ЭЛЕКТРОГЕНЕРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к электротехнике, конкретно к электрогенераторам на постоянных магнитах, и преобразует механическую энергию в электрическую.
Известно электрогенерирующее устройство по патенту РФ на полезную модель №134369, МПК Н02K 35/02, опубл. 10.12.2013 г., прототип.
Этот линейный генератор на постоянных магнитах содержит корпус, установленную в нем электромагнитную систему, состоящую из постоянного магнита, выполненного цилиндрической формы и совершающего возвратно-поступательные движения, и катушки, расположенной на одной из частей магнитопровода, который является неподвижной частью линейного генератора, причем шток,(несущий индуктор, двигающийся в рабочем зазоре магнитопровода) соединен непосредственно с мембраной термоакустического двигателя - конструктивной частью данного генератора.
Недостатки прототипа:
1. Потери магнитной энергии, связанные с геометрической формой магнитопровода.
2. Потери магнитной энергии, связанные с перемагничиванием магнитопровода.
3. Частичное использование поверхности магнитопровода под индукционные обмотки.
4. Привязка к определенному типу привода и связанное с ним сужение области применения.
Задачи создания полезной модели:
1. Уменьшение энергопотерь.
2. Максимальное использование поверхности магнитопроводов под намотки катушек.
3. Адаптация устройства к различным видам привода.
4. Расширение области применения.
5. Увеличение КПД.
Заявленный технический результат - повышение КПД устройства.
Технический результат достигнут в электрогенерирующем устройстве, содержащем корпус с размещенной в нем электромагнитной системой, состоящей из магнитопроводов, двух неподвижных катушек и одного постоянного магнита, выполненного с возможностью перемещения, магнитопроводы выполнены в форме разомкнутых тороидов, а намотки катушек охватывают полностью площадь поверхности магнитопроводов, причем привод постоянного магнита выполнен с возможностью челночного перемещения в рабочем пространстве между торцами разомкнутых магнитопроводов перпендикулярно намагниченности, размыкая и замыкая тороиды магнитопроводов и изменяя величину напряженности магнитного потока, сохраняя при этом его направление.
Электрогенерирующее устройство может быть адаптировано к различным видам механического движения. Электрогенерирующее устройство может быть применено автономно как электрогенерирующий модуль или использовано в качестве секции при создании электрогенераторов большей мощности.
Сущность полезной модели поясняют чертежи (1…4), где:
- на фиг. 1 приведен общий вид устройства в плане,
- на фиг. 2 - вид устройства по стрелке А,
- на фиг. 3 - устройство с колебательным движением магнита,
- на фиг. 4 - устройство с возвратно-поступательным движением постоянного магнита.
Устройство (фиг. 1) содержит корпус 1, установленную в нем электромагнитную систему, состоящую из постоянного магнита 2 цилиндрической формы, осевой намагниченности и двух катушек 3 тороидальной формы. Постоянный магнит 2 выполнен с возможность челночного перемещения перпендикулярно направлению намагниченности в рабочем пространстве 4 предлагаемого устройства, размыкая и замыкая тороиды магнитопроводов 5.
Это достигнуто тем, что радиус постоянного магнита 2 равен радиусу торообразующей окружности магнитопровода 5.
Устройство работает следующим образом: при челночном перемещении постоянного магнита 2 в рабочем пространстве 4 магнитный поток в магнитопроводах 5 изменяет свою величину, не изменяя векторного направления. При этом в катушках 3 возникает ЭДС, направление которой зависит от направления движения постоянного магнита 2.
При работе устройства в автономном режиме электрогенерирующего модуля привод может быть осуществлен как в колебательном, так и в возвратно-поступательном исполнении (фиг. 3 и 4).
При работе устройства в виде секции в электрогенераторе привод может быть осуществлен как в возвратно-поступательном исполнении, при этом катушки 3 располагаются линейно вдоль канала, в котором движется шток, несущий постоянные магниты 2, так и во вращательном, при котором секции расположены на статоре (не показан), а магниты на роторе (не показан), который вращается в зазоре рабочего пространства 4 катушек 3 тороидальной формы, причем соотношение числа магнитов и числа катушек 3 составляет N и 2N, а промежутки между секциями (представляющими из себя предлагаемое устройство и расположенными по окружности статора) минимизированы, так же, как и при линейном варианте. Применение полезной модели позволило:
- уменьшить энергопотери,
- максимально использовать поверхности магнитопроводов под намотки катушек,
- адаптировать устройства к различным видам привода,
- расширить область применения,
- расширить номенклатуру выпускаемых электрогенераторов,
- увеличить КПД.