Электрический генератор переменного тока с аксиально-поршневым двигателем

Авторы патента:

H02K7/18 - конструктивное сопряжение электрического генератора с механическим приводным двигателем, например с турбиной (при отличиях, касающихся главным образом приводного двигателя, см. соответствующие подклассы в разделе F, например F03B 13/00)

H02K35/02 - с подвижным магнитом и неподвижной системой катушек

F02B71/04 - приспосабливание для специальных целей; комбинирование таких двигателей с приводимыми ими устройствами (комбинации, в которых преобладают отличительные признаки приводимых устройств, см. в классах, относящихся к этим устройствам)

Владельцы патента RU 2605444:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор, и может быть использовано при проектировании и производстве источников переменного электрического тока. Технический результат состоит в повышении надежности. В цилиндрах 1 попарно установлены поршни 2, опирающиеся штоками 3 на направляющие шайбы 4. Последние закреплены на валу 5, кинематически связанном через маховик 7 с другими системами двигателя. Электрические обмотки 8 расположены по краям внутренней части цилиндров 1. На штоках 3 закреплен ряд кольцевых магнитов 9, обращенных друг к другу разноименными полюсами. При движении поршней 2 от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке магнитные потоки кольцевых магнитов 9 генерируют э.д.с. в электрических обмотках 8. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор, и может быть использовано при проектировании и производстве источников переменного тока.

Известна система двигатель-генератор переменного тока [1], в которой для возбуждения ДВС в силовых обмотках стартера якорь совершает вращательное движения. Зачастую в этой системе в качестве двигателя используют двигатели внутреннего сгорания [2]. Недостатком такой системы является сложность преобразования с помощью кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательного движения поршней двигателей во вращательное движение коленчатого вала, подсоединенного к якорю генератора.

Наиболее близким к предложенному является электрический генератор переменного тока, содержащий цилиндр двигателя внутреннего сгорания, выполненный из немагнитного материала и снабженный клапанами, свечами и электрическими обмотками, а также свободно размещенный в цилиндре поршень в виде постоянного магнита [3].

Недостатком этого генератора, принятого за прототип, является отсутствие уплотнений поршня и низкая износостойкость выполненного из немагнитного материала цилиндра, что ухудшает работу поршня и цилиндра и снижает срок службы агрегата.

Задачей изобретения является повышение надежности работы генератора.

Указанная задача достигается тем, что электрический генератор переменного тока с аксиально-поршневым двигателем, содержащий снабженные электрическими обмотками цилиндропоршневые группы, расположенные в роторе, поршни которых опираются штоками на профилированную шайбу, при этом в каждой цилиндропоршневой группе поршни движутся навстречу друг другу, отличающийся тем, что электрические обмотки располагаются внутри каждого цилиндра по его краям, а на штоках поршней закреплен ряд кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого электрического генератора с аксиально-поршневым двигателем. Генератор содержит револьверный ротор с цилиндрами 1, в которых попарно установлены поршни 2, опирающиеся штоками 3 на направляющие шайбы 4. Направляющие шайбы 4 закреплены на валу 5, опирающемся на подшипники 6. Вал 5 кинематически связан через маховик 7 с механизмами газораспределения, наддува, впрыска топлива (на чертеже не показаны).

Передача крутящего момента вала 5 осуществляется движением штоков 3 поршней 2 по профилированной поверхности направляющих шайб 4. Электрические обмотки 8 расположены по краям внутренней части цилиндров 1. На штоках 3 закреплен ряд кольцевых магнитов 9, обращенных друг к другу разноименными полюсами.

Генератор работает следующим образом. При положении поршней в верхней мертвой точке (ВМТ) (верхняя часть чертежа) в цилиндре 1 начинается сгорание топлива и поршни 2 со штоками 3 начинают движение друг от друга под действием давления газов к нижней мертвой точке (НМТ) (нижняя часть чертежа). Вследствие этого перемещения магнитные потоки кольцевых магнитов 9 генерируют ЭДС в электрических обмотках 8, снимаемую с электрических разъемов (на чертеже не показаны). Давление поршней 2 со штоками 3 на направляющую шайбу 4 поворачивает вал 5 с маховиком 7, связанным с механизмом газораспределения. Благодаря этому в НМТ отработавшие газы удаляются из цилиндров 1 и в них поступает свежий заряд воздуха. При движении поршней 2 навстречу друг другу от НМТ к ВМТ магнитные потоки кольцевых магнитов 9 вновь генерируют ЭДС в электрических обмотках 8. Затем цикл повторяется.

Во время работы двигатель внутреннего сгорания может обеспечить не только привод генератора, но и привод какого-то механизма или транспортного средства.

Предлагаемое техническое решение предназначено для использования при проектировании и производстве источников переменного электрического тока.

Использование предлагаемого технического решения способствует повышению надежности работы системы двигатель-генератор переменного тока.

Литература

1. Аткинс Б. Общая теория электрических машин. Пер. с англ. И.В. Антика. Государственное энергетическое издательство. М.-Л., 1960. 272 с.

2. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта: Учеб пособие / Г.А. Конкс, В.А. Лошко. - М.: Машиностроение, 2005. 512 с.

3. Электрический генератор переменного тока: пат. №2046 966 Рос. Федерация. №4801 644/06; заявл. 29.11.19889; опубл. 27.10.1995.

Электрический генератор переменного тока с аксиально-поршневым двигателем, содержащий снабженные электрическими обмотками цилиндропоршневые группы, расположенные в роторе, поршни которых опираются штоками на профилированную шайбу, при этом в каждой цилиндропоршневой группе поршни движутся навстречу друг другу, отличающийся тем, что электрические обмотки располагаются внутри каждого цилиндра по его краям, а на штоках поршней закреплен ряд кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами.

Изобретение относится к генератору для безредукторной ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке с таким генератором и способу возведения ветроэнергетической установки.

Электромеханическая система // 2592641

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетических системах распределения генерируемой электроэнергии. Техническим результатом является обеспечение эксплуатационной надежности электроэнергетической системы за счет трансформации отношения между тихоходным и быстроходным валами для исключения режима аварийного перехода генераторов в асинхронный режим.

Устройство для генерирования электрического тока бесконтактным способом, в частности велосипедная динамо-машина, осветительная система транспортного средства и велосипед // 2591004

Группа изобретений относится к устройству для генерирования электрического тока бесконтактным способом, осветительной системе и велосипеду, снабженному указанной осветительной системой.

Источник автономного электропитания // 2586234

Источник автономного электропитания содержит эластичный передаточный элемент в виде герметичной емкости (1), сообщенной каналом (2) с герметичным цилиндром (3). В цилиндр помещен поршень (5), который при помощи штока (16) связан с преобразователем (4) энергии.

Способ получения электроэнергии // 2585173

Изобретение относится к способам передачи энергии на большие расстояния и преобразования ее в электрическую энергию. Технический результат - повышение эффективности способа.

Силовая установка и способ генерирования электрической энергии // 2577038

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергоустановках для генерирования электрической энергии, содержащих реформинг-установку, в которой энергоноситель может быть преобразован при подаче тепла в горючую текучую среду.

Электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания // 2569332

Изобретение относится к электротехнике, к системам двигатель-генератор. Технический результат состоит в повышении надежности.

Устройство для генерирования электроэнергии от источника воздуха или другого газа или текучей среды под давлением // 2567376

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении габаритов, количества компонентов и повышении скорости вращения.

Световая электростанция // 2563573

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам, вырабатывающим электроэнергию при помощи солнечного света, сгорания органических веществ и т.д. Технический результат состоит состоит в упрощении приведения в действие электрогенератора.

Способ производства автономной электрической энергии и устройство, миниэлектростанция мэ чуни, для его осуществления // 2561705

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для выработки электрической энергии с использованием в качестве теплоносителя нагретого воздуха. Технический результат состоит в экономии горючих материалов.

Магнитоиндукционный генератор напряжения // 2599258

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам, вырабатывающим электроэнергию с использованием магнитных средств. Технический результат заключается в повышении к.п.д.

Мобильное средство связи и способ зарядки аккумулятора мобильного средства связи // 2582651

Использование: в области связи. Технический результат - повышение надежности и ресурса средства связи за счет предотвращения быстрого разрушения постоянных магнитов электрогенератора.

Инерционный маятниковый генератор // 2563979

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах.

Инерционный генератор // 2553968

Изобретение относится к области производства электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах.

Генератор (варианты) // 2548672

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано в автономных системах электроснабжения. Технический результат состоит в повышении к.п.д.

Способ получения электрической энергии в индукторном генераторе с гибким статором // 2546146

Изобретение относится к электротехнике, к получению электрической энергии при колебании различных механических устройств и может быть использовано, в частности, для генерирования переменного тока при колебании некоторых узлов транспортных средств, в частности рессор или других элементов подвески, например амортизаторов.

Индукторный электрогенератор с гибким статором // 2546141

Изобретение относится к электротехнике, к получению электрической энергии при колебании различных механических деталей относительно друг друга и может быть использовано для генерирования переменного тока при колебании некоторых узлов транспортных средств, в частности рессор или других элементов подвески, например амортизаторов.

Линейный генератор мощности // 2545164

Изобретение относится к линейному генератору мощности. Технический результат заключается в обеспечении стабильности работы генератора и плавности хода поршня.

Генератор на энтропии // 2545015

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для получения электроэнергии на железнодорожном транспорте. Технический результат состоит в получении электроэнергии при прохождении поезда по рельсам, когда рельсы приходят в колебательное состояние.

Электрический генератор с возвратно-поступательным перемещением ротора // 2538788

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования энергии малых возвратно-поступательных перемещений в электрическую энергию. Технический результат состоит в повышении эффективности преобразования энергии.

Способ охлаждения внешней камеры сгорания двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля // 2602652

Изобретение относится к области энергомашиностроения. Способ охлаждения внешней камеры сгорания двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля, включающего общую внешнюю камеру сгорания энергомодуля с рубашкой охлаждения, две расширительные машины с поршнями и штоками энергомодуля, систему охлаждения поршней и штоков энергомодуля, состоит в том, что рубашка охлаждения внешней камеры сгорания энергомодуля соединяется трубопроводами с системой охлаждения поршней и штоков расширительных машин энергомодуля, при этом охлаждающая жидкость, прокачиваемая системой охлаждения поршней и штоков расширительных машин энергомодуля и охлаждаемая в радиаторе, последовательно охлаждает сначала поршни и штоки расширительных машин энергомодуля, а затем общую внешнюю камеру сгорания энергомодуля, или рубашка охлаждения внешней камеры сгорания энергомодуля соединяется трубопроводами с системой охлаждения поршней и штоков расширительных машин энергомодуля так, что охлаждающая жидкость, прокачиваемая системой охлаждения поршней и штоков расширительных машин энергомодуля и охлаждаемая в радиаторе, сначала охлаждает общую внешнюю камеру сгорания энергомодуля, а затем поршни и штоки расширительных машин энергомодуля.