Стационарная катушка подмагничивания якоря линейной электрической машины

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в зависимости от режима работы для преобразования электрической энергии в энергию давления жидкости либо энергии давления жидкости в электрическую энергию. Технический результат состоит в повышении удельной мощности, снижении удельной массы. Насос-генератор представляет собой линейную электрическую обратимую машину с возвратно-прямолинейным движением якоря. Катушка подмагничивания якоря насос-генератора неподвижна относительно статорных магнитов и представляет собой соленоид, во внутреннем канале которого возвратно-прямолинейно движется якорь. При этом магнитные полюса якоря взаимодействуют с магнитными полюсами статорных магнитов. 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - бесщеточный автомобильный электрогенератор с вращающимся ротором (журнал «За рулем», 1999, 10, с.72, 73). Катушка подмагничивания якоря подобной машины в форме соленоида неподвижна. Во внутреннем канале соленоида вращается ротор. Магнитный поток в теле якоря, возникающий в результате протекающего по виткам катушки подмагничивания тока, с одного торца якоря замыкается через статорные магнитопроводы с полюсами якоря на его противоположном торце. Таким образом, якорь представляет собой электромагнит. Отсутствие контактных щеток на порядок и более увеличивает ресурс генератора и исключает условия для возникновения радиопомех.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность изобретения поясняется описанием принципа действия электрогидравлического насос-генератора. Насос-генератор - машина обратимая и преобразует электроэнергию в энергию потока рабочей жидкости или энергию потока жидкости в электроэнергию.

Состав насос-генератора (см. чертеж).

1, 2 - катушки подмагничивания статорных магнитов, 3, 4 - статорные магниты, 5 - стационарная катушка подмагничивания якоря, 6 - якорь, 7, 8, 11, 12 - каналы, 9, 10 - распределительные клапаны, 13, 14 - гидродемпферы.

Принцип действия насос-генератора

При работе насос-генератора в режиме насоса на катушки подмагничивания статорных магнитов 1, 2 подается импульс постоянного напряжения, в результате чего на концах статорных магнитах 3, 4 возникают разноименные магнитные полюса, например, в том порядке, как показано на чертеже. По катушке подмагничивания якоря 5 электронная система управления (не показана, далее - система управления) пропускает ток такого направления, при котором на левом торце якоря 6 возникает северный магнитный полюс, а на правом - южный. В результате взаимодействия магнитных полюсов якоря 6 и статорных магнитов левый, северный, торец якоря 6 выталкивается из северного кольцевого зазора статорного магнита 3 и втягивается в южный кольцевой зазор статорного магнита 4. Аналогичные взаимодействия протекают между правым, южным, полюсом якоря 6 и правыми полюсами статорных магнитов 3, 4. Жидкость из полости правого торца якоря по каналу 7 поступает потребителю, а по каналу 8 возвращается от потребителя в полость левого торца якоря 6. После достижения якорем 6 правого крайнего положения система управления меняет направление тока в катушке подмагничивания якоря 5 и переводит клапаны 9, 10 в противоположные положения. Якорь 6 начинает движения справа налево. Жидкость из полости левого торца якоря 6 по трубопроводам 11, 7 продолжает поступать потребителю, а по трубопроводам 8, 12 возвращается в правую полость якоря 6. При достижении якорем 6 левого крайнего положения система управления вновь меняет направление тока в катушке подмагничивания якоря 5 и переводит клапаны 9, 10 в исходные положения. Колебательные движения якоря 6 продолжаются непрерывно до тех пор, пока требуется обеспечивать движение жидкости в одном направлении. Изменение направления движения жидкости достигается, либо изменением порядка срабатывания клапанов 9, 10, либо изменением направления тока в катушке подмагничивания якоря 5, либо в катушках статорных магнитов 1, 2. Гидродемпферы 13, 14 служат для сглаживания пульсаций давления жидкости в магистрали потребителя.

При работе насос-генератора в режиме генератора по катушке якоря 5 протекает постоянный ток подмагничивания якоря. По каналу 8 в левую полость торца якоря 6 от источника давления жидкости подается жидкость и якорь 6 начинает движение слева направо. Магнитные поля полюсов якоря 6 движутся в кольцевых зазорах статорных магнитов 3, 4 и индуцируют в статорных магнитах 3, 4 переменные магнитные потоки, в результате чего в катушках подмагничивания статорных магнитов 1, 2 генерируется электрический импульс. По достижению якорем 6 правого крайнего положения система управления переводит клапаны 9, 10 в противоположные положения. Теперь жидкость поступает в правую торцевую полость якоря 6 по каналам 8, 12. Якорь 5 движется справа налево и в статорных катушках 1, 2 генерируется электрический импульс противоположного знака. Очевидно, что статорные магниты и якорь можно изготовить из постоянных магнитов. Принцип работы насос-генератора останется прежним.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Стационарная катушка подмагничивания якоря линейной электрической машины, входящая в состав содержащего статорные магниты и якорь насос-генератора, отличается тем, что катушка подмагничивания якоря неподвижна относительно статорных магнитов, а якорь совершает колебательные движения в охватываемом витками катушки подмагничивания якоря пространстве.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При работе в едином агрегате с гидравлической машиной любого типа (гидравлический мотор, насос, мотор-насос) насос-генератор со стационарной катушкой подмагничивания якоря может выполнять функции электрогенератора и электропривода широкого назначения с гибким управлением моментом силы на валу в широком диапазоне скоростей вращения вала. Таким образом, достигается цель изобретения - увеличение удельной мощности насос-генератора (отношение мощности преобразуемой энергии к массе машины). Отсутствие катушки подмагничивания на якоре снижает его удельную массу, что позволяет реализовывать более высокие частоты рабочих циклов якоря и, следовательно, получить более высокую удельную мощность (отношение мощности к массе) агрегата в целом.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

1, 2 - катушки подмагничивания статорных магнитов, 3, 4 - статорные магниты, 5 - стационарная катушка подмагничивания якоря, 6 - якорь, 7, 8, 11, 12 - каналы, 9, 10 - распределительные клапаны, 13, 14 - гидродемпферы.

Стационарная катушка подмагничивания якоря линейной электрической машины, входящая в состав содержащего статорные магниты и якорь насос-генератора, отличающаяся тем, что катушка подмагничивания якоря неподвижна относительно статорных магнитов, а якорь совершает колебательные движения в охватываемом витками катушки подмагничивания якоря пространстве.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для приведения в действие электровоспламенителей пусковых и бортовых систем ракеты. .

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для приведения в действие электровоспламенителей пусковых и бортовых систем ракеты. .

Изобретение относится к электротехнике и ракетной технике и предназначено для приведения в действие электровоспламенителей бортовых источников питания и аппаратуры управляемого снаряда.

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам преобразования движения, в частности морских волн о электрическую энергию. .

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано в системах автоматики для регулируемого привода механизмов с поступательным перемещением исполнительного органа.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования, контроля и управления с неограниченным углом поворота рабочего органа.

Изобретение относится к электротехнике , к электромашиностроению и может быть использовано в устройствах автоматики для перемещения точных механизмов. .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для возбуждения электромагнитного силового привода вибрационного типа, предпочтительно применяемого в электробритве для сообщения подвижному телу возвратно-поступательного движения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах ударного действия с линейным электромагнитным двигателем, например в приводах электромагнитных прессов и в других импульсных устройствах с поступательным движением рабочего органа

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в качестве привода импульсных виброисточников для сейсморазведки

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам возвратно-поступательного движения. Технический результат состоит в снижении затрат за счет повышении эффективности использования материалов. Стержневая линейная электрическая машина содержит бегун (1) и статор (2), состоящий из поперечного стержня (3) с обмоткой возбуждения (4) и двух продольных стержней (5) с якорной обмоткой (6). Продольные стержни (5) выполнены с круглым сечением. Бегун (1) охватывает продольные стержни (5). Охватывающие части (7) бегуна (1) выполнены с переменным сечением, площадь которого не меньше отношения расчетной величины магнитного потока на этом участке к расчетному значению магнитной индукции. Бегун (1) состоит из двух частей (7), охватывающих продольные стержни (5), и соединяющей перемычки (8) шириной l. Статор (2) содержит два направляющих штока (9). Бегун (1) оснащен направляющими втулками (10), охватывающими направляющие штоки (9). 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к двигателям с возвратно-поступательным движением якоря или системы катушек. Вращательное устройство содержит линейно-вращательный преобразователь, узел магнитного статора и два электромагнитных исполнительных механизма, каждый из которых содержит обмотку, совершающую возвратно-поступательное движение. Привод вращения содержит узел магнитного статора, исполнительный механизм, содержащий обмотку, выполненную с возможностью совершать возвратно-поступательное движение внутри магнитных полей. Линейно-вращательный преобразователь сопряжен с исполнительным механизмом и ободом колеса. Привод вращения содержит вращающий элемент, первый и второй линейные исполнительные механизмы, включающие фиксированные элементы и подвижные элементы, которые перемещаются в линейном направлении. Опорная конструкция, на которую установлены первый и второй фиксированные элементы исполнительных механизмов. Узел преобразования сопряжен с вращающимся элементом и с подвижными элементами исполнительных механизмов. Технический результат заключается в снижении неподрессоренной массы транспортного средства. 3 н. и 59 з.п. ф-лы, 70 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в зависимости от режима работы для преобразования электрической энергии в энергию давления жидкости либо энергии давления жидкости в электрическую энергию

Наверх