ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ИСТОЧНИК ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве источника электроэнергии постоянного тока.
Известен электромашинный источник, содержащий непрерывно работающие основной и резервный электрические генераторы, первый и второй включатели, каждый из которых содержит силовые контакты, катушку управления, первый и второй размыкающие контакты, выходные шины, статический канал питания, содержащий первую и вторую аккумуляторную батареи, шины постоянного тока, выключатель инвертора, трехфазный инвертор и выключатель нагрузки инвертора, причем минусовые выводы указанных батарей соединены с минусовой шиной постоянного тока непосредственно, а плюсовые выводы названных батарей соединены с плюсовой шиной постоянного тока через соответствующие первый и второй диоды, шины постоянного тока соединены с входом инвертора, через выключатель инвертора, выключатель нагрузки инвертора, содержит силовые контакты и катушку управления, к выводу указанных генераторов подключены соответствующие выпрямители блоков контроля напряжения, каждый из которых содержит трехфазную схему выпрямления, сглаживающий фильтр, к которому направленно подключена цепь из последовательно соединенных катушки управления первого выключателя и второго размыкающего контакта второго выключателя, а выключатель инвертора состоит из последовательно соединенных первых размыкающих контактов первого и второго выключателей [1]. В данном источнике при отказе основного генератора, автоматически включается резервный, а при отказе обоих генераторов потребители получают энергию от инвертора, подключенного к аккумуляторным батареям, включенным параллельно, что обеспечивает непрерывное электроснабжение ответственных потребителей. Описанный источник нашел широкое применение в системах электроснабжения автономных объектах, однако его схема применима только для питания потребителей переменного тока.
Требуемый технический результат заключается в обеспечении непрерывного электроснабжения потребителей постоянного тока.
Поставленный технический результат достигается тем, что в электромашинном источнике, содержащим два попеременно работающих идентичных электроагрегата, каждый из которых содержит функционально соединенные: аккумуляторную батарею, первичный двигатель, генератор и общие шины, в качестве генератора используется генератор постоянного тока, аккумуляторные батареи обоих агрегатов соединены с первым устройством автоматического включения резерва, генераторы постоянного тока обоих электроагрегатов соединены со вторым устройством автоматического выключения резерва, а выходы указанных устройств автоматического выключения резерва соединены с третьим устройством автоматического включения резерва, вывод которого подключен к общим шинам, при этом в плюсовые выходы названных: аккумуляторных батарей, генераторов постоянного тока, первого и второго устройств автоматического включения резерва установлены диоды.
На чертеже представлена структурная схема электромашинного источника постоянного тока.
Источник содержит первый электроагрегат 1, содержащий аккумуляторную батарею (АБ 1) 1-1, первичный двигатель (ПД 1) 1-2 и генератор постоянного тока (ГПТ 1) 1-3, которые функционально соединены между собой, второй электроагрегат 2, идентичный электроагрегату 1, содержащий аккумуляторную батарею (АБ 2) 2-1, первичный двигатель (ПД 2) 2-2, генератор постоянного тока (ГПТ 2) 2-3, причем аккумуляторные батареи 1-1 и 2-1 соединены с первым устройством автоматического включения резерва (АВР 1) 4, генераторы постоянного тока 1-3 и 2-3 электроагрегатов 1 и 2, соответственно, соединены со вторым устройством автоматического включения резерва (АВР 2) 5, а выводы (не обозначены) устройств автоматического включения резерва 4 и 5 соединены с третьим устройством автоматического включения резерва (АВР 3) 6, вывод которого (не обозначен) подключен к общим шинам 3, при этом в плюсовые выводы: (не обозначены) аккумуляторных батарей 1-1 и 2-1, генераторов постоянного тока 1-3 и 2-3, первого 4 и второго 5 устройств автоматического резерва включены диоды (не обозначены). В качестве аккумуляторных батарей 1-1 и 2-1 могут быть использованы свинцовые или никель-кадмиевые аккумуляторы, применяемые на подвижных объектах. Первичные двигатели 1-2 и 2-2 могут быть бензиновыми или дизельными, в зависимости от мощности электроагрегатов 1 и 2 [2]. Генераторы постоянного тока 1-3 и 2-3 могут быть генераторами с независимым или параллельным возбуждением, которые широко применяются в системах электроснабжения. Устройства автоматического включения 4, 5 и 6 могут быть идентичными, представляющими собой последовательно соединенные замкнутый контакт, сигнализирующий о рабочем состоянии, например, аккумуляторной батареи 1-1 и разомкнутый контакт, свидетельствующий о нерабочем состоянии аккумуляторной батареи 2-1. Обычно устройства автоматического включения резерва (УАВР) срабатывают от реле контроля напряжения (РКН), устанавливаемых на выходе аккумуляторных батарей и генераторов всех типов, а также на вводах промышленной сети. Таким образом, все элементы электромашинного источника постоянного тока серийно выпускаются отечественной промышленностью.
Источник работает следующим образом.
Пусть электроагрегат 1 является основным и все его элементы 1-1, 1-2 и 1-3 исправны, тогда при включении на разряд аккумуляторной батареи 1-1 первичный двигатель 1-2 начнет работать и его вращение передается на генератор постоянного тока 1-3. Напряжение генератора 1-3 подается на УАВР 5, затем на УАВР 6, откуда оно подается на общие шины 3 и все потребители начнут функционировать. Напряжение генератора 1-3 несколько выше величины напряжений аккумуляторных батарей 1-1 и 2-1, поэтому диоды, установленные в плюсовых выводах всех элементов будут заперты. Если электроагрегат 1 будет неисправен, то начнет работать электроагрегат 2, при условии, что его элементы 2-1, 2-2 и 2-3 исправны, по описанному выше алгоритму. В случае отказа генераторов 1-3 и 2-3, потребители будут получать электроэнергию от аккумуляторной батареи 1-1 или 2-1 по цепи: исправная батарея (1-1 или 2-1), УАВР 4, УАВР 6, общие шины 3.
Таким образом в предлагаемом электромашинном источнике постоянного тока обеспечивается электроснабжение потребителей в непрерывном режиме невзирая на состояние электроагрегатов при значительно упрощенной схеме.
Источники, принятые во внимание:
[1]. Патент РФ на полезную модель №63615 от 27.05.2007 по заявке №2007104255 от 6.02.2007 "Двухмашинный агрегат питания".
[2]. Электротехнические средства инженерного вооружения. Под ред. П.В.Янкаускаса. М.: МО СССР, 1989, 350 с.