×
10.09.2014
216.012.f299

ПЕРЕНОСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к энергетике. Переносная электрическая установка содержит тепловой двигатель и электрический генератор, установленные в корпусе. Соединенные между собой штоком рабочий поршень и вспомогательный поршень образуют в корпусе рабочую камеру теплового двигателя и вспомогательную камеру. Сердечники обмотки статора выполнены кольцевыми двутаврового сечения, кольцевые магниты охватывают шток и расположены по обеим сторонам сердечников. При движении штока с поршнем кольцевые магниты генерируют переменный электрический ток в обмотке статора. Сжатый вспомогательным поршнем во вспомогательной камере воздух может использоваться для привода пневмоинструмента. Изобретение позволяет повысить надежность работы портативной электрической установки, электрического генератора и упростить конструкцию теплового двигателя. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к переносным электрическим установкам, использующим тепловые двигатели для привода электрических генераторов, а также для производства сжатого воздуха.

Известна электрическая установка [1], в которой для возбуждения ЭДС в силовых обмотках статора генератора переменного тока якорь совершает вращательное движение, а в качестве привода используют двигатель внутреннего сгорания [2]. Недостатком такой конструкции является сложность преобразования с помощью кривошипно-шатунного механизма возвратно-поступательного движения поршней двигателя во вращательное движение коленчатого вала, соединенного с якорем генератора.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является портативная электрическая установка, в которой ЭДС вырабатывается за счет поступательного движения штока поршня, содержащая корпус, тепловой двигатель с поршнями, соединенными между собой штоком и размещенными в рабочих камерах [3]. Установка содержит электрический генератор с обмотками статора. Подвижная часть генератора имеет магниты. Емкости с топливом сообщены с зарядными устройствами рабочих камер двигателя. Тепловой двигатель, генератор и емкости с топливом установлены в корпусе. Магниты выполнены кольцевыми, закреплены на штоке и обращены друг к другу разноименными полюсами. Установка снабжена ручками для переноса.

Недостатками портативной электрической установки являются низкая надежность работы в связи со сложностью конструкции подвижного штока поршня с закрепленными на нем кольцевыми магнитами, а также сложность конструкции теплового двигателя с двумя камерами сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности работы портативной электрической установки, электрического генератора и упрощение конструкции теплового двигателя.

Указанная цель достигается тем, что переносная электрическая установка (ПЭУ) содержит тепловой двигатель с двумя поршнями, размещенными в камерах и соединенными между собой штоком, и электрический генератор с неподвижными обмотками статора, подвижной частью генератора в виде штока, кольцевые магниты, обращенные друг к другу разными полюсами, емкости с топливом, сообщенную с зарядным устройством двигателя, причем двигатель и генератор установлены в корпусе. При этом одна из камер является рабочей камерой теплового двигателя, а вторая - вспомогательной. Корпус разделен уплотнительной диафрагмой. Подвижная часть генератора выполнена в виде штока из магнитного материала, сердечники обмотки выполнены кольцевыми двутаврового сечения, кольцевые магниты охватывают шток поршня и расположены по обеим сторонам сердечников, а на штоке поршня прорезаны кольцевые канавки, заполненные немагнитным материалом.

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

ПЭУ характеризуется тем, что длина прорезей двутавровых сердечников обмотки равна длине канавок штока поршня и толщине кольцевых магнитов, а толщина полок сердечников обмотки выполняется равной толщине выступов штока поршня.

ПЭУ характеризуется также тем, что прорези кольцевых сердечников обмотки у штока поршня заполнены немагнитным материалом.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемой переносной электрической установки. Переносная электрическая установка содержит корпус 1, тепловой двигатель с рабочим 2 и вспомогательным 3 поршнями, размещенными соответственно в рабочей 4 и вспомогательной 5 камерах. Поршни 2 и 3 соединены между собой штоком 6, проходящим через электрический генератор с обмотками 7 статора. Емкость с топливом 8 сообщена с зарядным устройством рабочей камеры 4. Тепловой двигатель, генератор и емкость с топливом 8 установлены в корпусе 1. При этом корпус 1 разделен уплотнительной диафрагмой 9, имеет впускной 10, перепускной 11 и выпускной 12 патрубки, а также предохранительную пружину 13. Установка снабжена ручками 18 для переноса.

Обмотки 7 состоят из кольцевых сердечников 14 (фиг.2) двутаврового сечения. Кольцевые магниты 75, обращенные друг к другу разноименными полюсами, охватывают шток 6 рабочего поршня 2 и расположены по обеим сторонам кольцевых сердечников 14 вдоль штока 6. На штоке 6 выполнены кольцевые канавки 16, заполненные немагнитным материалом, например сплавом на основе алюминия. Прорези кольцевых сердечников 14 у штока 6 имеют кольцевые вставки 17, выполненные из немагнитного материала.

Кольцевые сердечники 14 имеют прорези длиной «h» и полки толщиной «k». Длина кольцевых канавок 16 штока 6 составляет величину «H». Толщина выступов штока 6 равна «m». Толщина кольцевых магнитов 15 составляет величину «c». Длина прорезей «h» кольцевых сердечников 14 равна длине канавок «H» штока 6 и толщине «c» кольцевых магнитов 15, а толщина полок «k» кольцевых сердечников 14 равна толщине выступов «m» штока 6.

Переносная электрическая установка работает следующим образом.

Топливо из емкости 8 подается в зарядное устройство впускного патрубка 10 и обеспечивает работу теплового двигателя по схеме газообмена с кривошипно-камерной продувкой.

При положении рабочего поршня 2 у верхней мертвой точки (ВМТ) в рабочей камере 4 происходит воспламенение рабочей смеси. Рабочий поршень 2 вместе со штоком 6 и вспомогательным поршнем 3 начинает перемещаться к нижней мертвой точке (НМТ). Рабочий поршень 2 открывает выпускной патрубок 12, через который отработавшие газы выходят из рабочей камеры 4 в атмосферу. При дальнейшем движении к НМТ рабочий поршень 2 вытесняет рабочую смесь из подпоршневой полости через перепускной патрубок 11 в рабочую камеру 4. Происходит удаление остатков отработавших газов и продувка рабочей камеры 4. На всем протяжении перемещения рабочего поршня 2 со штоком 6 от ВМТ к НМТ (фиг.1) магнитные потоки кольцевых магнитов 15 генерируют ЭДС в обмотках 7 кольцевых сердечников 14, снимаемую с электрических разъемов. Генерирование ЭДС происходит в тот промежуток времени, когда выступы «m» штока 6 находятся вблизи полок «k» кольцевых сердечников 14 (на фиг.2 магнитные силовые линии показаны пунктиром). Кинетическая энергия движения рабочего поршня 2 со штоком 6 и вспомогательным поршнем 3 превращается в потенциальную энергию сжатого воздуха во вспомогательной камере 5. После прохождения НМТ потенциальная энергия сжатого воздуха во вспомогательной камере 5 перемещает рабочий поршень 2 вместе со штоком 6 и вспомогательным поршнем 3 по направлению к ВМТ. При движении рабочего поршня 2 от НМТ через впускной патрубок 10 в подпоршневую полость рабочего поршня 2 поступает свежий заряд. После перекрытия рабочим поршнем 2 выпускного патрубка 12 происходит сжатие рабочей смеси в рабочей камере 4. На всем протяжении перемещения рабочего поршня 2 со штоком 6 от НМТ к ВМТ магнитные потоки кольцевых магнитов 15 вновь генерируют ЭДС в обмотках 7 кольцевых сердечников 14. Далее цикл повторяется.

Во избежание соударения рабочего поршня 2 с корпусом 1 во вспомогательной камере 5 установлена предохранительная пружина 13. Уплотнительная диафрагма 9 изолирует рабочую 4 и вспомогательную камеру 5.

В качестве материала кольцевых магнитов 15 может использоваться сплав неодим-железо-бор, обладающий высокими магнитными свойствами.

Для повышения надежности обмотки 7 прорези кольцевых сердечников 14 штока 6 имеют кольцевые вставки 17, выполненные из немагнитного материала, например, из алюминиевого сплава.

Сжатый вспомогательным поршнем 3 во вспомогательной камере 5 воздух может использоваться для привода пневмоинструмента, подкачки шин автотранспорта, наполнения баллонов сжатого воздуха.

Запуск теплового двигателя может быть осуществлен подачей электрического тока к разъемам обмотки 7.

Использование предлагаемого технического решения способствует повышению надежности работы портативной электрической установки, электрического генератора и упрощает конструкцию теплового двигателя.

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. Концепции конструирования, анализ международного опыта: Учеб. пособие / Г.А. Конкс, В.А. Лашко. М.: Машиностроение, 2005. 512 с.

3. Портативная электрическая установка. Патент РФ на полезную модель №105678; опубл. 20.06.2011 г., бюл. №17. F02B 63/04.


ПЕРЕНОСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
ПЕРЕНОСНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 46 items.
20.11.2013
№216.012.82c0

Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором

Изобретение относится к машиностроению, повышает надежность пуска двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором. Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором имеет лепестковый клапан, закрывающий в период пуска и прогрева холодного двигателя сопло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499148
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.01.2014
№216.012.94fa

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение пусковых качеств двигателя внутреннего сгорания путем разъединения основного и дополнительного цилиндров в период пуска и прогрева двигателя. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503832
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.09.2014
№216.012.f297

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности пуска двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит цилиндр с поршнем, впускной клапан и два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527925
Дата охранного документа: 10.09.2014
20.09.2014
№216.012.f4b8

Портативная электрическая установка

Изобретение относится к портативным электрическим установкам, использующим тепловые двигатели для привода генераторов. Портативная электрическая установка содержит тепловой двигатель и электрический генератор, установленные в корпусе. Соединенные между собой штоком 4 с кольцевыми канавками 10...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528481
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.11.2014
№216.013.0426

Толкатель клапана двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в клапанных механизмах двигателей внутреннего сгорания. Толкатель клапана двигателя внутреннего сгорания состоит из корпуса (1) с цилиндрической направляющей поверхностью, износостойкой наплавки (2), расположенной в основании корпуса (1), и колпачка (3),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532460
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.02.2015
№216.013.21e5

Рубашка гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Рубашка гильзы (1) цилиндра двигателя внутреннего сгорания жидкостного охлаждения содержит кольцевую полость (2) между наружной поверхностью гильзы (1) и стенками (3) блока цилиндров, по которой циркулирует охлаждающая жидкость. В полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540130
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.2300

Преобразователь вибраций в элетрическое напряжение

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,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540413
Дата охранного документа: 10.02.2015
10.02.2015
№216.013.240d

Привод конвейера

Привод конвейера включает приводной барабан (1), или приводную звездочку, или приводной шкив, муфты (2, 4), редуктор (3), тормоз (6), электродвигатель (5), подключенный к электросети (7), блок управления (8). Дополнительно привод содержит автономный источник энергии, например суперконденсатор,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540682
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.04.2015
№216.013.450a

Способ управления нелинейной динамикой преобразователей постоянного напряжения

Изобретение относится к цифровым системам управления преобразователями постоянного напряжения с функцией стабилизации выходного напряжения. Технический результат - обеспечение работы системы в проектном режиме. Технический результат достигается тем, что в стандартный метод линеаризации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549172
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.45d6

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, нагнетательную камеру переменного объема, ограниченную днищем поршня и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549382
Дата охранного документа: 27.04.2015
Showing 1-10 of 68 items.
20.05.2013
№216.012.40fd

Металлокерамический фрикционный сплав

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к порошковым фрикционным сплавам на основе железа, и может быть использовано в узлах трения фрикционных муфт сцепления быстродействующих электроприводов для механизированных сортировочных горок железных дорог. Порошковый фрикционный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482207
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.08.2013
№216.012.5dc1

Автоматический переналаживаемый фрикционный клиноременный вариатор

Изобретение относится к механизмам передач с бесступенчатым изменением передаточного числа. Автоматический переналаживаемый фрикционный клиноременный вариатор содержит ведущий и ведомый валы, установленные на них раздвижные шкивы, клиновой ремень, охватывающий шкивы. На фланцах ведущего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489622
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5deb

Кожухотрубный теплообменник

Изобретение относится к теплообменной технике. Кожухотрубный теплообменник содержит пучок труб переменного сечения с чередующимися соосными одинаковыми по длине цилиндрическими участками двух разных диаметров и соединяющими их диффузорными и конфузорными коническими участками с оптимальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489664
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.10.2013
№216.012.76e8

Стенд для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано для моделирования динамических процессов в тяговом приводе локомотива с электропередачей. Стенд содержит дизель-генераторную установку, регулируемую дистанционно от контроллера машиниста и соединенную через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496100
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.775c

Линейный генератор возвратно-поступательного движения

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496216
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.11.2013
№216.012.82c0

Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором

Изобретение относится к машиностроению, повышает надежность пуска двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором. Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воздушным аккумулятором имеет лепестковый клапан, закрывающий в период пуска и прогрева холодного двигателя сопло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499148
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9147

Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к автоматическим системам регулирования частоты вращения валов тепловых машин с двигателями внутреннего сгорания. Технический результат заключается в высоких показателях качества системы регулирования при всех режимах работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502884
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.94fa

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение пусковых качеств двигателя внутреннего сгорания путем разъединения основного и дополнительного цилиндров в период пуска и прогрева двигателя. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503832
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.9504

Поршень двигателя внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Поршень (1) двигателя внутреннего сгорания содержит полость (4) охлаждения, ограниченную днищем (5) поршня и перегородкой, (6) отделяющей полость от картера двигателя, и имеет подводящий, отводящий, а также дополнительный отводящий каналы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503842
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.9843

Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Автоматическая самонастраивающаяся микропроцессорная система регулирования частоты вращения вала тепловой машины содержит тепловую машину (1) (объект регулирования) с агрегатом нагрузки, топливную аппаратуру с приводом - исполнительным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504678
Дата охранного документа: 20.01.2014
+ добавить свой РИД