МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК H02K35/02 

Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам, вырабатывающим электроэнергию с использованием магнитных средств [МПК H02N 11/00].

Известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ [патент РФ №116287], которое может быть использовано для преобразования механической работы в электрическую энергию. Для этих целей прототип выполнен в виде стержня с грузом и магнитами, расположенными в верхней и нижней частях стержня, механизма преобразования возвратно-вращательного движения во вращательное.

Недостатком является низкая эффективность, обусловленная низкой электродвижущей силой, возникающей в устройстве под воздействием магнитного поля.

Наиболее близким по технической сущности является ДАТЧИК СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ [патент РФ №14682] содержащий корпус, внутри которого подвешена пружина, а также ферромагнитный стержень, вокруг которого расположена индуктивная обмотка.

Недостатком прототипа является отсутствие внешнего источника колебаний.

Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, повышении КПД.

Технический результат достигается за счет того, что прототип, содержащий корпус, внутри которого подвешена пружина, а также ферромагнитный стержень, вокруг которого расположена индуктивная обмотка, отличается тем, что ферромагнитный стержень состоит из набора магнитов, расположенных с немагнитным зазором и обратной полярностью относительно друг друга; ферромагнитный стержень подвешен к пружине, вокруг которых расположен полый цилиндр, один из торцов которого прикреплен к внутренней стороне верхней стенки корпуса; вокруг цилиндра, в месте расположения ферромагнитного стержня, расположено несколько встречных индуктивных обмоток, при этом ферромагнитный стержень и/или пружина связаны с источником энергии колебаний.

В частности, источник энергии колебаний выполнен в виде пистонной ленты с лентопротяжным механизмом, который установлен внутри корпуса, при этом пистонная лента размещена под стержнем, на конце которого выполнен боек.

В частности, источник энергии колебаний выполнен в виде пластины, закрепленной с внешней стороны корпуса на одном из концов рычага, с другой стороны к рычагу через отверстие в верхней части корпуса подвешена пружина с ферромагнитным стержнем, при этом в месте расположения пластины между рычагом и корпусом расположена пружина.

В частности, источник принудительных колебаний выполнен в виде дополнительной обмотки из медной проволоки поверх встречных индуктивных обмоток, замкнутой на дополнительном источнике тока через ключ.

В частности, пластина выполнена из тонкого и легкого материала, а также обладает большой парусностью.

В частности, источник энергии колебаний выполнен в виде дополнительной индуктивной обмотки, распложенной вокруг встречных индуктивных обмоток, при этом она замкнута на дополнительный источник питания через ключ.

В частности, цилиндр выполнен из диэлектрика.

В частности, встречные катушки замкнуты на потребителя электрической энергии.

В частности, корпус установлен на регулируемые ножки.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вариант реализации магнитоиндукционного генератора напряжения с пистонной лентой.

На фиг. 2 представлен вариант реализации магнитоиндукционного генератора напряжения с пластиной.

На фиг. 3 представлен вариант реализации магнитоиндукционного генератора напряжения с дополнительной обмоткой.

На фиг. 4 представлено расположение магнитов на стержне магнитоиндукционного генератора напряжения.

На фиг. 5 представлена схема коммутации встречных индуктивных обмоток магнитоиндукционного генератора напряжения.

Осуществление изобретения

Магнитоиндукционный генератор напряжения содержит корпус 1, внутри которого к верхней стенке подвешена пружина 2 с ферромагнитным стержнем 3. Вокруг пружины 2 и ферромагнитного стержня 3 расположен полый цилиндр 4. Вокруг цилиндра 4 в месте расположения стержня 3 установлены встречные индукционные обмотки 5.

В одном из вариантов реализации магнитоиндукционного генератора напряжения (см. фиг. 1) на конце стержня 3 установлен боек 6, под которым расположен лентопротяжный механизм 7 с пистонной лентой 8.

В другом варианте реализации магнитоиндукционного генератора напряжения (см. фиг. 2) сверху корпуса на опоре 9 установлен рычаг 10, на одном из концов которого расположена пластинка 11, а к другому концу подвешена пружина 2 со стержнем 3. Между рычагом 10 и корпусом 1 в месте установки пластины 11 установлена пружина 12.

В другом варианте реализации магнитоиндукционного генератора напряжения (см. фиг. 3) в нижней части магнитного стержня расположена дополнительная обмотка возбуждения, которая через ключ замкнута на источник тока и приводится в действие при подъеме магнитного стержня вверх, тем самым увеличивая амплитуду путем перемещения масс. Металлический стержень 13 линейного двигателя вставлен в магнитный стержень 14, а на конце стержня 13 установлен ограничитель хода 15 (стопор).

При подаче напряжения на обмотку 18 линейного двигателя, состоящую из нескольких катушек, создается магнитное поле, которое дает возможность подтянутся дополнительному грузу 17 к магнитному стержню 14, тем самым увеличивая колебания магнитного стержня на пружине. Дополнительный груз 17 представляет собой гравилятор и имеет 1/5-1/7 общей массы груза, подвешенного на пружине. По достижении магнитного стержня верхней точки происходит переключение ключа, магнитное поле в катушках 18 создает отталкивающее направление линейного двигателя, тем самым направляя дополнительный груз 17 вниз, опять же увеличивая колебания стержня 14.

Этот вариант хорош тем, что он увеличивает время работы устройства в несколько раз.

Ферромагнитный стержень 3 (см. фиг. 4) состоит из набора магнитов 14, которые установлены на основании 14 с немагнитным промежутком и обратной полярностью относительно друг друга.

Встречные индукционные обмотки 5 (см. фиг. 5) замкнуты на потребителя 15.

Корпус 1 установлен на регулируемые ножки 16.

Цилиндр 4 выполнен из тонкостенного диэлектрика.

Магниты 14 могут быть выполнены из неодимовых магнитов.

Пластинка 11 имеет большую площадь, маленький вес и высокую парусность.

Устройство используется следующим образом.

Магнитоиндукционный генератор напряжения размещают на ровной поверхности и с помощью регулируемых ножек 16 выравнивают в его горизонтальной плоскости. В варианте реализации с пистонной лентой 8 боек 6 стержня 3 ударяет в пистон пистонной ленты 8 и вызывает его взрыв, при этом энергия пороховых газов толкает стержень 3 вверх, при достижении верхней точки за счет собственной массы стержень 3 осуществляет движение вниз и натягивает пружину 2, которая в свою очередь стремится принять свое исходное положение и тем самым создает затухающие возвратно-поступательные движения стержня 3. Движения стержня 3 изменяют положение магнитов 14 и их магнитного поля относительно обмоток 5, в которых возникает электродвижущая сила, которая передается потребителю 15. В момент времени, когда движения стержня 3 затухают до критически малой величины, лентопротяжный механизм 8 протягивает очередной пистон под стержень 3, боек 6 которого производит взрыв пистона.

В случае использования варианта реализации изобретения с пластиной 11 источником колебаний стержня 3 является сила ветра, которая приводит в движение пластину 11, при этом пластина 11 через рычаг 10 передает энергию колебательной системе, состоящей из пружины 2 и стержня 3.

В случае использования в качестве источника принудительных колебаний дополнительной возбуждающей обмотки колебательную систему приводит в действие магнитное поле обмотки при ее кратковременном замыкании на источник тока.

Положительный технический эффект от использования устройства состоит в расширении номенклатуры устройств, предназначенных для преобразования механической энергии колебаний в электрическую энергию.

С учетом того, что для раскачивания требуется небольшое усилие, устройство может работать от раскачивания хоть рукой, хоть ногой. Так, например, для раскачивания магнитного стержня весом в одну тонну, достаточно усилия в 10 ньютонов, для работы устройства в течение 30 минут. Также устройство имеет минимум трения. Таким образом, результатом данных преимуществ является повышение КПД.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам, вырабатывающим электроэнергию с использованием магнитных средств. Технический результат заключается в повышении к.п.д. и расширении арсенала технических средств. Устройство содержит корпус, внутри которого подвешена пружина, а также ферромагнитный стержень, вокруг которого расположена индуктивная обмотка. Ферромагнитный стержень состоит из набора магнитов, расположенных с немагнитным зазором и обратной полярностью относительно друг друга, и подвешен к пружине. Вокруг магнитов расположен полый цилиндр, один из торцов которого прикреплен к внутренней стороне верхней стенки корпуса. Вокруг цилиндра в месте расположения ферромагнитного стержня расположено несколько встречных индуктивных обмоток. Ферромагнитный стержень и/или пружина связаны с источником энергии колебаний. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Магнитоиндукционный генератор напряжения, содержащий корпус, внутри которого подвешена пружина, а также ферромагнитный стержень, вокруг которого расположена индуктивная обмотка, отличающийся тем, что ферромагнитный стержень состоит из набора магнитов, расположенных с немагнитным зазором и обратной полярностью относительно друг друга; ферромагнитный стержень подвешен к пружине, вокруг которых расположен полый цилиндр, один из торцов которого прикреплен к внутренней стороне верхней стенки корпуса; вокруг цилиндра, в месте расположения ферромагнитного стержня, расположено несколько встречных индуктивных обмоток, при этом ферромагнитный стержень и/или пружина связаны с источником энергии колебаний.

2. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что источник энергии колебаний выполнен в виде пистонной ленты с лентопротяжным механизмом, который установлен внутри корпуса, при этом пистонная лента размещена под стержнем, на конце которого выполнен боек.

3. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что источник энергии колебаний выполнен в виде пластины, закрепленной с внешней стороны корпуса на одном из концов рычага, с другой стороны к рычагу через отверстие в верхней части корпуса подвешена пружина с ферромагнитным стержнем, при этом в месте расположения пластины между рычагом и корпусом расположена пружина.

4. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 3, отличающийся тем, что пластина выполнена из тонкого и легкого материала, а также обладает большой парусностью.

5. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что источник энергии колебаний выполнен в виде дополнительной индуктивной обмотки, распложенной вокруг встречных индуктивных обмоток, при этом она замкнута на дополнительный источник питания через ключ.

6. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что цилиндр выполнен из диэлектрика.

7. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что встречные катушки замкнуты на потребителя электрической энергии.

8. Магнитоиндукционный генератор напряжения по п. 1, отличающийся тем, что корпус установлен на регулируемые ножки.