Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: автономные транспортные средства, работающие на солнечной энергии. Сущность изобретения: в устройстве имеется коммутируемый преобразователь лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде вращающегося диска, подразделенного на n преобразующих секторов. Система отражателей лучистой энергии поочередно облучает преобразующие сектора. Расположенная на роторе электродвигателя n-фазная якорная обмотка соединена с преобразующими секторами. Ротор кинематически связан с вращающимся диском. Отличительная особенность электропривода заключается во введении в него некоммутируемого преобразователя лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде неподвижного диска, непрерывно воспринимающего излучение от системы отражателей. Индуктор электродвигателя расположен на его статоре и выполнен с обмоткой возбуждения, подключенной через реостат к неподвижному диску. В результате обеспечивается возможность регулирования числа оборотов электродвигателя и скорости транспортного средства в целом. При кратковременном прекращении или ослаблении солнечного излучения сектора вращающегося диска облучаются с помощью горелки и канистры с горючим. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2047508
Класс(ы) патента: B60L8/00, H02K29/10
Номер заявки: 92012093/11
Дата подачи заявки: 30.12.1992
Дата публикации: 10.11.1995
Заявитель(и): Свечарник Давид Вениаминович
Автор(ы): Свечарник Давид Вениаминович
Патентообладатель(и): Свечарник Давид Вениаминович
Описание изобретения: Изобретение относится к технике реализации электропривода для автономных транспортных средств, работающих на солнечной энергии.
Известен электропривод транспортного средства, выполненный на основе электродвигателя постоянного тока, питание которого осуществляется от аккумуляторной батареи, подзаряжаемой в дневное время от установленных на крыше транспортного средства солнечных элементов.
Недостаток известного электропривода связан с необходимостью использования сложного и ненадежного в эксплуатации коллекторного узла.
Наиболее близким к описываемому является электропривод, содержащий коммутируемый преобразователь лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде вращающегося диска, подразделенного на преобразующие сектора, количество n которых равно или кратно трем, систему лучистой энергии, установленную с возможностью поочередного облучения преобразующих секторов, электродвигатель, n-фазная обмотка которого расположена на роторе, кинематически связанном с вращающимся диском, и соединена с преобразующими секторами, а на статоре расположен блок постоянных магнитов.
Недостаток указанного устройства заключается в невозможности регулирования числа оборотов электродвигателя. Кроме того, имеются трудности в эксплуатации при кратковременном прекращении или ослаблении солнечного излучения.
Задачей изобретения является обеспечение возможности регулирования числа оборотов электродвигателя и скорости транспортного средства в целом, а также исключение перебоев в работе электропривода при прекращении или ослаблении солнечного излучения.
Поставленная задача решается тем, что электропривод, содержащий коммутируемый преобразователь лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде вращающегося диска, подразделенного на преобразующие сектора, количество n которых равно или кратно трем, систему отражателей лучистой энергии, установленную с возможностью поочередного облучения преобразующих секторов, электродвигатель, n-фазная якорная обмотка которого расположена на роторе, кинематически связанном с вращающимся диском, и соединена с преобразующими секторами, отличающийся тем, что он снабжен некоммутируемым преобразователем лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде неподвижного диска, размещенного с возможностью непрерывного восприятия излучения от системы отражателей лучистой энергии, а индуктор электродвигателя расположен на его статоре и выполнен с обмоткой возбуждения, подключенной через реостат к неподвижному диску, при этом система отражателей лучистой энергии выполнена складывающейся, шарнирно укрепленной на корпусе электродвигателя с возможностью фиксирования в развернутом и свернутом положениях.
Решению поставленной задачи способствует также введение в электропривод резервного источника питания, выполненного в виде горелки и установленного с возможностью поочередного облучения преобразующих секторов вращающегося диска и непрерывного восприятия излучения неподвижным диском.
На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого электропривода.
Электропривод работает следующим образом.
Подлежащая преобразованию лучистая энергия воспринимается приемником светового или теплового излучения, выполненным в виде диска 1, подразделенного на n, предпочтительно 6, отдельных секторов 2. Эти сектора поочередно облучаются потоком лучистой энергии, направленным на поверхность диска фокусирующей оптической системой (системой отражателей) 3. Плоскость диска 1 сдвинута вперед или назад относительно фокальной плоскости для получения теплового или светового пятна 4 требуемой величины, ось этого пятна смещена относительно оси диска 1. Форма и размеры активных поверхностей секторов 2 диска 1 и размеры пятна 4 выбираются так, чтобы при вращении диска 1 на фазных обмотках 5 n-фазного бесколлекторного электродвигателя, присоединенных к секторам диска, создавалась трехфазная система токов, обеспечивающая вращение ротора 6 электродвигателя.
При вращении ротора 6 он поворачивает механически или с помощью следящей системы связанный с ним диск 1 относительно неподвижного пятна 4, осуществляя перемещение пятна 4 по поверхности диска 1.
В устройстве предусмотрен дополнительно внутренний диск 8, облучаемый независимо от положения пятна 4 относительно секторов 2. На диске 8 также имеется приемник излучения, ток которого подается на обмотку 7 возбуждения и регулируется, например, с помощью реостата 9. В результате обеспечивается возможность регулирования скорости транспортного средства.
Условно показанные на чертеже небольшой дугой фокусирующие поверхности отражатели излучения для сколько-нибудь существенной величины тяги транспортного средства фактически занимают немало места.
Действительно, для установки с отражателем радиусом r, коэффициентом использования площади круга Кисп, коэффициентом отражения Котр, коэффициентом преобразования энергии Кпр, коэффициентом полезного действия двигателя η имеем: Руд[Вт/м2] удельной мощности солнечной энергии для данной широты, времени года и метеоусловий мощность Р[Вт] на валу двигателя:
Р Руд ˙ π ˙ r2 ˙ Кисп ˙ Котр ˙ Кпр ˙
h.
Принимая Кисп 0,9; Котр 0,8; Кпр 0,25 и h 0,75, имеем Р 0,424 ˙ r2 ˙ Руд.
Следовательно, требуемое r отражателя для получения заданной мощности при удельной мощности солнечной энергии Руд определяется как
r
Так, для получения Р 1 кВт требуется при характерной для средних широт Руд180 Вт/м2
r 3,65 м а для широт Средиземноморья, Черного моря, Каспия, ряда районов Средней Азии, где Pуд.ср ≈ 240 Вт/м2, r 3,18 м.
При r 6,4 м можно получить Р 4 кВт.
Такие размеры для передвижения, например, по водной поверхности на поплавках, по снежной равнине или пустыне, для управляемого полета в воздухе не столь уж велики. Но для перемещения по транспортным магистралям, причаливания на стоянках и т. п. указанные поверхности должны свертываться. В связи с этим они крепятся к корпусу транспортного средства шарнирно и выполняются складывающимися. Основным вариантом движителя при этом является обычный винт водяной или воздушный.
Для любого солнцемобиля возникает одна общая трудность если в пути прекращается или резко ослабевает поступающее солнечное излучение, например, при солнечном затмении или, что встречается несколько чаще при тумане, существенной облачности и т. п. С учетом этого в оборудовании солнцехода предусмотрена канистра с горючим и горелка. С их помощью можно направить непосредственно пятно 4 излучения на поверхность секторов 2.
Канистра имеет определенные преимущества перед аккумулятором. На единицу массы она, как известно, имеет в 80 раз больше энергетических ресурсов, чем аккумулятор.
В отдельных случаях вращающийся диск 1 и его сектора 2 могут быть выполнены неподвижными и подключены к якорной обмотке, расположенной на статоре. При этом на роторе предусматриваются постоянный магнит и вращающаяся заслонка. Последняя перекрывает по заданному периодическому закону поступающее на сектора 2 излучение, обеспечивая в итоге многофазное преобразование лучистой энергии в электрическую.
Формула изобретения: 1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий коммутируемый преобразователь лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде вращающегося диска, подразделенного на преобразующие сектора, количество n которых равно или кратно трем, систему отражателей лучистой энергии, установленную с возможностью поочередного облучения преобразующих секторов, электродвигатель, n-фазная якорная обмотка которого расположена на роторе, кинематически связанном с вращающимся диском, и соединена с преобразующими секторами, отличающийся тем, что он снабжен некоммутируемым преобразователем лучистой энергии в электрическую с приемником излучения в виде неподвижного диска, размещенного с возможностью непрерывного восприятия излучения от системы отражателей лучистой энергии, а индуктор электродвигателя расположен на его статоре и выполнен с обмоткой возбуждения, подключенной через реостат к неподвижному диску, при этом система отражателей лучистой энергии выполнена складывающейся, шарнирно укрепленной на корпусе электродвигателя с возможностью фиксирования в развернутом и свернутом положениях.
2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что в него введен резервный источник излучения, выполненный в виде горелки и установленный с возможностью поочередного облучения преобразующих секторов вращающегося диска и непрерывного восприятия излучения неподвижным диском.