×
20.12.2015
216.013.9968

СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике, к получению электрической энергии при колебании различных механических устройств и может быть использовано, в частности, для генерирования переменного тока при колебании некоторых узлов транспортных средств. Технический результат состоит в получении энергии при колебании конструктивных элементов, расположенных в одном устройстве, вне зависимости от других его частей. На обмотку возбуждения 6 подается электропитание, в результате чего создается замкнутое магнитное поле, стремящееся сжать секции 2 и 3 между собой, чему способствует пружина сжатия 17. При нажатии на толкатель 18 силой F последний входит в зазор 14 и раздвигает плечи рычагов 8 и 9, преодолевая силу пружины 17 и силу магнитного взаимодействия между секциями 2 и 3. В момент размыкания магнитной цепи возникает электродвижущая сила ЭДС в обмотке якоря, которую можно вычислить по формуле. При наличии минимального зазора 5 даже при небольшом его изменении происходит резкое изменение потока и, следовательно, ЭДС. 5 ил.
Основные результаты: Способ генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств, в котором формируют магнитную цепь, возбуждают в ней магнитное поле и механически воздействуют на нее, отличающийся тем, что магнитную цепь выполняют замкнутой, состоящей из двух секций, разделенных минимальным двойным зазором, упомянутые секции располагают в виде внутренних накладок на плечах рычагов второго рода, между которыми установлена пружина сжатия, обеспечивающая самовозврат магнитной системы в исходное состояние, между рычагами вводят конусный толкатель, размыкающий магнитные накладки, на толкатель воздействуют знакопеременной внешней силой.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам получения электрической энергии при колебании различных механических устройств и может быть использовано, в частности, для генерирования переменного тока при колебании некоторых узлов транспортных средств.

Известен способ получения электрической энергии при колебании механических устройств, заключающийся в том, что формируют замкнутую магнитную цепь, состоящую из двух участков, первый из которых совершает вертикальные колебания, а вторая часть располагается неподвижно между первой и второй частями магнитной цепи, выполняют зазоры, изменяющиеся при давлении на первую часть, и изменение магнитного поля в указанной замкнутой магнитной цепи используют для генерирования электромагнитной индукции. Способ описан в патенте RU 2444458 С1 (10.03.2012).

Недостаток известного способа заключается в том, что он имеет специфическое применение и предназначен исключительно для генерирования электрической энергии при колебаниях рельсов.

Более близким по технической сущности, по мнению авторов, и принятым за прототип является способ генерирования переменной ЭДС, при колебаниях механических элементов, описанный в патенте RU 2468491 С1 (27.11.2012).

Известный способ предназначен для получения электрической энергии при механическом колебании различных элементов относительно друг друга и заключается в том, что для генерирования переменной ЭДС формируют подвижную замкнутую магнитную цепь с зазором между полюсами и механически воздействуют знакопеременной силой на указанные полюса.

Достоинство способа состоит в том, что он является, по существу, универсальным и может быть использован для получения электрической энергии для различных систем, состоящих из двух колеблющихся между собой элементов.

Его недостаток заключается в том, что для его применения необходимо наличие колеблющихся, независимо друг от друга, различных конструктивных элементов, преимущественно транспортных средств.

Задачей данного изобретения является создание способа, обеспечивающего получение полезной энергии при колебании конструктивных элементов, расположенных в одном устройстве, вне зависимости от других его частей.

Техническим результатом является повышение КПД, ЭДС и надежности преобразования колебаний механических звеньев в полезную энергию для устройств, выполненных по данному способу.

Технический результат достигается за счет того, что в способе генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств, при котором формируют замкнутую магнитную цепь, возбуждают в ней магнитное поле и механически воздействуют на нее, согласно изобретению формируют замкнутую магнитную цепь с минимальным (нулевым) зазором в начальном положении между подвижными полюсами, обеспечивают самовозврат магнитной системы в начальное положение и механически воздействуя знакопеременной силой на указанные полюса, получают электромагнитную индукцию.

Формирование замкнутой магнитной цепи с минимальным зазором в начальном положении между подвижными полюсами, с самовозвратом магнитной системы в начальное положение и механическое воздействие знакопеременной силой на указанные полюса позволяют получить максимальную величину электромагнитной индукции, поскольку при даже небольших изменениях величины зазора от его нулевого значения обеспечивается резкое изменение магнитного потока.

Способ генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств иллюстрируется пятью фигурами.

На фиг.1 изображена замкнутая магнитная цепь устройства, выполненная по данному способу.

На фиг.2 представлена механическая схема воздействия на магнитные полюса.

Фиг.3 демонстрирует состояние магнитной системы при механическом воздействии на нее.

На фиг.4 показана зависимость магнитного потока «ф» от зазора (δ)-ф=f(δ)).

На фиг.5 имеется принципиальная электрическая схема.

Система, иллюстрирующая предлагаемый способ генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств, устроена следующим образом. Магнитопровод 1 (фиг.1) электромагнитного генератора выполнен из двух секций 2, 3, формирующих замкнутую магнитную цепь, разделенную минимальным (нулевым) двойным зазором «δ» 4 и 5. Эти внутренние накладки выполнены из магнитопроводящего материала. Магнитопровод должен быть предварительно намагничен и содержать остаточный магнитны поток. На секциях магнитопровода 1 размещены две обмотки 6 и 7. Одна из них - обмотка 6 является обмоткой возбуждения, вторая обмотка 7 выполняет функции обмотки якоря. Каждая секция закреплена на плечах рычагов 8 и 9 второго рода, с осями 10 и 11 соответственно, допускающих поворот в вертикальной плоскости. На плечах рычагов между осями 10 и 11 и секциями магнитопроводов 2 и 3 выполнены внутренние накладки 12 и 13, разделенные зазором 14. В свою очередь, внешние поверхности секций магнитопровода снабжены жесткими накладками 15 и 16, между которыми установлена пружина сжатия 17, обеспечивающая самовозврат магнитной системы в исходное состояние и стремящаяся сомкнуть секции магнитопровода 1.

В зазор 14 между внутренними накладками 12 и 13 входит конусный толкатель 18 (фиг.1, 2), который выполняет задачу разомкнуть между собой магнитные накладки и создать зазор между ними. На толкатель 18 оказывает знакопеременное давление внешняя сила F.

Состояние магнитной системы при механическом воздействии на нее толкателя 18 резко меняется, что отражено на фиг.3, где все элементы системы обозначены аналогично фиг.1.

Зависимость магнитного потока «ф» от зазора (δ)-ф=f(δ)) представляет собой кривую 19 (фиг.4), напоминающую равнобочную гиперболу, вытянутую вдоль координатных осей «ф» и «δ», с той разницей, что, в отличие от идеальной, ветви, представленные на фиг.4, смыкаются с координатными осями в некоторой области.

Обмотка якоря 7 включена на вход двухполупериодного мостового выпрямителя 20 (фиг.5), от которого напряжение поступает во внешнюю сеть потребителю энергии. В свою очередь обмотка возбуждения 6 подключена параллельно на зажимы выпрямителя 20.

Система, иллюстрирующая предлагаемый способ генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств, действует следующим образом. На обмотку возбуждения 6 подается электропитание, в результате чего создается замкнутое магнитное поле «ф», стремящееся сжать секции 2 и 3 между собой, чему способствует пружина сжатия 17. При нажатии на толкатель 18 силой F последний входит в зазор 14 и раздвигает плечи рычагов 8 и 9, преодолевая силу пружины 17 и силу магнитного взаимодействия между секциями 2 и 3 (фиг.3). В момент размыкания магнитной цепи в обмотке якоря 7 возникает электродвижущая сила ЭДС «е», которую можно вычислить по формуле

е=w×(dф/dt), где w - число витков в обмотке якоря, dф/dt - изменение магнитного потока за определенный период времени. Определяющим фактором, влияющим на эффективность предлагаемого способа, является наличие минимального зазора δ. Фиг.4 демонстрирует связь между изменением зазора и магнитного потока. Для наглядности, график, приведенный на фиг.4, рассчитан для конкретной магнитной цепи с сечением S сердечника 2, 3, равным S=12×10-4 м2 (3,5 см2), с индукцией, равной 1,2 Тл. График показывает, что когда воздушный зазор минимален, то даже при небольшом его изменении происходит резкое изменение магнитного потока «ф» и, следовательно, ЭДС. Очевидно, что аналогичный, пропорциональный эффект будет иметь место и при других значениях сечения сердечника и индукции.

Полученное напряжение от обмотки якоря 7 поступает на вход двухполупериодного мостового выпрямителя 20 (фиг.5), от которого напряжение поступает во внешнюю сеть потребителю энергии. В свою очередь обмотка возбуждения 6 подключена параллельно на зажимы выпрямителя 20, таким образом обеспечивается самовобуждение системы.

Если зазор не превышает некоторого максимального значения, то наличие пружины 17 не обязательно.

За счет остаточного магнитного потока система может работать в автономном режиме, т.е. без начального тока возбуждения. В процессе работы при многократных циклах нажатия внешней силы на толкатель 18 идет процесс повышения магнитного потока самоподмагничивания.

В зависимости от технических требований расположение пружины 17, накладок 12 и 13 с зазором 14 может быть изменено. Например, пружина 17 может быть установлена на месте накладок 12 и 13, а накладки 12, 13 с зазором 14 и толкателем 18 могут располагаться на месте пружины 17.

Достоинством способа является возможность получать значительные ЭДС даже при относительно небольших колебаниях зазора,

Способ генерирования переменной ЭДС при колебании механических устройств, в котором формируют магнитную цепь, возбуждают в ней магнитное поле и механически воздействуют на нее, отличающийся тем, что магнитную цепь выполняют замкнутой, состоящей из двух секций, разделенных минимальным двойным зазором, упомянутые секции располагают в виде внутренних накладок на плечах рычагов второго рода, между которыми установлена пружина сжатия, обеспечивающая самовозврат магнитной системы в исходное состояние, между рычагами вводят конусный толкатель, размыкающий магнитные накладки, на толкатель воздействуют знакопеременной внешней силой.
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 281.
27.01.2013
№216.012.205c

Способ комплексного использования попутного нефтяного газа

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для утилизации попутного нефтяного газа. Способ осуществляют следующим образом. После запуска газовой турбины в турбину сжатия подают воздух и попутный нефтяной газ. Сжатые газ и воздух направляют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473785
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.215d

Способ получения электрической энергии от маломощных источников электропитания

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам получения электрической энергии от маломощных источников электропитания, например пьезоэлементов, вмонтированных в поверхность, по которой перемещаются подвижные объекты. Технический результат изобретения состоит в обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474042
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2013
№216.012.2f84

Прямоточный движитель для водного транспорта

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в качестве движителя для судов различного назначения. Прямоточный движитель для водного транспорта содержит трубопроводы и устройство, создающее струю воды за счет формирования в трубопроводе бегущих водяных волн. Трубопроводы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477699
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.05.2013
№216.012.44fe

Способ утилизации энергии сжатого газа

Способ предназначен для утилизации энергии, запасенной в сжатом газе, например в метане, в виде получения электрической энергии и холода за счет понижения начального давления газа, пропускаемого по магистрали газопровода. Способ предусматривает использование двух объемно-роторных лопастных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483239
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.10.2013
№216.012.7b1d

Устройство декодирования совместно хранимых границ при интервальных вычислениях

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах для осуществления вычислений в формате с плавающей запятой. Техническим результатом является увеличение точности запоминаемых результатов интервальных вычислений в формате с плавающей запятой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497179
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ec0

Струйный элемент

Изобретение относится к устройствам струйной автоматики (пневмоники) и может быть использовано в измерительных системах для измерения количества газа или жидкости. Струйный элемент содержит в плоской пластине крепежные узлы, в плоскости элемента проточную полость с каналами питания, слива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498121
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81a5

Головка фонтана

Предложена головка фонтана, которая содержит стол с размещенными на нем несущей конструкцией, в которой установлены микродвигатели, и наружным корпусом, имеющим внутренний корпус, в верхней части которого расположены разбрызгивающее устройство и шляпа. Разбрызгивающее устройство снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498865
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85bf

Струйное устройство

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в системах управления и контроля, а также для измерения расхода и количества газа или жидкости. Струйное устройство содержит набор струйных элементов в пакете с функциональными каналами, в том числе каналами питания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499917
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.892a

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500796
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.892b

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500797
Дата охранного документа: 10.12.2013
Показаны записи 1-10 из 202.
27.01.2013
№216.012.205c

Способ комплексного использования попутного нефтяного газа

Предлагаемое изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для утилизации попутного нефтяного газа. Способ осуществляют следующим образом. После запуска газовой турбины в турбину сжатия подают воздух и попутный нефтяной газ. Сжатые газ и воздух направляют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473785
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.01.2013
№216.012.215d

Способ получения электрической энергии от маломощных источников электропитания

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам получения электрической энергии от маломощных источников электропитания, например пьезоэлементов, вмонтированных в поверхность, по которой перемещаются подвижные объекты. Технический результат изобретения состоит в обеспечении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474042
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2013
№216.012.2f84

Прямоточный движитель для водного транспорта

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в качестве движителя для судов различного назначения. Прямоточный движитель для водного транспорта содержит трубопроводы и устройство, создающее струю воды за счет формирования в трубопроводе бегущих водяных волн. Трубопроводы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477699
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.05.2013
№216.012.44fe

Способ утилизации энергии сжатого газа

Способ предназначен для утилизации энергии, запасенной в сжатом газе, например в метане, в виде получения электрической энергии и холода за счет понижения начального давления газа, пропускаемого по магистрали газопровода. Способ предусматривает использование двух объемно-роторных лопастных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483239
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.10.2013
№216.012.7b1d

Устройство декодирования совместно хранимых границ при интервальных вычислениях

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах для осуществления вычислений в формате с плавающей запятой. Техническим результатом является увеличение точности запоминаемых результатов интервальных вычислений в формате с плавающей запятой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497179
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7ec0

Струйный элемент

Изобретение относится к устройствам струйной автоматики (пневмоники) и может быть использовано в измерительных системах для измерения количества газа или жидкости. Струйный элемент содержит в плоской пластине крепежные узлы, в плоскости элемента проточную полость с каналами питания, слива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498121
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81a5

Головка фонтана

Предложена головка фонтана, которая содержит стол с размещенными на нем несущей конструкцией, в которой установлены микродвигатели, и наружным корпусом, имеющим внутренний корпус, в верхней части которого расположены разбрызгивающее устройство и шляпа. Разбрызгивающее устройство снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498865
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.85bf

Струйное устройство

Изобретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в системах управления и контроля, а также для измерения расхода и количества газа или жидкости. Струйное устройство содержит набор струйных элементов в пакете с функциональными каналами, в том числе каналами питания,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499917
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.892a

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500796
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.892b

Способ регулирования распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано, в частности, при производстве шампанских вин. Регулирование распределения температуры в цилиндрическом резервуаре с виноматериалом, имеющем снаружи "рубашку" с циркулирующим в ней хладоносителем по замкнутому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500797
Дата охранного документа: 10.12.2013
+ добавить свой РИД