ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Автономный источник электрической энергии (см.рисунок) содержит асинхронный генератор 1, соединенный с приводным двигателем 2 и якорем двигателя 3 постоянного тока посредством валов. К статору асинхронного генератора 1 присоединены конденсаторы 4 возбуждения и конденсаторы 5 регулирования. В нулевой точке конденсаторов 5 имеется трехфазный выпрямитель 6, соединенный с якорем двигателя 3 постоянного тока. Обмотка 7 возбуждения этого двигателя через регулирующий элемент, например стабилитрон 8, включена на чувствительный элемент 9. Последний соединен со статором асинхронного генератора 1.

Электрическая схема автономного источника электрической энергии

Приводной двигатель 2 вращает ротор асинхронного генератора 1 и якорь двигателя 3 постоянного тока. На холостом ходу генератор 1 самовозбуждается от емкости конденсаторной батареи 4. При этом напряжение генератора будет номинальным.

Емкость конденсаторной батареи 5 выбрана с расчетом компенсации реактивной составляющей нагрузки и реакции ротора генератора 1 под нагрузкой. Двигатель 3 постоянного тока вращается совместно с генератором 1 и на холостом ходу не потребляет ток от выпрямителя 6, соответственно по конденсаторной батарее 5 также не будет проходить ток за счет того, что стабилитрон 8 закрыт, и по обмотке возбуждения проходит максимальный ток.

При подключении нагрузки напряжение на генераторе 1 уменьшается, что регистрирует чувствительный элемент 9 по напряжению, стабилитрон 8 начинает закрываться, уменьшая ток в обмотке 7 возбуждения, а это уменьшает поток. Двигатель 3 постоянного тока стремится увеличить скорость вращения, но поскольку он жестко соединен с валом генератора 1 и приводным двигателем 2, скорость его остается постоянной, но при этом он начинает потреблять ток, который проходит через выпрямитель 6 и конденсаторную батарею 5, компенсирует реактивную составляющую нагрузки и реакцию ротора генератора 1, тем самым восстанавливает напряжение на нагрузке. С увеличением нагрузки сильнее ослабляется поле двигателя 3 постоянного тока и возрастает емкостной ток батареи конденсаторов 5.

Одновременно возрастает момент двигателя 3 постоянного тока, этот момент направлен согласно с моментом приводного двигателя и в какой-то мере компенсирует мощность, необходимую для привода генератора, соответственно, экономится топливо в приводном двигателе 2.