Электромеханическое устройство

Изобретение относится к области электротехники. Электромеханическое устройство увеличивает бесперебойность и частоту вращения вала электродвигателя благодаря введению преобразователя постоянного напряжения в импульсное и электромагнитной муфты, при этом вход преобразователя постоянного напряжения в импульсное соединен с выходом коммутатора, первый выход преобразователя соединен с входом электродвигателя, а второй выход соединен с входом электромагнитной муфты, жестко связанной с редуктором и с синхронным генератором. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электроуправления и электропитания. Известно электромеханическое устройство, представленное в патенте №2459343, бюл. 23 от 20.08.2012 г., автор Часовской А.А. В нем используется аккумуляторная батарея, осуществляющая подачу постоянного тока через коммутатор в электродвигатель. На валу электродвигателя вращается вал генератора, выдающего две фазы переменного напряжения после стабилизации в устройство подзарядки аккумулятора, выдающего «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения в аккумуляторную батарею. Однако из-за увеличенной нагрузки, возникающей при работе генератора в период разрядки батареи, частота вращения вала электродвигателя не всегда достаточна. Известна система автономного электропитания, которую можно представить как электромеханическое устройство, изложенное в патенте 2396694. В нем используются те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Но кроме того, вводится редуктор, жестко связанный с электродвигателем и исполнительным механизмом в виде, например, колесной пары, винта, пропеллера. Однако из-за дополнительной нагрузки в генераторе также не может быть увеличена бесперебойность и частота вращения вала электродвигателя.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается бесперебойность и частота вращения вала электродвигателя. Достигается это введением преобразователя постоянного напряжения в импульсное и электромагнитной муфты, при этом вход преобразователя постоянного напряжения в импульсное соединен с выходом коммутатора, первый выход преобразователя соединен с входом электродвигателя, а второй выход соединен с входом электромагнитной муфты, жестко связанного с редуктором и с синхронным генератором.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - исполнительный механизм,

2 - аккумуляторная батарея,

3 - коммутатор,

4 - преобразователь постоянного напряжения в импульсное,

5 - электродвигатель,

6 - редуктор,

7 - электромагнитная муфта,

8 - синхронный генератор,

9 - устройство подзарядки батареи,

10 - стабилизатор,

при этом первый и второй выходы синхронного генератора 8 соединены через стабилизатор 10, через устройство подзарядки батареи 9 с первым и вторым входом аккумуляторной батареи 2, имеющей выход, соединенный через коммутатор 3 с входом преобразователя постоянного напряжения в импульсное 4, имеющего первый выход, соединенный с входом электродвигателя 5, и второй выход, соединенный с входом электромагнитной муфты 7, жестко связанной с синхронным генератором 8 и редуктором 6, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом.

Устройство работает следующим образом. Аккумуляторная батарея 2 формирует постоянный ток, поступающий через коммутатор 3 в преобразователь постоянного напряжения в импульсное 4. После включения коммутатора 3 преобразователь фиксирует напряжения для работы электродвигателя 5. В состав последнего может входить реостат для регулировки частоты вращения электродвигателя 5. Электродвигатель 5 жестко связан с редуктором 6, с помощью которого вращение вала электродвигателя 5 передается в исполнительный механизм 1, представляющий из себя, например, колесную пару, винт, пропеллер и т.д. Преобразователь 4 выдает в электродвигатель импульсное напряжение. Оно формируется, например, с помощью мигающего реле, которое при подаче напряжения то включается, то выключается, и его контакты то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателя 5, вал которого при отпадании контакта начинает вращаться по инерции. Преобразователь 4 выполняет также функции автоматического расцепителя, т.е. после прекращения разрядки при отпадании контакта мигающего реле преобразователь 4 выдает импульсное напряжение с первого выхода. Со второго выхода импульсное напряжение поступает на вход электромагнитной муфты 7, достаточное для ее срабатывания. Муфта 7 соединяет валы синхронного генератора 8 и редуктора 6. Пример конкретного исполнения преобразователя постоянного напряжения в импульсное представлен в книге «Элементы автоматики». С.П. Колосов и др. 1970 г., стр. 138, 139, рис. 78 г. Пример конкретного исполнения электромагнитной муфты представлен в книге B.C. Ямпольский. «Основы автоматики и электронно-вычислительной техники». 1991 г., стр. 63, рис. 241. После окончания импульса на первом выходе преобразователя 4 прекращается разрядка батареи 2, но вал электродвигателя 5 продолжает вращаться по инерции. Таким образом, в результате соединения с помощью муфты вала редуктора с валом генератора последний начинает вращаться и синхронный генератор 8 выдает две фазы переменного напряжения в стабилизатор 10, удерживающий величину напряжения определенное время, за которое осуществляется подзарядка аккумуляторной батарей 2 с помощью устройства подзарядки батареи 9. Оно представлено, например, в книге М.А. Шустов. «Контроль и защита источников питания». Издательский дом Додэка XXI Альтекс, 2007, стр. 152, рис. 16,6. При этом в устройство 9 поступают две фазы со стабилизатора 10, а с его выхода снимается «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения, поступающего на батарею 2. Таким образом, благодаря инерционности вращения вала обеспечивается экономический эффект.

Устройство также можно использовать для питания потребляемых узлов.

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, коммутатора, электродвигателя, редуктора, исполнительного механизма, устройства подзарядки батареи, синхронного генератора и стабилизатора, при этом первый и второй выходы синхронного генератора соответственно соединены через стабилизатор, через устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами аккумуляторной батареи, имеющей выход, соединенный с входом коммутатора, а электродвигатель жестко связан с редуктором, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что вводится преобразователь постоянного напряжения в импульсное, при этом вход преобразователя соединен с выходом коммутатора, первый выход преобразователя соединен с входом электродвигателя, а второй выход соединен с входом электромагнитной муфты, жестко связанной с редуктором и с синхронным генератором.