Линейный дизель-электрический агрегат Советский патент 1982 года по МПК H02K7/18 

( ЛИНЕЙНЫЙ ДИЗЕЛЬ - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в конструкциях линейного дизель-электрического агрегата, используемого в качестве автономного источника электроэнергии.

Известен линейный дизель-электрический агрегат, содержащий корпус с камерой сгорания, в котором установлены возвратно дви ху циеся поршни , связанные с системой возбуждения, и статор 1 .

Недостатками такой конструкции является наличие неуравновешенных сил инерции от возвратно движущихся масс, которые влияют на надежность и долговечность агрегата и обуславливают увеличение массы конструкции агрегата и фундамента.под его крепление.

Кроме того, в такой конструкции затруднен подвод питания к обмотке возбуждения, движущийся вместе с поршнями в корпусе агрегата, и отвод .от нее тепла, что также снижает надежность агрегата.

Известен также линейный дизельэлектрический агрегат, содержащий корпус с камерой сгорания, в котором установлены встречно-движущиеся поршни, выполняющие роль подвижного элемента генератора и статоры с рабочими обмотками, в которых при движении поршней индуктируется г ЭДС 2.

Недостатком известной конструкции является низкая надежность работы агрегата, связанная с тем, что постоянные магниты, вмонтированные в поршни, играющие одновременно роль подвижного элемента электрогенератора , с течением времени под воздействием механических вибраций теряют свои магнитные свойства. Кроме того, указанные свойства зависят и от температурных условий,в которых находятся магниты, а поршни дизельного аг397регата работают в термически напряженных условиях, что еще больше снижает надежность. Кроме того, не решен вопрос запуска такого агрегата, для осуществления которого необходимо специальное оборудование. Цель изобретения - повышение надежности в работе агрегата. Указанная цель достигается тем, что статоры включают в себя систему возбуждения, выполненную в виде явно выраженпых полюсов с обмотками постоянного тока, причем число полюсов равно числу рабочих обмоток,полюса, и рабочие обмотки расположены диамет рально и смещены друг относительно друга на 90 эл.град., и поршни состоят из ряда магнитопроводящих элементов, разделенных немагнитным материалом, каждый из которых смещен в осевом направлении относительно соседнего на 90 эл.град., и расположен между одним из полюсов системы возбуждения и рабочей обмоткой. С целью осуществления асинхронного пуска агрегата на рабочих поверхностях поршней, расположенных напро-тив рабочих обмоток размещены короткозамкнутые обмотки. На фиг. 1 схематически представле линейный дизель-электрический агрегат, общий вид на фиг. 2 - поршень выполняющий роль подвижного элемента генератора; на фиг. 3 поперечное сечение агрегата электрогенератора . Линейный дизель-электрический аг регат (.фиг.1) содержит корпус 1 с камерой сгорания 2, в котором установлены встречно движущиеся поршни 3 и i, магнитную систему 5 генератора (фиг.З)с полюсами 6 системы возбуждения и статорами переменного тока 7, амортизаторы 8, всасывающие 9 и выпускные 10 клапаны и топ ливную аппаратуру 11. Поршни 3 и 4 агрегата выполнены в виде ряда магнитопроводящих эле ментов 12, разделенных в осевом и поперечном направлении немагнитным материалом 13 (фиг.2;. Каждый из ма нитопроводящих элементов 12 расположен между одним из полюсов 6 сист мы возбуждения и одним из статоров ременного тока 7 (фиг.3),при этом в осевом направлении каждые :пос:ледующие магнитопроводящие элемент .12 смещены относительно предыдущих а 90 эл.град. Магнитная система 5 ожет быть выполнена как в двухстаорном исполнении, так в 4-х и т .д. ри двухстаторном исполнении(фиг.З) каждом поперечно сечении поршней 3 и находятся два магнитопроводящих лемента 12, а статоры переменного ока 7 и полюса 6 системы возбуждеия расположены диаметрально и сдвинуты друг относительно друга на ,Для уменьшения потока рассеяния олщина немагнитного материала 13 между магнитопроводящими элементами 12 (фиг.2 и 3) выбирается из условия д , . где л - толщина немагнитного материала между магнитопроводящими элементами; немагнитный зазор между полюсами 6 системы возбуждения или -статорами переменного тока 7. и поверхностью поршней 3 и t. На поверхности поршней 3 и t напротив активной поверхности k статоров 7 возможно смонтировать короткозамкнутые обмотки 15 (фиг.ЗЬ На фиг. 2 обмотки 15 условно не показаны. Упомянутые обмотки, 15 позволят осуществить асинхронный запуск агрегата без использования дополнительного пускового оборудования. При этом обмотка 15 не будет влиять на рабочие режимы электрогенератора, так как магнитный поток неподвижен относительно пусковой обмотки 15. Система возбуждения содержит катушки 16 постоянного тока, содержащие магнитный поток (условные силовые линии потока показаны на фиг.З позицией 17), На статорах 7 размещена рабочая обмотка 18, в которой при движении поршней индуктируется ЭДС. Агрегат работает следующим образом. При сжатии поршнями 3 и i топливной смеси,выданной посредством всасывающих клапанов 9 и топливной аппаратуры 11, в камере сгорания 2 последняя самовоспламеняется и поршни 3 и 4 под воздействием продуктов сгорания смеси перемещаются в крайние положения, где их встречают амортизаторы 8 и возвращают в первоначаль,ное положение. При протекании постоянного тока по катушкам 16 системы возбуждения образуется пара разноименных полюсов. При этом поверхности магнитопроводящих элементов 12 поршней 3 и |4, находящиеся против полюсов 6 системы возбуждения, получают разноименное подмагничивание от потока возбуждения и в обмотках 18 статоров переменного тока индуцируются периодически изменяющиеся по направлени ЭДС и ток, который питает потребите Формула изобретения 1. Линейный дизель - электрический агрегат, содержащий корпус с камерой сгорания, в котором установлены встречно движущиеся поршни выполняющие роль подвижного элемента генератора, и статоры с рабочими обмотками, в которых при движении поршней индуктируется ЭДС, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, стат ры включают в себя систему возбужС обмотками постоянженных полюсов ного тока, причем число полюсов равно числу рабочих обмоток, полюса и рабочие обмотки расположены диаметрально и смещены друг относительно друга на 90 эл. град, апоршни . состоят изряда магнитопроводящих элементов, разделенных немагнитным материалом, каждый из которых смещен в осевом направлении относительно соседнего на 90 эл.град.и расположен между одним из полюсов системы возбуждения и рабочей обмоткой, 2, Агрегат по п.1, о т л и ч а- . ю щ и и с я тем, что, с цельюосуществления асинхронного пуска агре-. гата, на рабочих поверхностях поршней, расположенных напротив рабочих обмоток, размещены короткозамкнутые обмотки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ЧССР № , кл. в 60 9/00, 1976. 2. Наука и жизнь, 1980, ff 3, с. 122-123.

Фиг. 5