Электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания



Электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания
Электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания

 


Владельцы патента RU 2569332:

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

Изобретение относится к электротехнике, к системам двигатель-генератор. Технический результат состоит в повышении надежности. В цилиндре 1 двигателя внутреннего сгорания клапан 2 кинематически связан с толкателем 4. Электрическая обмотка 9 расположена в корпусе 5 соосно толкателю 4 и содержит кольцевые магниты 10, обращенные друг к другу разноименными полюсами. Сердечники 11 электрической обмотки 9 выполнены кольцевыми двутаврового сечения. Кольцевые магниты 10 охватывают толкатель 4 и расположены по обеим сторонам сердечников 11 вдоль толкателя 4. На толкателе 4 выполнены канавки, заполненные немагнитным материалом. При движении толкателя 4 в электрической обмотке 9 генерируется электрический ток. Длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок толкателя и толщине кольцевых магнитов. Толщина полок сердечников электрической обмотки равна толщине выступов толкателя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор.

Известна система двигатель-генератор переменного тока [1], в которой для возбуждения ЭДС в силовых обмотках статора якорь совершает вращательное движение. В этой системе используют двигатели внутреннего сгорания [2]. Недостатком такой системы является сложность преобразования с помощью кривошипно-шатунного механизма двигателя возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала, соединенного с якорем генератора.

Известен также электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания [3], являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению, содержащий электрическую обмотку и цилиндр двигателя внутреннего сгорания, снабженный клапаном, кинематически связанным через коромысло и толкатель с распределительным валом. Электрическая обмотка расположена в корпусе двигателя соосно толкателю и в средней части толкателя закреплен ряд кольцевых магнитов, обращенных друг к другу разноименными полюсами.

Недостатком этого изобретения, принятого за прототип, является низкая надежность работы в связи со сложностью конструкции толкателя, так как толкатель движется возвратно-поступательно вместе с закрепленными на нем магнитами.

Целью изобретения является повышение надежности работы электрического генератора переменного тока с двигателем внутреннего сгорания. Указанная цель достигается тем, что толкатель выполнен из магнитного материала.

Новым в электрическом генераторе переменного тока с двигателем внутреннего сгорания является изготовление толкателя из магнитного материала и использование в качестве материала кольцевых магнитов сплава из неодим-железо-бора. Новым в электрическом генераторе переменного тока с двигателем внутреннего сгорания является также то, что длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок толкателя и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников электрической обмотки равна толщине выступов толкателя; прорези кольцевых сердечников электрической обмотки у толкателя заполнены немагнитным материалом.

Электрический генератор переменного тока (ЭГПТ) с двигателем внутреннего сгорания содержит электрическую обмотку и цилиндр двигателя внутреннего сгорания, снабженный клапаном, кинематически связанным через коромысло и толкатель с распределительным валом. Электрическая обмотка расположена в корпусе двигателя соосно толкателю и содержит кольцевые магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами. Толкатель выполнен из магнитного материала, сердечники электрической обмотки выполнены кольцевыми двутаврового сечения, кольцевые магниты охватывают толкатель и расположены по обеим сторонам сердечников. На толкателе выполнены кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом.

ЭГПТ характеризуется тем, что в качестве материала кольцевых магнитов используется неодим-железо-бор.

ЭГПТ характеризуется тем, что длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок толкателя и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников электрической обмотки выполняется равной толщине выступов толкателя.

ЭГПТ характеризуется тем, что прорези кольцевых сердечников электрической обмотки у толкателя заполнены немагнитным материалом.

На фиг.1 представлен поперечный разрез ЭГПТ с двигателем внутреннего сгорания. ЭГПТ содержит цилиндр 1 двигателя внутреннего сгорания, снабженный клапаном 2. Клапан 2 через коромысло 3 кинематически связан с толкателем 4. В корпусе 5 расположены коленчатый вал 6 и распределительный вал 7, связанные между собой шестернями 8. Генератор снабжен электрической обмоткой 9, расположенной в корпусе 5 соосно толкателю 4, содержащей кольцевые магниты 10, обращенные друг к другу разноименными полюсами. На фиг.2 представлена электрическая обмотка ЭГПТ.

Новым в ЭГПТ является выполнение толкателя 4 из магнитного материала. Сердечники 11 электрической обмотки выполнены кольцевыми двутаврового сечения, а кольцевые магниты 10 охватывают толкатель 4 и расположены по обеим сторонам сердечников 11 вдоль толкателя 4. На толкателе 4 выполнены кольцевые канавки 12, заполненные, например, сплавом на основе алюминия. Прорези кольцевых сердечников 11 у толкателя 4 имеют кольцевые вставки 13, выполненные из немагнитного материала.

Кольцевые сердечники 11 имеют прорези длиной «h» и полки толщиной «к». Длина кольцевых канавок 12 толкателя 4 составляет величину «H». Толщина выступов толкателя 4 равна «m». Толщина кольцевых магнитов 10 составляет величину «с». Длина прорези «h» кольцевых двутавровых сердечников 11 равна длине канавок «H» толкателя 4 и толщине «с» кольцевых магнитов 10, а толщина полок «к» кольцевых сердечников 11 соответствует толщине выступов «m» толкателя 4.

ЭГПТ работает следующим образом. После сгорания топлива в цилиндре 1 и поворота коленчатого вала 6 и распределительного вала 7 кулачок последнего перемещает вверх толкатель 4 (фиг.1). Вследствие этого перемещения магнитные потоки кольцевых магнитов 10 (фиг.2) генерируют ЭДС в электрической обмотке 9 (фиг.1), снимаемую с электрических разъемов (на фиг.1 не показаны). Генерирование ЭДС происходит в тот промежуток времени, когда выступы «m» толкателя 4 находятся вблизи полок «к» кольцевых сердечников 11 (на фиг.2 магнитные силовые линии показаны пунктиром).

При дальнейшем вращении коленчатого вала 6 и распределительного вала 7 кулачок последнего прекращает перемещать вверх толкатель 4. Вертикальное перемещение вниз толкателя 4 обеспечивается разжатием пружины клапана 2. При таком перемещении толкателя 4 магнитные потоки кольцевых магнитов 10 вновь генерируют ЭДС в электрической обмотке. Затем цикл повторяется.

Во время работы двигатель внутреннего сгорания обеспечивает не только привод генератора переменного тока, но и привод транспортного средства или механизма от коленчатого вала 6.

Использование предлагаемого технического решения способствует повышению надежности работы системы двигатель-генератор переменного электрического 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. Концепция конструирования, анализ международного опыта: учеб. пособие / Г.А. Конке, В.А. Лашко. - М.: Машиностроение, 2005. - 512 с.

3. Патент на полезную модель №115 979 от 10.05.2012 г., бюл. №13. Электрический генератор переменного тока с двигателем внутреннего сгорания. Н02К 35/02, F02N 17/08. Фокин А.Ю., Фокин Ю.И.

4. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 2. Динамика и конструирование: учебник для вузов / В.Н. Луканин, И.В. Алексеев, М.Г. Шатров и др.; Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. - М.: - Выс. шк., 2005. - 400 с.

1. Электрический генератор переменного тока (ЭГПТ) с двигателем внутреннего сгорания, содержащий электрическую обмотку и цилиндр двигателя внутреннего сгорания, снабженный клапаном, кинематически связанным через коромысло и толкатель с распределительным валом, при этом электрическая обмотка расположена в корпусе двигателя соосно с толкателем и содержит кольцевые магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, отличающийся тем, что толкатель выполнен из магнитного материала, сердечники электрической обмотки выполнены кольцевыми двутаврового сечения, кольцевые магниты охватывают толкатель и расположены по обеим сторонам сердечников, на толкателе выполнены кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом.

2. ЭГПТ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала кольцевых магнитов использован сплав из неодим-железо-бора.

3. ЭГПТ по п. 1, отличающийся тем, что длина прорезей двутавровых сердечников электрической обмотки равна длине канавок толкателя и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников электрической обмотки выполняется равной толщине выступов толкателя.

4. ЭГПТ по п. 1, отличающийся тем, что прорези кольцевых сердечников электрической обмотки у толкателя заполнены немагнитным материалом.



 

Похожие патенты:

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

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.

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.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для демпфирования крутильных колебаний во вращающейся системе. Технический результат - осуществление демпфирования колебаний без использования датчиков вращающегося момента.

Изобретение относится к средствам генерации и накопления электрической энергии. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей.

Изобретение относится к системам двигатель-генератор. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга содержит цилиндр, рабочий поршень, холодильник, регенератор и нагреватель, а также кольцевую электрическую обмотку на цилиндре.

Генератор // 2547147
Изобретение относится к электрическому генератору для ветроэнергетических установок. Технический результат заключается в создании надежного генератора, имеющего большую глубину.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве исполнительных механизмов и устройств для преобразования энергии рабочего тела в электроэнергию.

Изобретение относится к тепловой электроэнергетике, к получению электричества из горючих веществ. Технический результат состоит в упрощении производства электричества, повышении коэффициента преобразования потенциальной энергии исходного топлива в электрическую энергию и надежности и ресурса работы тепловых энергоблоков.

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.

Изобретение относится к системам двигатель-генератор. Электрический генератор переменного тока с двигателем Стирлинга содержит цилиндр, рабочий поршень, холодильник, регенератор и нагреватель, а также кольцевую электрическую обмотку на цилиндре.

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в сканирующих устройствах ограниченного вращения. .

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для генерирования электрической энергии, использующим энергию возвратно-поступательного, колебательного или вибрационного движения подвижного распределителя магнитного потока относительно системы магнитов и катушек.

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.

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 электротехнике, к электромагнитным генераторам, которые служат автономными источниками питания. Технический результат состоит в упрощении конструкции при обеспечении неизменности магнитного потока. Генератор возвратно-поступательного движения содержит подвижный и неподвижный магнитопроводы с генераторными обмотками и обмоткой возбуждения. В обмотке возбуждения подвижный магнитопровод выполнен шихтованным прямоугольной формы без зубцов. Два неподвижных С-образных шихтованных магнитопровода размещены по разные стороны от подвижного магнитопровода. Генераторные обмотки размещены на противоположных концах каждого С-образного магнитопровода. Между ними расположены обмотки возбуждения на сплошных ферромагнитных сердечниках из высокоуглеродистой стали. Подвижный магнитопровод имеет длину меньше длины С-образного магнитопровода на 1,5 ширины его полюса. Генераторные обмотки каждого С-образного магнитопровода включены последовательно и встречно через диодный мост к конденсатору, подключенному параллельно обмоткам возбуждения. 3 ил.
Наверх