ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в источниках энергии морских судов.
Известен генератор (заявка Великобритании №1316950, кл. Н 2 А, опублик. 1973), в котором генерирование э.д.с. происходит при вертикальных колебаниях корпуса генератора, которое в свою очередь вызывает колебания подвижной части индукционной системы относительно неподвижной.
Недостаток этого генератора состоит в том, что э.д.с. генерируется только при воздействии внешних механических импульсов, векторы которых параллельны направлению перемещения подвижной части индукционной системы генератора.
Известен линейный генератор [патент РФ №2020699, Н02К 35/02, 1991 г.], содержащий немагнитный цилиндрический корпус, на наружной поверхности которого расположена обмотка, и магнитную систему, выполненную в виде трех последовательно установленных вдоль оси генератора аксиально-намагниченных цилиндрических магнитов.
Недостатками данного генератора являются ограниченные функциональные возможности и малая удельная мощность.
Известен магнитоэлектрический трехмерный генератор [патент №78991, Н02К 35/02, 2008 г.], содержащий корпус, индукционную систему из подвижной и неподвижной частей, причем в корпусе установлен вертикально перемещаемый на упругих подвесках каркас, в котором размещены две индукционные системы, воспринимающие внешние механические импульсы по осям X и Y соответственно, каждая система состоит из качающейся на параллелограммных подвесках платформы с постоянными магнитами и неподвижной катушки индуктивности, а третья индукционная система, воспринимающая внешние механические импульсы по вертикальной оси Z, состоит из постоянных магнитов, закрепленных на каркасе, и катушки, неподвижно установленной внизу корпуса.
Недостатками данного генератора являются ограниченные функциональные возможности и малая удельная мощность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому приходится генератор [патент РФ 2402142 С1, Н02К 35/02, 20.10.2010], содержащий корпус, индукционную систему из подвижной и неподвижной частей. Подвижная часть выполнена в виде четырех двухполюсных постоянных магнитов, закрепленных на упругих стержнях. Неподвижная часть состоит из четырех катушек, размещенных по периметру корпуса. Это позволяет генератору обеспечивать преобразование энергии возмущений внешней среды любого направления (например, вибраций) в электрическую энергию.
Недостатком такой конструкции является ограниченные функциональные возможности, сложность конструкции, обусловленная количеством стержней и магнитных систем, а также низкий КПД, связанный с ограничениями массы постоянных магнитов.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей, благодаря применению генератора в морских судах, упрощение конструкции, благодаря применению шарнирного механизма.
Техническим результатом является повышение коэффициента полезного действия генератора.
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что в генераторе содержащем корпус, индукционную систему, состоящую из подвижной части, выполненной в виде двухполюсного постоянного магнита, и неподвижной части, согласно изобретению, двухполюсный постоянный магнит имеет форму выпуклого сектора сферы, закрепленного на штоке, механически связанного с шарнирным механизмом с возможностью перемещения в плоскостях осей x и y, установленным в верхней части корпуса, а неподвижная часть состоит из катушки, выполненной в виде вогнутого сектора сферы и установленной в нижней части корпуса.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фигуре изображен общий вид генератора.
Предложенное устройство содержит (фиг.) корпус 1, в верхней части которого установлен шарнирный механизм 2 с возможностью перемещения в плоскостях осей x и y, механически связанный с подвижной частью состоящей из штока 3, на котором жестко закреплен двухполюсный постоянный магнит, имеющей форму выпуклого сектора сферы 4, неподвижную часть, состоящую из катушки 5, выполненной в виде вогнутого сектора сферы с выводами 6, установленной в нижней части корпуса 1.
Шарнирный механизм 2 с возможностью перемещения в плоскостях осей x и y, механически связанный с подвижной частью, состоящей из штока 3, на котором жестко закреплен двухполюсный постоянный магнит, имеющей форму выпуклого сектора сферы 4, представляют собой механическую колебательную систему с коэффициентом фения. При возникновении внешних возмущений в направлении плоскостей осей x и y (например качки) происходит отклонение штока 3, на котором жестко закреплен двухполюсный постоянный магнит, имеющей форму выпуклого сектора сферы 4 от точки равновесия, т.е. в механической системе возникают колебания, направление и амплитуда которых зависят от внешнего возмущающего воздействия. По закону электромагнитной индукции в катушке 5, выполненной в виде вогнутого сектора сферы, наводится ЭДС. Величина ЭДС зависит от параметров колебаний штока 3, на котором жестко закреплен двухполюсный постоянный магнит, имеющий форму выпуклого сектора сферы 4, числа витков в катушки 5, выполненной в виде вогнутого сектора сферы, и магнитного потока, пронизывающего ее. Выводы 6 катушки 5, выполненной в виде вогнутого сектора сферы, подключены к системе электроснабжения судна.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности, благодаря возможности использования в морских судах.
В результате повышается коэффициент полезного действия генератора.