Инерционный маятниковый генератор


 


Владельцы патента RU 2564478:

Частное образовательное учреждение высшего образования "ЮЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИУБиП)" (RU)

Изобретение относится к области производства электрической энергии и может быть использовано в устройствах с автономным питанием, размещаемых на движущихся объектах. В устройство, расположенное на движущемся объекте, введены сообщающиеся сосуды с жидкостью, два соединителя, два преобразователя механической энергии в электрическую, два поплавка, расположенных в левом и правом сообщающихся сосудах, над которыми расположены соединенные с поплавками через соединители преобразователи механической энергии, выходы которых объединены и подключены к выходу устройства. Изобретение направлено на упрощение и повышение эффективности производства электрической энергии для маломощных автономных устройств, установленных на движущихся объектах. 1 ил.

 

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

Известны различные индукционные генераторы [Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины. 4.1. Машины постоянного тока. Трансформаторы. Л.: «Энергия», 1972. - 543 с.; 4.2. Машины переменного тока. Л.: «Энергия», 1973. - 648 с.], состоящие из постоянного магнита и электрического контура, с выхода которого снимается электрическая энергия.

Недостатками таких устройств являются сложность и необходимость затрат механической энергии на перемещение магнита с целью создания изменяющегося магнитного поля и выработки электрической энергии.

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является устройство, использующее энергию морских волн, содержащее плавучее тело, соединенное посредством гибкого соединительного средства с преобразователем, совершающим возвратно-поступательное перемещение в линейном генераторе, плавучее тело приспособлено для плавания на море, а статор генератора приспособлен для постановки на якорь на морском дне, направляющее устройство установлено на входе соединительного средства в кожух генератора и содержит пустотелый корпус, имеющий нижнее и верхнее отверстия [Патент РФ №2478828, 2012. Устройство, использующее энергию морских волн / Леон Мате, Стольберг Мангус, Савин Андрей]. Недостатком данного устройства является невозможность его использования на транспортных средствах.

Заявленное изобретение направлено на решение задачи упрощения и повышения эффективности производства электрической энергии для маломощных автономных устройств, установленных на движущихся объектах.

Поставленная задача возникает при разработке и создании автономных приемопередающих устройств, спутниковых трекеров и пр.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройство, расположенное на движущемся объекте, введены сообщающиеся сосуды с жидкостью, два соединителя, два преобразователя механической энергии в электрическую, два поплавка, расположенных в левом и правом сообщающихся сосудах, над которыми расположены соединенные с поплавками через соединители преобразователи механической энергии, выходы которых объединены и подключены к выходу устройства.

Функциональная схема устройства представлена на фиг.1, где для наглядности изложения введена система координат OXY, связанная с устройством.

Устройство состоит из сообщающихся сосудов с жидкостью 1, поплавков 21, i=1, …, 2, соединителей 3i, i=1, …, 2, преобразователей механической энергии в электрическую 4i, i=1, …, 2.

Поплавки 2i, i=1, …, 2 расположены в левом и правом сообщающихся сосудах на поверхности жидкости. Преобразователи механической энергии в электрическую 4i, i=1, …, 2 расположены над сообщающимися сосудами и соединены с поплавками через соединители 3i, i=1, …, 2. Преобразователь механической энергии в электрическую 4i, i=1, …, 2 может быть выполнен, например, в виде магнита, жестко связанного с соединителем и свободно перемещающегося внутри индукционной катушки.

В исходном положении (при отсутствии ускорения) жидкость в сообщающихся сосудах равномерно распределена по двум сосудам. Движение жидкости и перемещение поплавков, а соответственно и выработка электрической энергии отсутствуют.

Устройство работает следующим образом.

При наличии ускорения движущегося объекта в отрицательном направлении оси ОХ жидкость в сообщающихся сосудах 1 под действием силы инерции Fиl (fи=-mW, где m - масса жидкости, W - проекция кажущегося ускорения на ось ОХ) начинает перемещаться из левого сосуда в правый. В результате уровень жидкости в правом сосуде начинает повышаться (в левом - понижаться). Поплавок 22 под действием архимедовой силы (Fa=ρgV, где ρ - плотность жидкости, g - постоянный коэффициент, V - объем жидкости) перемещается вверх (поплавок 21 - вниз) и через соединитель 32 приводит в действие преобразователь механической энергии в электрическую 42 (одновременно поплавок 21 через соединитель 31 приводит в действие преобразователь механической энергии в электрическую 41): в устройстве происходит выработка электрической энергии. Изменение уровней жидкости, перемещение поплавков 21, 22 и выработка электрической энергии продолжаются до достижения максимального значения уровня жидкости в правом сосуде. Затем поплавки 21, 22 останавливаются и выработка электрической энергии прекращается.

При уменьшении кажущегося ускорения жидкость под действием силы тяжести FT2 из правого сосуда начинает перемещаться в левый сосуд. В результате уровень жидкости в правом сосуде начинает уменьшаться (в левом - увеличиваться). Поплавок 22 под действием силы тяжести начинает опускаться и через соединитель 32 воздействует на преобразователь механической энергии в электрическую 42 (одновременно поднимающийся поплавок 21 через соединитель 31 приводит в действие преобразователь механической энергии в электрическую 41): в устройстве вновь происходит выработка электрической энергии. При равенстве уровней жидкости в сообщающихся сосудах 1 поплавки 21, 22 останавливаются и выработка электрической энергии прекращается.

При наличии ускорения объекта в положительном направлении оси ОХ выработка электрической энергии происходит аналогично вышеизложенному.

Таким образом, при ускорении или замедлении объекта на выходе устройства будет возникать напряжение, которое можно использовать для автономного питания маломощных электрических устройств.

Простота данного инерционного генератора и его автономность делают его весьма перспективным при использовании в автономных устройствах обработки информации или приемопередающих устройствах.

Инерционный генератор, содержащий преобразователь механической энергии в электрическую, отличающийся тем, что в него введены сообщающиеся сосуды с жидкостью, два соединителя, второй преобразователь механической энергии в электрическую, два поплавка, расположенных в левом и правом сообщающихся сосудах, над которыми расположены соединенные с поплавками через соединители преобразователи механической энергии, выходы которых объединены и подключены к выходу устройства.



 

Похожие патенты:

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

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным генераторам и может быть использовано для получения электрической энергии от любого вибрирующего тела, в том числе для электропитания устройств и подзарядки аккумуляторов во время движения транспортного средства (автомобиль, железнодорожный вагон и др.).

Изобретение относится к машиностроению. Электрогенератор содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую машину, электрические конденсаторы и аккумулятор, электрические блоки для преобразования электроэнергии и электронный блок управления.

Изобретение относится к области энергомашиностоения. В способе адаптации частоты колебаний якорь-поршней насос-генератора к резонансной частоте контура линейного генератора при рекуперации энергии торможения система управления после каждого цикла генерирования импульса электроэнергии при движении якорь-поршня насос-генератора из одной крайней точки движения в другую крайнюю точку движения система управления переводит клапаны управления потоком жидкости в противоположные положения с задержкой.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным генераторам, служащим автономными источниками питания, и может быть использовано совместно с двигателями внутреннего сгорания без кривошипно-шатунного механизма, в устройствах, преобразующих вибрацию в напряжение (например, в подвеске экипажей), а также в автономных устройствах с ручным приводом.

Изобретение относится к волноэнергетической установке для производства электроэнергии. .

Изобретение относится к области электротехники и гидроэнергетике, в частности к производству электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую энергию.

Изобретение относится к области электротехники и гидроэнергетики, в частности к устройствам, представляющим собой электрогенераторы для производства электроэнергии путем преобразования энергии вертикального волнения воды в электрическую энергию.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается особенностей выполнения генераторов электрического тока. .

Изобретение относится к переносным электрическим устройствам и может быть использовано во многих областях, в которых требуется электрическое устройство с автономным источником питания, обладающее возможностью подзарядки аккумулятора, но не требующее соблюдения условий электробезопасности при подзарядке аккумулятора.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам зондирования желудочно-кишечного тракта. Устройство содержит корпус в виде капсулы, имеющей головную, центральную и хвостовую части, внутри которого установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния наружной среды, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Колебательный механизм движения для перемещения устройства эндоскопического зондирования, содержащего корпус в виде капсулы, в котором установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния наружной среды, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта, связанные с контроллером, соединенным с электроприводом колебательного механизма и приемником сигналов, выполнен инерционным и содержит два равных по массе эксцентрика, выполненных с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях, центры масс которых лежат в одной плоскости и расположены симметрично относительно продольной оси устройства.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Видеокапсула содержит корпус, в котором установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния наружной среды, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта и блок модуляции режима активного движения, содержащий колебательный инерционный механизм, создающий циклическую знакопеременную силу инерции вдоль продольной оси видеокапсулы и обеспечивающий принудительное продвижение ведеокапсулы по желудочно-кишечному тракту.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для автономного эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Модуль активного перемещения видеокапсулы содержит корпус, выполненный в форме тела вращения, внутри которого установлен колебательный инерционный механизм, создающий циклическую знакопеременную силу инерции вдоль продольной оси корпуса.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Устройство движения видеокапсулы содержит корпус в виде капсулы, в котором установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния наружной среды, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта, связанные с контроллером, выполненным с возможностью подачи управляющего сигнала на электропривод колебательного механизма и связанным с приемником сигналов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Устройство содержит корпус в виде капсулы, в котором установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния наружной среды, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта, связанные с контроллером, выполненным с возможностью подачи управляющего сигнала на электропривод колебательного механизма и связанным с приемником сигналов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для эндоскопического зондирования желудочно-кишечного тракта. Устройство адаптации движения капсулы содержит корпус в виде капсулы, в котором установлены источник питания, источник света, видеокамера, модуль регистрации и передачи информации, блок хранения установок измеряемых параметров состояния желудочно-кишечного тракта, датчики контроля состояния желудочно-кишечного тракта, соединенные с контроллером, и колебательный механизм, снабженный электроприводом.

Изобретение относится к энергетике, в частности к универсальным энергоустановкам с управляемым вектором тяги, которые могут найти применение для перемещения различных, практически любых, объектов.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к энергетическим машинам, а именно к конструкциям воздушных или газовых поршневых компрессоров, которые могут быть использованы для получения электроэнергии.

Изобретение относится к волновой электростанции. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к преобразованию переменного тока в стабильный по напряжению постоянный с последующим преобразованием его в регулируемый постоянный и переменный для питания потребителей собственных нужд тепловоза.
Наверх