АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ИСТОЧНИК

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве автономного электромашинного источника постоянного и переменного трехфазного тока.
Известен автономный электромашинный источник, содержащий аккумуляторную батарею, шины постоянного тока, двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, синхронный генератор с постоянными магнитами, объединенный с указанным двигателем общим валом, регулятор напряжения указанного генератора и регулятор частоты вращения названного двигателя [1]. Данный источник нашел широкое применение в различных системах электроснабжения из-за простоты схемы и конструкции и сравнительно высокого качества электроэнергии, однако он генерирует только энергию переменного тока, что ограничивает область его применения и время его работы пропорционально емкости аккумуляторной батареи.
Техническим результатом полезной модели является увеличение времени автономной работы.
Поставленный технический результат достигается тем, что в автономном электромашинном источнике, содержащим аккумуляторную батарею, двигатель постоянного тока, синхронный генератор с постоянными магнитами, объединенный общим валом с указанным двигателем и шины переменного тока, двигатель постоянного тока выполнен с постоянными магнитами и с первым и вторым торцевыми валами, введены генератор постоянного тока с постоянными магнитами с первым выходом и вторым выходом, первые шины постоянного тока и вторые шины постоянного тока, причем выход аккумуляторной батареи соединен с первыми шинами постоянного тока, к которым подключен вход двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, первый торцевой вал которого соединен механически с валом генератора постоянного тока с постоянными магнитами, первый выход которого подключен к первым шинам постоянного тока, а второй выход названного генератора соединен со вторыми шинами постоянного тока; второй торцевой вал указанного двигателя соединен механически с валом синхронного генератора с постоянными магнитами, выход которого соединен с трехфазными шинами.
На чертеже представлена структурная схема источника.
Автономный электромашинный источник содержит аккумуляторную батарею 1 с выходом 1-1, первые шины постоянного тока 2, генератор постоянного тока с постоянными магнитами 3 с первым выходом 3-1 и вторым выходом 3-2, двигатель постоянного тока 4 с входом 4-1, первым торцевым валом 4-2 и вторым торцевым валом 4-3, синхронный генератор с постоянными магнитами 5 с трехфазным выходом 5-1, вторые шины постоянного тока 6 и шины переменного тока 7, причем выход 1-1 аккумуляторной батареи 1 соединен с первыми шинами постоянного тока 2, к которым подключен вход 4-1 двигателя постоянного тока с постоянными магнитами 4, первый торцевой вал 4-2 которого соединен механически с валом (не показан) генератора постоянного тока с постоянными магнитами 3, первый выход 3-1 указанного генератора подключен к первым шинам постоянного тока 2, а второй выход 3-2 названного генератора соединен со вторыми шинами постоянного тока 6; второй торцевой вал 4-3 двигателя постоянного тока с постоянными магнитами 4 соединен механически с валом (не показан) синхронного генератора с постоянными магнитами 5, выход 5-1 которого соединен с трехфазными шинами 7, при этом потребители (не показаны) постоянного тока подключены ко вторым шинам постоянного тока 6, а потребители трехфазного переменного тока (не показаны) подключены к шинам 7. Все элементы схемы источника серийно выпускаются отечественной промышленностью.
Автономный электромашинный источник работает следующим образом.
При включении источника аккумуляторная батарея 1 начинает разряжаться и с ее выхода 1-1 напряжение поступает на первые шины постоянного тока 2 и на вход 4-1 двигателя постоянного тока с постоянными магнитами 4, при этом указанный двигатель начинает вращаться и движение с помощью первого торцевого вала 4-2 передается на вал (не обозначен) генератора постоянного тока с постоянными магнитами 3. Вращение вала указанного генератора 3 приводит к выдаче им напряжения на обоих выходах: напряжение выхода 3-2 подается на вторые шины постоянного тока 6, а напряжение выхода 3-1 подается на первые шины постоянного тока 2, обеспечивая подзаряд аккумуляторной батарее 1. Движение с торцевого вала 4-3 двигателя постоянного тока с постоянными магнитами 4 передается на вал (не показан) синхронного генератора с постоянными магнитами 5, указанный генератор генерирует напряжение, подаваемое на шины переменного тока 7. Потребители (не показаны) постоянного тока получают электроэнергию со вторых шин постоянного тока 6, а трехфазного тока - с шин 7. Подзаряд аккумуляторной батареи 1 при работе источника позволяет увеличить время автономии.
Таким образом, время непрерывной работы предложенного источника определяется емкостью аккумуляторной батареи и может составлять несколько месяцев, при этом подзаряд ее способствует увеличению времени непрерывной работы примерно на 10…12%.
Источники, принятые во внимание:
[1]. Липай Б.Р., Соломин А.Н., Тыричев П.А. Электромеханические системы. М., МЭИ, 2008, с.39, рис.2.5.