RU203222U1

RU203222U1 - Автономный электроагрегат

Info

Publication number: RU203222U1
Application number: RU2020139538U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Злобин; Александр Михайлович Шкляев; Борис Александрович Усик; Игорь Андреевич Иванов; Андрей Сергеевич Сивак
Priority date: 2020-12-01
Filing date: 2020-12-01
Publication date: 2021-03-26

Abstract

Задачей полезной модели является уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.Автономный электроагрегат, содержащий первую электромагнитную управляемую муфту 1, вторую электромагнитную управляемую муфту 2, трехфазный синхронный генератор 3, дизельный двигатель 4, пневматический двигатель 5, шину питания по переменному току 6, компрессорную установку 7, преобразователь переменного тока в постоянный 8, блок управления агрегатом 9, компрессор 10, емкость для сжатого воздуха 11, аккумуляторную батарею 12, обеспечивает уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к автономным источникам электроэнергии, и может быть использована в качестве автономного источника переменного тока.

Известен автономный электроагрегат (патент РФ №162460 2015 года), содержащий блок управления агрегатом, дизельный двигатель, преобразователь переменного тока в постоянный и шины питания по постоянному и переменному току, аккумуляторную батарею, выход которой соединен с входом шины питания потребителей постоянного тока и входом системы управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизельного двигателя, ионисторную батарею, второй дизельный двигатель и асинхронизированный синхронный генератор с единым валом, имеющим два входа, которые соединены с выходами двух однотипных электромагнитных управляемых муфт, входы которых соединены с выходами дизельных двигателей, входы которых соединены с управляющими выходами системы управления, вход которой соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора, выход системы управления соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора, выход которой соединен с входом асинхронизированного синхронного генератора, выход системы управления соединен с входом ключа, выход которого соединен с входом системы возбуждения асинхронизированного синхронного генератора, вход ключа соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока, вход которого соединен с выходом асинхронизированного синхронного генератора и выходом ионисторной батареи, вход которой соединен с выходом трансформаторно-выпрямительного блока.

Недостатками такого устройства являются увеличенный расход топлива при потребляемой электрической мощности меньше суммарной мощности работающих двигателей, что приводит к уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является электроагрегат (Система 15Р304. Руководство по эксплуатации. МО, 2013. - с. 8), содержащий дизельный двигатель, трехфазный синхронный генератор, шину питания потребителей переменного тока, блок управления агрегатом, преобразователь переменного тока в постоянный, аккумуляторную батарею, компрессорную установку. Выход блока управления агрегатом соединен со входом дизельного двигателя, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания по переменному току, выход которой соединен с входом компрессорной установки, выход которой соединен с входом дизельного двигателя, выход трехфазного синхронного генератора соединен со входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом блока управления агрегатом.

Недостатком известного электроагрегата является повышенный удельный расход топлива при малой потребляемой электрической мощности, что приводит к увеличению часового расхода топлива и уменьшению времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.

Задачей полезной модели является уменьшение расхода топлива и увеличение времени автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.

Сущность полезной модели заключается в том, что в автономный электроагрегат, содержащий блок управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизельного двигателя, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания по переменному току, выход которой соединен с входом компрессорной установки, выход которой соединен с входом дизельного двигателя, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом блока управления агрегатом, отличающийся тем, что введены пневматический двигатель, емкость для сжатого воздуха, компрессор, две однотипные электромагнитные управляемые муфты, выходы которых соединены с входами трехфазного синхронного генератора, выход дизельного двигателя соединен с входом первой электромагнитной управляемой муфты, выход пневматического двигателя соединен с входом второй электромагнитной управляемой муфты, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом шины питания по переменному току, с входом компрессорной установки, с входом преобразователя переменного тока в постоянный и с входом блока управления агрегатом, выход шины питания по переменному току соединен с входом компрессора, выход которого соединен с емкостью для сжатого воздуха, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом и с входом пневматического двигателя, выход компрессорной установки соединен с входом дизельного двигателя, выход блока управления агрегатом соединен с входом трехфазного синхронного генератора и входом компрессорной установки, с входом дизельного двигателя, с входом пневматического двигателя, с входом первой электромагнитной управляемой муфты, с входом второй электромагнитной управляемой муфты и с входом компрессора, выход преобразователя переменного тока в постоянный соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом.

В предлагаемой полезной модели, представленной на фиг. 1, выходы однотипных электромагнитных управляемых муфт 1 и 2 соединены с входами трехфазного синхронного генератора 3, выход дизельного двигателя 4 соединен с входом первой электромагнитной управляемой муфты 1, выход пневматического двигателя 5 соединен с входом второй электромагнитной управляемой муфты 2, выход трехфазного синхронного генератора 3 соединен с входом шины питания по переменному току 6, с входом компрессорной установки 7, с входом преобразователя переменного тока в постоянный 8 и с входом блока управления агрегатом 9, выход шины питания по переменному току 6 соединен с входом компрессора 10, выход которого соединен с емкостью для сжатого воздуха 11, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом 9 и с входом пневматического двигателя 5, выход компрессорной установки 7 соединен со входом дизельного двигателя 4, выход блока управления агрегатом 9 соединен с входом трехфазного синхронного генератора 3 и входом компрессорной установки 7, с входом дизельного двигателя 4, с входом пневматического двигателя 5, с входом первой электромагнитной управляемой муфты 1, с входом второй электромагнитной управляемой муфты 2 и с входом компрессора 10, выход преобразователя переменного тока в постоянный 8 соединен с входом аккумуляторной батареи 12, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом 9.

На блок управления агрегатом 9 по команде оператора поступает питание от аккумуляторной батареи 12, которая заряжается через преобразователь переменного тока в постоянный 8 от трехфазного синхронного генератора 3 во время его работы. С блока управления агрегатом 9 подается сигнал на запуск дизельного двигателя 4 посредством подачи сжатого воздуха в его цилиндры из компрессорной установки 7, а также сигнал на включение первой электромагнитной управляемой муфты 1. Дизельный двигатель 4 через первую электромагнитную управляемую муфту 1 приводит во вращение трехфазный синхронный генератор 3. После чего блока управления агрегатом 9 подает сигнал на подключение трехфазного синхронного генератора 3. Дизельный двигатель 4 раскручивает ротор трехфазного синхронного генератора 3 через первую электромагнитную управляемую муфту 1 до синхронной скорости вращения. При этом на вход блока управления агрегатом 9 подается сигнал несущий информацию об амплитуде выходного напряжения трехфазного синхронного генератора 3 и его частоте, по которому он формирует управляющие сигналы, поступающие на вход трехфазного синхронного генератора 3 и дизельного двигателя 4. Таким образом происходит автоматическое поддержание амплитуды и частоты выходного напряжения трехфазного синхронного генератора 3 во время его работы. Заряд воздуха в компрессорной установке 7 пополняется за счет электроэнергии вырабатываемой трехфазным синхронным генератором 3. При подключении потребителей электрической энергии к шине питания по переменному току 6, на вход блока управления агрегатом 9 подается сигнал несущий информацию о значении потребляемой электрической мощности. При потребляемой мощности, значение которой меньше номинальной, блока управления агрегатом 9 подает сигнал на включение компрессора 10, который потребляет мощность равную разности между текущей мощностью и номинальной мощностью синхронного генератора, и закачивает под избыточным давлением воздух в емкость со сжатым воздухом 11. При этом, дизельный двигатель 4 работает на номинальную мощность при минимальном удельном расходе топлива. При заполнении емкости со сжатым воздухом 11, блок управления агрегатом 9 подает сигнал на отключение компрессора 10, включение второй электромагнитной управляемой муфты 2 и пневматического двигателя 5, после чего формирует управляющий сигнал на отключение первой электромагнитной управляемой муфты 1 и дизельного двигателя 4. Далее синхронный генератор 3 вращается за счет работы пневматического двигателя 5, источником энергии которого служит сжатый воздух поступающий их емкости со сжатым воздухом 11. При уменьшении давления воздуха в емкости со сжатым воздухом 11 ниже минимально допустимого значения, блок управления агрегатом 9 формирует управляющий сигнал на включение первой электромагнитной управляемой муфты 1 и дизельного двигателя 4, после чего подает сигнал на отключение второй электромагнитной управляемой муфты 2 и пневматического двигателя 5. Далее синхронный генератор вращается за счет работы дизельного двигателя 4 и цикл повторяется.

При таком режиме работы автономный агрегат работает с минимальным удельным расходом топлива при работе от дизельного двигателя, а при работе от пневматического двигателя совсем не потребляет топлива. При этом уменьшается расход топлива и увеличивается временя автономной работы электроагрегата от одной заправки топливом.

Claims

Автономный электроагрегат, содержащий блок управления агрегатом, выход которого соединен с входом дизельного двигателя, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом шины питания по переменному току, выход которой соединен с входом компрессорной установки, выход которой соединен с входом дизельного двигателя, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом преобразователя переменного тока в постоянный, выход которого соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом, выход которого соединен с входом трехфазного синхронного генератора, выход которого соединен с входом блока управления агрегатом, отличающийся тем, что введены пневматический двигатель, емкость для сжатого воздуха, компрессор, две однотипные электромагнитные управляемые муфты, выходы которых соединены с входами трехфазного синхронного генератора, выход дизельного двигателя соединен с входом первой электромагнитной управляемой муфты, выход пневматического двигателя соединен с входом второй электромагнитной управляемой муфты, выход трехфазного синхронного генератора соединен с входом шины питания по переменному току, с входом компрессорной установки, с входом преобразователя переменного тока в постоянный и с входом блока управления агрегатом, выход шины питания по переменному току соединен с входом компрессора, выход которого соединен с емкостью для сжатого воздуха, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом и с входом пневматического двигателя, выход компрессорной установки соединен с входом дизельного двигателя, выход блока управления агрегатом соединен с входом трехфазного синхронного генератора и входом компрессорной установки, с входом дизельного двигателя, с входом пневматического двигателя, с входом первой электромагнитной управляемой муфты, с входом второй электромагнитной управляемой муфты и с входом компрессора, выход преобразователя переменного тока в постоянный соединен с входом аккумуляторной батареи, выход которой соединен с входом блока управления агрегатом.