RU2666548C1 - Electromechanical device - Google Patents

Electromechanical device Download PDF

Info

Publication number
RU2666548C1
RU2666548C1 RU2018101343A RU2018101343A RU2666548C1 RU 2666548 C1 RU2666548 C1 RU 2666548C1 RU 2018101343 A RU2018101343 A RU 2018101343A RU 2018101343 A RU2018101343 A RU 2018101343A RU 2666548 C1 RU2666548 C1 RU 2666548C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
battery
input
inputs
output
block
Prior art date
Application number
RU2018101343A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Абрамович Часовской
Original Assignee
Александр Абрамович Часовской
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Абрамович Часовской filed Critical Александр Абрамович Часовской
Priority to RU2018101343A priority Critical patent/RU2666548C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2666548C1 publication Critical patent/RU2666548C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/02—Details of the control
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
    • H02P9/26—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P9/30—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering and can be used in power supply and electrical control systems. In the electromechanical device, a second battery, a second battery charger, two DC-to-pulsed transducers and a second unit of two automatic releases are used. Output of the second battery is connected through a second DC-to-pulsed transducer with the input of the electric generator and to the first input of the second unit of the two automatic releases having the second and third inputs, and the first and second outputs respectively connected to the first and second inputs of the above-mentioned power generator and through the second battery charging device with the first and second inputs of the second battery. Output of the first battery is connected through the first DC-to-pulsed transducer with the first input of the first unit of the two automatic releases.EFFECT: technical result is to provide operation with increased load without increasing the cumbersomeness and reducing the time of uninterrupted power supply.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропитания и электроуправления. Известно электромеханическое устройство, представленное в патенте №2459343, бюл. 23 от 20.08.2012 г., автор Часовской А.А. В нем с помощью аккумуляторной батареи осуществляется подача постоянного тока через коммутатор в электродвигатель. Последний может быть жестко связан с исполнительным механизмом в виде, например, винта, колесной пары, пропеллера. В состав устройства также может входить электрогенератор, выдающий две фазы переменного напряжения в блок из двух автоматических расцепителей. Последний при наличии разрешения выдает эти фазы в устройство подзарядки аккумуляторной батареи, выдающее «плюс», «минус» выпрямленного напряжения в аккумуляторную батарею. Однако, для осуществления бесперебойности необходимы громоздкие узлы. Известна система автономного электропитания, которую можно представить как электромеханическое устройство, изложенное в патенте автора №2396694 от 10.08.2010 г. В ее состав входят те же узлы, что и в вышеупомянутом устройстве. Однако он не может обеспечить работу при увеличенной нагрузке. С помощью предлагаемого устройства обеспечивается работа при увеличенной нагрузке без увеличения громоздкости и уменьшения бесперебойности элекропитания. Достигается это введением второй аккумуляторной батареи, второго устройства подзарядки батареи, двух преобразователей постоянного напряжения в импульсное и второго блока из двух автоматических расцепителей. При этом выход второй аккумуляторной батареи соединен: через второй преобразователь постоянного напряжения в импульсное с входом электрогенератора и с первым входом второго бока из двух автоматических расцепителей, имеющего второй и третий входы, и первый и второй выходы соответственно соединенные с первым и вторым выходами вышеупомянутого электрогенератора и через второе устройство подзарядки батареи с первым и вторым входом второй аккумуляторной батареи, а выход первой аккумуляторной батареи соединен через первый преобразователь постоянного напряжения в импульсное с первым входом первого блока из двух автоматических расцепителей.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in power supply and electrical control systems. Known electromechanical device presented in patent No. 2459343, bull. 23.08.08.2012, author A. Chasovskaya In it, with the help of the battery, direct current is supplied through the switch to the electric motor. The latter can be rigidly connected with the actuator in the form of, for example, a screw, a pair of wheels, a propeller. The device may also include an electric generator that outputs two phases of alternating voltage to a block of two automatic releases. The latter, with permission, issues these phases to the battery recharging device, giving out the “plus”, “minus” of the rectified voltage to the battery. However, for the implementation of continuity, bulky nodes are needed. A known system of autonomous power supply, which can be represented as an electromechanical device described in the author’s patent No. 2396694 of 08/10/2010. It includes the same components as in the aforementioned device. However, it cannot provide operation under increased load. Using the proposed device provides operation at increased load without increasing bulkiness and reducing uninterrupted power supply. This is achieved by the introduction of a second rechargeable battery, a second battery recharging device, two DC-to-pulse converters and a second block of two automatic releases. In this case, the output of the second battery is connected: through the second DC-to-pulse converter with the input of the generator and with the first input of the second side of two automatic releases having a second and third inputs, and the first and second outputs, respectively, connected to the first and second outputs of the aforementioned generator through the second battery charging device with the first and second input of the second battery, and the output of the first battery is connected through the first converter DC voltage to pulse with the first input of the first block of two automatic releases.

На фиг. 1 и в тексте приняты следующие обозначения:In FIG. 1 and the following notation is used in the text:

1. аккумуляторная батарея;1. rechargeable battery;

2. преобразователь постоянного напряжения в импульсное;2. a DC-to-pulse converter;

3. электрогенератор;3. electric generator;

4. устройство подзарядки батареи;4. battery recharging device;

5. блок из двух автоматических расцепителей;5. a block of two automatic releases;

6. аккумуляторная батарея;6. rechargeable battery;

7. преобразователь постоянного напряжения в импульсное;7. a DC-to-pulse converter;

8. электродвигатель;8. electric motor;

9. устройство подзарядки батареи;9. battery recharging device;

10. блок из двух автоматических расцепителей;10. A block of two automatic releases;

11. исполнительный механизм,11. actuator

при этом первый и второй выход электрогенератора 3 соединен с соответственно с вторым и третьим входами блока из двух автоматических расцепителей 5 и блока из двух автоматических расцепителей 10, имеющего первый и второй выход соответственно соединенный через устройство подзарядки батареи 9 с первым и вторым входом аккумуляторной батареи 6, имеющий выход, соединенный через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 7, с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 10 и с входом электродвигателя 8, жестко связанного с исполнительным механизмом 11, а выход аккумуляторной батареи 1 через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 2 соединен с входом электрогенератора 3 и с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 5, имеющего первый и второй выходы, соединенный через устройство подзарядки батареи 4 с первым и вторым входами аккумуляторной батареи 1. Устройство работает следующим образом:wherein the first and second output of the electric generator 3 is connected to the second and third inputs of the block of two automatic releases 5 and the block of two automatic releases 10, having the first and second output, respectively connected through the battery recharging device 9 with the first and second input of the battery 6 having an output connected through a DC-to-pulse converter 7, with a first input of a block of two automatic releases 10 and with an input of an electric motor 8 rigidly connected to by the filling mechanism 11, and the output of the battery 1 through a DC-to-pulse converter 2 is connected to the input of the electric generator 3 and to the first input of the block of two automatic releases 5 having the first and second outputs connected via the battery recharging device 4 to the first and second inputs of the battery batteries 1. The device operates as follows:

Аккумуляторная батарея 6 формирует постоянный ток, поступающий в преобразователь постоянного напряжения в импульсное 7. Преобразователь предварительно фиксирует напряжение для работы электродвигателя 8. В состав последнего может входить реостат для регулировки частоты вращения вала электродвигателя. С электродвигателем жестко связан исполнительный механизм 11, представляющий из себя, например: колесную пару, винт, пропеллер. Преобразователь фиксирует наличие номинального напряжения после времени, необходимого для установки электродвигателя в рабочий режим. Преобразователь? фиксирует наличие номинального напряжения после установки электродвигателя в рабочий режим и далее начинает выдавать в этот электродвигатель не постоянное, а импульсное напряжение. Оно формируется с помощью, например, мигающего реле, которое то включается, то выключается, и его контакты соответственно то притягиваются, то отпадают. При этом они находятся в цепи питания электродвигателя. Таким образом, преобразователь 7 выполняет функции автоматического расцепителя, меняющий характер выходного напряжения после установки номинального напряжения. Возможно применение в батарее более одного аккумулятора. В связи с этим напряжение на выходе преобразователя то появляется, то исчезает, кроме того этот выход также соединен с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 10. Последний при отсутствии напряжения после фиксации импульса срабатывает и пропускает две фазы в промежутке между двумя импульсами от электрогенератора 3 в устройство подзарядки батареи 8, выдающее «плюс» и «минус» выпрямленного напряжения к аккумуляторной батареи 6. При этом осуществляется подзарядка в периоды между импульсами. При наличии импульса блок 10 не срабатывает и осуществляется разрядка после подключения нагрузки к батареи 6. При отсутствии импульса электродвигатель 8 продолжает вращаться за счет инерционности. На фиг. 2 показаны следующие друг за другом импульсы. Таким образом, обеспечивается постоянная периодическая зарядка и разрядка аккумуляторной батареи и бесперебойная работа. Электрогенератор не создает дополнительной нагрузки, обеспечивает бесперебойность питания и может представлять из себя жестко связанные электродвигатель постоянного тока и синхронный генератор. Работа узлов 1, 2, 4, 5 не отличается от работы узлов 6, 7, 9, 10. В частности, выход аккумуляторной батареи 1 через преобразователь постоянного напряжения в импульсное 2 соединен с входом электрогенератора 3 и с первым входом блока из двух автоматических расцепителей 5, имеющего первый и второй выход, соединенный через устройство подзарядки батареи 4 с первым и вторым входом аккумуляторной батареи 1. Таким образом, создается возможность увеличить нагрузку на исполнительный механизм 11, что отмечено в книге М.А. Шустов «Контроль и защита источников питания» М. Издательский дом Додека XXI век, Альтекс 2007, стр. 152. Мощности аккумуляторной батареи 1 должно быть достаточно для обеспечения номинальной работы электрогенератора, и она может быть меньше мощности батареи 6. В связи с этим за счет инерционности электродвигателя и электрогенератора, создается возможность увеличить частоту импульсов и бесперебойность. Возможен режим работы, когда окончание импульса осуществляется после фиксации в преобразователь напряжения зарядки батареи. Пример конкретного исполнения электродвигателей постоянного тока, обеспечивающих инерционность, представлен в книге М.М. Кацман «Справочник по электрическим машинам» 2005 г., стр. 306-311. Пример конкретного исполнения расцепителя в блоке из двух автоматических расцепителей, в том числе и срабатывающий в промежутке между напряжениями, представлены в книге B.C. Траубе и В.Г. Миргородского «Электротехника и основы электроники» стр. 142-143, 1985 г.. Вал электродвигателя 4 также может быть жестко связан с исполнительным механизмом, например через редуктор. Пример конкретного исполнения схемы включения, в том числе и мигающего реле, представлен в книге С.П. Колосов и др. 1970 г. «Элементы автоматики» стр. 138-139, рис. 78 Г. Предлагаемое устройство обеспечивает бесперебойную работу в течение времени, зависящего от срока службы аккумуляторной батареи, что обеспечивает экономический эффект. Устройство можно использовать для питания электропотребляемых узлов и в двигательных системах.The battery 6 generates a direct current supplied to the DC-to-pulse converter 7. The converter pre-fixes the voltage for operation of the electric motor 8. The latter may include a rheostat to adjust the frequency of rotation of the motor shaft. An actuator 11 is rigidly connected to the electric motor, which is, for example: a wheel pair, a screw, a propeller. The converter detects the presence of the rated voltage after the time required to set the motor into operation. Converter? It fixes the presence of the rated voltage after setting the electric motor in the operating mode and then begins to give out to this electric motor not a constant, but a pulse voltage. It is formed using, for example, a flashing relay, which turns on and off, and its contacts, respectively, are attracted or dropped. At the same time, they are in the power supply circuit of the electric motor. Thus, the converter 7 performs the functions of an automatic release, changing the nature of the output voltage after setting the rated voltage. It is possible to use more than one battery in a battery. In this regard, the voltage at the converter output either appears or disappears, in addition, this output is also connected to the first input of the block of two automatic releases 10. The latter, in the absence of voltage after fixing the pulse, is activated and passes two phases in the interval between two pulses from the generator 3 to the device for recharging the battery 8, issuing the "plus" and "minus" of the rectified voltage to the battery 6. At the same time, charging is carried out in the periods between pulses. In the presence of a pulse, block 10 does not work and discharge occurs after connecting the load to the battery 6. In the absence of a pulse, the electric motor 8 continues to rotate due to inertia. In FIG. 2 shows successive pulses. This ensures constant periodic charging and discharging of the battery and uninterrupted operation. The electric generator does not create additional load, ensures uninterrupted power supply and can be a rigidly connected DC motor and synchronous generator. The operation of nodes 1, 2, 4, 5 does not differ from the operation of nodes 6, 7, 9, 10. In particular, the output of the battery 1 through a DC-to-pulse converter 2 is connected to the input of the electric generator 3 and to the first input of the block of two automatic releases 5, having a first and second output connected through a battery recharging device 4 to the first and second input of the battery 1. Thus, it is possible to increase the load on the actuator 11, which is noted in the book MA. Shustov “Control and Protection of Power Supplies” M. Dodeka Publishing House XXI Century, Altex 2007, p. 152. The capacity of battery 1 must be sufficient to ensure the rated operation of the generator, and it may be less than the power of battery 6. In this regard, due to the inertia of the electric motor and the generator, it is possible to increase the pulse frequency and uninterrupted operation. A mode of operation is possible when the end of the pulse is carried out after fixing the battery charging voltage into the converter. An example of a specific design of DC motors providing inertia is presented in the book of M.M. Katzman, Handbook of Electric Machines 2005, pp. 306-311. An example of a specific embodiment of a trip unit in a block of two automatic trip units, including one that operates in the interval between voltages, is presented in B.C. Traube and V.G. Mirgorodsky "Electrical Engineering and Fundamentals of Electronics" p. 142-143, 1985. The shaft of the electric motor 4 can also be rigidly connected to the actuator, for example through a gearbox. An example of a specific implementation of the switching circuit, including a flashing relay, is presented in the book of S.P. Kolosov et al. 1970. "Elements of automation" p. 138-139, Fig. 78 G. The proposed device provides uninterrupted operation for a time depending on the life of the battery, which provides an economic effect. The device can be used to power electrical components and in motor systems.

Claims (1)

Электромеханическое устройство, состоящее из аккумуляторной батареи, электродвигателя, электрогенератора, устройства подзарядки батареи, блока из двух автоматических расцепителей и исполнительного механизма, где первый и второй выходы электрогенератора соединены соответственно с вторым и третьим входами блока из двух автоматических расцепителей, имеющего первый и второй выходы, соответственно соединенные через устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами аккумуляторной батареи, а выход электродвигателя жестко связан с исполнительным механизмом, отличающееся тем, что вводится: вторая аккумуляторная батарея, второе устройство подзарядки батареи, два преобразователя постоянного напряжения в импульсное и второе устройство из двух автоматических расцепителей, при этом выход второй аккумуляторной батареи соединен: через второй преобразователь постоянного напряжения в импульсное с входом электрогенератора и с первым входом второго блока из двух автоматических расцепителей, имеющего второй и третий входы, и первый и второй выходы, соответственно соединенные с первым и вторым входами вышеупомянутого электрогенератора и через второе устройство подзарядки батареи с первым и вторым входами второй аккумуляторной батареи, а выход первой аккумуляторной батареи соединен через первый преобразователь постоянного напряжения в импульсное с первым входом первого блока из двух автоматических расцепителей.An electromechanical device consisting of a battery, an electric motor, an electric generator, a battery recharging device, a block of two automatic releases and an actuator, where the first and second outputs of the electric generator are connected respectively to the second and third inputs of a block of two automatic releases having a first and second outputs, respectively connected through the battery recharging device with the first and second inputs of the battery, and the motor output is rigidly connected to an actuator, characterized in that the following is introduced: a second battery, a second battery recharging device, two DC-to-pulse converters and a second device of two automatic releases, the output of the second battery being connected: through a second DC-to-pulse converter and an electric generator input and with the first input of the second block of two automatic releases having a second and third inputs, and the first and second outputs, respectively, connected data with the first and second inputs of the aforementioned electric generator and through the second battery recharging device with the first and second inputs of the second battery, and the output of the first battery is connected through the first DC-to-pulse converter with the first input of the first block of two automatic releases.
RU2018101343A 2018-01-15 2018-01-15 Electromechanical device RU2666548C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101343A RU2666548C1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Electromechanical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018101343A RU2666548C1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Electromechanical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2666548C1 true RU2666548C1 (en) 2018-09-11

Family

ID=63580162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018101343A RU2666548C1 (en) 2018-01-15 2018-01-15 Electromechanical device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2666548C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4638173A (en) * 1985-05-14 1987-01-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromechanical power source
US5537025A (en) * 1993-08-18 1996-07-16 Generac Corporation Battery charger/pre-exciter for engine-driven generator
JP2001352797A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp Control unit of alternator
RU2396694C1 (en) * 2009-03-25 2010-08-10 Александр Абрамович Часовской Self-contained power supply system
RU2453033C1 (en) * 2011-02-07 2012-06-10 Александр Абрамович Часовской Electromechanical device
RU2459343C1 (en) * 2011-06-10 2012-08-20 Александр Абрамович Часовской Electromechanical device
WO2016179000A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Blackburn Energy, Llc Method and system for auxiliary power generation

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4638173A (en) * 1985-05-14 1987-01-20 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electromechanical power source
US5537025A (en) * 1993-08-18 1996-07-16 Generac Corporation Battery charger/pre-exciter for engine-driven generator
JP2001352797A (en) * 2000-06-02 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp Control unit of alternator
RU2396694C1 (en) * 2009-03-25 2010-08-10 Александр Абрамович Часовской Self-contained power supply system
RU2453033C1 (en) * 2011-02-07 2012-06-10 Александр Абрамович Часовской Electromechanical device
RU2459343C1 (en) * 2011-06-10 2012-08-20 Александр Абрамович Часовской Electromechanical device
WO2016179000A1 (en) * 2015-05-01 2016-11-10 Blackburn Energy, Llc Method and system for auxiliary power generation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150008735A1 (en) Electric power system
JP2009033785A5 (en)
EP3252917A1 (en) Power control device, power control method, and power control system
RU2396694C1 (en) Self-contained power supply system
JP2009278832A (en) Power supply device and power tool system
RU2459343C1 (en) Electromechanical device
CN109560601B (en) Uninterrupted power supply operating device
CA2743994A1 (en) Secondary battery system
RU2666548C1 (en) Electromechanical device
RU78012U1 (en) UNINTERRUPTED POWER SUPPLY SYSTEM
KR102178447B1 (en) An micro-grid system with un-interrutable power supply
RU2658307C1 (en) Electromechanical device
JP6145777B2 (en) Power converter
RU2670418C1 (en) Electromechanical device
CN104810871A (en) Uninterruptible power supply and startup method thereof
RU2653512C1 (en) Electromechanical device
RU2396693C1 (en) Self-contained electric control device
RU2666550C1 (en) Electromechanical device
RU2679594C1 (en) Electromechanical device
WO2013018601A1 (en) Storage battery system
RU144826U1 (en) SOURCE OF UNINTERRUPTED POWER SUPPLY OF AC CONSUMERS (OPTIONS)
RU2579153C1 (en) Direct current drive
JP2003274562A (en) Auxiliary power equipment
RU2530743C1 (en) Self-contained electric power supply system
JP2014057393A (en) Power control device