Установка для генерирования постоянного тока и способ ее работы Советский патент 1983 года по МПК F02B71/04 H02K35/00 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ПОСТОЯННОГО

1

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. , Известны установки для генерирования электрического тока, содержащие свободнопоршневой двигатель (СПД)с двумя свободнодвижущимися поршнями - роторами и буферными гидравлическими полостями. Цилиндр СПД снабжен электрической обмоткой, в , которой при возвратно-поступательном движении поршней-роторов и наведении магнитного поля постоянными магнитами индуцируется переменный, ток 1.

Однако такой СПД из-за сравнительно небольшого числа циклов имеет повышенные габариты, а для выпрямления переменного тока в постоянный необходим дополнительный электрический преобразователь, что ухудшает удельные характеристики установки в целом, снижается ее конкурентоспособнотть с другими установками аналогичного назначения. ТОКА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ

Известна также установка для генерирования постоянного тока, содер жащая по меньшей мере, два свободно поршневых двигателя возбуждения и нагрузки, снабженные электромагнитными поршнями-роторами и цилиндрами статорами, имеющими электрические обмотки, работа которой заключается в преобразовании механической энергии синхронного возвратно-поступа10тельного движения поршне и-роторов при. их возбуждении в элего-рический ток в цилиндрах-статорах 2.

Однако выполнение установки с несколькими СПД, имеющими аналогичные

15 функции, не улучшает ее удельных характеристик и качества {югулирования, поскольку установка по-прежнему работает с небольшим числом циклов, а для выпрямления тока требуется от20дельный преобразователь.

Цель изобретения - улучшение удельных показателей электрической установки, а также повышение качества регулирования и надежности. Поставленная цель дocтигaetcя тем что обмотка поршня-ротора двигателя нагрузки подсоединена к обмотке цилиндра статора двига теля возбуждения а обмотка поршня-ротора двигателя возбуждения - к обмотке ,цилиндрастатора двигателя нагрузки. При этом ток возбуждения подают с цилиндра-статора двигателя возбуждения на поршень-ротор двигателя нагрузки, а поршень-ротор двигателя возбуждения возбуждают постоянным током, подаваемым с цилиндра-статора двигателя нагрузки. На чертеже дана схема установки для генерирования постоянного тока. Свободнопоршневые двигатели состоят каждый: из цилиндра 1 с торцовыми камерами 2 сгорания, на котором расположена обмотка 3 статора, поршня-ротора k с обмоткой 5 возбуждения и токоподводящими шинами 6, форсунок 7 для впрыска топлива, всасывающих 8 и выпускных 9 клапанов, а также щеточных механизмов 10. Двигатель 11 возбуждения получает питание от источника 12 постоянного тока через клеммы 13f а двигатель нагрузки подключен к сети через клеммы 15. Установка для генерирования постоянного тока работает следующим образом. При ходе поршня-ротора Ц в двига телях 11 возбуждения и нагрузки Т, например вправо, в правой половине цилиндров 1 происходит сжатие воздуха. В конце сжатия в правые камер 2 сгорания через правые форсунки 7 согласованно в двигатель 11 возбуждения и в двигатель 1A нагрузки впрыскивается топливо, которое при сгорании двигает поршни k влево (ра бочий ход). При рабочем ходе сжимае ся воздух в левой части цилиндров 1 8 конце сжатия.открываются выпускны клапаны 9 и происходит выхлоп отработавших газов, потом открываются всасывающие клапаны 8 и происходит продувка правой части цилиндра 1. Сжатием воздуха в левой части цилин ров 1 заканчивается рабочий ход вле во. Согласованно в двигатель 11 воз буждения и в двигатель k нагрузки впрыскивается топливо через левые форсунки 7 и начинается рабочий ход 14 вправо и все повторяется. В это ppe-i мя через клеммы 13 возбуждения, щеточный механизм 10, токопроводящие шины 6 на обмотки 5 возбуждения двигателя 11 возбуждения и двигателя 1 нагрузки подают ток возбуждения, который и создает соответствующее магнитное поле поршней-роторов Ц, При этом магнитное поле поршня-ротора k двигателя 11 возбуждения получают при прохождении постоянного тока, от источника 12. Поэтому этот магнитный поток имеет постоянное направление и при возвратно-поступательном движении поршня-ротора на статоре 3 цилиндра 1 индуцируется переменный,согласованный по:периоду сдвижением этого поршня ток, который передается на поршень-ротор k двигателя I нагрузки. Переменный ток на поршне-роторе 4 двигателя 1 нагрузки создает переменный магнитный поток, согласованный с периодом движения его поршня. Меняется направление движения поршня, соответственно меняется и направление магнитного потока. Таким образом, на статоре 3 двигателя нагрузки 1 индуцируется уже постоянный ток, подаваемый в сеть через клеммы 15Таким образом, без каких-либо дополнительных преобразователей установка способна генерировать постоянный ток с применением более быстроходных СПД, с большим числом циклов, и, следовательно, с более благоприят.ными удельными характеристиками. Сообразно этому из-за отсутствия преобразователей и П/а переменном числе циклов улучшаются регулировочные характеристики установки и повышается ее надежность. Формула изобретения 1. Установка для генерирования постоянного тока, содержащая по меньшей мере два свободнопоршневых двигателя возбуждения и нагрузки, снабженные электромагнитными поршнямироторами и цилиндрами-статорами, имеющими электрические обмотки, отличающаяся тем, что, с целью снижения удельного веса, обмотка поршня-ротора двигателя нагрузки подсоединена к обмотке цилиндрастатора двигателя возбуждения, а обмотка поршня-ротора двигателя возбуж