УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ОТ КОЛЕС АВТОМОБИЛЯ

Предлагаемое изделие относится к относится к области автомобильной промышленности в частности к устройствам для выработки электроэнергии от привода ведущего колеса автомобиля.
Известно устройство для выработки электроэнергии от привода ведущего колеса автомобиля, содержащее два барабана и электрогенератор, на двух барабанах устанавливается колесо автомобиля, один барабан соединен с электрогенератором, оба барабана и генератор закреплены на переносной станине. [1]
Недостатком устройства для выработки электроэнергии от привода ведущего колеса автомобиля является сложная конструкция, низкая надежность устройства, громоздкость конструкции.
Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее колеса заднего моста, установленные на полуосях. Полуоси установлены в опорах на шарикоподшипниках. Опоры укреплены на мосту. На этом же мосту укреплен статор генератора, а ротор генератора связан с полуосями. Для уменьшения влияния вибраций лучше, если с полуосями ротор генератора будет связан гибким валом. От грязи генератор закрыт защитным кожухом, закрепленным на мосту. На мосту установлены рессоры, связанные с рамой. [2]
Расположение статора и ротора генератора на мосту является дополнительной нагрузкой на полуоси, на привод колес, что приводит к быстрому выходу из строя выше названных узлов транспортного средства. Большой вес конструкции и ее металлоемкость приводят к повышенной нагрузке и вибрации в узлах привода колес автомобиля что также негативно сказывается на сроке эксплуатации автомобиля в целом.
Задачей предлагаемого устройство для выработки электроэнергии от колес автомобиля является получение электрической энергии за счет вращения колес транспортного средства.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение надежности и увеличения срока службы устройства для выработки электроэнергии от колес автомобиля.
Указанный результат достигается тем, что в устройстве для выработки электроэнергии от колес автомобиля, содержащем статор и ротор генератора, статор генератора выполнен в виде установленной на шасси автомобиля скобы с катушками, а на тормозном диске установлены магниты.
Выполнение статора генератора в виде установленной на шасси автомобиля скобы с катушками позволяет установить катушки компактно с минимальными установочными размерами. На тормозном диске автомобиля установлены постоянные магниты с чередующейся полярностью. Скоба закреплена на шасси автомобиля или на поворотной части шасси. В случае если это переднее колесо, с чередующимся направлением намотки, выводы катушек соединены последовательно. Катушки располагаются с двух сторон скобы. Тормозной диск вращается между скоб с катушками так, чтобы магниты при вращении проходили между катушками. Вся конструкция имеет компактный размер минимальную металлоемкость и вес, что значительно уменьшает нагрузку на подвеску автомобиля, минимизирует вибрацию, что, в конечном счете, повышает надежность и, как следствие, увеличивает срок службы устройства для выработки электроэнергии от колес автомобиля.
Устройство для выработки электроэнергии от колес автомобиля иллюстрируется чертежами, где на фиг 1. представлен общий вид устройства, на фиг.2. - вид в разрезе.
Устройство для выработки электроэнергии от колес автомобиля содержит статор 1 (фиг.1, 2) и ротор генератора 2. Статор 1 генератора выполнен в виде установленной на шасси автомобиля 7 (фиг.2) скобы с катушками 4, а на тормозном диске 3 установлено кольцо 6 (фиг.1) со встроенными в нем постоянными магнитами 5 (фиг.1, 2).
Устройство для выработки электроэнергии от колес автомобиля работает следующим образом. На тормозном диске 3 автомобиля устанавливают кольцо 6 со встроенными в нем постоянными магнитами 5. Магниты 5 могут быть также установлены непосредственно на тормозном диске 3 без использования кольца 6, например, путем запрессовывания в тормозной диск 3 или с помощью крепления известными средствами. Скоба с катушками 4 закреплена на шасси автомобиля 7 автомобиля или на поворотной части шасси (на фигуре не показано), если это переднее колесо с чередующимся направлением намотки, выводы катушек соединяются последовательно. Катушки 4 располагаются с двух сторон скобы. При движении автомобиля вращаются колеса вместе с тормозными дисками 3, постоянные магниты 5 с чередующейся полярностью полярностью, закрепленные на диске 3, проходят между скоб с катушками 4 так, чтобы магниты 5 при вращении проходили между катушками 4 обмоток. Тормозной диск 3 вращается, при движении автомобиля (вращения колеса), магниты 5 с чередующейся полярностью, установленные на тормозном диске 3, проходят мимо катушек 4, возбуждая при этом ЭДС индукции (электродвижущая сила) в обмотках катушек. В катушках 4 возникает электрический ток.
Электрическая ток, полученный с помощью устройства для выработки электроэнергии от колес автомобиля, преобразуется с помощью устройства преобразования (инвертора) и подается в общую сеть автомобиля, электромобиля или гибридного автомобиля (например, подзаряжает аккумуляторные батареи или добавляет мощности тяговому электродвигателю в случае гибридного или электромобиля).
Скобы с катушками 4 можно делать как секционно, (на передних колесах ввиду их поворотах для управления автомобилем), так и в полный круг (например на задних колесах). Применение постоянных магнитов с высокими значениями остаточной индукции и коэрцитивной силы позволяет существенно улучшить электрические характеристики генератор. Вместо постоянных магнитов можно установить электромагниты, в этом случае увеличиться мощность данного генератора, но при этом конструкция станет более сложной.
Источники информации:
1. Заявка на изобретение №98121965 (Федоров Г.А.), 10.05.2000 г., «Устройство для выработки электроэнергии от привода ведущего колеса автомобиля».
2. Патент РФ на изобретение №2022821 (Керов В.Г.), 15.11.1994 г., «Привод генератора электро и автомобиля».