180885. lajstromszámú szabadalom • Készenléti áramforrás több energiaforrással
3 180885 kerék kerületi sebességének négyzetével arányos, a kerületi sebességet viszont a lendkerék koszorújában megengedhető húzófeszültség határozza meg. Összehasonlítva az ólomakkumulátorban vagy pl. a kémiai üzemanyag — benzin — tömegégységnyi mennyiségében tárolható energiával, azt találjuk, hogy a lendkerékben fajlagosan kevesebb energia tárolható ugyan, de van két igen előnyös tulajdonsága a többi energiatárolási móddal szemben: először, hogy tetszőlegesen rövid idő'alatt képes az energiát felvenni vagy leadni, ennek határait csupán a hajtómű teherbiróképessége szabja meg. Másik, hogy hatásfoka jó: amennyiben viszonylag rövid ideig tároljuk benne az energiát, gyakorlatilag csak a hajtómű veszteségével kell számolnunk. Ezek a jó tulajdonságai biztosítják a lendkerék gazdaságos alkalmazását kisegítő, második energiaforrásként, amely alkalmas arra, hogy rövid időre helyettesítse a főmotort. A találmány szerinti készenléti áramforrás egyik célszerű kiviteli alakjánál kúpkerekekből felépített bolygóművet alkalmazunk. Ebben az esetben a tengelykapcsoló és sebességváltó után a hajtótengelyen, amelyre a bolygómű egyik nagy kúpkereke van ékelve, egy kúpkerékpár egyik tagja szabadonfutóan helyezkedik el, továbbá a hajtótengelyen egy kapcsolótárcsa van, amely után az említett szabadonfutó kúpkerék és/vagy a bolygóház — kar—egymással és a hajtótengellyel összekapcsolható. A bolygóház össze van erősítve egy fogaskerékhajtás egyik fogaskerekével, a bolygómű másik nagy kúpkereke pedig fokozatmentes ékszíjhajtás egyik állítható ékszijtárcsájának tengelyére van ékelve, míg a másik állítható ékszíjtárcsa, valamint a fogaskerékhajtás másik tagja szinkron motor-generátor tengelyére van ékelve, végül a kúpfogaskerék - pár másik kúpkereke a lendkerék tengelyére ékelődik, amely tengely célszerűen észak—déli irányban helyezkedik el. Egy másik kedvező kiviteli alaknál kúpkerekes bolygómű helyett homlokkerekekkel felépített bolygóművet alkalmaztunk. Ennél a tengelykapcsoló után a hajtótengelyen, melyre a bolygómű napkereke és egy másik tengelykapcsoló van ékelve, szabadon forgóan helyezkedik el egy fogaskerék, amely az ékszíjas variátoron keresztül a bolygómű kaijához kapcsolódik, a kar ugyanakkor a szinkron motor-generátorral van összekötve, a lendítőkerék pedig a bolygómű gyűrűkerekével van kapcsolatban. Előadódhat olyan helyzet, amikor a készenléti áramforrás helyváltoztató módon — pl. valamilyen járműbe szerelve — nyer alkalmazást. Mivel a lendkerék tengelyének irányát forgás közben csak igen nagy erővel lehet megváltoztatni, ezért a járműben a lendkeréknek függőleges, vagy közel függőleges tengely körül kell forognia, hogy a jármű kormányzását ne akadályozza. De számolni kell még azzal is, hogy a jármű gyorsításakor a lendkerék a jármüvet a saját forgásirányában elfordítani igyekszik, lassításkor ez az erő természetesen ellentétes irányú. Továbbá, amikor a jármű vízszintes haladásából kitér, azaz pl. emelkedőhöz, vagy lejtőhöz érkezik, fellép az ún. Coriolis-erő, amely jobbra vagy balra igyekszik elfordítani a járművet. Mindezek elkerülésére a találmány értelmében előnyös az olyan megoldás, ahol két egymással párhuzamos—célszerűen közös — geometriai tengelyű, adott esetben közös házban elhelyezett, ellentétes forgásirányú lendkerék van alkalmazva. Már volt szó arról, hogy a lendkeréknél lehetőleg nagy fordulatszámra kell törekedni. Ennek érdekében a találmány értelmében előnyös, ha a lendkeréknek nagy szilárdságú könnyűfémötvözetből készült agya van, amelynek kerületére az agyénál nagyobb szilárdságú és sűrűségű fémszalag van felcsévélve. Ugyancsak célszerű, ha a lendkerék kerületén és/vagy oldalfelületein nagy szilárdságú kordfonal-erősítést alkalmazunk. A találmányt a továbbiakban annak példaképpeni kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: — az 1. ábra kúpkerekekből kialakított bolygóművel ellátott kiviteli alak kinematikai vázlata; — a 2. ábrán homlokfogaskerekes bolygóművel felépített kiviteli alak kinematikai vázlatát látjuk; — a 3. ábránkon célszerű lendkerék-kivitelt mutatunk be vázlatos metszetben; — a 4. ábránk egy nagy szilárdságú lendkerék vázlatos keresztmetszetét tünteti fel. Rátérve az 1. ábrára, az ott bemutatott készenléti áramforrás indításakor az 1 belsőégésű motorral gyorsítjuk fel a 22 szinkron-motorgenerátort a szinkron fordulatra. Ezalatt a 8 lendkereket az annak 20 tengelyére ékelt 21a kúpkerék útján hajtó 21b kúpkerék szabadon forog a 9d bolygóház 9b nagy kúpkerekének 4 tengelyén. A 9d bolygóház össze van erősítve a 16 fogaskerékhajtás egyik 16a fogaskerekével, míg másik 16c fogaskereke a 22 szinkron-motorgenerátor 17 tengelyére ékelődik. A 16a és 16c fogaskerék a 16b parazitakeréken át van egymással összekötve. A hálózatra kapcsolás után a 2 sebességváltót üres állásba kapcsoljuk és az 1 belsőégésű motort leállítjuk. Ezután a 6 fokozatmentes ékszíjhajtással a 9c nagy kúpkerék fordulatszámát a 9d bolygóház fordulatszámának kétszeresére növeljük. Ekkor a 9b kúpkerék megáll és így a 4 tengelyre erősített 24 tárcsát összeköthetjük a 8 lendkereket hajtó 21b fogaskerékkel. Ezután a 6a ékszíjtárcsa átmérőjének növelésével, a 6b ékszíjtárcsa átmérőjének csökkentésével a 9c kúpkereket lassítjuk, amitől a 9b kúpkerék és a 8 lendkerék gyorsul. Amikor mindhárom azonos sebességgel forog, a 4 tengelyre erősített 24 tárcsát a 9d bolygóházzal is összeerősítjük. Mivel a 6 ékszíjhajtáson ilyenkor teljesítmény nem halad át, a 6a és 6b tárcsákat összeszorító erőt — azzal a 6c ékszíj feszítését is — csökkenteni lehet. A berendezés ebben az állapotában csak a súrlódások leküzdésére vesz fel hasznos teljesítményt a hálózatról és közben a 22 szinkron-motorgenerátor fázisjavítóként működik. A hálózati áram kimaradásakor a berendezést és az ellátandó fogyasztókat leválasztjuk a hálózatról, megszüntetjük az összeköttetést a 9d bolygóház és a 4 tengelyre erősített 24 tárcsa között és a 22 szinkron-motorgenerátort generátorként a korábbi hálózati feszültségre geijesztjük. Ekkor a 22 szinkron-motorgenerátor a 8 lendkerékben tárolt energia felhasználásával látja el a fogyasztókat villamos energiával, miközben a 8 lendkerék lassul. A 22 szinkron-motorgenerátor állandó fordulatszámát úgy biztosítjuk, hogy a szükséges mértékben csökkentjük a 6a ékszíjtárcsa átmérőjét, a 17 tengelyen lévő 6b jelűét pedig növeljük. Ugyanekkor haladéktalanul hozzákezdünk az 1 belsőégésű motor megindításához. A 8 lendkerékben tehát annyi energiát kell tárolni, hogy azzal a tartalék energiaforrás biztonságos megindításához elegendő ideig lehessen ellátni a legfontosabb fogyasztókat. Az 1 belsőégésű motor megindításával a 8 lendkerék szerepe még nem ért véget. A hálózattól függetlenített helyi hálózatban az 1 belsőégésű motor fordulatszáma és a 22 szinkron-motorgenerátor feszültsége is megváltozik és ez veszélyezteti a fogyasztó berendezéseket. A találmány szerinti lendkerekes hajtóberendezés csökkenti a frekvencia- és feszültségingadozás mértékét, mert az áttétel változtatásával gyorsabban tudjuk a szinkronfordu-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
