АВТОНОМНЫЙ ЭЛЕКТРОАГРЕГАТ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к автономным источникам электроэнергии и может быть использовано в качестве автономного источника постоянного и переменного тока.
Известен автономный электроагрегат (см. патент РФ на полезную модель, 102684 МПК F02B 63/04), содержащий аккумуляторную батарею, выход которой соединен с входом шины питания потребителей постоянного тока и входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизеля, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания потребителей переменного тока, а также термоэлектрический генератор, укрепленный на выхлопной трубе дизеля, выход которого соединен с входом шины питания потребителей постоянного тока.
Недостатками такого устройства являются зависимость электрической мощности батареи термоэлектрических модулей от мощности потребителей переменного и постоянного тока, что приводит к недоотпуску, низким показателям качества вырабатываемой электроэнергии постоянного тока и снижению КПД источника в целом.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является электроагрегат (Комплект оборудования 15Р114 Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Часть 1. - МО, 1987. - с. 16-21), содержащий аккумуляторную батарею, блок управления агрегатом, дизельный двигатель, преобразователь переменного тока в постоянный и шины питания по постоянному и переменному току. Выход аккумуляторной батареи соединен с входом шины питания потребителей постоянного тока и входом системы управления агрегатом, выход блока управления агрегатом соединен с входом дизельного двигателя, выход которого соединен с ротором синхронного генератора, вращение которого приводит к получению на выходе электрической энергии переменного тока. Выход синхронного генератора соединен с шиной питания потребителей переменного тока и входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с шиной питания потребителей постоянного тока.
Недостатками известного электроагрегата являются 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 удельного расхода топлива при малой потребляемой электрической мощности и увеличение времени автономной работы электроагарегата от одной заправки топливом.
Сущность полезной модели заключается в том, что в автономный электроагрегат, 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, введены ионисторная батарея, 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.
В предлагаемой полезной модели, представленной на фиг., два входа вала асинхронизированного синхронного генератора 1, соединены с выходами двух однотипных электромагнитных управляемых муфт 2 и 3, входы которых соединены с выходами дизельных двигателей 4 и 5, входы которых соединены с управляющими выходами системы управления 6, вход которой соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора 1. Выход системы управления 6 соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7, выход которой соединен с входом асинхронизированного синхронного генератора 1. Выход системы управления 6 соединен с входом ключа 8, выход которого соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7. Вход ключа 8 соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока 9, вход которого соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора 1 и выходом ионисторной батареи 10, вход которой соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока 9. Выход асинхронизированного синхронного генератора 1 соединен с шиной питания переменного тока 11.
С системы управления 6 подается сигнал на запуск дизельных двигателей 4 и 5 и включение электромагнитных управляемых муфт 2 и 3. Дизельные двигатели 4 и 5 через электромагнитные управляемые муфты 2 и 3 приводят во вращение асинхронизированный синхронный генератор 1. После чего система управления 6 подает сигнал на подключение системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7, которая получает питание от трансформаторно-выпрямителного блока 9, через ключ 8, который в свою очередь получает питание от асинхронизированного синхронного генератора 1 за счет остаточной намагниченности его ротора. Дизельные двигатели 4 и 5 раскручивают ротор асинхронизированного синхронного генератора 1 через электромагнитные управляемые муфты 2 и 3 до синхронной скорости вращения. При этом на вход системы управления 6 подается сигнал несущий информацию об амплитуде выходного напряжения и его частоте, по которому она формирует управляющий сигнал на систему возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7 и поддерживает заданные амплитуду и частоту выходного напряжения, одновременно с этим происходит заряд ионисторной батареи 10. При подключении потребителей электрической энергии к шине питания переменного тока 11, на вход системы управления 6 подается сигнал несущий информацию о потребляемой электрической мощности. При потребляемой мощности от номинальной до половины номинальной, работают дизельные двигатели 4 и 5 и соответственно электромагнитные управляемые муфты 2 и 3. При уменьшении потребляемой мощности меньше половины номинальной, система управления 6 подает сигнал на отключение электромагнитной управляемой муфты 2, а затем дизельного двигателя 4 и при этом всю нагрузку на себя берет дизельный двигатель 5, удельный расход топлива электроагрегата при этом, уменьшается до номинального значения. При увеличении потребляемой мощности больше половины номинальной в этом режиме работы электроагрегата, система управления 6 подает сигнал на включение дизельного двигателя 4. При достижении скорости вращения выходного вала дизельного двигателя 4 до синхронной скорости вращения система управления 6 подает сигнал на включение электромагнитной управляемой муфты 2 и электроагрегат начинает работать от двух дизельных двигателей 4 и 5. Причем во время переходного процесса система управления 6 подает сигнал на ключ 8, который переключает цепь питания от трансформаторно-выпрямительного блока 9 на предварительно заряженную ионисторную батарею 10, которая питает систему возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7 во время переходного процесса пока не подключится второй дизельный двигатель, тем самым, уменьшая нагрузку на асинхронизированный синхронный генератор а, следовательно, и время переходного процесса. При достижении синхронной скорости вращения вала асинхронизированного синхронного генератора система управления подает сигнал на ключ 8, тем самым переводя питание системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора 7 от трансформаторно-выпрямительного блока 9.
Таким образом, за счет применения асинхронизированного синхронного генератора 1, двух двигателей 4 и 5 с электромагнитными управляемыми муфтами 2 и 3 и ионисторной батареи 10 с системой управления 6, которая производит включение, и отключение дизельных двигателей в зависимости от мощности потребляемой нагрузки происходит уменьшение удельного расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.