система автономного электропитания

Формула изобретения

Система автономного электропитания, состоящая из источника постоянного тока, реостата, автоматического расцепителя, электродвигателя постоянного тока, синхронного генератора с возбудителем, блока автоматической регулировки питания, трехфазного выпрямителя с сглаживающим фильтром и потребляемых узлов, где выход источника постоянного тока через реостат соединен с вторым входом автоматического расцепителя, имеющего выход и первый вход, соответственно соединенные с входом электродвигателя постоянного тока и через блок автоматической регулировки питания - с выходом трехфазного выпрямителя с сглаживающим фильтром, первый, второй и третий входы которого соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов, а также с первым, вторым и третьим выходами синхронного генератора с возбудителем, отличающаяся тем, что вводятся блок из двух автоматических расцепителей и устройство подзарядки батареи, при этом первый и второй выходы синхронного генератора с возбудителем соединены с первым и вторым входами блока из двух автоматических расцепителей, имеющего третий вход и первый и второй выходы, соответственно соединенные с выходом блока автоматической регулировки питания и через устройство подзарядки батареи - с первым и вторым входами аккумуляторной батареи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электропитания объектов.

Известна система автономного электропитания, изложенная в книге В.Е.Китаев «Электротехника с основами промышленной электроники». М.: Высшая школа, 1985, стр.138-140. В ней с помощью электродвигателя постоянного тока, питаемого от источника постоянного тока, который может быть и аккумуляторной батареей, осуществляется вращение вала синхронного генератора с возбудителем. Ток с выхода источника постоянного тока регулируется с помощью реостата, а трехфазное напряжение от синхронного генератора поступает к узлам потребления. Однако система требует постоянного подключения источника постоянного тока.

Известна система автономного электропитания, изложенная в патенте № 2284644, автор Часовской А.А., от 27.09.2006, бюл. № 27. В ней с помощью источника постоянного тока, представляющего из себя аккумуляторную батарею, осуществляется подача постоянного тока через реостат, автоматический расцепитель в электродвигатель постоянного тока, с помощью которого осуществляется вращение вала синхронного генератора с возбудителем. Последний выдает трехфазное переменное напряжение в потребляемые узлы и в трехфазный выпрямитель с сглаживающим фильтром. С помощью автоматического расцепителя осуществляется подключение его первого входа к выходу блока автоматической регулировки питания, после чего вал электродвигателя продолжает вращаться, что дает возможность с помощью блока автоматической регулировки питания удерживать в течение некоторого времени постоянное вращение этого вала. При падении напряжения с выхода выпрямителя, ниже регулируемого автоматический расцепитель отключит свой первый вход от выхода блока автоматической регулировки и подключит второй вход к выходу источника постоянного тока. Однако время работы ограничено из-за невозможности подзарядки аккумуляторной батареи без остановки электродвигателя.

С помощью предлагаемой системы увеличивается время работы. Достигается это введением блока из двух автоматических расцепителей и устройства подзарядки батареи.

На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - аккумуляторная батарея;

2 - реостат;

3 - автоматический расцепитель;

4 - электродвигатель постоянного тока;

5 - синхронный генератор с возбудителем;

6 - блок автоматической регулировки питания;

7 - трехфазный выпрямитель с сглаживающим фильтром;

8 - устройство подзарядки батареи;

9 - блок из двух автоматических расцепителей;

10 - потребляемые узлы,

при этом первый, второй и третий выходы синхронного генератора с возбудителем 5 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами потребляемых узлов 10 и трехфазного выпрямителя с сглаживающим фильтром 7, выход которого соединен через блок автоматической регулировки питания 6 с первым входом автоматического расцепителя 3, имеющего второй вход и выход, соответственно соединенные через реостат 2 с выходом аккумуляторной батареи и с входом электродвигателя постоянного тока 4, жестко связанного с синхронным генератором с возбудителем 5, первый и второй выходы которого соединены также с первым и вторым входами блока из двух автоматических расцепителей 9, имеющего третий вход и первый и второй выходы, соответственно соединенные с выходом блока автоматической регулировки питания 6 и через устройство подзарядки батареи 8 с первым и вторым входами аккумуляторной батареи 1.

Работа системы осуществляется следующим образом.

С помощью аккумуляторной батареи 1 осуществляется подача постоянного тока через реостат 2, автоматический расцепитель 3 в электродвигатель постоянного тока 4, жестко связанный с синхронным генератором с возбудителем 5. Последний выдает трехфазное переменное напряжение в потребляемые узлы 9 и в трехфазный выпрямитель с сглаживающим фильтром 7. С помощью автоматического расцепителя 3 осуществляется подключение его входа к выходу блока автоматической регулировки питания 6, после чего вал электродвигателя продолжает вращаться, что дает возможность с помощью блока автоматической регулировки питания 6 удерживать в течение некоторого времени постоянное вращение вала без подключения батареи. При падении напряжения на выходе выпрямителя 7 ниже регулируемого автоматический расцепитель 3 отключит свой второй вход от выхода блока автоматической регулировки 6, где напряжение также упадет и снова подключит первый вход к выходу аккумуляторной батареи 1. В результате напряжение на выходе выпрямителя 7 и блока автоматической регулировки питания 6 увеличится, что также зафиксирует блок из двух автоматических расцепителей 9, который сработает и подключит две фазы с синхронного генератора с возбудителем 5 к устройству подзарядки батареи 8, выдающему «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения к аккумуляторной батарее 1. При этом осуществляется подзарядка в периоды отсутствия разрядки. Пример исполнения устройства подзарядки батареи представлен в книге М.А. Шустов «Контроль и защита источников питания». М.: Издательство Дом Додэка-XXI «Альтекс», 2007, стр.152, где периодически осуществляется подзаряд батареи. Пример исполнения автоматического расцепителя, в том числе и входящего в состав блока 9, представлен в книге «Электротехника и основы электроники» Е.С.Траубе и В.Г.Миргородского, 1085, стр.142-143. К выходу блока 9 можно также подключить зарядное устройство с дополнительным аккумулятором.

Таким образом, обеспечивается бесперебойная работа системы, что увеличивает экономический эффект.