Интеллектуальный электротепловой привод

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд. Интеллектуальный электротепловой привод содержит магнитопровод с размещенной на нем сетевой обмоткой, неподвижный нагревательный элемент и вращающийся элемент, выполненный в виде короткозамкнутой вторичной обмотки, имеющей форму полого ротора с охлаждающими элементами, причем сопряжение вращающегося элемента и неподвижного нагревательного элемента выполнено с использованием упорных радиальных элементов качения. Питание сетевой обмотки осуществляется с помощью интеллектуального управляющего устройства, учитывающего уровень освещенности, наличие движения, температуру, время суток, погодные условия и обеспечивающего избирательность режимов работы привода с учетом влияния окружающей среды и, например, в условиях изменяющейся температуры и/или недостаточной освещенности. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд.

Известен электронагреватель, содержащий каркас и охлаждаемый вентилятором нагревательный элемент, причем каркас образован магнитопроводом с расположенной на нем первичной обмоткой, подключаемой к сети переменного тока через встроенный регулятор частоты питающего первичную обмотку электронагревателя напряжения, а нагревательный элемент выполнен в виде вращающейся самоохлаждающейся вторичной обмотки, состоящей из короткозамкнутых стержней, установленных на подвижной опоре (патент на полезную модель №7266 РФ, опубл. 16.07.1998).

Наиболее близким по технической сущности является управляемый теплогенерирующий электромеханический преобразователь, содержащий магнитопровод, сетевую обмотку, нагревательный элемент, выполненный в виде вращающейся вторичной обмотки, отличающийся тем, что между первичной обмоткой, подключаемой к источнику питания через устройство управления электромеханического преобразователя, и вторичной обмоткой расположен неподвижный теплогенерирующий элемент из электропроводящего материала (патент на полезную модель №50741, опубл. 20.01.2006).

Недостатком этих устройств является низкая надежность теплогенерирующего электромеханического преобразователя, обусловленная наличием трения скольжения в торцевых частях между неподвижным и вращающимся элементами, и отсутствие информационной избирательности.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности теплогенерирующего электромеханического преобразователя, представляющего собой одновременно источник тепловой энергии и электрический привод, т.е. электротепловой привод (ЭТП), и обеспечение избирательности режимов его работы с учетом влияния окружающей среды и, например, в условиях изменяющейся температуры и/или недостаточной освещенности.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в изменении триботехнических характеристик механически сопряженных элементов ЭТП и обеспечении информационной избирательности.

Это является следствием введения в конструкцию ЭТП упорных радиальных элементов и использования интеллектуальной системы управления приводом. В результате использования упорных радиальных элементов качения происходит снижение коэффициента трения в торцевых частях между неподвижным и вращающимся элементами, что приводит к повышению надежности ЭТП в целом, а интеллектуальное управляющее устройство обеспечивает анализ входных данных, обработку и передачу управляющего сигнала исполнительным элементам ЭТП.

Сущность предлагаемого изобретения поясняют фиг. 1 и 2.

На фиг. 1: 1 - магнитопровод с размещенной на нем сетевой обмоткой; 2 - неподвижный нагревательный элемент; 3 - вращающийся элемент; 4 - охлаждающие элементы; 5 - упорные радиальные элементы качения.

Неподвижная часть включает магнитопровод с размещенной на нем сетевой обмоткой 1 и неподвижный нагревательный элемент 2 (устройство обогрева). Вращающийся элемент 3 выполнен в виде короткозамкнутой вторичной обмотки, имеющей форму полого ротора с охлаждающими элементами 4. Сопряжение вращающегося элемента 3, являющегося механическим исполнительным элементом, и неподвижного нагревательного элемента, являющегося устройством обогрева 2, выполнено с использованием упорных радиальных элементов качения 5, установленных в торцевых частях между неподвижным и вращающимся элементами 2 и 3.

На фиг. 2 приведена структурная схема управления ЭТП, на которой показаны: 6 - объект наблюдения, на котором используется ЭТП; 7 - нагрузка, например шлагбаум; 8 - камера наблюдения; 9 - интеллектуальное управляющее устройство; 10 - блок распознавания образов; 11 - датчик, например температуры; 12 - устройство подсветки.

Интеллектуальный электротепловой привод в основном предназначен для систем безопасности наблюдаемого объекта и работает следующим образом.

Состояние объекта наблюдения 6, доступ к которому обеспечивается нагрузкой 7, например шлагбаумом, контролируется с помощью камеры видеонаблюдения 8. Кадр сцены с камеры наблюдения 8 передается на блок распознавания образов 10. Блок распознавания образов анализирует сцену, например, на наличие движения, вычисляет уровень освещенности, выполняет нормализацию кадра, его локализацию и распознавание.

Результат распознавания передается на вход интеллектуального управляющего устройства 9. Также на вход 9 поступают данные об уровне освещенности (источник - блок распознавания образов 10); уровне движения (источник - блок распознавания образов 10); времени суток (источник - интернет); температуре (источник - интернет/датчик 11); погоде (источник - интернет).

В интеллектуальном управляющем устройстве 9 происходит анализ и сравнение поступающих данных с их пороговыми значениями, и в случае корректного распознавания информации об объекте наблюдения с учетом внешних условий формируются управляющие сигналы для вращающегося элемента 3, являющегося механическим исполнительным элементом, нагрузки 6, например шлагбаума, и неподвижного нагревательного элемента 2, являющегося устройством обогрева, обеспечивающего регулирование температуры.

При отклонении поступающих данных от пороговых значений на сетевую обмотку 1 подается напряжение от сети переменного тока. Проходящий при этом по обмотке 1 ток создает намагничивающую силу и переменное магнитное поле, наводящее на основании закона электромагнитной индукции в элементах 2, 3 электродвижущую силу и обусловленный ею вторичный ток, взаимодействующий с первичным магнитным полем. Это приводит к вращению элемента 3, являющегося механическим исполнительным элементом, и одновременному нагреву неподвижного нагревательного элемента 2, являющегося устройством обогрева.

Охлаждающие элементы 4, расположенные на вращающемся элементе 3, являющемся механическим исполнительным элементом, обеспечивают теплоотвод от внутренней по отношению к сетевой обмотке 1 поверхности неподвижного нагревательного элемента 2. При этом охлаждающие элементы 4 создают осевую силу, которая смещает вращающийся элемент 3 относительно продольной оси ЭТП. Это в свою очередь приводит к потерям трения скольжения в торцевых частях привода, пропорциональных четвертой степени коэффициента трения, что снижает надежность ЭТП. Для замены трения скольжения на трение качения (коэффициент трения скольжения на порядок выше, чем коэффициент трения качения) в торцевых частях ЭТП между магнитопроводом с сетевой обмоткой 1, неподвижным нагревательным элементом 2 и вращающимся элементом 3, являющимся механическим исполнительным элементом, установлены упорные радиальные элементы качения 5. Это приводит к снижению потерь на трение и износа элементов ЭТП и повышению его надежности.

Таким образом, использование упорных радиальных элементов качения, установленных между магнитопроводом с сетевой обмоткой 1, неподвижным нагревательным элементом 2 и вращающимся элементом 3, являющимся механическим исполнительным элементом, приводит к повышению надежности ЭТП, а анализ состояния объекта наблюдения 6, доступ к которому обеспечивается нагрузкой 7, например шлагбаумом, регулируемой с помощью интеллектуального управляющего устройства 9, на вход которого поступает информация об уровне освещенности и уровне движения с блока распознавания образов 10, связанного с камерой видеонаблюдения 8, о температуре с датчика 11, из сети интернет о времени суток и погоде, обеспечивает избирательность режимов работы ЭТП с учетом влияния окружающей среды и, например, в условиях изменяющейся температуры и/или недостаточной освещенности.

Интеллектуальный электротепловой привод, содержащий магнитопровод, сетевую обмотку, подключаемую к источнику питания через устройство управления, неподвижный теплогенерирующий элемент и вращающийся элемент, выполненный в виде вторичной короткозамкнутой обмотки, имеющей форму полого ротора с охлаждающими элементами, отличающийся тем, что между магнитопроводом с сетевой обмоткой, неподвижным нагревательным элементом, являющимся устройством обогрева, и вращающимся элементом, являющимся механическим исполнительным элементом, установлены упорные радиальные элементы качения, а устройство управления, на вход которого поступает информация о температуре с датчика температуры, о времени суток и погоде из сети интернет, об уровне освещенности и уровне движения со связанного с устройством управления блока распознавания образов, связанного с камерой видеонаблюдения, формирует управляющий сигнал для вращающегося элемента, являющегося механическим исполнительным элементом, и неподвижного теплогенерирующего элемента, являющегося устройством обогрева.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к индуктору для индукционного нагрева месторождений нефтеносного песка, горючих сланцев или тяжелых фракций нефти. Индуктор (1) для индукционного нагрева посредством токоведущих проводников (2a…f, 4a…f) содержит участки многожильного провода (20, 22, 24, 26), соединенные через конденсаторы ( 4, 6, 8), при этом предотвращается частичный разряд на местах прерываний проводников (2a…f, 4a…f).

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в системах отопления, горячего водоснабжения, в технологических процессах подогрева жидкостей, где требуется обеспечить малый градиент температур между нагревателем и нагреваемой жидкостью в проточном режиме или в накопительной емкости.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности для обеззараживания молока. Способ обеззараживания молока включает воздействие на молоко электрическим полем СВЧ частотой 2450 МГц, удельной мощностью 4 Вт/г в проточном режиме с наложением бактерицидного потока УФ излучений лампой мощностью 240 Вт и ультразвукового поля с частотой 40 кГц и удельной мощностью 0,625 Вт/г, при этом продолжительность воздействия составит 250 с до достижения температуры молока 57…58 ˚С.

Изобретение относится к электротермии и может быть использовано для оптимального распределения тепла при нагреве металлических образцов встречными волнами ближнего ИК-диапазона.

Изобретение относится к источникам питания индукционных нагревателей и может быть использовано для нагрева, пайки, закалки и плавки металлов. Сущность изобретения заключается в применении устройства для луговой сварки металлов токами в форме знакопеременных импульсов частоты ультразвукового диапазона в качестве источника питания индуктора.

Изобретение относится к способу радиочастотного нагрева нефтеносной породы с использованием набора из одной или более радиочастот. Способ включает следующие шаги: (a) смешивание первого вещества, включающего нефтеносную породу, и второго вещества, включающего воспринимающие частицы в виде дипольных антенн, с образованием смеси из 10-99% по объему первого вещества и 1-50% по объему второго вещества; (b) воздействие на упомянутую смесь радиочастотной энергией с частотой или частотами из упомянутого набора из одной или более радиочастот и мощностью, достаточной для нагрева воспринимающих частиц; и (c) продолжение воздействия радиочастотной энергией на протяжении времени, достаточного для нагревания воспринимающими частицами упомянутой смеси до средней температуры, превышающей приблизительно 100°C (212°F).

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкциям индукционных канальных печей для приготовления сплавов и разновесных компонентов, и направлено на повышение эффективности перемешивания расплава в печи и ее производительности за счет исключения зарастания канальной части окислами.

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и пищевой промышленности для поддержания температуры трубопроводов в рабочем диапазоне, а также для защиты от замораживания трубопроводов и стартового разогрева трубопроводов до рабочей температуры.

Изобретение относится к области электротермии и может быть использовано для поддержания температуры трубопроводов в рабочем диапазоне, а также для защиты от замораживания трубопроводов и стартового разогрева трубопроводов до рабочей температуры.

Изобретение относится к индуктору для индукционного нагрева месторождений нефтеносного песка, горючих сланцев или тяжелых фракций нефти. Индуктор (1) для индукционного нагрева посредством токоведущих проводников (2a…f, 4a…f) содержит участки многожильного провода (20, 22, 24, 26), соединенные через конденсаторы ( 4, 6, 8), при этом предотвращается частичный разряд на местах прерываний проводников (2a…f, 4a…f).

Изобретение относится к индуктору для индукционного нагрева месторождений нефтеносного песка, горючих сланцев или тяжелых фракций нефти. Индуктор (1) для индукционного нагрева посредством токоведущих проводников (2a…f, 4a…f) содержит участки многожильного провода (20, 22, 24, 26), соединенные через конденсаторы ( 4, 6, 8), при этом предотвращается частичный разряд на местах прерываний проводников (2a…f, 4a…f).

Изобретение относится к маневрирующим в атмосфере сверхзвуковым летательным аппаратам (ЛА). Управление обтеканием основывается на изменении направления набегающего воздушного потока со встречного на радиальное истечение относительно ЛА с использованием нагреваемой по команде газопроницаемой пористой вставки на переднем конце ЛА.

Способ содержит введение в металлический корпус банки 1 индукционной катушки 7, через которую пропускают переменный ток для нагрева фланца 4. Затем выводят катушку 7 из банки 1, а на фланец 4 накладывают отслаиваемую крышку.

Индукционный электромагнитный коаксиальный лабиринтный нагреватель жидкостей предназначен для использования в электротехнике и электроэнергетике. Устройство содержит герметичный кожух-магнитопровод с дном (1) и крышкой, патрубок (4) подвода-отвода нагреваемой жидкости, электроизолированную электрическую катушку (3), центральную трубу (7) отвода-подвода жидкости с отверстиями у верхнего торца.

Изобретение относится к области нагрева высоковязких нефтей в трубопроводах электромагнитными полями. Способ нагрева включает непрерывное воздействие электромагнитного поля на поток нефти в трубопроводе, при котором для продукции трубопровода определяют низшую критическую температуру Ткн, ниже которой температура продукции не должна снижаться, и высшую критическую температуру Ткв, выше которой нагрев продукции нецелесообразен, на блоке измерения температуры регистрируют начальную температуру продукции трубопровода T0; если Т0<Ткн, через блок управления открывают первый электромагнитный клапан, а второй электромагнитный клапан закрывают.

Изобретение предназначено для нагревания вязких текучих сред, а также для ликвидации и предотвращения образования отложений и пробок в трубопроводах (1) различного назначения, в частности непосредственно в добывающих скважинах.

Изобретение относится к вспомогательному сварочному оборудованию, которое может быть использовано для предварительного нагрева труб перед выполнением сварки или для последующей термической обработки сварного соединения труб.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в вакуумных установках для плавки и термообработки металлов. Технический результат: непрерывный контроль симметрии и величины напряжения вывода индуктора относительно заземленной нейтрали питающей сети, быстрое снижение напряжения на нагрузке при увеличении контролируемого напряжения выше установленного значения, надежное и плавное выключение преобразователя при пробое вывода нагрузки на заземленную нейтраль, повышение электрического КПД индуктора, улучшение формы выходного тока.

Изобретение относится к системе для сварки, нагревательной индукционной системе и способу нагрева с использованием системы для сварки. Нагревательная индукционная система (34), используемая в системе для сварки, включает в себя катушку (36) индукционного нагрева, расположенную рядом со сварочной горелкой или установкой для плазменной резки (16).

Изобретение относится к способу и устройствам преобразования электрической энергии в тепловую и создания теплообмена и может быть использовано при нагреве жидкостей. Электрический парогенератор включает один или несколько электрических трансформаторов с наборными металлическими сердечниками и первичными обмотками, трубчатую вторичную обмотку, расположенную в магнитном поле изолированно, перемычку, соединенную наружно с витками общей трубчатой вторичной обмотки с целью создания короткого замыкания витков трубчатой вторичной обмотки и необходимые средства для принудительной подачи жидкости через внутреннюю полость трубчатой вторичной обмотки, последняя выполнена из трех последовательно соединенных секций, соединенных разъемными муфтами и имеющих разную мощность тепловыделения, соответствующую фазам теплового преобразования воды в пар. Использование изобретения позволяет повысить надежность работы индукционного электрического парогенератора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд. Интеллектуальный электротепловой привод содержит магнитопровод с размещенной на нем сетевой обмоткой, неподвижный нагревательный элемент и вращающийся элемент, выполненный в виде короткозамкнутой вторичной обмотки, имеющей форму полого ротора с охлаждающими элементами, причем сопряжение вращающегося элемента и неподвижного нагревательного элемента выполнено с использованием упорных радиальных элементов качения. Питание сетевой обмотки осуществляется с помощью интеллектуального управляющего устройства, учитывающего уровень освещенности, наличие движения, температуру, время суток, погодные условия и обеспечивающего избирательность режимов работы привода с учетом влияния окружающей среды и, например, в условиях изменяющейся температуры иили недостаточной освещенности. 2 ил.

Наверх