Генератор электрической энергии

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для преобразования кинетической энергии тела и магнитного поля в электрическую энергию. Технический результат состоит в повышении кпд. Генератор электрической энергии содержит постоянные магниты, в поле действия каждого из которых находится проводник электрического тока, образующий проводящий контур, с концов которого осуществляют съем ЭДС. Постоянные магниты соединены с концами, по меньшей мере, одного коромысла, установленного на вертикальной оси. Коромысло соединено с устройством приведения его в колебательное движение. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение касается устройства для преобразования кинетической энергии тела и магнитного поля в электрическую энергию.

Известен генератор электрической энергии, выбранный в качестве ближайшего аналога, генератор электрической энергии, содержащий корпус со статором с постоянными магнитами, закрепленный на валу ротор с катушками обмотки. Корпус статора выполнен из двух половин, в которых закреплены постоянные магниты, выполненные в виде секторов, образующие кольцевые магниты с прорезью для ротора, собранные в пакет по три штуки в каждом и обращенные друг к другу одноименными полюсами, образуя секторную тороидальную полость для катушек обмотки ротора с конденсаторами, образующих параллельные колебательные контуры, и дополнительных катушек, установленных на одном ферросплавном сердечнике с катушками колебательных контуров и соединенных с трансформатором, первичная обмотка которого закреплена на роторе, а вторичная - на статоре (RU 2073299, опубл. 1997 г.).

Ближайший аналог, как и большинство известных генераторов электрической энергии, имеющих в своей конструкции ротор, статор и привод ротора, имеют недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) и сложную конструкцию.

Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение КПД генератора (приближенного к 100%) при одновременном упрощении конструкции.

Поставленная задача решается тем, что генератор электрической энергии содержит постоянные магниты, в поле действия каждого из которых находится проводник электрического тока, образующий проводящий контур, с концов которого осуществляют съем ЭДС, при этом постоянные магниты соединены с концами по меньшей мере одного коромысла, установленного на вертикальной оси, а коромысло соединено с устройством приведения его в колебательное движение.

Как механическая конструкция предлагаемое изобретение представляет собой маятник, при качественном выполнении которого представляется возможным свести к минимуму все потери энергии в системе при совершении колебательных движений магнитов, подвешенных на концах рычага (коромысла), следовательно, повысить КПД устройства.

Как электромагнитная система предлагаемое изобретение преобразует кинетическую энергию тела - постоянного магнита, движущегося вблизи проводящего контура, в результате чего изменяется магнитный поток через этот контур, а следовательно наводится ЭДС.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет достичь технический результат, заключающийся в повышении КПД генератора.

В частных вариантах изобретения коромысла могут быть объединены в колесо, а устройство для приведения коромысла в колебательное движение состоит из микроэлектродвигателя небольшой мощности, соединенного с бегунком, установленным с возможностью взаимодействия с ободом колеса. Такое исполнение еще в большей степени повышает КПД генератора, т.к. позволяет, по существу, организовать работу нескольких маятников, объединенных в непрерывно работающую цикличную систему.

Для сведения к минимуму потери энергии на трение конец вертикальной оси, на котором установлено по меньшей мере одно коромысло, выполнен заостренным.

Целесообразно магниты выполнять U-образной формы, а проводящий контур в виде нескольких витков катушки.

Для приведения микроэлектродвигателя в работу его можно подключить к концам проводника для съема ЭДС.

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей.

На фиг.1 показан предлагаемый генератор с одним коромыслом в исходном (не вырабатывающим ЭДС) состоянии, на фиг.2 - генератор на фиг.1 в работающем состоянии, на фиг.3 показан генератор, в котором несколько коромысел объединены колесом, на фиг.4 показан генератор на фиг.3 (вид сверху).

Генератор электрической энергии (см. фиг.1, 2) содержит постоянные магниты 1 U-образной формы, в поле действия каждого из которых находится проводник электрического тока, образующий проводящий контур, в виде катушек 2 с концов 3 которого осуществляют съем ЭДС. Постоянные магниты 1 соединены с концами коромысла 4, установленного на вертикальной оси 5, имеющей заостренный конец 6. Коромысло 4 соединено с устройством 7 приведения его в колебательное движение.

Генератор (см фиг.3) содержит коромысла 4, которые объединены в колесо 8, а устройство для приведения коромысла в колебательное движение состоит из микроэлектродвигателя 9, соединенного с бегунком 10, установленным с возможностью взаимодействия с ободом колеса.

Работа предлагаемого генератора осуществляется следующим образом.

Вывод из уровновешанного состояния коромысла 4, установленного на оси 5, вызовет перемещение постоянных магнитов 1, расположенных по его концам, соответственно, вверх и вниз относительно катушки 2. Изменяющийся магнитный поток наводит ЭДС в проводящем контуре каждой катушки, выводы которых объединены в общую электрическую схему. При работе генератора, в котором коромысла объединены в колесо 8, бегунок 10, приводимый микроэлектродвигателем 9, совершает круговое движение по ободу колеса, последовательно наклоняя соответствующие коромысла 4. Питание микродвикателя 9 может происходить от электрической цепи, вырабатываемой ЭДС.

Приведенные примеры служат для лучшего понимания принципа работы генератора и ими не ограничиваются все возможные формы выполнения предлагаемого изобретения.

1. Генератор электрической энергии, содержащий постоянные магниты, в поле действия каждого из которых находится проводник электрического тока, образующий проводящий контур, с концов которого осуществляют съем ЭДС, отличающийся тем, что постоянные магниты соединены с концами по меньшей мере одного коромысла, установленного на вертикальной оси, при этом коромысло соединено с устройством приведения его в колебательное движение.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что коромысла объединены в колесо, а устройство для приведения коромысла в колебательное движение состоит из микроэлектродвигателя, соединенного с бегунком, установленным с возможностью взаимодействия с ободом колеса.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что конец вертикальной оси, на котором установлено по меньшей мере одно коромысло, выполнен заостренным.

4. Генератор по п.1, отличающийся тем, что магниты выполнены U-образной формы, а проводящий контур выполнен в виде нескольких витков катушки.

5. Генератор по п.2, отличающийся тем, что упомянутый микроэлектродвигатель подключен к концам проводника для съема ЭДС.