ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве генератора переменного тока, работающих от мини ГЭС или ветряков.
Известен генератор описанный в патенте №225680, опубликованном 27.07.2005 г., который встроен в ступицу колеса, причем ступица и корпус, в котором находится генератор, вращаются вокруг неподвижной оси колеса, а генератор содержит катушку, закрепленную на оси колеса соосно с ним, отличающийся тем, что он содержит магниты, расположенные концентрично с катушкой и обращенные первой группой чередующихся северных и южных магнитных полюсов к первой плоскости и второй группой чередующихся северных и южных магнитных полюсов к противоположной второй плоскости, первый и второй переключатели полюсов для вращения относительно оси колеса, причем при вращении один из переключателей полюсов проходит сравнительно близко к первой группе магнитных полюсов, а второй переключатель полюсов проходит сравнительно близко ко второй группе магнитных полюсов, переключатели полюсов могут состоять из плоских дисков с выступами, расположенными в той же плоскости, переключатели полюсов могут состоять из усеченных конусов с небольшой осевой протяженностью и выемками, в результате чего образуются выступы, количество выступов в переключателе полюсов может быть равно количеству обращенных к нему одноименных магнитных полюсов, переключатели полюсов могут быть расположены так, что они вращаются с большей вращательной скоростью, чем ступица колеса, переключатели полюсов могут приводиться во вращение приводным устройством, содержащим зубчатое кольцо, установленное внутри корпуса, закрепленного на оси колеса, зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с зубчатым кольцом и свободно вращающееся вокруг оси, жестко закрепленной в указанном корпусе или в его концевой пластине, и зубчатое колесо, непосредственно или опосредствованно жестко соединенное с переключателями полюсов и также находящееся в зацеплении с зубчатым колесом.
Недостатком данного устройства является его конструктивная сложность, кроме того, устройство выполнено на множестве магнитов, требующих прецизионной настройки друг относительно друга и относительно магниточувствительного элемента.
Известен магнитоимпульсный датчик положения, описанный в патенте США №4217512, опубликованном в 1980 г., содержащий магниточувствительный элемент, постоянный магнит и ферромагнитный экран-прерыватель магнитного потока, перемещающийся в зазоре между постоянным магнитом и магниточувствительным элементом, имеющим ферромагнитный сердечник в виде отрезка проволоки с двумя устойчивыми состояниями намагниченности и размещенную на этом сердечнике считывающую обмотку.
Недостатком этого устройства является сложность его конструкции, в которую входит также второй постоянный магнит, причем оба этих постоянных магнита требуют прецизионной настройки друг относительно друга и относительно магниточувствительного элемента.
Наиболее близким по конструктивному решению к изобретению является магнитоимпульсный датчик положения, описанный в патенте на изобретение РФ №2037941, опубликованном 19.06.1995 г., содержащий магниточувствительный элемент, постоянный магнит и ферромагнитный экран-прерыватель магнитного потока, перемещающийся в зазоре между постоянным магнитом и магниточувствительным элементом, имеющим ферромагнитный сердечник в виде отрезка проволоки с двумя устойчивыми состояниями намагниченности и размещенную на этом сердечнике считывающую обмотку, постоянный магнит направлен одним своим полюсом к магниточувствтельному элементу, сердечник которого расположен под углом к продольной оси постоянного магнита и/или со смещением относительно этой оси.
Описанное устройство можно использовать только в качестве магнитоимпульсного датчика положения, генерирующего прямоугольные импульсы определенной полярности.
Технической задачей заявляемой полезной модели является, при сохранении простоты конструкции, устранение указанного недостатка, в частности - расширение эксплуатационных возможностей устройства, использование его как генератора - получение на выходе устройства переменного тока.
Поставленный технический результат достигается тем, что генератор переменного тока содержит магниточувствительный элемент, состоящий из сердечника и считывающей обмотки, постоянный магнит и перемещающийся в зазоре между магниточувствительным элементом и магнитом экран-прерыватель магнитного потока, отличающийся тем, что экран-прерыватель магнитного потока состоит из двух параллельных пластин в виде дисков с окнами, между которыми перпендикулярно сторонам дисков размещен магнит, направленный одним своим полюсом к первому диску, другим полюсом ко второму диску, диски насажены на вал привода, на первом диске выполнено серповидное окно в верхней части диска симметрично вертикальной оси диска, на втором диске выполнено аналогичное серповидное окно ассиметричное окну на первом диске.
За счет того, что экран-прерыватель магнитного потока состоит из двух параллельных пластин в виде дисков с окнами, между которыми перпендикулярно сторонам дисков размещен магнит, направленный одним своим полюсом к первому диску, другим полюсом ко второму диску, диски насажены на вал привода, на первом диске выполнено серповидное окно в верхней части диска симметрично вертикальной оси диска, на втором диске выполнено аналогичное серповидное окно ассиметричное окну на первом диске, расширяются эксплуатационные возможности устройства, использование его как генератора - получение на выходе устройства переменного тока.
Заявляемый генератор переменного тока обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемый генератор переменного тока, может изготавливаться на типовом оборудовании и найти широкое применение в народном хозяйстве, и поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого генератора переменного тока, поясняется чертежами, где представлено:
на фиг.1 - общий вид генератора;
на фиг.2 - то же, вид А;
на фиг.3 - то же, вид Б.
Пример исполнения.
На фиг.1 приведен пример одного из возможных выполнений генератора, переменного тока. Устройство содержит магниточувствительный элемент 1, состоящий из сердечника (магнитопровода) 2 и считывающей обмотки (катушки) 3, постоянный магнит 4 и перемещающийся в зазоре между магниточувствительным элементом 1 и магнитом 4 экран-прерыватель 5 магнитного потока, экран-прерыватель 5 магнитного потока состоит из двух параллельных пластин в виде дисков 6, 7 с окнами 8, 9 между которыми, перпендикулярно сторонам дисков 6, 7 размещен магнит 4 направленный одним своим полюсом к первому диску 6, другим полюсом ко второму диску 7, диски 6. 7 насажены на вал 10 привода 11, на первом диске 6 выполнено серповидное окно 8 в верхней части диска 6 симметрично вертикальной оси диска 6, на втором диске 7 выполнено аналогичное серповидное окно 9 ассиметричное окну 8 на первом диске 6. Окна выполнены таким образом, что на диске 6 окно 8 имеет максимальный размер в верхней вертикальной точке, а на диске 7 окно 9 имеет максимальный размер в нижней вертикальной точке. По горизонтальной оси окна 8, 9 сходятся на нет.
Предлагаемое устройство генерирует синусоидальное напряжение за счет формы окон 8, 9 (фиг.2, 3) в экране-прерывателе 5 магнитного потока.
При вращении экрана-прерывателя 5 один диск 8 обеспечивает положительную полярность, другой диск 9 отрицательную полярность, возбуждая в катушке 3 переменный ток. В качестве привода 11 используют мини ГЭС или ветряк.
Таким образом, рассматриваемый генератор имеет более простую конструкцию. Обычно в генераторах якорь пересекает и открывает магнитное поле, и при увеличении, нагрузки в электрической цепи, требуется увеличить мощность для вращения якоря. Предлагаемое устройство разрезает магнитное поле и при увеличении нагрузки в электрической цепи не влияет на мощность, прилагаемую для вращения прерывателя магнитного поля (якоря).
В предлагаемом генераторе переменного тока расширяются эксплуатационные возможности устройства, за счет того, что экран-прерыватель магнитного потока состоит из двух параллельных пластин в виде дисков с окнами, между которыми перпендикулярно сторонам дисков размещен магнит, направленный одним своим полюсом к первому диску, другим полюсом ко второму диску, диски насажены на вал привода, на первом диске выполнено серповидное окно в верхней части диска симметрично вертикальной оси диска, на втором диске выполнено аналогичное серповидное окно ассиметричное окну на первом диске.