устройство электромеханического управления

Формула изобретения

Устройство электромеханического управления, состоящее из двигателя, пульта управления двигателем, синхронного генератора, электродвигателя постоянного тока, трехфазного выпрямителя, автоматического расцепителя и исполнительного механизма, где исполнительный механизм жестко связан с электродвигателем постоянного тока, имеющим жесткую связь с синхронным генератором, жестко связанным с двигателем, вход которого соединен с выходом пульта управления двигателем, а выход автоматического расцепителя соединен с входом электродвигателя постоянного тока, к тому же первый, второй и третий выходы синхронного генератора соответственно соединены с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя, отличающееся тем, что вводятся блок автоматических регуляторов питания и блок автоматических расцепителей, при этом выход пульта управления двигателем соединен с первым входом автоматического расцепителя, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока автоматических регуляторов питания, группа входов которого соединена с группой выходов блока автоматических расцепителей, вход которого соединен с выходом трехфазного выпрямителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для управления валом генератора.

Известно устройство электромеханического управления, изложенное в книге В.К.Китаев «Электротехника с основами промышленной электроники» М., 1985, стр.138-140. В нем двигатель, который может быть внутреннего сгорания, или дизель жестко связан с валом синхронного генератора, вырабатывающего трехфазное переменное напряжение. Управление двигателем может осуществляться с помощью пульта. С валом двигателя может быть жестко связан исполнительный механизм, представляющий из себя, например, привод, редуктор, колесную пару, гребной винт, пропеллер. Однако после отключения двигателя время вращения вала не может быть увеличено.

Известно устройство электромеханического управления, входящее в состав системы автономного электропитания, изложенного в патенте автора № 2284644, бюл. № 27 от 27.09.2006 г. В него могут входить те же узлы, что и в вышеупомянутом аналоге, то есть 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 не осуществляется увеличение времени вращения вала в инерционном режиме после отключения двигателя на разных частотах вращения его вала, что ограничивает экономию энергоресурсов.

С помощью предлагаемого устройства увеличивается экономия энергоресурсов. Достигается это введением блока автоматических регуляторов питания и блока автоматических расцепителей, при этом выход пульта управления двигателем соединен с первым входом автоматического расцепителя, имеющего второй вход, соединенный с выходом блока автоматических регуляторов питания, группа входов которого соединена с группой выходов блока автоматических расцепителей, вход которого соединен с выходом трехфазного выпрямителя.

На чертеже 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 - блок автоматических регуляторов питания;

9 - блок автоматических расцепителей,

при этом исполнительный механизм 1 жестко связан с электродвигателем постоянного тока 2, имеющим жесткую связь с синхронным генератором 3, имеющим первый, второй и третий выходы, соединенные соответственно с первым, вторым и третьим входами трехфазного выпрямителя и имеющим жесткую связь с двигателем 4, вход которого соединен с выходом пульта управления двигателем 7 и с первым входом автоматического расцепителя 5, имеющим выход и второй вход, соответственно соединенные с входом вышеупомянутого электродвигателя 2 и с выходом блока автоматических регуляторов питания 8, имеющим группу входов, соединенную с группой выходов блока автоматических расцепителей 9, вход которых соединен с выходом вышеупомянутого трехфазного выпрямителя 6. Устройство работает следующим образом.

Двигатель 4, который может быть внутреннего сгорания или дизелем, обеспечивает вращение вала на разных частотах и жестко связан с синхронным генератором 3, жестко связанным через вал с электродвигателем постоянного тока 2, имеющим жесткую связь с исполнительным механизмом 1. В качестве последнего может быть применен привод, редуктор, колесная пара, гребной винт, пропеллер. При этом включение двигателя 4 осуществляется путем выдачи электрического сигнала на его вход с выхода пульта управления двигателем 7. После же отключения двигателя 4 и прекращения выдачи сигнала с пульта управления двигателем 7 вал синхронного генератора 3 будет продолжать вращаться в инерционном режиме вместе с валом электродвигателя 2 и исполнительным механизмом 1. Переменное трехфазное напряжение от синхронного генератора 3 поступает в трехфазный выпрямитель 6, где преобразуется в постоянное и поступает далее в блок автоматических расцепителей 9. В этом блоке в зависимости от величины напряжения с выпрямителя, зависящего от частоты вращения вала, срабатывает определенный расцепитель. Каждый расцепитель работает при определенном интервале напряжений и пропускает напряжение с выпрямителя 6 на соответствующий автоматический регулятор питания блока автоматических регуляторов питания 8. Количество автоматических регуляторов питания в блоке 8 равно количеству автоматических расцепителей в блоке 9. Независимо от величины напряжения, находящегося в определенном интервале напряжений на входе соответствующего регулятора напряжения блока 8, на выходе его будет иметь место номинальное напряжение, которое проходит через автоматический расцепитель 5 в электродвигатель 2, только при выключенном двигателе 4 и отсутствии сигнала с пульта 7, на первом входе расцепителя 5, а также при наличии напряжения с блока 8 на втором его входе, что подтверждает наличие вращения вала. Однако после включения двигателя 4 и появления запрещающего сигнала на вышеупомянутом первом входе автоматического расцепителя 5 прекращается прохождение напряжения через второй его вход, на вход электродвигателя 2.

Пример конкретного исполнения автоматического расцепителя представлен в книге Е.С.Траубе и В.Г.Миргородского «Электротехника и основы электроники», 1985, стр.142-143, а пример исполнения автоматического регулятора напряжений в составе блока таких же регуляторов, представленных как стабилизаторы, изложены в книге М.А.Шустов «Источники питания и стабилизаторы», книга 2, 2007, М.: Издательство «Дом Додека XXI «Альтакс», стр.87. Таким образом, увеличивается время инерционного вращения вала при отключенном двигателе на разных частотах вращения вала благодаря подаче напряжения на вход электродвигателя при отключенном двигателе и обеспечивается увеличение экономии энергоресурсов.

Устройство можно использовать в системах, обеспечивающих вращение вала генератора для обеспечения работы исполнительного механизма в инерционном режиме вращения вала при отключенном двигателе.

Устройство также может быть использовано и для обеспечения питанием потребителей.