УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ELECTROMECHANICAL CONTROL DEVICE

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления валом генератора. Известно устройство электромеханического управления, входящее в состав системы автономного электропитания, изложенного в патенте автора №2284644.
В его состав входят синхронный генератор и электродвигатель постоянного тока. С валом синхронного генератора может быть жестко связан вал двигателя. Кроме того, с генератором жестко связан и вал электродвигателя постоянного тока. Последний же может быть жестко связан с исполнительным механизмом в виде колесной пары, гребного винта и т.д.
Однако время инерционного вращения вала после отключения двигателя может быть увеличено благодаря обеспечению поддержания постоянного напряжения с выхода трехфазного выпрямителя путем его автоматического регулирования перед поступлением через автоматический расцепитель на вход электродвигателя. При этом на вход трехфазного выпрямителя три фазы поступают с синхронного генератора. Однако экономия энергоресурсов не может быть увеличена.
Известно устройство электромеханического управления, представленное в патенте автора №2396695. В нем в отличие от вышеупомянутого вводится пульт управления двигателем, выдающий электрический сигнал в двигатель.
При отсутствии такого сигнала срабатывает автоматический расцепитель и пропускает напряжение в электродвигатель. Однако невозможно увеличить экономию энергоресурсов. С помощью предлагаемого устройства обеспечивается увеличение экономии энергоресурсов. Достигается это введением умножителя напряжения, потенциометра и коммутатора, при этом выход трехфазного выпрямителя соединен через умножитель напряжения, через потенциометр, через коммутатор с входом автоматического расцепителя.
На фигуре 1 и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - исполнительный механизм
2 - электродвигатель постоянного тока
3 - синхронный генератор
4 - двигатель
5 - автоматический расцепитель
6 - трехфазный выпрямитель
7 - пульт управления двигателем
8 - умножитель напряжения
9 - коммутатор
10 - потенциометр, при этом электродвигатель постоянного тока 2 жестко связан с исполнительным механизмом 1 и с синхронным генератором 3, жестко связанным с двигателем 4, имеющим вход, соединенный с выходом пульта управления двигателем 7, соединенным так же со вторым входом автоматического расцепителя 5, имеющим выход и первый вход, соединенные соответственног с входом электродвигателя постоянного тока 2 и через коммутатор 9, через потенциометр 10 через умножитель напряжения 8 с выходом трехфазного выпрямителя 6, имеющим первый, второй и третий входы, соответственно соединенные с первым, вторым и третьим выходами синхронного генератора 3.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Двигатель 4, который может быть внутреннего сгорания или дизель, осуществляет вращение вала на разных скоростях и жестко связан с синхронным генератором 3, имеющим жесткую связь с электродвигателем постоянного тока 2, жестко связанным с исполнительным механизмом 1. При этом включение двигателя 4 осуществляется путем подачи электрического сигнала с пульта управления двигателем 7. После же отключения двигателя 4 вал синхронного генератора 3 будет продолжать вращаться в инерционном режиме.
При этом величина переменного напряжения с выходов генератора зависит от скорости вращения вала. Это напряжение преобразуется в постоянное в трехфазном выпрямителе 6, и через умножитель 8, увеличивающий напряжение, потенциометр 10 и коммутатор 9 поступает на первый вход автоматического расцепителя 5, срабатывающего только при отсутствии электрического сигнала с пульта 7 на втором входе расцепителя при отключении двигателя 6.
Далее по мере инерционного движения и уменьшения напряжения на выходе умножителя осуществляется уменьшение падения напряжения на потенциометре 10. Таким образом, умножитель 8 и потенциометр 10 выполняют функции стабилизатора. Предел уменьшения падения напряжения на потенциометре 10 зависит от степени увеличения напряжения в умножителе 8. Таким образом обеспечивается поддержание напряжения на входе электродвигателя 2 более длительное время. С помощью коммутатора осуществляется отключение электродвигателя 2 и обеспечивается инерционное движение без двигателей. Далее благодаря коммутатору 9 снова включается электродвигатель 2. В конце инерционного движения потенциометр устанавливается на наименьшее падение напряжения. Далее может быть принято решение о включении двигателя 6.
Пример конкретного исполнения автоматического расцепителя представлен в книге Е.С. Траубе и В.Т. Миргородского «Электротехника и основы электроники», 1985 г., стр.142-143. Пример исполнения коммутатора представлен в книге М.М. Кацман «Справочник по электрическим машинам», М., 2005 г., стр.457, а пример конкретного исполнения умножителя напряжения представлен в книге М.А. Шустов «Источники питания и стабилизаторы», М., Изд. Дом «Додека XXI», Альтекс, 2007 г., стр.33-35. В устройстве также могут быть предусмотрены потребляемые узлы, куда поступает напряжение с генератора.
В качестве исполнительного механизма может быть использован редуктор, колесная пара, пропеллер, винт и т.д. Таким образом благодаря увеличению предела стабилизации увеличивается экономия энергоресурсов. Возможен вариант исполнения когда выход выпрямителя соединен с входом потенциометра. Однако при этом уменьшается время инерционного движения. Предлагаемое устройство может быть использовано и в подвижных автомобильных и железнодорожных устройствах, где обеспечивается увеличение времени инерционного движения, а следовательно и экономия энергоресурсов.