ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F02B63/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для выработки электроэнергии.

Известна система выработки электроэнергии, состоящая из двигателя и сопряженного с ним генератора, например автомобильная система.

Известная конструкция имеет недостатки: генератор представляет отдельный узел, требующий дополнительной механической передачи, занимает место в системе, тяжел, громоздок.

Известна также генераторная установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с картером и коленчатым валом, и генератор со статорной и роторной обмотками.

К недостаткам установки относятся ее большие массогабаритные показатели, что объясняется тем, что генератор выполнен в виде отдельного узла.

Целью изобретения является снижение массогабаритных показателей установки.

Цель достигается тем, что в генераторной установке, содержащей двигатель внутреннего сгорания с картером и коленчатым валом, установленным на опорах и имеющим противовесы, и генератор со статором и обмоткой ротора, концы которой подключены к скользящему контактному устройству, опоры коленчатого вала жестко прикреплены к картеру, выполненному из немагнитного материала, причем статор генератора выполнен в виде ярма с обмоткой, закрытого предохранительным кожухом и установленного с наружной стороны картера против опор коленчатого вала, коренные шейки которого выполнены из немагнитного материала, при этом обмотка ротора закреплена на противовесах, а контактное устройство размещено на коленчатом валу.

На фиг. 1 изображена установка при положении поршня двигателя в нижней мертвой точке; на фиг. 2 - то же, при положении поршня двигателя в верхней мертвой точке.

Генератор (фиг. 1) размещен внутри двигателя 1 внутреннего сгорания, состоящего из цилиндра 2, размещенного в нем поршня 3, шатуна 4, коленчатого вала 5 с противовесами 6, установленного на опорах 7, которые жестко закреплены в дне картера 8, который выполнен из немагнитного материала. Снаружи картер 8 снабжен ярмом 9 из магнитопроницаемого материала, на котором размещена катушка статора 10. Концы ярма 9 как бы являются продолжением опор 7 и представляют собой подковообразный магнит (электромагнит). Изгиб коленчатого вала 5 с противовесами 6 образуют также подковообразный магнит. Противовесы могут представлять собой как постоянные, так и электромагниты. Для этого коленчатый вал снабжен катушками 11, концы которых выведены на кольца 12, с которыми контактируют скользящие контакты 13, посредством которых на катушки 11 подают напряжение возбуждения.

Генераторная установка работает следующим образом.

При подаче напряжения возбуждения на катушки 11 на противовесах 6 образуются магнитные полюса. На фиг. 1 противовесы 6 находятся в удалении от опор 7 и не возбуждают в них магнитного поля. В катушке 10 нет тока. На фиг. 2 противовесы 6 находятся рядом с опорами 7 и максимально возбуждают их. В катушке 10 возникает максимум тока. Кожух 14 закрывает катушку 10 с ярмом 9 от неблагоприятных внешних воздействий.

Магнитные линии с полюсов ротора 6 через зазор переходят на опоры 7, с которых переходят на ярмо 9 через картер из немагнитного материала (например, через элементы крепления картера).

Применение данной конструкции позволяет уменьшить вес агрегата, так как становится ненужным тяжелый корпус статора генератора с крышками. Не нужна сложная механическая передача со шкивами и ремнем, сокращаются габариты агрегата в целом.

Сущность изобретения: на конце коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания размещены контактные кольца, через которые напряжение подается на обмотку ротора, расположенную на противовесах. При вращении коленчатого вала магнитный поток протекает через опоры коленчатого вала и ярмо статора. 1 з. п.ф-лы, 2 ил.

1. ГЕНЕРАТОРНАЯ УСТАНОВКА, содержащая двигатель внутреннего сгорания с коленчатым валом, имеющим противовесы, и генератор со статором и обмоткой ротора, концы которой подключены к скользящему контактному устройству, отличающаяся тем, что, с целью снижения массогабаритных показателей, опоры коленчатого вала жестко прикреплены к картеру, выполненному из немагнитного материала, причем статор генератора выполнен в виде ярма с обмоткой, закрытого предохранительным кожухом и установленного с наружной стороны картера против опор коленчатого вала, коренные шейки которого выполнены из немагнитного материала, при этом обмотка ротора закреплена на противовесах, а контактное устройство размещено на коленчатом валу. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что противовесы коленчатого вала выполнены с постоянным намагничиванием.