МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
MAGNETIC INDUCTION VOLTAGE GENERATOR

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.