Автономна система електроживлення

Реферат: Автономна система електроживлення містить плавучий водонепроникний корпус, всередині якого розміщений дуговий статор електрогенератора з якірною обмоткою, рухомий елемент із системою магнітоелектричного збудження, який за допомогою вузла маятникового підвісу підвішений до корпусу, і підсистему акумулювання та перетворення електричної енергії. Активні поверхні дугового статора і рухомої частини генератора мають сферичну форму, обмотка якоря генератора виконана розподіленою кільцевою, у вигляді концентричних секцій, а вузол маятникового підвісу виконано у вигляді сферичного шарніра. UA 73097 U (12) UA 73097 U UA 73097 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до автономних систем електроживлення плавучих об'єктів, і може бути використана як перетворювач механічної енергії морських хвиль на електричну енергію для живлення бортових споживачів навігаційних та океанографічних буїв. Відома автономна система електроживлення, що містить обертовий електрогенератор, вал якого кінематично зв'язаний із валом блоку, обертовий рух якого здійснюється через еластичну стрічку, що з'єднує інерційне тіло з пружним елементом підвісу [1]. Для стабілізації вихідної напруги генератора, при змінній амплітуді коливань інерційного тіла, система електроживлення оснащена акумулятором, випрямлячем і трансформатором. Недоліком відомого пристрою є складність кінематичних передач і недостатня ефективність системи електроживлення, що зумовлено обмеженістю сприйняття механічних коливань, що діють лише у вертикальній площині, а також неможливістю підзарядки акумулятора за умови відсутності хвиль. Найбільш близьким технічним рішенням до корисної моделі, що пропонується, за технічною реалізацією та функціональним призначенням є автономна система електроживлення [2], яка містить циліндричний дуговий статор генератора з обмоткою якоря і підвішений на осі рухомий елемент - маятник із системою магнітоелектричного збудження, вісь підвісу якого співпадає з поздовжньою площиною статора генератора. Зазначений пристрій вибрано за найближчий аналог. Недоліком відомої системи електроживлення є недостатня ефективність електроживлення, що зумовлено можливістю перетворення механічних коливань, що діють лише у поздовжній площині дугового статора генератора, а також неможливістю підзарядки акумулятора за умови відсутності хвиль. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності електроживлення бортових споживачів енергії. Поставлена задача вирішується тим, що в автономній системі електроживлення, що містить плавучий водонепроникний корпус, всередині якого розміщений дуговий статор електрогенератора з якірною обмоткою, рухомий елемент із системою магнітоелектричного збудження, який за допомогою вузла маятникового підвісу підвішений до корпусу, і підсистему акумулювання та перетворення електричної енергії, активні поверхні дугового статора і рухомої частини генератора мають сферичну форму, обмотка якоря генератора виконана розподіленою кільцевою, у вигляді концентричних секцій, а вузол маятникового підвісу виконано у вигляді сферичного шарніра. Окрім того, на зовнішній поверхні корпусу можуть бути закріплені об'ємні елементи фотоелектричних перетворювачів енергії, під якими можна розмістити екран із віддзеркалювальним покриттям. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показано переріз буя з активними частинами генератора і елементами фотоелектричних перетворювачів енергії, а на фіг. 2 - вид на сферичну активну поверхню рухомого елемента генератора. Автономна система електроживлення складається з дугового статора 1 електрогенератора, який закріплений всередині плавучого водонепроникного корпусу 2. На статорі 1 укладено кільцеву обмотку 3, секції якої мають концентричну просторову форму. Рухомий елемент 4 генератора з багатополюсною системою магнітоелектричного збудження 5, що розміщена на сферичній активній поверхні, підвішений за принципом маятника, за допомогою сферичного шарніра 6 до кронштейна 7, який закріплений до корпусу 2. Всередині корпусу 2 також розміщені акумулятор, система перетворення і стабілізації вихідної напруги (не показані). На зовнішній частині корпусу 2 можуть бути розміщені об'ємні елементи фотоелектричних перетворювачів енергії 8, під якими закріплено екран 9 з віддзеркалювальним покриттям. Пристрій працює наступним чином. За умови наявності хвиль, плавучий корпус 2 здійснює складний коливальний рух. Під дією механічної енергії хвиль і інерційності підвішеного на сферичному шарнірі 6 рухомого елемента 4, виникає коливальний рух статора 1 відносно рухомого елемента 4. В процесі відносного руху, магнітний потік постійних магнітів 5, перетинає секції обмотки 3, в якій наводиться електрорушійна сила. За умови підключення генератора до акумулятора, в обмотці 3 буде протікати струм навантаження. Так як в запропонованому пристрої активні поверхні статора 1 і рухомого елемента 4 виконано сферичними, а обмотка 3 виконана просторово-концентричною, генератор буде сприймати і перетворювати механічну енергію хвиль довільного напрямку. При відсутності хвиль, і наявності сонячного світла, система електроживлення забезпечується від акумулятора і фотоелектричних перетворювачів енергії 8 об'ємного типу, що здатні перетворювати як прямі сонячні промені, так і відбиті від екрана 9, на електричну енергію. 1 UA 73097 U 5 10 15 20 Запропонована система електроживлення суміщає надійність електромеханічного і переваги фотоелектричного способів перетворення енергії, що дозволяє підвищити ефективність і надійність системи електроживлення автономного плавучого об'єкта. Бібліографічні дані використаних джерел інформації 1. Пат. РФ RU2078249 Волновая энергетическая установка / Агеев М.Д. Опубл. 02.12.2006 г., Бюл. № 1. 2 2. А. св. 587570 СССР, МПК Н02K 35/00. Электрический генератор колебательного движения / Деревянко Б.Я., Кац В.А. Опубл. 05.01.78. Бюл. № 1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Автономна система електроживлення, що містить плавучий водонепроникний корпус, всередині якого розміщений дуговий статор електрогенератора з якірною обмоткою, рухомий елемент із системою магнітоелектричного збудження, який за допомогою вузла маятникового підвісу підвішений до корпусу, і підсистему акумулювання та перетворення електричної енергії, яка відрізняється тим, що активні поверхні дугового статора і рухомої частини генератора мають сферичну форму, обмотка якоря генератора виконана розподіленою кільцевою, у вигляді концентричних секцій, а вузол маятникового підвісу виконано у вигляді сферичного шарніра. 2. Автономна система електроживлення за п. 1, яка відрізняється тим, що на зовнішній поверхні корпусу закріплено об'ємні елементи фотоелектричних перетворювачів енергії, під якими розміщено екран із віддзеркалювальним покриттям. 2 UA 73097 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3