Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания Российский патент 2017 года по МПК F02B71/04 H02K35/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области энергомашиностроения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший аналог заявленного изобретения патент РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей».

Продукты сгорания из камеры сгорания 1 (фиг. 1) по трубопроводу 2 через газораспределительный клапан 3 поступают в правую (по рисунку) полость поршня 4 левой расширительной машины 5, а по трубопроводу 6 и через газораспределительный клапан 7 в левую полость поршня 8 правой расширительной машины 9. Под действием расширяющихся продуктов сгорания поршни 4 и 8 и соединенные с ними якоря линейного электрогенератора 10 и 11 начинают встречное движение. Якоря 10 и 11 могут представлять собой постоянные магниты либо электромагниты, намагничиваемые катушкой подмагничивания 12 при протекании по ее виткам тока подмагничивания. В обоих случаях магнитный поток замыкается по контуру: якорь 11, статорный магнит 13, якорь 10. При оппозитном движении якорей 10 и 11 (в данном случае движении расхождения) пересекаются магнитные линии их магнитных полей, в результате чего в статорном магните 13 и якорях 10 и 11 изменяется магнитный поток и, как следствие, в статорной катушке 14 генерируется импульс электроэнергии. При достижении поршнями и якорями точек крайнего расхождения система управления (не показана) переводит клапаны 3, 7, 15, 16 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из камеры сгорания 1 по трубопроводу 2 и через газораспределительный клапан 15 поступают в левую полость поршня 17, а по трубопроводу 6 и через газораспределительный клапан 16 в правую полость поршня 18. Поршни и соединенные с ними якоря электрогенератора начинают сходиться. В статорной катушке 14 генерируется импульс противоположного знака. Отработавшие газы при расхождении поршней 17, 18 выбрасываются в атмосферу через газораспределительные клапаны 15 и 16, а при схождении через газораспределительные клапаны 3 и 7. Одновременно при рабочих тактах расширительных машин 5, 9 через обратные клапаны 19, 20, 21, 22 из соответствующих полостей поршней расширительных машин 5, 9 по трубопроводам 23, 24 для обеспечения процесса горения топлива в камеру сгорания 1 подается воздух, а через обратные клапаны 25, 26, 27, 28 из атмосферы засасывается воздух.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Удельная мощность электрической машины зависит от различных факторов, в том числе от сопротивления магнитного потока зазора между якорями электрической машины. В свою очередь, чем больше зазор между якорями, чем больше площадь якорей, которые пронизываются магнитным потоком, тем это сопротивление больше. Цель изобретения - обеспечить уменьшение сопротивления магнитного потока зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Уменьшение сопротивления магнитного потока зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания достигается увеличением площади зазора между якорями линейного электрогенератора. На фигуре 2 показан фрагмент фигуры 1. В верхней части фрагмента показано положение якорей 10, 11 в положении крайней точки схождения, а в нижней части - в положении крайней точки расхождении. В верхней части фрагмента видно, что якоря 10, 11 линейного электрогенератора выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения. Якорь 10 имеет выступ в виде стакана с центральным выступом-стержнем, геометрическая ось которого совпадает с таковой выступа-стакана. Якорь 11 имеет выступ в виде стакана. Выступы якоря 11 входят-выходят в ответные пазы якоря 10, чем и достигается увеличение площади зазора между якорями. Число выступов, пазов, их форма выбираются из конкретных соображений. В результате достигается уменьшение сопротивление магнитного потока воздушного зазора между якорями за счет увеличения площади зазора между ними.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, содержащего якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, отличающийся тем, что якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения таким образом, что два и более выступа одного якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания входят-выходят в ответные пазы другого якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, чем достигается увеличение площади зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, вследствие чего достигается уменьшение сопротивление магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания за счет увеличения площади зазора между якорями.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Требования к материалам и технологиям заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Фигура 1. Принципиальная схема двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей:

1 - камера сгорания, 2, 6, 23, 24 - трубопровод, 3, 7, 15, 16 - газораспределительный клапан, 4, 8, 17, 18 - поршень расширительной машины, 5, 9 - расширительная машина, 10, 11 - якорь, 12 - катушка подмагничивания, 13 - статорный магнит, 14 - статорная катушка, 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - обратный клапан.

Фигура 2. Принципиальная схема фрагмента двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей.

10, 11 - якорь.

Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания достигается следующим образом. Якоря линейного электрогенератора выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения таким образом, что два и более выступа одного якоря входят-выходят в ответные пазы другого якоря линейного электрогенератора. За счет увеличения площади зазора между якорями достигается уменьшение сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания. Изобретение обеспечивает уменьшение сопротивления магнитного потока зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания и удельную мощность линейного электрогенератора. 2 ил.

Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, содержащего якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, отличающийся тем, что якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения таким образом, что два и более выступа одного якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания входят-выходят в ответные пазы другого якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, чем достигается увеличение площади зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, вследствие чего достигается уменьшение сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания за счет увеличения площади зазора между якорями.