RU29564U1

RU29564U1 - Autonomous power system

Info

Publication number: RU29564U1
Application number: RU2002134510/20U
Authority: RU
Inventors: Г.С. Иванов; П.А. Горожанкин; Л.А. Подвязников
Original assignee: Иванов Геннадий Сергеевич; Горожанкин Павел Алексеевич; Подвязников Лев Алексеевич
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2003-05-20

Description

Автономная энергосистемаAutonomous power system

Предлагаемая полезная модель относится к силовым установкам с двигателями и может быть использована в различных областях хозяйственной деятельности.The proposed utility model relates to power plants with engines and can be used in various fields of economic activity.

Известна силовая установка, содержащая объект, который приводится в движение сжатым воздухом, поступающим из пневматической системы.Known power plant containing an object that is driven by compressed air coming from a pneumatic system.

Эта установка не обладает достаточно высокой эффективностью и не может функционировать в автономном режиме без использования неограниченного источника энергии и поэтому не может обеспечить бесперебойное движение o6beKTa{I fe w o/ o e , ,f. У - /-«W-%1This installation does not have sufficiently high efficiency and cannot function independently without the use of an unlimited energy source and therefore cannot ensure uninterrupted movement o6beKTa {I fe w o / o e,, f. Y - / - "W-% 1

Наиболее близким к предлагаемому техническому рещению яв-; ляется силовая установка, содержащая поршень, установленный с BOIV-V можностью перемещения в объеме, заполненном жидкостью, который приводится в движение коаксиальным линейным синхронным элею тромотором с постоянным магнитом. Эта установка развивает усилие 450 кН и может разгонять выталкиваемую поршнем жидкостную среду до скорости 12 м/с. Недостатком этой установки является не эффективное использование ее в автономных условиях, поскольку для ее работы необходим внешний источник питания с неограниченным запасом энергии г г гр/ о &, (9,p. 2--cic ofSet, прототил)Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу создания автономной энергосистемы, обеспечивающей практически бесперебойное перемещение содержащегося в ней объекта.Closest to the proposed technical solution is; A power plant comprising a piston installed with a BOIV-V capable of moving in a volume filled with a liquid that is driven by a permanent magnet coaxial linear synchronous elem- tion is driven. This unit develops a force of 450 kN and can accelerate the fluid expelled by the piston to a speed of 12 m / s. The disadvantage of this installation is its inefficient use in stand-alone conditions, since it requires an external power source with an unlimited energy supply g g gr / o &, (9, p. 2 - cic ofSet, prototil) The proposed utility model solves the technical problem creating an autonomous energy system that provides almost uninterrupted movement of the object contained in it.

Поставленная техническая задача решается тем, что в автономной энергосистеме, содержащей электропривод, механически связанный с объектом, установленным с возможностью перемещения, электропривод выполнен в нище электрически связанных униполярного генератора и униполярного двигателя, при этом з иполярный генератор связан с внешним источником энергии через коммутирующее устройство и электрически связан через блок управления с униполярным двигателем, который в свою очередь связан с объектом, установленным с возможностью колебательного, вращательного и поступательного движения, через передаточный механизм.The stated technical problem is solved in that in an autonomous power system containing an electric drive mechanically connected to an object mounted with the possibility of movement, the electric drive is made in a poverty box of an electrically connected unipolar generator and a unipolar motor, while the non-polar generator is connected to an external energy source through a switching device and electrically connected through the control unit to a unipolar motor, which in turn is connected to an object installed with the possibility of oscillatory o, rotational and translational motion, through the transmission mechanism.

FOl К 15/00 HO2K31/00FOl K 15/00 HO2K31 / 00

ный генератор, работающий в двигательном режиме, при котором раскручивается ротор генератора, накапливается в нем в виде кинетической энергии вращения ротора. После накопления кинетической энергии ротор униполярного генератора продолжает вращаться по инерции и униполярный генератор из двигательного режима переходит в генераторный. Блок управления включает возбуждение униполярного генератора и униполярного двигателя. Энергия, запасенная в роторе униполярного генератора, преобразуется в электрическую энергию, которая через блок управления поступает в ротор униполярного двигателя. В результате возникает вращающий момент, приводящий во вра-j прение ротор униполярного двигателя, которое через передаточный ме- ханизм приводит в движение содержащийся в энергосистеме объект. IA motor generator operating in the motor mode, in which the generator rotor spins, is accumulated in it in the form of kinetic energy of rotor rotation. After the accumulation of kinetic energy, the rotor of the unipolar generator continues to rotate by inertia and the unipolar generator from the motor mode goes into the generator. The control unit includes driving a unipolar generator and a unipolar motor. The energy stored in the rotor of the unipolar generator is converted into electrical energy, which through the control unit enters the rotor of the unipolar motor. As a result, a torque arises, which leads to the rotation of the rotor of the unipolar motor, which drives the object contained in the power system through the transmission mechanism. I

Сущность предлагаемого технического решения поясняется схемой, показанной на фиг.1.The essence of the proposed technical solution is illustrated by the circuit shown in figure 1.

Автономная энергосистема содержит униполярный генератор 1 с ротором 2, униполярный двигатель 3 с ротором 4, блок управления 5, тракт 6 передачи электроэнергии от униполярного генератора 1 в униполярный двигатель 3, передаточный механизм 7, передающий энергию ротора униполярного двигателя объекту 8 с поступательным или вращательным движением. Запуск автономной энергосистемы происходит от внещнего источника энергии 9 через коммутрфующее устройство 10.The autonomous power system comprises a unipolar generator 1 with a rotor 2, a unipolar motor 3 with a rotor 4, a control unit 5, a path 6 for transmitting electric power from a unipolar generator 1 to a unipolar motor 3, a transmission mechanism 7 that transfers energy of the rotor of a unipolar motor to an object 8 with translational or rotational motion . The start of an autonomous power system occurs from an external source of energy 9 through a switching device 10.

Предлагаемая автономная энергосистема работает следующим образом. Электрическая энергия от внещнего источника 9, которым может быть стационарная или мобильная бортовая сеть, расположенная на автомобильной, железнодорожной, корабельной или самолетной платформе, через блок управления 5 поступает в униполярный генератор 1, который работает в двигательном режиме и раскручивает свой ротор 2, накапливая во вращающемся роторе кинетическую энергию. По окончании процесса накопления кинетической энергии ротор 2 униполярного генератора 1 продолжает вращаться по инерции, а униполярный генератор 1 из двигательного режима переходит в генераторный. Блок управления 5 включает возбуждение униполярного генератора 1 и возбуждение униполярного двигателя 3. Энергия, запасенная во вращающемся роторе 2, преобразуется в электрическую энергию в униполярном генераторе 1 и через блок управления 5 поступает в ротор 4 униполярного двигателя 3. В результате взаимодействия обмотки возбуждения и ротора униполярного двигателя 3 возникает вращающей момент, который приводит в движение ротор з иполярного двигателя 3. Механическое вращение ротора 4 униполярного двигателя 3 через передаточный механизм 7 приводит в движение объект 8. Предлагаемая автономная энергосистема позволяет концентрировать в роторе униполярного генератора величину кинетической энергии вращательного движения, достигающую 100 Мдж и более. Технически реальной является кинетическая энергия порядка 1000 Мдж, Это качество энегросистемы является уникальным по сравнению с другими способами и техническими средствами концентрации энергии в ограниченных объемах.The proposed autonomous power system operates as follows. Electric energy from an external source 9, which can be a stationary or mobile on-board network located on an automobile, railway, ship or aircraft platform, through a control unit 5 enters a unipolar generator 1, which operates in a motor mode and spins its rotor 2, accumulating in rotating rotor kinetic energy. At the end of the process of kinetic energy storage, the rotor 2 of the unipolar generator 1 continues to rotate by inertia, and the unipolar generator 1 from the motor mode goes into the generator mode. The control unit 5 includes the excitation of the unipolar generator 1 and the excitation of the unipolar motor 3. The energy stored in the rotating rotor 2 is converted into electrical energy in the unipolar generator 1 and through the control unit 5 enters the rotor 4 of the unipolar motor 3. As a result of the interaction of the excitation winding and the rotor unipolar motor 3 there is a torque that drives the rotor 3 of the polar motor 3. Mechanical rotation of the rotor 4 of the unipolar motor 3 through the gear 7 leads to move the object 8. The proposed autonomous power system in the rotor allows to concentrate Unipolar Generator amount of kinetic energy of rotational motion, reaching 100 mJ or more. Kinetic energy of the order of 1000 MJ is technically real. This quality of the energy system is unique in comparison with other methods and technical means of energy concentration in limited volumes.

Несомненным достоинством энергосистемы является способность униполярного генератора работать в двигательном режиме, что дает возможность раскручивать его ротор от бортовой электрической сети малой мощности, не прибегая к использованию посторонних средств разгона, например, паровых или газовых турбин.The undoubted advantage of the power system is the ability of a unipolar generator to operate in a motor mode, which makes it possible to spin its rotor from an on-board electrical network of low power, without resorting to using extraneous acceleration means, for example, steam or gas turbines.

Применение униполярного двигателя в качестве исполнительного устройства, связанного с передаточным устройством, позволяет осуществить регулируемый процесс раскручивания его ротора. Это позволяет приводить во вращательное, колебательное или поступательное движение механические системы (поступательные, вращательные колебательные) с нулевой начальной скоростью, плавно достигая максимальных значений. Это качество отсутствует или сложно технически реализуется у других систем (гидравлических, пороховых, пневматических). Автономная энергосистема мобильного базирования на автомобильных и железнодорожных платформах, на кораблях может найти применение:The use of a unipolar motor as an actuator associated with the transmission device allows for an adjustable process of unwinding of its rotor. This allows mechanical systems (translational, rotational vibrational) to be brought into rotational, oscillatory or translational motion with zero initial speed, smoothly reaching maximum values. This quality is absent or technically difficult to implement in other systems (hydraulic, powder, pneumatic). Autonomous power system of mobile basing on automobile and railway platforms, on ships can find application:

-в системах пожаротущения при создании водяных насосов больщой производительности;-in fire extinguishing systems when creating water pumps of high productivity;

-в строительной технике при создании больших механических усилий перемещения или поворота;-in construction equipment when creating large mechanical forces of movement or rotation;

-в системах, требующих создания больших регулируемых гидравлических усилий;-in systems requiring the creation of large, adjustable hydraulic forces;

-в системах связи, требующих применения импульсов электроэнергии больщой мощности.-in communication systems requiring the use of pulses of electric power of large power.

Автономная энергосистема является экологически чистым | устройством накопления механической энергии, ее преобразования в электрическую энергию и управляемым устройством преобразования электрической энергии в механическую Autonomous power system is environmentally friendly | a device for storing mechanical energy, its conversion into electrical energy and a controlled device for converting electrical energy into mechanical

Claims

An autonomous power system comprising an electric drive mechanically coupled to an object mounted to move, characterized in that the electric drive is made in the form of an electrically connected unipolar generator and a unipolar motor, wherein the unipolar generator is connected through an switching device to an external energy source and is electrically connected through a control unit with a unipolar motor, which in turn is connected with an object mounted with the possibility of an oscillatory, rotational, translator th movement through the gear.