ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования и стабилизации электропитания.
Известна «Система бесперебойного электропитания» US 4,460,834 [1], содержащий маховик генератора, первый двигатель, генератор ожидания и контроллер передачи. Генератор маховика выполнен с возможностью подачи энергии на внешнюю нагрузку. Первый приводной двигатель соединен с генератором маховика. Первый двигатель приспособлен для подсоединения к внешнему источнику питания энергосистемы. Резервный генератор электрически соединен с первым двигателем. Резервный двигатель привода соединен с генератором ожидания. Контроллер передачи выполнен с возможностью переключения для соединения первого двигателя с источником энергии и для соединения генератора в режиме ожидания с первым двигателем. Генератор включает маховик, имеющий вертикальную ось, вал, соединенный с маховиком и синхронный генератор переменного тока, расположенную вокруг вала. Двигателем ожидания является дизельный двигатель, имеющий электрический стартер. Регулятор напряжения электрически соединен с выходом генератора маховика.
Недостатком известной конструкции является высокая сложность системы, обусловленная наличием дистанционно запускаемого дизельного генератора, что приводит к низкой надежности системы бесперебойного питания.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР-КОМПЕНСАТОР И СПОСОБ ЕГО РАБОТЫ» RU 2348097 [2] содержащий общий вал с размещенными на нем роторами электродвигателя и электрогенератора, а также маховиком.
Известное устройство обладает большей надежностью по сравнению с [1], благодаря наличию маховика и электромашинного преобразователя, которые повышают время автономной работы системы.
Недостатком известного устройства является низкая энергоэффективность.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение энергоэффективности.
Технический результат достигается тем, что электромеханическая система, содержащий общий вал с размещенными на нем роторами электродвигателя и электрогенератора, а также маховиком характеризуется тем, что мощность (установочная) электрогенератора больше мощности электродвигателя.
Генератор может выполняться с коллекторно-щеточным узлом, с которого снимается электроэнергия, где помимо основного набора щеток для снятия электроэнергии может содержать минимум один дополнительный набор щеток. Наличие коллекторно-щеточного узла позволит снимать электроэнергию, а наличие дополнительного набора (комплекта) щеток позволит повысить эффективность работы генератора.
Электромеханическая система может снабжаться коммутатором и преобразователем входной и выходной электрической энергии. Наличие коммутатора и преобразователя позволит повысить управляемость и эффективность работы электромеханической системы.
Электромеханическая система, схема функциональная, показана на Фиг., где:
1 - электродвигатель;
2 - электрогенератор;
3 - маховик;
4 - общий вал;
5 - коллекторно-щеточный узел с основным и дополнительным наборами щеток;
6 - коммутатор и преобразователь;
7 - входная клемма.
Устройство действует следующим образом: На электродвигатель 1 подается внешнее напряжение посредством входной клеммы 7. Электродвигатель 1 приводит во вращение общий вал 4, механическая энергия накапливается в маховике 3 и поступает на электрогенератор 2. Электроэнергия, вырабатываемая электрогенератором 2, снимаемая с коллекторно-щеточного узла с основным и дополнительным наборами щеток 5, поступает на коммутатор и преобразователь 5.
Кроме повышения эффективности система может способствовать с помощью маховика определенное время работы в автономном режиме. Более длительному времени работы генератора в автономном режиме, также способствует то, что часть электроэнергии, получаемой с основных (и дополнительных) щеток генератора направляется на обмотку электродвигателя. Если при этом скорость вращения вала генератора не замедлится то к внешнему источнику питания можно не подключаться.
Технический результат - повышение энергоэффективности устройства достигается повышением пиковой мощности, снимаемой с электрогенератора при импульсных нагрузках и пропадании входного напряжения.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовлении электромеханических систем.