Электромагнитный исполнительный механизм и устройство сохранения сил инерции для поршневого компрессора

1. Поршневой компрессор, содержащий:
поршень, расположенный в цилиндре сжатия с возможностью возвратно-поступательного перемещения,
подвижный узел, соединенный с поршнем,
электромагнитный привод, имеющий неподвижный статор и сердечник, соединенный с подвижным узлом, причем привод выполнен с обеспечением возможности возвратно-поступательного перемещения подвижного узла, и
накопитель, соединенный с подвижный узлом,
причем накопитель выполнен с возможностью накопления кинетической энергии движения, образуемой при перемещении подвижного узла в первом направлении, и с возможностью отдачи кинетической энергии движения при перемещении подвижного узла во втором направлении.
2. Поршневой компрессор по п. 1, в котором накопитель содержит пружинный узел, первый конец которого соединен с подвижным узлом, а второй конец зафиксирован относительно подвижного узла, причем указанный узел содержит одну или несколько пружин, при этом коэффициент упругости пружинного узла является регулируемым.
3. Поршневой компрессор по п. 2, в котором коэффициент упругости по меньшей мере одной пружины пружинного узла изменяется вдоль длины указанной пружины.
4. Поршневой компрессор по п. 2, в котором пружинный узел содержит несколько пружин разной длины, расположенных параллельно, так что они имеют разную длину рабочего хода.
5. Поршневой компрессор по п. 2, в котором пружинный узел содержит несколько пружин, имеющих разные коэффициенты упругости и расположенных параллельно, тем самым, работая избирательным образом.
6. Поршневой компрессор по п. 2, в котором соединительный шток выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения на частоте, по существу соответствующей резонансной частоте пружины или гармонике резонансной частоты пружины.
7. Поршневой компрессор по п. 1, в котором накопитель имеет по меньшей мере один конденсатор, содержащий первый электропроводный материал, связанный с подвижным узлом, и второй электропроводный материал, неподвижный относительно указанного узла, причем указанный по меньшей мере один конденсатор имеет подвижные пластины и обладает переменной емкостью.
8. Поршневой компрессор по п. 1, в котором электромагнитный привод содержит первый сердечник, в котором расположена по меньшей мере одна обмотка и который неподвижен относительно подвижного узла, второй сердечник, в котором расположена по меньшей мере одна обмотка и который неподвижен относительно подвижного узла, и пластину, образованную подвижным узлом, причем пластина притягивается к первому или второму сердечнику после пропускания электрического тока в указанной по меньшей мере одной обмотке, расположенной в сердечнике.
9. Поршневой компрессор по п. 8, в котором осевое расстояние между первым и вторым сердечниками является регулируемым.
10. Поршневой компрессор по п. 1, в котором электромагнитный привод содержит статор, неподвижный относительно подвижного узла, и сердечник, соединенный с подвижным узлом.
11. Поршневой компрессор по п. 10, в котором электромагнитный привод дополнительно содержит магнитные полюсные наконечники, расположенные между статором и сердечником.
12. Поршневой компрессор по п. 1, в котором электромагнитный привод содержит статор, неподвижный относительно подвижного узла и имеющий несколько обмоток, и сердечник, соединенный с подвижным узлом, причем компрессор выполнен с возможностью изменения хода перемещения подвижного узла путем выбора из нескольких обмоток одной обмотки, по которой пропускается электрический ток.
13. Поршневой компрессор по любому из пп. 1-12, в котором поршень имеет первую и вторую поверхности, при этом цилиндр и первая поверхность поршня в совокупности образуют первую камеру сжатия, которая пневматическим образом сообщается с источником подачи газа и сетью газоснабжения, а цилиндр и вторая поверхность поршня в совокупности образуют вторую камеру сжатия, которая пневматическим образом сообщается с источником подачи газа и сетью газоснабжения.
14. Способ работы поршневого компрессора, содержащего подвижный узел, накопитель, соединенный с подвижный узлом, и электромагнитный привод, соединенный с подвижным узлом, при этом способ включает:
- ускорение подвижного узла в первом направлении перемещения путем приложения усилия к указанному узлу посредством электромагнитного привода;
- торможение подвижного узла в первом направлении перемещения путем отдачи в накопитель кинетической энергии подвижного узла; и
- ускорение подвижного узла во втором направлении перемещения путем создания усилия благодаря энергии, запасенной в накопителе.
15. Способ по п. 14, в котором дополнительно уменьшают скорость подвижного узла в первом направлении перемещения путем отдачи в накопитель кинетической энергии подвижного узла.
16. Способ по п. 14, в котором дополнительно выбирают длину хода при первом перемещении и выбирают длину хода при втором перемещении, отличающейся от длины первого хода.
17. Способ по п. 14, в котором накопитель представляет собой накопитель переменной емкости, при этом в способе накопитель выполняют с возможностью отбора заданного количества энергии в процессе перемещения подвижного узла.
18. Способ по любому из пп. 14-17, в котором накопитель представляет собой накопитель переменной емкости, при этом в способе приводят в действие электромагнитный привод для изменения одного из длин хода при первом или втором перемещении и поддержания времени активации.