генератор возвратно-поступательного движения
Классы МПК: | H02K35/02 с подвижным магнитом и неподвижной системой катушек |
Автор(ы): | Хайруллин Ирек Ханифович (RU), Исмагилов Флюр Рашитович (RU), Бабикова Наталья Львовна (RU), Макеев Вячеслав Васильевич (RU), Чигвинцев Вадим Алексеевич (RU), Порошин Юрий Георгиевич (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-03-30 публикация патента:
10.08.2007 |
Использование: изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным генераторам, служащим автономными источниками питания микроэлектронных схем автономных объектов. Технический результат состоит в увеличении прочности конструкции и уменьшении массогабаритных показателей. Генератор содержит цилиндрический корпус, изготовленный из ферромагнитного материала, герметизированный с обеих сторон заглушками, выполненными из немагнитного материала, в корпус вставлен тонкостенный ферромагнитный анизотропный каркас с размещенными на нем обмотками, соединенными последовательно-согласно и зафиксированными немагнитными кольцами. Магнитная система состоит из постоянного магнита и полюсных наконечников, изготовленных из ферромагнитного материала. Причем b п/ =0,5÷0,6, где bп - ширина полюсного наконечника, - ширина обмотки. 1 ил.
Формула изобретения
Генератор возвратно-поступательного движения, содержащий цилиндрический корпус, обмотки и магнитную систему, отличающийся тем, что в цилиндрический корпус, изготовленный из ферромагнитного материала, герметизированный с обеих сторон заглушками, выполненными из немагнитного материала вставлен тонкостенный ферромагнитный анизотропный каркас с размещенными на нем обмотками, соединенными последовательно-согласно и зафиксированными немагнитными кольцами, а магнитная система состоит из постоянного магнита и полюсных наконечников, изготовленных из ферромагнитного материала, причем
bп / =0,5÷0,6,
где bп - ширина полюсного наконечника,
- ширина обмотки.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным генераторам, которые служат автономными источниками питания микроэлектронных схем автономных объектов.
Известны электрические машины возвратно-поступательного движения, работающие в генераторном режиме, содержащие магнитопроводы с обмоткой, закрепленные неподвижно, и постоянные магниты, приведенные в возвратно-поступательное движение посторонним источником энергии (Хитерер М.Я., Овчинников И.Е. Синхронные электрические машины возвратно-поступательного движения, СПб.: Корона принт, 2004. - 368 с.).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является линейный генератор, содержащий немагнитный цилиндрический корпус, на наружной поверхности которого расположена обмотка, и магнитную систему, выполненную в виде трех последовательно установленных вдоль оси генератора аксиально-намагниченных цилиндрических магнитов: двух неподвижных и одного подвижного, размещенного между неподвижными магнитами и обращенного к ним одноименными полюсами. (Патент РФ №2020699, Линейный генератор, МПК Н02К 35/02, 30.09.1994, Круглова Г.Г., Кудрявцева Е.А., Сулин Г.А.)
Прототип обладает таким недостатком, как невысокая прочность и повышенные массогабаритные показатели при данном конструктивном решении магнитной системы.
Задачей изобретения является увеличение прочности конструкции и уменьшение массогабаритных показателей генератора за счет изменения параметров конструкции магнитной системы генератора, обеспечивающих работу генератора без дополнительных механических пружин.
Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый генератор возвратно-поступательного движения содержит цилиндрический корпус, обмотки и магнитную систему, и в отличие от прототипа, в цилиндрический корпус, изготовленный из ферромагнитного материала, герметизированный с обеих сторон заглушками, выполненными из немагнитного материала, вставлен тонкостенный ферромагнитный анизотропный каркас с размещенными на нем обмотками, соединенными последовательно-согласно и зафиксированными немагнитными кольцами, а магнитная система состоит из постоянного магнита и полюсных наконечников, изготовленных из ферромагнитного материала, причем
bп/ =0,5÷0,6,
где bп - ширина полюсного наконечника,
- ширина обмотки.
Данное соотношение обеспечивает работу генератора без дополнительных механических пружин за счет магнитной силы, возникающей при заданном соотношении b п/ =0,5÷0,6.
Существо изобретения поясняется чертежом, на котором представлен генератор, продольный разрез.
Предлагаемый генератор возвратно-поступательного движения содержит ферромагнитный цилиндрический корпус 1, герметизированный с обеих сторон заглушками 2, выполненными из немагнитного материала, в который вставлен тонкостенный ферромагнитный анизотропный каркас 3 с размещенными на нем обмотками 4, соединенными последовательно-согласно и зафиксированными немагнитными кольцами 5, магнитную систему, состоящую из постоянного магнита 6 и полюсных наконечников 7, изготовленных из ферромагнитного материала, причем
bп/ =0,5÷0,6
где bп - ширина полюсного наконечника,
- ширина обмотки.
Устройство работает следующим образом.
При возвратно-поступательном движении магнитной системы создается ЭДС, величина которой зависит от скорости движения и при последовательно-согласном соединении обмоток 4 суммируется. Выводы от обмоток 4 через выпрямитель (на чертеже не показан) подключены к зарядному конденсатору (на чертеже не показан), с которого снимается напряжение для питания электрической схемы. Каркас 3 изготовлен из ферромагнитного анизотропного материала и служит для усиления магнитного потока (Rмагн по пути движения магнитной системы) и выполнения минимального воздушного зазора. Торможение магнитной системы обусловлено магнитной силой, возникающей при заданном соотношением b п/ =0,5÷0,6, и дополняется герметизацией корпуса 1, т.е. при движении магнита 6 газ (например, воздух) сжимается в замкнутой полости и срабатывает дополнительная пневматическая пружина.
Совокупность признаков заявленного технического решения позволяет уменьшить массогабаритные показатели и увеличить прочность генератора за счет заданного соотношения bп/ =0,5÷0,6, свойств и геометрии магнитной системы, тонкостенного анизотропного каркаса и герметизации ферромагнитного цилиндрического корпуса немагнитными заглушками.
Класс H02K35/02 с подвижным магнитом и неподвижной системой катушек
линейный генератор - патент 2517712 (27.05.2014) | |
инерционный магнитоэлектрический генератор - патент 2515940 (20.05.2014) | |
обратимая электрическая машина возвратно-поступательного движения - патент 2494521 (27.09.2013) | |
устройство, использующее энергию морских волн - патент 2478828 (10.04.2013) | |
блок энергетический для электромобилей - патент 2462373 (27.09.2012) | |
линейный генератор - патент 2453970 (20.06.2012) | |
взрывной магнитный генератор - патент 2450241 (10.05.2012) | |
генератор - патент 2402142 (20.10.2010) | |
электрогенератор питания скважинного прибора - патент 2401498 (10.10.2010) | |
генератор питания забойной телеметрической системы - патент 2400906 (27.09.2010) |