ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к устройствам преобразования и стабилизации электропитания.
Известен «Электропривод автомобиля с регулятором скорости» US 3,713,504 [1], состоящий двух электрических блоков питания, подключенных соответственно, чтобы возбудить передний и задний асинхронные двигатели переменного тока для приведения в движение передних и задних ведущих колес через соответствующие дифференциалы.
Недостатком известной конструкции является низкая надежность, обусловленная наличием сложной электрической аппаратуры управления асинхронными двигателями.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬЮ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА» SU 870214 [2], содержащее двигатель, вал которого механически соединен с валом электрогенератора, минимум два электродвигателя, электрически соединенные с выходом генератора.
Известное устройство обладает, благодаря упрощению схемы управления, повышенной надежностью по сравнению с [1].
Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная наличием сложной системы распределения энергии от первого электрогенератора и механическая неустойчивость устройства, связанная с механической нагрузкой двигателей на разные валы. Недостатком также является низкая эффективность и мощность устройства, обусловленная отсутствием прямой механической связи между двигателями, что приводит к потерям энергии в механической системе.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности и технологичности изготовления, повышение устойчивости и выходной мощности.
Технический результат достигается тем, что электромеханическая система, содержащая первый преобразователь, состоящий из двигателя первого преобразователя, вал которого механически соединен с валом электрогенератора первого преобразователя, минимум два электродвигателя, электрически соединенные с выходом генератора, характеризуется тем, что двигатель первого преобразователя выполнен электрическим, (на вход двигателя преобразователя подается электроэнергия), дополнительно содержит третий двигатель, первый, второй и третий двигатели (механически), посредством рабочего вала соединены с выходным электрогенератором (выходной электрогенератор подключен к нагрузке), дополнительно содержит второй и третий преобразователи, выход энергии электрогенератора первого преобразователя осуществляется на коллекторно-щеточный узел, который содержит один коллектор и два смещенных друг относительно друга щеточных узла, основной и дополнительный, причем основной щеточный узел соединен с двигателем второго преобразователя, а дополнительный щеточный узел соединен с первым двигателем, выход энергии электрогенератора второго преобразователя осуществляется на коллекторно-щеточный узел, который содержит один коллектор и два смещенных друг относительно друга щеточных узла, основной и дополнительный, причем основной щеточный узел соединен с двигателем третьего преобразователя, а дополнительный щеточный узел соединен с вторым двигателем, выход генератора третьего преобразователя соединен с третьим двигателем.
Электромеханическая система, схема функциональная, показана на фиг. 1, где:
1 - электродвигатель первого преобразователя;
2 - электрогенератор первого преобразователя;
3 - основной набор щеток электрогенератора первого преобразователя;
4 - дополнительный набор щеток электрогенератора первого преобразователя;
5 - вал первого преобразователя;
6 - электродвигатель второго преобразователя;
7 - электрогенератор второго преобразователя;
8 - основной набор щеток электрогенератора второго преобразователя;
9 - дополнительный набор щеток электрогенератора второго преобразователя;
10 - вал второго преобразователя;
11 - электродвигатель третьего преобразователя;
12 - электрогенератор третьего преобразователя;
13 - основной набор щеток электрогенератора третьего преобразователя;
14 - вал третьего преобразователя
15 - первый электродвигатель;
16 - второй электродвигатель;
17 - третий электродвигатель;
18 - рабочий вал:
19 - выходной генератор;
20 - основной набор щеток выходного генератора.
Устройство действует следующим образом: На электродвигатель первого преобразователя 1 подается внешнее напряжение. Электродвигатель 1 приводит во вращение вал первого преобразователя 5, образованный из механически соединенных валов электродвигателя первого преобразователя 1 и электрогенератора первого преобразователя 2. Электроэнергия, вырабатываемая электрогенератором первого преобразователя поступает на основной и дополнительный наборы щеток 3 и 4 соответственно, с которыми соединены двигатель второго преобразователя 6 и первый двигатель 15 соответственно. Двигатель второго преобразователя 6 приводит в движение вал второго преобразователя 10 и генератор второго преобразователя 7. Электроэнергия снимаемая с основного набора щеток 8 подается на двигателя третьего преобразователя 11. Электроэнергия, снимаемая с дополнительного набора щеток 9, подается на второй двигатель 16. Электродвигатель третьего преобразователя 11 приводит во вращение вал третьего преобразователя 14, который в свою очередь вращает вал электрогенератора третьего преобразователя 12. Электроэнергия от третьего преобразователя снимается с основного набора щеток третьего преобразователя 13 и подается на третий двигатель 17. Все три двигателя 15, 16 и 17 соединены рабочим валом 18 с выходным генератором 19, электроэнергия с основного набора щеток которого 20 поступает потребителю (не показан). Дополнительных преобразователей и дополнительных двигателей на рабочем валу может быть любое количество, при этом каждый электродвигатель дополнительного преобразователя соединяют с одним из наборов щеток электрогенератора предыдущего по схеме преобразователя, один из наборов щеток электрогенератора дополнительного преобразователя соединяют с электродвигателем следующего по схеме дополнительного преобразователя, а другой набор щеток соединяют с соответствующим дополнительным двигателем на рабочем валу выходного генератора. Дополнительная электроэнергия, снимаемая с дополнительных наборов щеток увеличивает выходную мощность электромеханической системы. Количество предлагаемых электромеханических систем может быть увеличено путем повтора, при этом будет увеличиваться выходная мощность.
Технический результат - повышение надежности достигается упрощением системы распределения энергии от первого электрогенератора, применением меньшего количества функциональных блоков и узлов, каждый из которых обладает ненулевой вероятностью отказа, уменьшение количества блоков понижает вероятность отказа системы.
Технический результат - повышение устойчивости работы достигается соединением электродвигателей одним рабочим валом, что приводит к стабилизации скорости вращения валов электродвигателей и повышает стабильность работы электромеханической системы в целом.
Технический результат - повышение выходной мощности устройства достигается работой двигателей на один вал, что приводит к повышению количества вырабатываемой электроэнергии.
Промышленное применение. Полезная модель может быть с успехом применена при изготовлении электромеханических систем с повышенной выходной мощностью.