Електропривід

1. Електропривід, що містить джерело енергії й обмотку збудження, підключену до джерела енергії, який відрізняється тим, що додатково встановлено щонайменше три обмотки збудження в 3 83639 мобіля, що містить маховик, з'єднані електрично з джерелом струму і між собою через перетворювачі дві електричні машини, зв'язані між собою і з валом приводу ведучих коліс [див. опис до патенту РФ №2123944, від 27.12.98, М.кл. В60K 1/00]. Трансмісія має планетарний варіатор для зв'язку електромашини з валом приводу ведучих коліс, маховик, гальма і групу центральних фрикційних дисків. Це забезпечує регульований безступінчастий зв'язок трьох валів, що створює можливості істотного розширення експлуатаційних можливостей приводу, однак електромашини, як і усі відомі електромашини, обмежують можливості електротранспорту внаслідок їхньої великої ваги і тертя в колекторах. Найбільш близьким до рішення, що заявляється, по призначенню, технічній сутності і результатові, що досягається, при використанні є привід, що містить джерело енергії і соленоїд обмотки збудження, підключеної до джерела енергії [див. опис до патенту РФ №2112310, М.кл. H02K 41/00, від 27.05.98], який характеризується тим, що джерело енергії виконане у вигляді джерела регульованої ЕДС, обмотка збудження закріплена на магнітопроводі і додатково містить круговий провідник, жорстко закріплений у кільцевому пазу того ж магнітопровода. Описане вище рішення забезпечує зниження втрат у приводі, підвищення к.к.д., що розширює його функціональні можливості і дозволяє використовувати його як привід поступального руху в транспортному засобі, однак необхідною умовою реалізації такого приводу являється наявність джерела з ЕДС, що регулюється. Виконання цієї умови дуже ускладнює пристрій, що істотно збільшує вартість приводу в цілому. Тому метою пропонованого технічного рішення є спрощення конструкції, розширення функціональних можливостей приводу. В основу винаходу поставлена задача удосконалення електропривода, у якому, внаслідок установки додатково трьох обмоток збудження в одному блоці з першою обмоткою збудження, установки усередині їх штоків, які через шатуни з'єднані з колінчатим валом, підключення кожної обмотки збудження до контуру, який містить силовий конденсатор, силовий тиристор і силовий діод, і їхньої комутації за допомогою розподільної котушки, рух якої погоджено із обертанням колінчатого вала, забезпечується зворотно-поступальне переміщення штоків і обертальний рух колінчатого вала, і за рахунок цього спрощується пристрій, набуваючи при цьому риси багатодвигунового приводу, зберігаючи при цьому досягнення приводу автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння, який використовує трансмісію зі звичайним механічним диференціалом. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому електроприводі, що містить джерело енергії й обмотку збудження, підключену до джерела енергії, відповідно до винаходу, додатково встановлені три обмотки збудження в одному блоці з першою обмоткою збудження, усередині обмоток установлені штоки, які через шатуни з'єднані із колінчатим валом, кожна обмотка збудження під 4 ключена до контуру, що містить силовий конденсатор, силовий тиристор і силовий діод, а їх комутація виконана за допомогою розподільної котушки, рух якої погоджений із обертанням колінчатого вала. Електропривод, відповідно до винаходу, має блок обмоток збудження, який містить 6 або 8 обмоток збудження Як видно з викладу сутності технічного рішення, що заявляється, воно відрізняється від прототипу, і, отже, є новим. Рішення також має винахідницький рівень. Аналіз опублікованих характеристик однотипних електромобілів, створених у різні періоди, дозволяє судити про досягнутий рівень розвитку даного типу транспортних засобів. Роботи зі збільшення експлуатаційного пробігу електромобілів ведуться в різних напрямках, зокрема, в області удосконалювання конструкції електромобіля, що сприяє зниженню втрат енергії в електроприводі і трансмісії електромобіля [Електромобіль: Техніка й економіка. Під заг. ред. В. А. Щетіни - Л. Машинобудування. Ленінгр. Від-ня, 1987. - 253 с.]. Відомо також використання тиристорних імпульсних перетворювачів для забезпечення зміни середньої напруги, яку підводять до якоря двигуна від тягової батареї. Однак, як було відзначено вище, багатодвигуновий привід у даний час на електромобілях не застосовується через його складність і високу вартість. Пропоноване рішення принципове відрізняється від відомих тем, що електропривод забезпечує рух, наприклад, автомобіля не за рахунок використання крутильного моменту електродвигуна, а за рахунок зворотно-поступального руху штоків, що дозволяє істотно зменшити габарити і вагу електромеханічної установки електромобіля. Пропоноване технічне рішення може бути використане на транспортних засобах різного призначення і потужності. На Фіг.1 схема варіанта електропривода, який має чотири обмотки збудження. На Фіг.2 схема конденсаторного блоку. На Фіг.3 схема підключення однієї обмотки збудження електропривода. Як видно зі схеми Фіг.1, електропривід складається з блоку 1 обмоток збудження 2, усередині яких установлені штоки 3, з'єднані через шатуни 4 із колінчатим валом 5, що встановлений у підшипниках 6, 7 і 8 у картерному блоці 9. Конденсатори утворюють блок 10, схема якого показана на Фіг.2. Оскільки конденсатор має визначений час зарядки/розрядки, що істотно впливає на кінематику переміщення шатуна, у схему кожної обмотки збудження 2 включають кілька конденсаторів. Контур кожної обмотки збудження 2 (Фіг.3), як мінімум, включає силовий конденсатор 11, силовий тиристор 12 і силовий діод 13. Комутацію контурів забезпечує розподільна котушка 14 і провідники 15, 16. Розподільна котушка 14 кінематично через пасову передачу 17 з'єднана з колінчатим валом 5 або з пусковим двигуном 18. В електроприводі через пасову передачу 17 може бути встановлений генератор 19 для підзарядки джерела живлення.. 5 83639 Пристрій працює в такий спосіб. У результаті розрядки конденсаторів 11 у обмотках збудження 2 виникають перемінні магнітні поля, що взаємодіють зі штоками 3, змушуючи їх переміщатися в осьовому напрямку щодо обмоток збудження. Розрядка силових конденсаторів 11 здійснюється таким чином, що діаграми зворотно-поступального переміщення штоків 3 у обмотках збудження 2 друг щодо др уга зрушені по фазі на чверть періоду. Такий режим роботи блоку обмоток збудження 2 забезпечується розподільною котушкою 14. Початок роботи електропривода здійснюється від пускового двигуна 18. Силові діоди 13 служать для запобігання конденсаторів 11 від напруги зворотної полярності, що виникає відразу після розрядки конденсаторів унаслідок самоіндукції обмоток збу 6 дження. Зворотно-поступальне переміщення штоків 3 і шатунів 4 забезпечує обертання колінчатого вала. Можливе виготовлення блоку, що містить 6 або 8 обмоток збудження для зменшення навантаження на групу деталей, зв'язаних із шатунами і колінчатим валом. Як видно з викладу опису приклада здійснення пропонованого технічного рішення, воно дозволяє перетворити зворотно-поступальне переміщення штоків в обертальний рух колінчатого вала, і за рахунок цього спростити пристрій з рисами приводу, який має багато двигунів, зберігаючи досягнення приводу автомобіля з двигуном внутрішнього згоряння, який використовує трансмісію зі звичайним механічним диференціалом. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 83639 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601