АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к автономным источникам электроэнергии, и может быть использована в качестве автономного источника переменного тока.
Известен автономный электроагрегат (патент РФ №162460 2015 года), содержащий блок управления агрегатом, дизельный двигатель, преобразователь переменного тока в постоянный и шины питания по постоянному и переменному току, аккумуляторную батарею, выход которой соединен с входом шины питания потребителей постоянного тока и входом системы управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизельного двигателя, ионисторную батарею, второй дизельный двигатель и асинхронизированный синхронный генератор с единым валом, имеющим два входа, которые соединены с выходами двух однотипных электромагнитных управляемых муфт, входы которых соединены с выходами дизельных двигателей, входы которых соединены с управляющими выходами системы управления, вход которой соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора, выход системы управления соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора, выход которой соединен с входом асинхронизированного синхронного генератора, выход системы управления соединен с входом ключа, выход которого соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора, вход ключа соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока, вход которого соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора и выходом ионисторной батареи, вход которой соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока.
Недостатками такого устройства являются увеличенный расход топлива при потребляемой электрической мощности меньше суммарной мощности работающих двигателей, что приводит к уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является электроагрегат (Система 15Р304. Руководство по эксплуатации. МО, 2013. - с. 8), содержащий дизельный двигатель, трехфазный синхронный генератор, шину питания потребителей переменного тока, блок управления агрегатом, преобразователь переменного тока в постоянный, аккумуляторную батарею, компрессорную установку. Выход блока управления агрегатом соединен со входом дизельного двигателя, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания по переменному току, выход которой соединен с входом компрессорной установки, выход которой соединен с входом дизельного двигателя, выход трехфазного синхронного генератора соединен со входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом блока управления агрегатом.
Недостатком известного электроагрегата является повышенный удельный расход топлива при малой потребляемой электрической мощности, что приводит к увеличению часового расхода топлива и уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.
Задачей полезной модели является уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.
Сущность полезной модели заключается в том, что в автономный электроагрегат, содержащий блок управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизельного двигателя, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания по переменному току, выход которой соединен с входом компрессорной установки, выход которой соединен с входом дизельного двигателя, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом блока управления агрегатом, отличающийся тем, что введены пневматический двигатель, емкость для сжатого воздуха, компрессор, две однотипные электромагнитные управляемые муфты, выходы которых соединены с входами трехфазного синхронного генератора, выход дизельного двигателя соединен с входом первой электромагнитной управляемой муфты, выход пневматического двигателя соединен с входом второй электромагнитной управляемой муфты, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом шины питания по переменному току, с входом компрессорной установки, с входом преобразователя переменного тока в постоянный и с входом блока управления агрегатом, выход шины питания по переменному току соединен с входом компрессора, выход которого соединен с емкостью для сжатого воздуха, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом и с входом пневматического двигателя, выход компрессорной установки соединен с входом дизельного двигателя, выход блока управления агрегатом соединен с входом трехфазного синхронного генератора и входом компрессорной установки, с входом дизельного двигателя, с входом пневматического двигателя, с входом первой электромагнитной управляемой муфты, с входом второй электромагнитной управляемой муфты и с входом компрессора, выход преобразователя переменного тока в постоянный соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом.
В предлагаемой полезной модели, представленной на фиг. 1, выходы однотипных электромагнитных управляемых муфт 1 и 2 соединены с входами трехфазного синхронного генератора 3, выход дизельного двигателя 4 соединен с входом первой электромагнитной управляемой муфты 1, выход пневматического двигателя 5 соединен с входом второй электромагнитной управляемой муфты 2, выход трехфазного синхронного генератора 3 соединен с входом шины питания по переменному току 6, с входом компрессорной установки 7, с входом преобразователя переменного тока в постоянный 8 и с входом блока управления агрегатом 9, выход шины питания по переменному току 6 соединен с входом компрессора 10, выход которого соединен с емкостью для сжатого воздуха 11, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом 9 и с входом пневматического двигателя 5, выход компрессорной установки 7 соединен со входом дизельного двигателя 4, выход блока управления агрегатом 9 соединен с входом трехфазного синхронного генератора 3 и входом компрессорной установки 7, с входом дизельного двигателя 4, с входом пневматического двигателя 5, с входом первой электромагнитной управляемой муфты 1, с входом второй электромагнитной управляемой муфты 2 и с входом компрессора 10, выход преобразователя переменного тока в постоянный 8 соединен с входом аккумуляторной батареи 12, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом 9.
На блок управления агрегатом 9 по команде оператора поступает питание от аккумуляторной батареи 12, которая заряжается через преобразователь переменного тока в постоянный 8 от трехфазного синхронного генератора 3 во время его работы. С блока управления агрегатом 9 подается сигнал на запуск дизельного двигателя 4 посредством подачи сжатого воздуха в его цилиндры из компрессорной установки 7, а также сигнал на включение первой электромагнитной управляемой муфты 1. Дизельный двигатель 4 через первую электромагнитную управляемую муфту 1 приводит во вращение трехфазный синхронный генератор 3. После чего блока управления агрегатом 9 подает сигнал на подключение трехфазного синхронного генератора 3. Дизельный двигатель 4 раскручивает ротор трехфазного синхронного генератора 3 через первую электромагнитную управляемую муфту 1 до синхронной скорости вращения. При этом на вход блока управления агрегатом 9 подается сигнал несущий информацию об амплитуде выходного напряжения трехфазного синхронного генератора 3 и его частоте, по которому он формирует управляющие сигналы, поступающие на вход трехфазного синхронного генератора 3 и дизельного двигателя 4. Таким образом происходит автоматическое поддержание амплитуды и частоты выходного напряжения трехфазного синхронного генератора 3 во время его работы. Заряд воздуха в компрессорной установке 7 пополняется за счет электроэнергии вырабатываемой трехфазным синхронным генератором 3. При подключении потребителей электрической энергии к шине питания по переменному току 6, на вход блока управления агрегатом 9 подается сигнал несущий информацию о значении потребляемой электрической мощности. При потребляемой мощности, значение которой меньше номинальной, блока управления агрегатом 9 подает сигнал на включение компрессора 10, который потребляет мощность равную разности между текущей мощностью и номинальной мощностью синхронного генератора, и закачивает под избыточным давлением воздух в емкость со сжатым воздухом 11. При этом, дизельный двигатель 4 работает на номинальную мощность при минимальном удельном расходе топлива. При заполнении емкости со сжатым воздухом 11, блок управления агрегатом 9 подает сигнал на отключение компрессора 10, включение второй электромагнитной управляемой муфты 2 и пневматического двигателя 5, после чего формирует управляющий сигнал на отключение первой электромагнитной управляемой муфты 1 и дизельного двигателя 4. Далее синхронный генератор 3 вращается за счет работы пневматического двигателя 5, источником энергии которого служит сжатый воздух поступающий их емкости со сжатым воздухом 11. При уменьшении давления воздуха в емкости со сжатым воздухом 11 ниже минимально допустимого значения, блок управления агрегатом 9 формирует управляющий сигнал на включение первой электромагнитной управляемой муфты 1 и дизельного двигателя 4, после чего подает сигнал на отключение второй электромагнитной управляемой муфты 2 и пневматического двигателя 5. Далее синхронный генератор вращается за счет работы дизельного двигателя 4 и цикл повторяется.
При таком режиме работы автономный агрегат работает с минимальным удельным расходом топлива при работе от дизельного двигателя, а при работе от пневматического двигателя совсем не потребляет топлива. При этом уменьшается расход топлива и увеличивается временя автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.