Електропривід

1. Електропривід, що містить джерело енергії й обмотку збудження, підключену до джерела енергії, який відрізняється тим, що додатково встановлено три обмотки збудження в одному блоці з першою обмоткою збудження, усередині обмоток Корисна модель відноситься до транспорту і може застосовуватися у виробництві транспортних засобів, які використовують електричну тягу, зокрема, в автомобілях. Відомо, що всі типи приводів, застосовувані на наявним в експлуатації транспортних засобах, з живленням від хімічних джерел енергії містять у собі двигун із трансмісією і систему керування. В даний час по кількості застосовуваних двигунів електропривод автомобіля може бути одне-, двохі багатодвигуновим. Однодвигуновий привід принципово не відрізняється від приводу з використанням двигуна внутрішнього згоряння, при цьому електродвигун зв'язаний з ведучими колісьми через трансмісію зі звичайним механічним диференціалом або без нього. До достоїнств однодвигуновий приводу необхідно віднести : простоту і надійність конструкції, перевірену багаторічним досвідом автомобілебудування, високий к.к.д. і менша вага трансмісії із двигуном за рахунок зосередження й передачі потужності по одному каналу (трансмісії), мінімальну вартість. Дводвигуновий привід не має переваг перед однодвигуновим по економічності і вартості. Трансмісія при цьому, як правило, теж складніше за рахунок рівнобіжній передачі потужності кожному колесу окремо. Багатодвигуновий привід у даний час на електромобілях не застосовується. Хоча достоїнством цього типу приводу є можливість зробити всі колеса ведучими, що важливо для автомобілів високої про встановлені штоки, які через шатуни з'єднані з колінчатим валом, кожна обмотка збудження підключена 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. 2. Електропривід за п.1, який відрізняється тим, що блок обмоток збудження містить 6 або 8 обмоток збудження. хідності, однак застосування багатодвигунового приводу в багатьох випадках недоцільно через його складність і високу вартість. Відомо також, що застосування навіть однодвигунового приводу зв'язано з використанням двигуна постійного струму, основним недоліком якого, у порівнянні з двигуном внутрішнього згоряння, є велика вага на одиницю потужності, а також наявність тертя в колекторі, що знижує к.к.д. двигуна [Електромобіль: Техніка й економіка. Під заг. ред. В.А.Щетіни - Л. Машинобудування. Ленінгр. Від-ня, 1987. -253с; Отроша И.С., Сурін Е.И. Електромобілі. - М.: Інформелектро, 1968. -80с]. Відомий, наприклад, електромобіль, що містить тягові двигуни, електричні конденсатори, виконані в кузові, і електроперетворювач, включений між електричними конденсаторами і тяговими двигунами [див. опис до патенту РФ №2139202, від 05.05.98, МПК B60L11/00], у якому елементи конденсаторів складають ділянки конструкції кузова і виконані у вигляді металевих шарів, відділених друг від друга електроізолюючими матеріалами. Конструкція описаного вище електромобіля компактна, економічна, однак велика вага електродвигуна і тертя в колекторі знижують експлуатаційні властивості електромобіля в цілому. Відома також, наприклад, трансмісія електромобіля, що містить маховик, з'єднані електричне з джерелом струму і між собою через перетворювачі дві електричні машини, зв'язані між собою і з ва CM 00 о> 9782 лом приводу ведучих коліс [див. опис до патенту РФ №2123944, від 27.12.98, МПК В60К1/00]. 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, МПК Н02К41/00, 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 корисної моделі 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 корисної моделі, 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 підключена до контуру, що містить силовий конденсатор, силовий тиристор і силовий діод, а їх комутація виконана за допомогою розподільної котушки, рух якої погоджений із обертанням колін чатого вала. Електропривод, відповідно до корисної моделі, має блок обмоток збудження, який містить 6 або 8 обмоток збудження 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. -253с]. 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 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.З 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.З), 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 кінематичне 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. Пристрій працює наступним чином. 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 зворотнопоступального переміщення штоків 3 у обмотках збудження 2 друг щодо друга 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 9782 від напруги зворотної полярності, що виникає відразу після розрядки конденсаторів унаслідок самоіндукції обмоток збудження. 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. 6 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. ЧЬЧМНШННЙ на роояодідму котушку. Фіг. З Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601