RU2454334C2 - Электромикроавтобус экологически чистый и безопасный для людей - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к транспортному средству на электротяге, а именно к электромикроавтобусу. Электромикроавтобус содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление, тормоза, аккумуляторы с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями. Ветровые электростанции установлены на крыше электромикроавтобуса. Ветровые электростанции имеют турбину с дифференциальным устройством с сеткой, вал, редуктор, электрогенератор. Электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток. Зарядные устройства заряжают аккумуляторы. Аккумуляторы и электрогенераторы соединены с автономным инвертором напряжения (АИН), системой управления АИН, системой управления АВН (автономный выпрямитель напряжения). АИН соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока. Вал тягового асинхронного электродвигателя соединен с дифференциальным механизмом переднего моста или с дифференциальным механизмом заднего моста. Технический результат заключается в повышении экологичности транспортного средства. 1 ил.

Description

Электромикроавтобус экологически чистый и безопасный для людей относится к пассажирскому и личному транспорту.

Известен автомобиль, который содержит двигатель внутреннего сгорания, муфту сцепления, коробку скоростей, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Вайсман Я.М., Горенков В.И. Автомобиль «Жигули». - М.: Транспорт, 1982. - 224 с.).

Наиболее близким аналогом является контактный троллейбус, который содержит тяговые электродвигатели постоянного тока, соединенные с контактным проводом электрической сети постоянного или переменного тока с тиристорными вентилями и с потенциометрическим пультом управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза (см. Есипович Р.А. и др. Автомобили, автобусы, троллейбусы, прицепной состав, автопогрузчики серийного производства, номенклатурный каталог. - М.: Машиностроение, 1983. - 188 с.).

Аналогом является ветровая электростанция, которая содержит турбину, редуктор и электрогенератор (см. Ветроэнергетика/Под ред. Д Де Рензо. - М.: Энергоатомиздат, 1982. - 272 с.).

Недостатками известных автомобилей и троллейбусов являются:

- при сгорании 1 кг бензина или дизельного топлива сгорает 1,5 кг кислорода, необходимого для жизни людей, при этом в атмосферу выбрасывается большое количество углекислого газа, от которого человек умирает при его высокой концентрации, дыма и различных вредных веществ, например, свинец, которые оказывают вредное влияние на здоровье и продолжительность жизни людей;

- при отключении электроэнергии во время аварии на трансформаторной станции весь парк троллейбусов останавливается, электрофикация дорог и их ремонт требует больших материальных затрат.

Техническим результатом является создание электромикроавтобуса с ветровыми электростанциями, экологически чистого и безопасного для людей.

Электромикроавтобус содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что он снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, турбина одной или двух ветровых электростанций с диффузионными устройствами с сетками установлены в передней части кузова указанного электромикроавтобуса на валу каждой ветровой электростанции, на котором закреплены маховик и муфта, которая соединена с валом низкой чистоты вращения каждого редуктора, вал высокой чистоты вращения каждого редуктора соединен муфтой с валом каждого электрогенератора, которые расположены в полости кузова электромикроавтобуса, одна, или две, или три, или четыре ветровые электростанции установлены на раме на крыше по длине электромикроавтобуса, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции, каждая ветровая электростанция имеет турбину с дифференциальным устройством с сеткой, вал, на котором закреплены указанная турбина и маховик, редуктор и электрогенератор, валы которых соединены муфтами, электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления, расположенным в кабине водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплен с нижней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен, с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста, с полуосями и с передними парами колес или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста, с полуосями и задними парами колес, для перемещения электромикроавтобуса назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.

На фиг.1 показаны общий вид легкового электроавтомобиля с ветровой электростанцией для перевозки пассажиров и структура силовой части преобразователя частоты с выпрямителем.

Электромикроавтобус снабжен аккумуляторами 1 с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, турбина 2 одной или двух ветровых электростанций с диффузионными устройствами 3 с сетками 4 установлены в передней части кузова 5 указанного электромикроавтобуса на валу 6 каждой ветровой электростанции, на котором закреплены маховик 7 и муфта, которая соединена с валом низкой чистоты вращения каждого редуктора 8, вал высокой чистоты вращения каждого редуктора соединен муфтой с валом каждого электрогенератора 9, которые расположены в полости 10 кузова электромикроавтобуса, одна, или две, или три, или четыре ветровые электростанции установлены на раме на крыше 11 по длине электромикроавтобуса, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции (на фиг.1 показаны две ветровые электростанции, установленные в передней части кузова и на крыши электромикроавтобуса), каждая ветровая электростанция имеет турбину 2 с дифференциальным устройством 3 с сеткой 4, вал 6, на котором закреплены указанная турбина и маховик 7, редуктор 8 и электрогенератор 9, валы которых соединены муфтами, электрогенератор соединен с трансформатором 12 для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями 13 в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы 1 и электрогенераторы 9 с тиристорными вентилями 13 соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления (на фиг.1 потенциометрический и автоматический пульты управления не показаны), расположенным в кабине 14 водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН 15, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН 16, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 17, автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем 18 переменного тока, который закреплен с нижней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен, с карданным валом 19, с дифференциальным механизмом (на фиг.1 дифференциальный механизм не показан) переднего моста 20, с полуосями и с передними парами колес 21 или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен, с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста 22, с полуосями и задними парами колес 23 (на фиг.1 указанные механизмы не показаны), для перемещения электромикроавтобуса назад контактным переключателем меняются полюса обмоток (на фиг.1 контактный переключатель не показан).

Электрический ток каждой ветровой электростанции может выполнять различные независимые функции: привода асинхронного электродвигателя компрессора для подачи сжатого воздуха в поршневые устройства тормозов, в поршневые телескопические устройства для открывания и закрывания дверей и окон в кабине водителя и в салоне электромикроавтобуса, приводить в движения щетки для очистки передних оконных стекол; привода асинхронного электродвигателя теплового вентилятора с целью предотвращения образования конденсата воздуха на окнах и их затемнения в зимнее время года; привода электродвигателя водяного насоса для подачи воды на оконные стекла и масленого насоса для смазки подшипников качения и скольжения; для привода асинхронного электродвигателя компрессора холодильника и кондиционера; для наружного освещения ламп накаливания фар и сигнальных фонарей и освещения салона; для питания приемника и телевизора; для разогрева электрического чайника и электрокастрюли при приготовлении чая и пищи; для отопления салона электромикроавтобуса и сидений стульев и дивана и др.

Мощность электрогенератора ветровой электростанции зависит от размеров и давления воздушной среды на лопасти турбины. При установке одной ветровой электростанции в передней ее части кузова или на крыше электромикроавтобуса размеры турбины ограничены габаритами указанного электромикроавтобуса и габаритами гаража для его хранения. С увеличением числа ветровых электростанций уменьшаются размеры турбины, мощность и габариты электрогенератора.

Электромикроавтобус работает следующим образом.

В первоначальный момент работы электромикроавтобуса водитель освобождает тормозные колодки колес и ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или автоматическим пультом управления (на фиг.1 потенциометрический и автоматический пульты управления не показаны) соединяет аккумуляторы 1 с каждым тяговым асинхронным электродвигателем 18 переменного тока и его вал переднего моста 20. За счет электрического тока электромагнитные силы приводят во вращения ротор тягового асинхронного электродвигателя 18 и его вала, карданный вал 19, зубчатые колеса дифференциального механизма (на фиг.1 зубчатые колеса дифференциального механизма не показаны) переднего моста 20, полуоси и переднюю пару колес 21, которые приводят в движение электромикроавтобус или электромагнитные силы приводят во вращение ротор тягового асинхронного электродвигателя 18 и его вал, карданный вал, зубчатые колеса дифференциального механизма заднего моста 22 и заднюю пару колес 23 (на фиг.1 указанные механизмы не показаны), которые приводят в движение электромикроавтобус, для перемещения электромикроавтобуса назад контактным переключателем меняются полюса обмоток тягового асинхронного электродвигателя переменного тока.

По мере увеличения скорости движения электромикроавтобуса скорость и давление ветра на лопасти турбины 4 ветровых электростанций увеличиваются. От давления ветра начинают вращаться турбины 4, валы 6, маховик 7, муфты, валы редукторов 8 и валы электрогенераторов 9.

Электрический ток с переменным напряжением от электрогенераторов подается на трансформатор 12 для понижения переменного тока, тиристорные диоды 13 для преобразования его в постоянный ток, на зарядные устройства и аккумуляторы 1, на автономный инвертор напряжения с системой управления АИН 15, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, и с системой управления АВН 16, которая работает в режиме выпрямителя, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе 17. От аккумуляторов 1 и электрогенераторов 9 с тиристорными вентилями 13 постоянный ток подается на потенциометрический пульт управления или на автоматический пульт управления и каждый тяговый асинхронный электродвигатель 18.

С этого момента времени электромикроавтобус переходит на автономный режим питания тягового асинхронного электродвигателя переменного тока от аккумуляторов и ветровых электростанций.

Использование серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей переменного тока позволяет упростить его сборку и снизить стоимость изготовления по сравнению со сборкой электродвигателя постоянного тока, а использование структурной силовой части преобразователя частоты с выпрямителем позволяет управлять ручным или ножным потенциометром или автоматической системой управления частотой вращения тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, точно также как и управление постоянным током электродвигателя постоянного тока.

Использование электрической энергии ветровых электростанций позволяет сохранить кислород на планете земля и создать идеальные условия для людей и гарантировать им здоровье и жизнь.

Claims (1)

1. Электромикроавтобус содержит тяговый электродвигатель, тиристорные вентили, потенциометрический пульт управления, карданный вал, мост с дифференциальным механизмом, полуоси, колеса, рулевое управление и тормоза, отличающийся тем, что электромикроавтобус снабжен аккумуляторами с зарядными устройствами и ветровыми электростанциями, турбина одной или двух ветровых электростанций с диффузионными устройствами с сетками установлена в передней части кузова указанного электромикроавтобуса на валу каждой ветровой электростанции, на котором закреплены маховик и муфта, которая соединена с валом низкой частоты вращения каждого редуктора, вал высокой частоты вращения каждого редуктора соединен муфтой с валом каждого электрогенератора, которые расположены в полости кузова электромикроавтобуса, одна, или две, или три, или четыре ветровые электростанции установлены на раме на крыше по длине электромикроавтобуса, а в каждом поперечном расположении крыши - одна или две ветровые электростанции, каждая ветровая электростанция имеет турбину с дифференциальным устройством с сеткой, вал, на котором закреплены указанная турбина и маховик, редуктор и электрогенератор, валы которых соединены муфтами, электрогенератор соединен с трансформатором для понижения переменного тока и преобразования его тиристорными вентилями в постоянный ток, который через зарядные устройства заряжает аккумуляторы, аккумуляторы и электрогенераторы с тиристорными вентилями соединены с ручным или ножным потенциометрическим пультом управления или с автоматическим пультом управления, расположенным в кабине водителя и с автономным инвертором напряжения, с системой управления АИН, которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с системой управления АВН, которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе автономный инвертор напряжения соединен с тяговым асинхронным электродвигателем переменного тока, который закреплен с нижней стороны рамы, вал тягового асинхронного электродвигателя соединен с карданным валом, с дифференциальным механизмом переднего моста с полуосями и с передними парами колес или вал тягового асинхронного электродвигателя соединен с карданным валом, с дифференциальным механизмом заднего моста с полуосями и задними парами колес, для перемещения электромикроавтобуса назад контактным переключателем меняются полюса обмоток.