Электрический генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K35/00 

Изобретение относится к электротехнике, точнее к конструкциям малых электрических MauiHH, предназначенных для подзарядки аккумуляторов, питающих электрическне и/илн электронные аппараты. Известен электрический генератор, использующий энергию колебательного движения, например движения тела человека, содержащий корпус и размещеиные в нем статор с ностоянным магнитом, и маятннковый ротор с обмоткой 1. Данный генератор используется для подзарядкн аккумуляторов имплантированных агтнаратов. Он работает лишь в том случае, когда плоскость качания маятникового ротора совпадает с направлением перемещения тела человека, то есть не использует всех составляющих движений человека. Генератор имеет также больиюй вес. Целью изобретения является повыщение чувствительности к любым движениям человека и уменьшение веса. Указаииая цель достигается тем, что в электрическом генераторе, иснользующем 25 энергию колебательного движения, например движения тела человека, содержащем корпус и размещенные в нем статор, ротор и нодвеску, статор выполнен в виде несуН1,его сосредоточенную обмотку ферролгаг- зо 5 10 15 20 нитного плоского стержня с диамагнитными втулкамина кон цах ,рот6р имеет nocf6янный магнит в форме неполного цилиндра, снабженного кольцевыми полюсными наконечниками, иметощими отверстия, внутрбиний диаметр которых превышает диаметр диамагнитных втулок стержня, а подвеска выполиеиа в виде шарнирно установленного на корпусе подпружиненного качающегося коромысла, в середине которого укреплен стержень статора, ротор связан со статором посредством коленчатой оси с подпятниками. На коромысле и на корпусе могут быть размещены ностояпные магниты, обращенные одноименными полюсами друг к другу и образующне магнитный демнфер. Качающееся коромысло может быть подпружинено посредством постоянных магнитов, устаиовленных па коромысле и на корпусе, обращеииых одноименными полюсами друг к другу. На фиг. 1 изображен общий вид электрического генератора; на фиг. 2 - разрез на фиг. 1; на фнг. 3 - вариант выполнення электрнческого генератора; на фнг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 - вариаит выполнения электрического генератора с ротором на магнитной подущке; на фиг. 6 - коромысло, подпружиненное посредством постоянных магнитов: Статор- электрического генератора выполнен в виде магннтопроводяв;его плоского стержня 1 с диамагнитными втулками 2, плотно сидящими иа стержне. На стержие 1 размещена сосредоточенная обмотка 3. Ротор содержит постоянный магнит 4, имеющий форму неполного цилиндра. Магиит 4 жестко соединен, например приклееи, к кольцевым полюсным наконечникам 5. Качающееся коромысло 6 одним своим концом опирается на пружину 7, другим жестко прикреплено к корпусу 8 и имеет ось 9 качания. Подпятник 10 коромысла через коленчатую ось 11, упирающуюся в подпятник 12 ротора, соединяет коромысло с постоянным магнитом 4 ротора. На коромысле 6 в месте крепления его к корпусу и иепосредственно иа кориусе 8 установлены иостоянные магниты (магнитные упоры), 13, обращенные одноименными полюсами друг к другу и образующие магнитный демпфер. Крепление ротора относительно статора может быть выполнено, например, в форме стакана 14. В дно стакана вмонтирован подпятник 15, иа который опирается одии коиец коленчатой оси 16, а другой ее конец входйГ в подпятник 17 статора. Боковые стенки стакана 14 жестко соединены с кольцевыми полюсными наконечниками 5 ротора. Для создания магиитиой подушки к коромыслу 6 может быть прикреплен магнит 18. Одноименные полюса этого магнита и магнита 4 должны быть направлены навстречу друг другу. Пружина. 7 может быть заменена нарой разгрузочных магнитов 19 один из которых прикреплен к корпусу 8 устройства, другой - к,концу коромысла 6.. Работает устройство следующим образом. ,-.,,.-, о,, - . , .;.,, При движении тела человека плоский стержень 1 статора наклоняется вместе с корпусом генератора 8, что вызывает благодаря дебалаису ротора вращение магнита 4 на коленчатой оси 11 относительно стержня 1 статора. Вращение магнита 4 сопровождается как бы планетарным обкатыванием втулок 2 статора по внутренней поверхности полюсных наконечников 5. При этом меияется воздущиый зазор между стержнем 1 статора и полюсными наконечниками 5, вызывая изменением магнитного потока возбуждения магнита 4. Благодаря этому в обмотке 3 наводится ЭДС, вызывающая импульс электрического тока в ее витках. Полученный импульс тока через вйпрямитёльные мостики подзарянсает аккумуляторы, необходимые для питания 1Шплаитированных электронных аппаратов. Предлагаемая конструкция электрическЬго генератора позволяет повысить чувствительность устройства к малеищим движениям человека при генерировании электрического тока за счет более выраженного дебалаиса ротора, создаваемого магнитом ротора, выполнениого в форме неполного цнлиидра. Налнчие ограничительиых магнитных уиоров исключает толчки, которые мог бы почувствовать человек при качании скобы. Предложенный генератор, благодаря внесеииым конструктивным изменениям, ирн работе, например, в кардиостимуляторах улавливает самые незначительные перемещения тела человека и преобразует их в энергию для питанияимплантироваиного анпарата (кардиостимулятора). Применение такого тина генераторов сделает надежной работу приборов малой и средней мощности (до 80 мВт), таких, как электрические стимуляторы, электромехаиические протезы и так далее. Вонрос о иовыщении срока службы имплантируемых приборов чрезвычайно важен с медицинской точки зрения, так как по имеющимся литературным даииым, число импланитируемых в настоящее время аппаратов составляет приблизительно до 100.000 в год. Виедреиие электрического генератора в практику здравоохранения благодаря его простой конструкции и более длительному сроку действия позволяет значительно сократить число повторных имплантаций электронных аппаратов, питаемых генераторами предлагаемой конструкции. Формула изобретеиня 1.Электрический генератор, использующий энергию колебательного движеиия, ианример движеиия тела человека, содержаидий корпус и размещеииые в нем статор, ротор и нодвеску, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности к любым движениям человека и умеиьщения веса, статор выполнен в виде иесущего сосредоточенную обмотку ферромагнитного плоского стержня с диамагиитиыми втулками на концах, ротор имеет иостоянный магнит в форме неполного цилиндра, снабженного кольцевыми полюсными наконечниками, имеющими отверстия, внутренний диаметр которых превышает диаметр диамагиитиых втулок стержня, а подвеска выполнена в виде щариирио установленного иа корпусе подпружииеиного качающегося коромысла, в середине которого укреплен стержень статора, ротор связан со статором посредством коленчатой оси с подпятниками. 2.Геиератор по п. 1, отличающийс я тем, что иа коромысле и на корпусе размещеиы постоянные магниты, обращенные одионменными полюсами друг к другу и образующие магнитный демпфер. 3.Геиератор по пп. 1 и 2, отличающиися тем, что качающееся коромысло

подпружинено посредством постоянных магнитов, установленных на коромысле и на корпусе, обращенных одноименными полюсами друг к другу.

Р1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Л 586528, Н 02 К 35/00, 1976.

1