ПРИВОД МАХОВИЧНОГО НАКОПИТЕЛЯ

Область техники
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в механических приводах, в частности, приводах с маховичными накопителями.
Уровень техники
Из уровня техники известны приводы для разгона маховика маховичного накопителя, включающие маховик, кинематически соединенный обгонной муфтой с валом электродвигателя, причем обгонная муфта выполнена бесконтактной, то есть размыкающейся при выключении электродвигателя (см. авт. свид. СССР №1368538 «Устройство для разгона маховых масс», авторы Н.В. Гулиа и др., 1988).
Это устройство, принятое за прототип, обладает недостатком, заключающимся в том, что крутящий момент не может передаваться от маховика на электродвигатель для работы его в режиме генератора, так как обгонная муфта передает момент только в одном направлении, в данном случае от электродвигателя к маховику.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является осуществление привода маховичного накопителя, который может не только разгонять маховик от электродвигателя, но и в кратчайший промежуток времени осуществить подачу крутящего момента от маховика на электродвигатель, который будет работать в режиме генератора, преобразуя вращение маховика в электроэнергию.
Указанная задача решается тем, что предложен привод маховичного накопителя, включающий маховик, кинематически соединенный обгонной муфтой с валом разгонного электродвигателя, характеризующегося тем, что вал разгонного электродвигателя выполнен с возможностью его постоянного кинематического соединения со звездочкой обгонной муфты и периодического кинематического соединения с внешней обоймой муфты, постоянно соединенной с маховиком.
Другое отличие предлагаемого устройства состоит в том, что вал электродвигателя соединен с валом звездочки обгонной муфты компенсирующей муфтой, причем вал звездочки выполнен соосным валу маховика.
Еще одно отличие предлагаемого устройства состоит в том, что предлагаемое кинематическое соединение вала электродвигателя с внешней обоймой обгонной муфты выполнено с помощью кулачковой муфты включения.
Еще одно отличие предлагаемого устройства состоит в том, что кулачковая муфта включения выполнена с упругим компенсатором угла поворота вокруг оси вращения, а зубья этой муфты выполнены заостренными с торцов.
Указанные отличия позволяют решить задачу полезной модели и осуществить привод маховичного накопителя, пригодный как для разгона маховика от электродвигателя, так и для вращения вала электродвигателя в режиме генератора для преобразования энергии вращения маховика в электроэнергию.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - конструктивная схема привода маховичного накопителя.
Осуществление полезной модели
Устройство (фиг. 1) включает маховик 1 в корпусе 2, соединенных валом 3 с внешней обоймой 4 обгонной муфты 5 (обведена штриховой линией), например, бесконтактной, а обойма 4 соединена с кулачковой полумуфтой 6, которая может быть выполнена и зубчатой - с радиальными зубьями вместо торцевых кулачков, с тем же назначением - для жесткого соединения полумуфты 6 с полумуфтой 7, выполненной с возможностью осевого перемещения по шлицевому валу 8 с ручным или дистанционным, в том числе и автоматическим управлением 9. При этом, в частности, полумуфта 7 выполнена с упругим компенсатором 10 углового проворота вокруг оси вращения, а зубья полумуфт 6 и 7 выполнены заостренными с торцов для легкости включения. Шлицевой вал 8 соединен с валом 11 электромашины 12 (мотор-генератора) компенсирующей муфтой 13 любого приемлемого типа, причем шлицевой вал 8, являющийся и валом звездочки 14 обгонной муфты 5, выполнен соосным валу 3 маховика 1 установкой его в обойме 4 на подшипниках 15.
Для регулирования частоты вращения и режимов работы электромашины 12 использована система управления 16, связанная с питающей сетью. Подробности конкретного исполнения системы управления электромашиной 12 и вилкой включения полумуфты 7 на фиг. 1 не показаны.
Работа устройства
Для разгона маховика 1 электродвигателем 12 необходимо включить электродвигатель 12 через систему управления 16, исключающую перегрев электродвигателя 12, например, инвертор с автоматическим управлением по ограничению тока. Обгонная муфта 5, в том числе и бесконтактная, замкнется, и начнется разгон маховика 1 электромашиной 12 в режиме электродвигателя. При достижении необходимой частоты вращения электромашина 12 отключается вручную или автоматически с помощью системы управления 16 и бесконтактная обгонная муфта 5 отсоединится от вала 11 остановленной электромашины 12. При необходимости включения электромашины 12 в режиме генератора с отбором энергии от вращающегося маховика 1 в кратчайший промежуток времени, электромашина 12 включается в режиме двигателя, в кратчайшее время (доли секунды у маломощных машин и порядка секунды у мощных) частота вращения валов 11 и 8 достигает частоты вращения вала 3 маховика 1 и обгонная муфта 5 замкнется. В момент ее замыкания система управления 16 обнаруживает это по резкому увеличению силы тока и соединяет через вилку 9 полумуфты 6 и 7, вручную или в автоматическом режиме. Компенсатор 10 и заостренные зубья полумуфт 6 и 7 позволяют осуществить включение полумуфт 6 и 7 в течение порядка секунды после сигнала о необходимости перевода электромашины 12 в генераторный режим и этот перевод осуществляется. Отключение полумуфт 6 и 7 осуществляется после выключения электромашины 12.