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и показателей энергосбережения электроприводных механизмов. 6 з.п. ф-лы.
Формула изобретения
1. Энергосберегающее устройство электроприводных механизмов, включающее в себя автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства, при этом в качестве накопителя энергии используется электромаховик - синхронная машина с ротором, помещенным в магнитные подшипники с постоянными магнитами-полюсами, с повышенной коэрцеативной силой, вместо обмотки возбуждения, и вакуумная камера-гондола, на которой размещаются силовые обмотки переменного n-фазного тока, при этом в качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей с постоянными магнитами в лопаточных пазах.
2. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что электромаховик вместе с силовым агрегатом и, например, с грузовым контейнером размещаются в гироскопическом устройстве и на подвижной платформе, снабжаются амортизаторами-преобразователями индукционными и пьезоэлектрическими, позволяющими вырабатывать электроэнергию при любом отклонении от состояния покоя или равномерного прямолинейного горизонтального движения, включая вибрации и изменения уровня жидкости относительно горизонта и корпуса механизма, например на судах при качке или в жидкостно-наливных контейнерах.
3. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в органы управления входят три электрические системы: постоянного тока вместе с накопителями; переменного n-фазного, например 3-х фазного, тока вместе с электромаховиком и следящая система: двигатель постоянного тока - генератор подпитки переменного тока - вакуумный насос, обеспечивающая постоянство вращения маховика и вакуума в камере-гондоле.
4. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка с рулевым колесом, регулирующая частоту переменного электронапряжения, подаваемого на синхронные двигатели ведущих колес, раздельно для каждого двигателя, что позволяет производить поворот плавно до разворота на месте, это дает свободно вращающаяся, с успокоителем и индикацией нулевого положения вокруг вертикальной оси, платформа ведомых колес (колеса) с вмонтированными в них синхронными машинами, работающими при плавном торможении в качестве генератора и режиме противовключения при экстренных торможениях.
5. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка, не связанная механически ни с колесами, ни с двигателем, свободно перемещается, регулируется по высоте и углу наклона, складывается или убирается совсем при переходе на кнопочное или программное управление, а при столкновениях и в аварийных ситуациях складывается и убирается.
6. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка, снабженная сферическими подпружиненными фиксаторами в сочленениях, и при аварийных ситуациях переводят двигатели колес, например, в электромобиле в режим рекуперативного торможения мышечными инстинктивными движениями ног и рук.
7. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что электромаховик перед начальной раскруткой устанавливаются под углом 45° плюс-минус 15° к вертикальной оси и разварачиваются на 45° плюс-минус 15° вокруг нее, и реагируют на отклонения в двух плоскостях, также поставляя дополнительную энергию, например, в электросеть постоянного тока через пьезоиндукционные преобразователи опор.
Описание изобретения к патенту
Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к электроприводным видам транспорта.
Общеизвестны конструкции электроприводных автомобилей с автономным питанием с электрическими запасами энергии в виде электроаккумуляторов, электретов, с инерционными в виде маховиков, с электромашинами внутри колес (патент на изобретение RU 2222439, B60K/00, 27.01.2004 г.).
Примером применения комбинированного привода являются дизельэлектроходы.
Общий недостаток - неудовлетворительное количество запасенной энергии, большие габариты и вес аккумуляторов, слабая защищенность от возможных вредных воздействий на организм человека.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является привод от шарового электромаховика с криогенным воздействием на обмотки, с энерговыделяющими опорами и вакуумной средой вращения на магнитных опорах-подшипниках (заявка на изобретение RU 92011565, 20.12.1995 г.).
Недостатки прототипа:
- значительные затраты энергии на криогенную технику;
- неполное использование массы инерции и вибрации конструкции;
- сложность изготовления маховика.
Технический результат изобретения выражается введением дополнительных источников энергии и механизмов защиты для улучшения эксплуатационных характеристик и показателей энергосбережения электроприводных механизмов, в том числе трехсистемной схемы управления.
Технический результат достигается тем, что энергосберегающее устройство электроприводных механизмов, включающее в себя автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства, при этом в качестве накопителя энергии используется электромаховик-синхронная машина с ротором, помещенным в магнитные подшипники с постоянными магнитами-полюсами, с повышенной коэрцеативной силой, вместо обмотки возбуждения и вакуумную камеру-гондолу, на которой размещаются силовые обмотки переменного n-фазного тока, при этом в качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей, с постоянными магнитами в лопаточных пазах.
Электромаховик вместе с силовым агрегатом и, например, с грузовым контейнером размещаются в гироскопическом устройстве и на подвижной платформе, снабжаются амортизаторами-преобразователями индукционными и пьезоэлектрическими, позволяющими вырабатывать электроэнергию при любом отклонении от состояния покоя или равномерного прямолинейного горизонтального движения, включая вибрации и изменения уровня жидкости относительно горизонта и корпуса механизма, например, на судах при качке или в жидкостно-наливных контейнерах.
В органы управления входят три электрические системы: постоянного тока вместе с накопителями; переменного n-фазного, например 3-фазного тока вместе с электромаховиком и следящая система: двигатель постоянного тока - генератор подпитки переменного тока - вакуумный насос, обеспечивающая постоянство вращения маховика и вакуума в камере-гондоле.
В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка с рулевым колесом, регулирующая частоту переменного электронапряжения, подаваемого на синхронные двигатели ведущих колес, раздельно для каждого двигателя, что позволяет производить поворот плавно до разворота на месте, это дает свободно вращающаяся, с успокоителем и индикацией нулевого положения вокруг вертикальной оси платформа ведомых колес (колеса) с вмонтированными в них синхронными машинами, работающими при плавном торможении в качестве генератора и режиме противовключения при экстренных торможениях.
В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка, не связанная механически ни с колесами, ни с двигателем, свободно перемещается, регулируется по высоте и углу наклона, складывается или убирается совсем при переходе на кнопочное или программное управление, а при столкновениях и в аварийных ситуациях складывается и убирается.
В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка, снабженная сферическими подпружиненными фиксаторами в сочленениях и при аварийных ситуациях переводят двигатели колес, например, в электромобиле в режим рекуперативного торможения мышечными инстинктивными движениями ног и рук.
Электромаховик перед начальной раскруткой устанавливается под углом 45° плюс-минус 15° к вертикальной оси и разворачивается на 45° плюс-минус 15° вокруг нее и реагирует на отклонения в двух плоскостях, также поставляя дополнительную энергию, например, в электросеть постоянного тока через пьезоиндукционные преобразователи опор.
Класс H02K7/02 дополнительные массы для увеличения инерции, например маховики
инерционный электродвигатель постоянного тока - патент 2506684 (10.02.2014) | |
накопитель энергии - патент 2504889 (20.01.2014) | |
накопитель энергии - патент 2456734 (20.07.2012) | |
супермаховиковый накопитель энергии - патент 2417504 (27.04.2011) | |
электромагнитное устройство - патент 2387064 (20.04.2010) | |
синхронный генератор-компенсатор и способ его работы - патент 2348097 (27.02.2009) | |
центробежный усилитель мощности двигателя - патент 2321137 (27.03.2008) | |
электромеханический привод - патент 2301489 (20.06.2007) | |
механический аккумулятор электрической энергии - патент 2249288 (27.03.2005) | |
маховичный накопитель - патент 2246034 (10.02.2005) |
Класс H02K7/09 с использованием магнитных подшипников
Класс H02K21/00 Синхронные двигатели и генераторы с постоянными магнитами
аксиальный бесконтактный двигатель-генератор - патент 2529210 (27.09.2014) | |
синхронная электрическая машина - патент 2529182 (27.09.2014) | |
магнитоэлектрическая машина со вспомогательным двигателем - патент 2528378 (20.09.2014) | |
индукторная машина - патент 2524166 (27.07.2014) | |
однофазная электрическая машина - патент 2524144 (27.07.2014) | |
электромашина - патент 2523029 (20.07.2014) | |
магнитноэлектрический генератор - патент 2521048 (27.06.2014) | |
магнитоэлектрическая машина с улучшенной равномерностью вращения - патент 2518489 (10.06.2014) | |
погружной электродвигатель - патент 2516472 (20.05.2014) | |
ротор электрической машины - патент 2516440 (20.05.2014) |