Электрический генератор для подвижных объектов
Владельцы патента RU 2460199:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на подвижных объектах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в повышении надежности и уменьшении массы электрического генератора. Указанный технический результат достигается тем, что якорь генератора выполнен в виде катушки, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном. 1 ил.
Изобретение относится к электрической технике, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на подвижных объектах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля.
При движении провода обмотки якоря в магнитном поле провод пересекает линии магнитного поля с индукцией В и в нем по закону электромагнитной индукции индуцируется эдс
где 
- активная длина провода;
ν - линейная скорость проводника обмотки якоря.
Недостатком такого рода электрических машин является сложность их конструкции, связанная главным образом со щеточно-коллекторным аппаратом. Это снижает надежность машин и ограничивает область их применения. (А.С.Касаткин, М.В.Немцов, Электротехника. Учебник для вузов. - М: Академия, 2005, с.371, 379).
Наиболее близким к предлагаемому является магнитоэлектрический генератор, в котором для создания потока возбуждения применяют постоянные магниты, изготовленные из высококачественных магнитных сплавов. (Н.И.Волков, В.П.Миловзоров. Электромашинные устройства автоматики. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа. 1986, с.20). Такая электрическая машина состоит из статора и якоря. Из-за отсутствия обмотки возбуждения такие генераторы имеют меньшую массу, габариты, более высокий кпд.
Существенными недостатками такого генератора являются малая мощность, необратимое действие реакции якоря на постоянные магниты, высокая стоимость магнитожестких материалов.
Технической задачей изобретения является повышение надежности и уменьшение массы электрического генератора.
Указанная задача достигается тем, что согласно изобретению якорь генератора выполнен в виде катушки, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном.
Существенным отличием предлагаемого технического решения является выполнение якоря генератора в виде катушки, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном.
На чертеже показан электрический генератор, якорь которого выполнен в виде катушки 1, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле 2, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном 3.
При пересечении катушкой 1 (якорем генератора) силовых линий магнитного поля 2 (например, Земли) в каждом проводнике - открытом полувитке катушки индуцируется эдс. Вторая половина витка закрыта магнитонепроницаемым экраном 3 для того, чтобы в ней не индуцировалась эдс противоположного направления. Суммарная эдс генератора будет пропорциональна количеству витков катушки. При активной длине провода одного витка катушки, равной l=1 м, напряженности магнитного поля Земли Н=0,5 Э и перемещении подвижного объекта перпендикулярно силовым линиям магнитного поля со скоростью
(что соответствует скорости движения объекта на орбите вокруг Земли) получим для одного витка катушки Е=3,8 В.
Данный генератор будет обладать по сравнению с существующими малым весом ввиду отсутствия статора с магнитной системой и обмотками возбуждения, коллектора, двигателя привода генератора и необходимого для него топлива, а якорь не требует сердечника. Повышение надежности генератора обеспечивается уменьшением количества его деталей и полным отсутствием подвижных частей.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность и уменьшить массу электрического генератора.
Электрический генератор, включающий якорь, отличающийся тем, что якорь генератора выполнен в виде катушки, жестко установленной на основании подвижного объекта, перемещающегося в магнитном поле, при этом половина катушки, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном.
