электромеханическое устройство

Формула изобретения

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи автоматического расцепителя, реостата, электродвигателя постоянного тока, синхронного генератора, стабилизатора напряжения, устройства подзарядки батареи и блока из двух автоматических расцепителей, где выход аккумуляторной батареи соединен с входом автоматического расцепителя, имеющий выход, соединенный через реостат с входом электродвигателя постоянного тока, жестко связанного с синхронным генератором, имеющим первый и второй выходы, соответственно соединенные через стабилизатор напряжения, через устройство подзарядки батареи с первым и вторым входом блока из двух автоматических расцепителей, отличающееся тем, что вводятся: второй аккумулятор и второй блок из двух автоматических расцепителей, при этом первый и второй выходы устройства подзарядки батарей соединены с первым и вторым входами второго блока из двух автоматических расцепителей, имеющего первый и второй выходы и третий вход, соответственно соединенные с первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи и с ее выходом, соединенным также со вторым входом автоматического расцепителя, вышеупомянутый первый вход которого соединен с третьим входом первого блока из двух атоматических расцепителей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для электроуправления и в системах электропитания.

Известно электромеханическое устройство, входящее в состав «системы автономного электропитания», отмеченного в патенте № 2316108, автор Часовской А.А., от 27.01.2008 г. В нем с помощью аккумуляторной батареи осуществляется подача постоянного тока через автоматический расцепитель и реостат, который может быть размещен и после расцепителя, в электродвигатель постоянного тока, с помощью которого осуществляется вращение вала синхронного генератора. Последний выдает переменное напряжение. Автоматический расцепитель подключает свой первый или второй вход в зависимости от величины напряжений на этих входах. Однако время работы ограничено из-за необходимости зарядки аккумулятора.

Известно электромеханическое устройство, входящее в состав системы автономного электропитания, изложенного в патенте № 2396694 от 10.08.2010 г. В нем в отличие от вышеупомянутого осуществляется подзарядка аккумуляторной батареи в период отсутствия ее разрядки. В состав устройства может также входить стабилизатор напряжения и блок из двух автоматических расцепителей, который срабатывает при падении напряжения ниже допустимомго. При этом два выхода блока могут быть подсоединены к двум входам аккумуляторной батареи, а два его входа соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства подзарядки батареи. Однако не обеспечивается бесперебойная работа электродвигателя, так как времени отсутствия разрядки батареи может не хватить для его зарядки.

С помощью предлагаемого устройства обеспечивается бесперебойная работа электродвигателя. Достигается это введением второго блока из двух автоматических расцепителей и второй аккумуляторной батареи, при этом первый и второй выходы устройства подзарядки батарей соединены с первым и вторым входами второго блока из двух автоматических расцепителей, имеющего первый и второй выходы и третий вход, соответственно соединенные с первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи и с ее выходом, соединенным также со вторым входом автоматического расцепителя, вышеупомянутый первый вход которого соединен с третьим входом первого блока из двух атоматических расцепителей.

На фиг.1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - аккумуляторная батарея;

2 - автоматический расцепитель;

3 - реостат;

4 - электродвигатель постоянного тока;

5 - синхронный генератор;

6 - блок из двух автоматических расцепителей;

7 - аккумуляторная батарея;

8 - стабилизатор напряжения;

9 - блок из двух автоматических расцепителей;

10 - устройство подзарядки батареи.

При этом первый и второй выход, третий, первый и второй входы блока из двух автоматических расцепителей 9 соответственно соединены: с первым, вторым входом, выходом аккумуляторной батареи 1, соединенным также с первым входом автоматического расцепителя 2, с первым, вторым входом блока из двух автоматических расцепителей 6 и через устройство подзарядки батареи 10, через стабилизатор напряжения 8 с первым и вторым выходом синхронного генератора 5, жестко связанного с электродвигателем постоянного тока 4, вход которого соединен через реостат 3 с выходом автоматического расцепителя 2, имеющим второй вход, соединенный и третьим входом блока из двух автоматических расцепителей 6 с выходом аккумуляторной батареи 7.

Устройство работает следующим образом. С помощью аккумуляторной батареи 1 осуществляется подача постоянного тока через автоматический расцепитель 2 и реостат 3 в электродвигатель постоянного тока 4, с помощью которого осуществляется вращение вала синхронного генератора 5. Последний выдает переменное напряжение в стабилизатор 8.

Пример конкретного исполнения стабилизатора предоставлен в книге: Ю.Т.Синдеев. Электротехника с основами электроники. Ростов-на-Дону, издание Феникс, 2004 г., стр.309-314 г., а также в книге: С.П.Колосов и др. Элементы автоматики. Машиностроение, 1970 г., стр.358, 359, рис.207. С выходов стабилизатора выдаются две фазы стабилизированного напряжения, поступающие в устройство подзарядки батареи 10. Благодаря стабилизации обеспечивается его надежная работа и уменьшается время подзарядки. С помощью автоматического расцепителя 2 осуществляется подключение его первого и второго входа к аккумуляторной батарее 1 или аккумуляторной батарее 7 в зависимости от напряжений, поступающих на эти входы. С помощью реостата 3 устанавливается оптимальный режим работы электродвигателя 4. В устройстве подзарядки батареи 10 переменное напряжение преобразуется в постоянное, и с его выходов «плюс» и « минус» поступают в блоки из двух автоматических расцепителей 6 и 9. Пример конкретного исполнения устройства подзарядки батареи представлен в книге: М.А.Шустов. Контроль и защита источников питания. Издательство Дом Додека 21, «Альтекс» 2007 года, стр.152, где периодически осуществляется подзарядка батареи при падении напряжения на ней ниже допустимого, поэтому, когда произойдет падение напряжения на первом входе расцепителя 2 в результате разрядки батареи 1, расцепитель 2 подключит аккумуляторную батарею 7 и отключит батарею 1. При этом в результате падения напряжения на выходе батареи 1 сработает блок из двух автоматических расцепителей 9 и пропустит «плюс» и «минус» с устройства подзарядки батареи 10 на первый и второй входы аккумуляторной батареи 1, которая будет подзаряжаться. Вследствие падения напряжения на выходе батареи 7 после разрядки снова подключится к расцепителю 2 выход батареи 1 и сработает блок из двух автоматических расцепителей 7 и пропустит «плюс» и « минус» с устройства подзарядки 10 на первый и второй входы батареи 7. В результате она начнет заряжаться и процесс повторится. Таким образом обеспечивается попеременная работа двух батарей. Пример конкретного исполнения автоматического расцепителя представлен в книге: Электротехника и основы электроники. Е.С.Траубе и В.Г.Миргородский, 1985 г. Устройство может быть использовано в системах автономного электропитания и электроуправления. В качестве исполнительных узлов могут быть использованы колесные пары, гребные винты, пропеллеры и т.д. Длительность работы устройства увеличена. Аккумуляторные батареи могут подзаряжаться при инерционном движении. Падение напряжения на входе стабилизатора не повлияет на время подзарядки. Величина же мощности на выходах генератора 5 вполне достаточна для своевременной подзарядки аккумуляторной батареи.