Электрический генератор

 

Союз Советских > 776486

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (б)) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.05.79 (21) 2757101/24-07 с присоединением заявки Гав (23) Приоритет— (51) Я, 1(,. в

Н 02 К 35/00

Государственный комитет

Опубликовано 30.06,82. Бюллетень Х. 24

Дата опубликования описания (53) УДК 621.313.17 (088.8) по делам изобретений и открытий

А. П, Казанцев, Н. А. Казанцев, 3. Л. Персиц, С. С. Григоров, И. К. Немиров, В. В. 1Памонин и В. И. Кузьмаков (72) Авторы изобретения (i) ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электротехнике, точнее к конструкциям малых электрических машин, предназначенных для подзарядки аккумуляторов, питающих электрические и/или электронные аппараты, Известен электрический генератор, использующий энергию колебательного движения, например движения тела человека, содержащий корпус и размещенные в нем статор с постоянным магнитом, и маятниковый ротор с оомоткой (1).

Данный генератор используется для подзарядки аккумуляторов имплантированпых аппаратов. Он работает лишь в том случае, когда плоскость качания маятникогого ротора совпадает с направлением перемещения тела человека, то есть не использует всех составляющих движений человека. Генератор имеет также большой вес.

Целью изобретения является повышение чувствительности к любым движениям человека и уменьшение веса.

Указанная цель достигается тем, что в электрическом генераторе, использующем энергию колебательного движения, например движения тела человека, содержащем корпус н размещенные в нем статор, ротор и подвеску, статор выполнен в виде несущего сосредоточенную обмотку ферромагнитного плоского стержня с диамагнитны- ми втулками на койцах, pотор имеет постоянный магнит в форме неполного цилиндра, снабженного кольцевыми полюсными наконечниками, имеющими отверстия, внутренний диаметр которых превышает диаметр диамагнитных втулок стержня, а подвеска выполнена в виде шарнирно установленного на корпусе подпружиненного качающе10 гося коромысла, в середине которого укреплен стержень статора, ротор связан со статором посредством коленчатой оси с подпятниками.

На коромысле и на корпусе могут быть размещены постоянные магниты, обращенные одноименными полюсами друг к другу и образующие магнитный демпфер.

Качающееся коромысло может быть подпружинено посредством постоянных маг20 питов, установленных на коромысле и па корпусе, обращенных одноименными полюсами друг к др5"г .

На фиг. 1 изображен общий вид электрического генератора; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вариант выполнения электрического генератора; па фнг. 4 — то же, вид сверху; на фиг. 5— вариант выполнения электрического генераЗ0 "îðà с ротором на магнитной подушке; на

776486

35

55

65 ф кМ

3 фиг. 6 — коромысло, подпружиненное посредством постоянных магнитов;

Статор электрического генератора выполнен в виде магннтопроводящего плоского стержня 1 с диамагнитными втулками

2, плотно сидящими на стержне. На стержне 1 размещена сосредоточенная обмотка 3.

Ротор содержит постоянный магнит 4, имеющий форму неполного цилиндра. Магнит

4 жестко соединен, например приклеен, к кольцевым полюсным наконечникам 5, Качающееся коромысло 6 одним своим концом опирается на пружину 7, другим жестко прикреплено к корпусу 8 и имеет ось

9 качания. Подпятник 10 коромысла через коленчатую ось 11, упирающуюся в подпятник 12 ротора, соединяет коромысло с постоянным магнитом 4 ротора.

На коромысле 6 в месте крепленпч его к корпусу и пепосрсдственно па корпусе 8 установлены постоянные магниты (магнитные упоры), 13, обращенные одноименными полюсами друг к другу и образующие магнитный демпфер. крепление ротора относительно статора может быть выполнено, например, в форме стакана 14. В дно стакана вмонтирован подпятник 15, па который опирается один конец коленчатой осп 16, а другой ее конец входит" в подпятник 17 статора.

Боковые стенки стакана 14 жестко соединены с кольцевыми полюсными наконечниками 5 ротора. Для создания магнитной подушки к коромыслу 6 может быть прикреплен магнит 18. Одноименные полюса этого магнита и магнита 4 должны быть направлены навстречу друг другу.

Пружина 7 может быть заменена парой разгрузочных магнитов 19 один из которых прикреплен к корпусу 8 устройства, другой — к концу коромысла 6.

Работает устройство следующим образом.

При движении тела человека плоский стержень 1 статора наклоняется вместе с корпусом генератора 8, что вызывает благодаря дебалансу ротора вращение магнита 4 на коленчатой оси 11 относительно стержня 1 статора. Вращение магнита 4 сопровождается как бы планетарным обкатыванием втулок 2 статора по внутренней поверхности полюсных наконечников 5.

При этом меняется воздушный зазор между стержнем 1 статора и полюсными наконечниками 5, вызывая изменением магнитного потока возбуждения магнита 4. Благодаря этому в обмотке 3 наводится ЭДС, вызывающая импульс электрического тока в ее витках. Полученный импульс тока чеpåç выпрямительные мостики подзаряжает аккумуляторы, необходимые для питания

Имплантированных электронных аппаратов.

Предлагаемая конструкция электрического генератора позволяет повысить чувствительность устройства к малейшим двн4 жениям человека при генерировании электрического тока за счет более выраженного дебалапса ротора, создаваемого магнитом ротора, выполненного в форме неполного цилиндра.

Наличие ограничительных магнитных упоров исключает толчки, которые мог бы почувствовать человек при качании скобы.

Предложенный генератор, благодаря внесенным конструктивным изменениям, при работе, например, в кардиостимуляторах улавливает самые незначительные перемещения тела человека и преобразует пх в энергию для питания имплантированного аппарата (кардиостимулятора). Применение такого типа генераторов сделает надежной работу приборов малой и средней мощности (до 80 мВт), таких. как электрические стимуляторы, электромеханические протезы и так далее. Вопрос о повышении срока службы имплантируемых приборов черезвычайно важен с медицинской точки зрения, так как по имеющимся литературным данным, число импланитируемых в настоящее время аппаратов составляет приблизительно до 100.000 в год.

Внедрение электрического генератора в практику здравоохранения благодаря его простой конструкции и более длительному сроку действия позволяет значительно сократить число повторных имплантацнй электронных аппаратов, питаемых генераторами предлагаемой конструкции.

Формула изобретения

1. Электрический генератор, использующий энергию колебательного движения, например движения тела человека, содержащий корпус и размещенные в нем статор, ротор и подвеску, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствптельности к любым движениям человека и уменьшения веса, статор выполнен в виде несущего сосредоточе1шую обмотку ферромапштного плоского стержня с диамагнитными втулками на концах, ротор имеет постоянный магнит в форме неполного цилиндра, снабженного кольцевыми полюсными наконечниками, имеющими отверстия, внутренний диаметр которых превышает диаметр диамагнитных втулок стержня, а подвеска выполнена в виде шарнирно установленного на корпусе подпружиненного качающегося коромысла, в середине которого укреплен стержень статора, ротор связан со статором посредством коленчатой оси с подпятникамп.

2. Генератор по и. 1, отлича ющи йся тем, что на коромысле и на корпусе размещены постоянные магниты, обращенные одноименными полюсами друг к другу и ооразующие магнитный демпфер.

3. Генератор по пп. 1 и 2, отл ича юшийся тем, что качающееся коромысло

776486 подпружинено посредством постоянных магнитов, установленных на коромысле и на корпусе, обращенных одноименными полюсами друг к другу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

X 586528, Н 02 E(35/00, 1976.

776486

Составитель Ф. Подольская

Тскрсд А Камышникова Корректор H. Федорова

Редактор П. Горькова

Изд. ¹ 161 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного когяптета СССР по делам изобретений п открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Заказ 4117

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкогиа