×
20.12.2015
216.013.9968

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПЕРЕМЕННОЙ ЭДС ПРИ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОМ ДВИЖЕНИИ

Вид РИД

Изобретение

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.

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 171-180 из 281.
04.04.2018
№218.016.351d

Устройство преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию. Устройство для преобразования энергии движения водной среды 1 в электрическую энергию содержит опору 2, герметизированное гибкое полотнище...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645842
Дата охранного документа: 28.02.2018
04.04.2018
№218.016.3578

Способ определения уровня жидкости в емкости

Изобретение может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости, независимо от электрофизических параметров жидкости. Техническим результатом является повышение точности измерений. В способе определения уровня жидкости в емкости, при котором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645836
Дата охранного документа: 28.02.2018
10.05.2018
№218.016.3976

Устройство для измерения толщины покрытий

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Техническим результатом является повышение точности измерения толщины покрытий. Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения толщины покрытий, содержащее чувствительный элемент в виде трансформатора с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647180
Дата охранного документа: 14.03.2018
10.05.2018
№218.016.3995

Способ измерения положения границы раздела двух сред в емкости

Изобретение может быть использовано для высокоточного определения положения границы раздела двух сред, находящихся в емкости, в частности двух несмешивающихся жидкостей с разной плотностью. Техническим результатом является повышение точности измерений. В емкости со средами размещают вертикально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647182
Дата охранного документа: 14.03.2018
10.05.2018
№218.016.39f9

Способ измерения положения границ раздела между компонентами трехкомпонентной среды в емкости

Изобретение может быть использовано для определения границ раздела в трехкомпонентной среде, в частности воздуха и двух жидкостей с разной плотностью. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способа. В способе измерения, при котором в емкости со средой размещают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647186
Дата охранного документа: 14.03.2018
10.05.2018
№218.016.3a23

Устройство для идентификации стадии жизненного цикла тематики научных лабораторий

Изобретение относится к устройству для идентификации стадий жизненного цикла тематики научных лабораторий. Технический результат заключается в автоматизации определения конкретной стадии жизненного цикла исследований. Устройство содержит с первого по десятый входные регистры, с первого по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002647644
Дата охранного документа: 16.03.2018
10.05.2018
№218.016.432a

Бесконтактный радиоволновый уровнемер

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости в емкости. Технический результат - повышение точности измерения в предлагаемом уровнемере - достигается тем, что он содержит последовательно соединенные модулятор, генератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649665
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.4378

Способ измерения уровня и проводимости электропроводящей среды и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к электрическим методам измерения и предназначены для определения уровня и проводимости электропроводящей жидкости в резервуарах в условиях неконтролируемого изменения ее проводимости. Предлагаемый способ измерения и устройство для его осуществления позволяют исключить эту...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649672
Дата охранного документа: 04.04.2018
10.05.2018
№218.016.470b

Способ измерения внутреннего диаметра металлической трубы

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения внутреннего диаметра металлических труб как готовых изделий, так и при их производстве, в том числе при их производстве, например, по методу центробежного литья на металлургических,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650605
Дата охранного документа: 16.04.2018
10.05.2018
№218.016.4741

Бесконтактный радиоволновый способ измерения уровня жидкости в емкости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости в емкости. Технический результат - повышение точности в предлагаемом способе измерения уровня жидкости в емкости достигается тем, что в сторону поверхности жидкости по нормали к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650611
Дата охранного документа: 16.04.2018
Показаны записи 171-180 из 202.
04.04.2018
№218.016.351d

Устройство преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для преобразования механической энергии движения водной среды в электрическую энергию. Устройство для преобразования энергии движения водной среды 1 в электрическую энергию содержит опору 2, герметизированное гибкое полотнище...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645842
Дата охранного документа: 28.02.2018
04.04.2018
№218.016.3578

Способ определения уровня жидкости в емкости

Изобретение может быть использовано для высокоточного определения уровня жидкости, находящейся в какой-либо емкости, независимо от электрофизических параметров жидкости. Техническим результатом является повышение точности измерений. В способе определения уровня жидкости в емкости, при котором,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645836
Дата охранного документа: 28.02.2018
29.05.2018
№218.016.5686

Способ искусственной перекачки физиологической жидкости

Изобретение относится к кардиологии и может быть использовано для перекачивания крови. Способ осуществляется с помощью насоса, в котором используют волнообразное движение текучей среды в замкнутом объеме, создаваемое сжатием и растяжением пьезоэлементов путем подачи переменного трехфазного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654618
Дата охранного документа: 21.05.2018
11.06.2018
№218.016.60eb

Способ внутрипластового горения

Изобретение относится к способу извлечения смеси тяжелых углеводородов из подземного пласта путем внутрипластового горения. Способ внутрипластового горения заключается в том, что в нефтяном пласте выполняют ряд вертикальных нагнетательных скважин, достигающих пластового резервуара, выполняют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657036
Дата охранного документа: 08.06.2018
10.08.2018
№218.016.7af9

Устройство для ударного воздействия на призабойную зону

Изобретение относится к средствам генерирования сейсмической энергии, например упругих колебаний в нефтеносных пластах, в частности к средствам ударного воздействия на призабойную зону скважин и нефтенасыщенные пласты при добыче углеводородов, например нефти. Устройство для ударного воздействия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663766
Дата охранного документа: 09.08.2018
10.08.2018
№218.016.7b22

Способ ударного воздействия на призабойную зону

Изобретение относится к средствам генерирования сейсмической энергии, например упругих колебаний в нефтеносных пластах, в частности к средствам ударного воздействия на призабойную зону скважин и нефтенасыщенные пласты при добыче углеводородов. Способ ударного воздействия на призабойную зону...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663770
Дата охранного документа: 09.08.2018
19.10.2018
№218.016.934b

Устройство для полива плантаций растений в закрытых помещениях

Изобретение относится к области полива растений в закрытом грунте и может быть использовано для полива комнатных растений. Устройство для полива плантаций растений в закрытых помещениях содержит горшок с землей и посаженным в нее растением, накопительно-расходную емкость, подводящую трубку и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670067
Дата охранного документа: 17.10.2018
01.11.2018
№218.016.97b6

Способ автоматического полива растительных плантаций

Изобретение относится к области полива растений в закрытом грунте и может быть использовано для полива комнатных растений. При осуществлении способа автоматического полива предварительно накапливают воду в емкости. Устанавливают горшок с растением на плечо рычага. На другом плече рычага...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671109
Дата охранного документа: 29.10.2018
23.02.2019
№219.016.c79f

Способ преобразования атмосферного электричества в электрическую энергию

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для преобразования природных источников электричества. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата по мере накопления электричества до определенной величины его с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366121
Дата охранного документа: 27.08.2009
08.03.2019
№219.016.d4a8

Зеркально-линзовый телескоп

Телескоп содержит вогнутое главное зеркало в виде симметричной части параболического цилиндра, размещенного в параболические направляющие, расположенные вдоль кромок упомянутого цилиндра. Направляющие заключены в жесткий каркас, выполненный из ребер, соединяющих края направляющих и сочлененных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002390809
Дата охранного документа: 27.05.2010
+ добавить свой РИД