Электромеханическое устройство

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроуправления и электропитания. Известно электромеханическое устройство, представленное в патенте №2459343, автор Часовской А.А. В нем используется аккумуляторная батарея, осуществляющая подачу постоянного тока через коммутатор в электродвигатель. На валу электродвигателя вращается вал синхронного генератора, выдающего две фазы переменного напряжения после стабилизации в устройство подзарядки аккумулятора, выдающего «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения в аккумуляторную батарею. С электродвигателем жестко связан исполнительный механизм в виде, например, колесной пары, винта или пропеллера. Однако из-за увеличения нагрузки на генератор частота вращения вала и бесперебойность не всегда достаточны. Известна система автономного электроуправления, изложенная в патенте №2396694, где представлено электромеханическое устройство. В него входят те же узлы что и в вышеупомянутом устройстве. Однако в нем так же частота вращения вала и бесперебойность питания не всегда достаточны. С помощью предлагаемого устройства увеличивается частота вращения вала, и бесперебойность питания. Достигается это: введением второй аккумуляторной батареи второго автоматического коммутатора, второго электродвигателя, блока из двух пар автоматических расцепителей, использованием в качестве коммутатора первого автоматического коммутатора имеющего выход, соединенный с первым входом вышеупомянутого блока из двух пар автоматических расцепителей, второй и третий входы которого и первый, второй, третий и четвертый выходы соответственно соединены с первым и вторым выходами устройства подзарядки батареи, первым и вторым входами первой аккумуляторной батареи и первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи, имеющей выход соединенный через второй автоматический коммутатор, жестко связанный с первым автоматическим коммутатором, с вторым электродвигателем имеющим жесткую связь с синхронным генератором.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - аккумуляторная батарея

2 - автоматический коммутатор

3 - электродвигатель

4 - исполнительный механизм

5 - блок из двух пар автоматических расцепителей

6 - аккумуляторная батарея

7 - автоматический коммутатор

8 - электродвигатель

9 - синхронный генератор

10 - устройство подзарядки батареи

11 - стабилизатор, при этом выход автоматического коммутатора 2 соединен через электродвигатель 3 с входом исполнительного механизма 4 и соединен с первым входом блока из двух пар автоматических расцепителей 5, имеющего второй и третий входы, первый, второй, третий и четвертый выходы соответственно соединены с первым и вторым выходом устройства подзарядки батареи 10, первым и вторым входами аккумуляторной батареи 1, и первым и вторым входами аккумуляторной батареи 6, имеющей выход, соединенного с входом электродвигателя 7, жестко связанного с синхронным генератором 9, имеющим первый и второй выходы соответственно соединенные через стабилизатор 11 с первым и вторым входом устройства подзарядки батареи 10, а выход аккумуляторной батареи 1 соединен с входом автоматического коммутатора 2, имеющего жесткую связь с автоматическим коммутатором 7.

Устройство работает следующим образом: аккумуляторная батарея 1 формирует постоянный ток, поступающий через автоматический коммутатор 2, в электродвигатель, который может быть и постоянного тока. В состав последнего может входить реостат для регулировки частоты вращения. Вал электродвигателя 3 имеет жесткую связь с исполнительным механизмом 4, представляющий из себя, например колесную пару, винт, или пропеллер. Коммутатор 2 может быть автоматическим и работать в импульсном режиме. Он жестко связан с автоматическим коммутатором 7. Импульсное напряжение может формироваться с помощью мигающего реле, в автоматическом коммутаторе 2 имеющего контакты в вышеупомянутых коммутаторах 2 и 7, которые то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателей 3 и 8, имеющих валы которых при отпадании контактов вращаются по инерции, и происходит подзарядка аккумуляторных батарей 1 и 6. Осуществляется это следующим образом. С помощью аккумуляторной батареи 6 формируется постоянный ток, поступающий через автоматический коммутатор 7 в электродвигатель 8 жестко связанный с синхронным генератором 9 с выходов которого две фазы переменного напряжения поступают в стабилизатор 11, удерживающий величину напряжения, с помощью которого осуществляется подзарядка аккумуляторной батареи 1 с помощью устройства подзарядки батареи 10. Пример конкретного исполнения автоматического коммутатора, где осуществляется преобразование постоянного напряжения в импульсное с помощью мигающего реле представлен, например, в книге «Элементы автоматики» С.П. Колосов и др. 1970 г, стр. 138, 139 рис 78 г. Пример конкретного исполнения устройства подзарядки батареи представлен, например, в книге М.А. Шустов «Контроль и защита источников питания», издательство дом Додэка XXI альтекс 2007, стр. 152, рис. 166.

Таким образом, мигающее реле автоматического коммутатора 2 формирует импульсное напряжение, которое через контакт этого реле поступает в электродвигатель 3, а так же на первый вход блока из двух пар автоматических расцепителей 5. Последний фиксирует моменты начала и окончания импульса. В момент начала импульса «плюс» и «минус» поступает через блок 5 на подзарядку батареи 6, а в момент окончания импульса «плюс» и «минус» поступает на подзарядку батареи 1. Возможен вариант исполнение при отсутствии автоматического коммутатора 7, когда зарядка батареи 6 происходит неавтоматически. В период подзарядки батареи 1 вал электродвигателя 3 вращается по инерции и в период подзарядки батареи 6 вал электродвигателя 8 и синхронный генератор 9 так же вращаются по инерции. Таким образом, постоянно выдаются напряжение для подзарядки. Регулируя частоту следования импульсов, их длительность и скважность добиваются сохранения частоты и бесперебойного питания. Пример конкретного исполнения автоматических расцепителей, входящих в блок 5, представлен в книге Е.С. Траубе, В.Т. Миргородский «Электротехника и основы электроники» 1985 г., стр. 142-145.

Предлагаемое устройство может быть использовано для осуществления освещения и на транспорте. Его так же можно использовать для питания потребляемых узлов. Таким образом, устройство обеспечивает необходимую эффективность.