Патент на изобретение №2380811

(54) ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЙ СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СХЕМ ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫХ МЕХАНИЗМОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к электроприводным видам транспорта. Устройство содержит автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства. В качестве накопителя энергии используется электромаховик-синхронная машина с ротором. В качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей с постоянными магнитами в лопаточных пазах. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик и показателей энергосбережения электроприводных механизмов. 6 з.п. ф-лы.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к электроприводным видам транспорта.

Общеизвестны конструкции электроприводных автомобилей с автономным питанием с электрическими запасами энергии в виде электроаккумуляторов, электретов, с инерционными в виде маховиков, с электромашинами внутри колес (патент на изобретение RU 2222439, B60K/00, 27.01.2004 г.).

Примером применения комбинированного привода являются дизельэлектроходы.

Общий недостаток – неудовлетворительное количество запасенной энергии, большие габариты и вес аккумуляторов, слабая защищенность от возможных вредных воздействий на организм человека.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является привод от шарового электромаховика с криогенным воздействием на обмотки, с энерговыделяющими опорами и вакуумной средой вращения на магнитных опорах-подшипниках (заявка на изобретение RU 92011565, 20.12.1995 г.).

Недостатки прототипа:

– значительные затраты энергии на криогенную технику;

– неполное использование массы инерции и вибрации конструкции;

– сложность изготовления маховика.

Технический результат изобретения выражается введением дополнительных источников энергии и механизмов защиты для улучшения эксплуатационных характеристик и показателей энергосбережения электроприводных механизмов, в том числе трехсистемной схемы управления.

Технический результат достигается тем, что энергосберегающее устройство электроприводных механизмов, включающее в себя автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства, при этом в качестве накопителя энергии используется электромаховик-синхронная машина с ротором, помещенным в магнитные подшипники с постоянными магнитами-полюсами, с повышенной коэрцеативной силой, вместо обмотки возбуждения и вакуумную камеру-гондолу, на которой размещаются силовые обмотки переменного n-фазного тока, при этом в качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей, с постоянными магнитами в лопаточных пазах.

Электромаховик вместе с силовым агрегатом и, например, с грузовым контейнером размещаются в гироскопическом устройстве и на подвижной платформе, снабжаются амортизаторами-преобразователями индукционными и пьезоэлектрическими, позволяющими вырабатывать электроэнергию при любом отклонении от состояния покоя или равномерного прямолинейного горизонтального движения, включая вибрации и изменения уровня жидкости относительно горизонта и корпуса механизма, например, на судах при качке или в жидкостно-наливных контейнерах.

В органы управления входят три электрические системы: постоянного тока вместе с накопителями; переменного n-фазного, например 3-фазного тока вместе с электромаховиком и следящая система: двигатель постоянного тока – генератор подпитки переменного тока – вакуумный насос, обеспечивающая постоянство вращения маховика и вакуума в камере-гондоле.

В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка с рулевым колесом, регулирующая частоту переменного электронапряжения, подаваемого на синхронные двигатели ведущих колес, раздельно для каждого двигателя, что позволяет производить поворот плавно до разворота на месте, это дает свободно вращающаяся, с успокоителем и индикацией нулевого положения вокруг вертикальной оси платформа ведомых колес (колеса) с вмонтированными в них синхронными машинами, работающими при плавном торможении в качестве генератора и режиме противовключения при экстренных торможениях.

В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка, не связанная механически ни с колесами, ни с двигателем, свободно перемещается, регулируется по высоте и углу наклона, складывается или убирается совсем при переходе на кнопочное или программное управление, а при столкновениях и в аварийных ситуациях складывается и убирается.

В системе управления, например в электромобиле, используется рулевая колонка, снабженная сферическими подпружиненными фиксаторами в сочленениях и при аварийных ситуациях переводят двигатели колес, например, в электромобиле в режим рекуперативного торможения мышечными инстинктивными движениями ног и рук.

Электромаховик перед начальной раскруткой устанавливается под углом 45° плюс-минус 15° к вертикальной оси и разворачивается на 45° плюс-минус 15° вокруг нее и реагирует на отклонения в двух плоскостях, также поставляя дополнительную энергию, например, в электросеть постоянного тока через пьезоиндукционные преобразователи опор.

Формула изобретения

1. Энергосберегающее устройство электроприводных механизмов, включающее в себя автономный накопитель электроэнергии, электрические системы и органы управления, педаль управления скоростью движения, исполнительные устройства, при этом в качестве накопителя энергии используется электромаховик – синхронная машина с ротором, помещенным в магнитные подшипники с постоянными магнитами-полюсами, с повышенной коэрцеативной силой, вместо обмотки возбуждения, и вакуумная камера-гондола, на которой размещаются силовые обмотки переменного n-фазного тока, при этом в качестве ротора-маховика используются диски компрессора или турбины авиационных двигателей с постоянными магнитами в лопаточных пазах.

2. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что электромаховик вместе с силовым агрегатом и, например, с грузовым контейнером размещаются в гироскопическом устройстве и на подвижной платформе, снабжаются амортизаторами-преобразователями индукционными и пьезоэлектрическими, позволяющими вырабатывать электроэнергию при любом отклонении от состояния покоя или равномерного прямолинейного горизонтального движения, включая вибрации и изменения уровня жидкости относительно горизонта и корпуса механизма, например на судах при качке или в жидкостно-наливных контейнерах.

3. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в органы управления входят три электрические системы: постоянного тока вместе с накопителями; переменного n-фазного, например 3-х фазного, тока вместе с электромаховиком и следящая система: двигатель постоянного тока – генератор подпитки переменного тока – вакуумный насос, обеспечивающая постоянство вращения маховика и вакуума в камере-гондоле.

4. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка с рулевым колесом, регулирующая частоту переменного электронапряжения, подаваемого на синхронные двигатели ведущих колес, раздельно для каждого двигателя, что позволяет производить поворот плавно до разворота на месте, это дает свободно вращающаяся, с успокоителем и индикацией нулевого положения вокруг вертикальной оси, платформа ведомых колес (колеса) с вмонтированными в них синхронными машинами, работающими при плавном торможении в качестве генератора и режиме противовключения при экстренных торможениях.

5. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка, не связанная механически ни с колесами, ни с двигателем, свободно перемещается, регулируется по высоте и углу наклона, складывается или убирается совсем при переходе на кнопочное или программное управление, а при столкновениях и в аварийных ситуациях складывается и убирается.

6. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в системе управления, например, в электромобиле используется рулевая колонка, снабженная сферическими подпружиненными фиксаторами в сочленениях, и при аварийных ситуациях переводят двигатели колес, например, в электромобиле в режим рекуперативного торможения мышечными инстинктивными движениями ног и рук.

7. Энергосберегающее устройство по п.1, отличающееся тем, что электромаховик перед начальной раскруткой устанавливаются под углом 45° плюс-минус 15° к вертикальной оси и разварачиваются на 45° плюс-минус 15° вокруг нее, и реагируют на отклонения в двух плоскостях, также поставляя дополнительную энергию, например, в электросеть постоянного тока через пьезоиндукционные преобразователи опор.