ТЕРМОГАЗОВЫЙ МАГНИТНЫЙ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР Российский патент 2006 года по МПК H02K35/00 H02N11/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения электроэнергией, в том числе и искусственных космических объектов.

Известен электрогенератор, состоящий из ротора и статора, преобразующий механическую энергию вращения ротора в электроэнергию (RU 2098650 С1, опубл. 10.12.1997). Недостатком известного генератора является необходимость оснащения его механическим двигателем, преобразующим энергию топлива в механическую энергию вращения ротора, что нецелесообразно в условиях космоса из-за большого веса и малого КПД.

В основе изобретения поставлена задача - создать термогазовый магнитный электрогенератор, преобразующий тепловую энергию, например, солнца в электроэнергию с большим КПД.

Эта задача решается, согласно изобретению, за счет того, что генератор содержит две конусообразные, герметичные, заполненные газом емкости, соединенные между собой полым цилиндром, внутри которого находится магнит, изготовленный из магнитотвердого материала в виде поршня, который препятствует свободному перемещению газа из одной емкости в другую. Для уменьшения трения поршень содержит поршневые кольца. Поршень имеет возможность перемещаться внутри цилиндра до ограничительных упоров по краям цилиндра. На наружную поверхность цилиндра намотан провод статорной обмотки, концы которой подсоединены к выходным клеммам.

Новизна заявленного технического решения обусловлена тем, что ротор генератора выполнен в виде поршня магнита, который из-за разности давления газа внутри попеременно нагреваемых герметичных емкостей совершает колебательные движения внутри статорной обмотки, что приводит к возникновению ЭДС.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Генератор содержит емкости 1 и 2, внутри которых находится газ. Емкости герметично соединены между собой цилиндром 3, по краям которого стоят ограничители 4. Внутри цилиндра находится поршень-магнит 5 с поршневыми кольцами 6. На цилиндр намотана статорная обмотка 7, с которой ток подается на выходные клеммы 8.

Принцип действия генератора заключается в следующем.

В исходном состоянии давление газа в емкости 1 равно давлению газа в емкости 2, поэтому поршень-магнит находится в центре цилиндра 3. Если нагреть емкость 1, то газ под действием температуры будет расширяться, давление в емкости 1 увеличится и поршень 5 переместится внутри цилиндра в сторону емкости 2. Линии магнитного поля пересекут витки статорной обмотки 7. В обмотке возникнет ЭДС. Если к клеммам 8 подсоединить нагрузку, то в электрической цепи потечет ток. Прекратим нагрев. Емкость 1 начнет остывать и давление газа в емкости 1 сравняется с давлением в емкости 2. Поршень-магнит вернется в исходное положение. Нагреем емкость 2. Давление в емкости 2 увеличится, поршень 5 сдвинется в сторону емкости 1, магнитные линии пересекут витки статорной обмотки 7. В ней возникнет ЭДС с обратным знаком. Прекратим нагрев емкости 2. Температура понизится, давление в емкостях 1 и 2 уравновесится, поршень 5 вернется в исходное положение. В результате многократного повторения данных действий на выходных клеммах 8 возникнет переменное напряжение, а в цепи нагрузки потечет ток.

Генерация электроэнергии может быть достаточно продолжительной, особенно, если генератор вместе с нагрузкой поместить в космос. В условиях открытого космоса температура освещенной солнцем поверхности во много раз больше, чем неосвещенной. Процесс генерации электроэнергии может идти непрерывно и достаточно долго, поскольку в космосе, в условиях невесомости и отсутствия трения генератор будет вращаться достаточно долго. Направленная на генератор тепловая энергия солнца попеременно нагревает газ в емкости 1, затем в емкости 2 и т.д., а на неосвещенной стороне газ в емкостях наоборот охлаждается сжимаясь.

Тем самым обеспечивается постоянное колебательное движение поршня-магнита внутри обмотки статора и генерация электроэнергии.

Предлагаемое техническое решение позволяет генерировать электроэнергию, используя тепловую энергию Солнца.

Электрогенератор предназначен для использования в электротехнике при преобразовании тепловой энергии, в том числе Солнца, в электрическую. Электрогенератор содержит статор со статорной обмоткой и размещенный в нем ротор, выполненный в виде поршня, причем статор снабжен двумя заполненными газом емкостями, герметично соединенными между собой полым цилиндром, изготовленным из материала с высокой магнитной проницаемостью и имеющим два ограничителя по краям цилиндра, внутри цилиндра расположен поршень, выполненный из магнитотвердого материала и снабженный поршневыми кольцами, а статорная обмотка намотана на цилиндр и ее концы подсоединены к клеммам нагрузки. Изобретение обеспечивает высокий КПД. 1 ил.

Электрогенератор, содержащий статор со статорной обмоткой и размещенный в нем ротор, выполненный в виде поршня, отличающийся тем, что статор снабжен двумя заполненными газом емкостями, герметично соединенными между собой полым цилиндром, изготовленным из материала с высокой магнитной проницаемостью и имеющим два ограничителя по краям цилиндра, внутри цилиндра расположен поршень, выполненный из магнитотвердого материала и снабженный поршневыми кольцами, а статорная обмотка намотана на цилиндр и ее концы подсоединены к клеммам нагрузки.