FI121203B - generator device - Google Patents

Description

i GENERAATTORI LAITTEISTO | Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen generaattorilaitteisto.i GENERATOR HARDWARE The present invention relates to a generator set according to the preamble of claim 1.

5 Käytännössä nykytietämyksellä ja -tekniikalla ratkaistaan voima ja vastavoima tavanomaisesti kehittämällä (esim. turbiini) voima F, joka johdetaan (esim. generaattori) ja jolla tuotetaan hyötysuhteen <1 mukaisesti sähkövoimaa. Tuki- tai kiinnitysrakenteet muodostaa samalla vasto tavoiman -F.In practice, state of the art knowledge and technology solves a force and a counter-force by conventionally generating (e.g., a turbine) a force F, which is applied (e.g., a generator) and generates electric power according to an efficiency of <1. At the same time, the support or mounting structures are formed by Vasto -F.

Keksinnön kohteena olevalla uusiokäyttöisellä laiteratkaisulla ja menetelmällä muodostetaan molemmille voimavaikutuksille F/-F, sekä niiden tekijöille yhtäläiset toiminnan edellytykset. Otetaan myös voimavaiku-15 tus -F hyötykäyttöön dynaamisena kuin myös sen (-F) tekijä.The reusable device solution and method of the invention provide the same operating conditions for both forces F / -F and their makers. Let's also take advantage of the power-15 tus -F as a dynamic as well as its (-F) factor.

Mekaniikan lait määriteltiin aikana, jolloin "Voiman alkuperä oli tuntematon. Voimien F ja -F vaikutus havaittiin". Nykyisen tietämyksen mukaan on johdonmukaista, että mekaniikan Ill-laki voidaan lausua myös 20 muodossa: "Kun kappale vaikuttaa toiseen", alkuperältään tunnetulla, "voimalla F (aktio), jälkimmäinen vaikuttaa edelliseen yhtä suurella, mutta vastakkaissuuntaisella voimalla -F (reaktio)". (Lainaus alkuperäisestä: Tietosanakirja Otava).The laws of mechanics were defined at a time when "The origin of the force was unknown. The effect of forces F and -F was observed". According to current knowledge, it is logical that the law of mechanics Ill can also be pronounced in 20 forms: "When a part acts on another," known by its origin, "by force F (action), the latter acts by the same but opposite force -F (reaction)". (Quote from the original: Encyclopedia of Otava).

25 Kun tarkastellaan voimavaikutuksia F ja -F, tiedetään niiden olevan yhtä suuret. Ainoa ero on, että ne ovat vastakkaiset.25 Considering the force effects F and -F, they are known to be equal. The only difference is that they are opposite.

Edellä kerratun perusteella voidaan johtaa päättelyä tarkastelemalla voimavaikutuksia F ja -F muodossa: alkuperältään tunnetun voiman 30 vaikutus F vastaan alkuperältään tunnetun voiman vaikutus F, josta seuraa: tunnetaan ja tiedetään molempien voimien vaikutukset F ja (-F muodossa F).Based on the foregoing, inference can be drawn by considering the effects of force in the form F and -F: effect of known origin 30 versus effect of known origin F, followed by: known and known effects of both forces F and (-F in form F).

On todettava syntyneen tilanteen, jossa on kaksi tunnetun voiman vai-35 kutusta niin kuin tiedetään F ja -F vaikutuksienkin olevan.It is to be noted that a situation has arisen in which there are two effects of known force-35, as well as the effects of F and -F.

Johtopäätös no 1: on todettava voimavaikutuksen F korvatessa voimavaikutuksen -F todistavan, -F olemus on yhtäläinen F kanssa.Conclusion no. 1: it must be stated that the force F replaces the force-F proving, -F is equivalent to F.

Edelleen, tunnetaan ja tiedetään molemmat voimavaikutukset F ja ί- r tFurther, both force effects F and ß-t are known and known

SS

2 I2 I

► (-F = F), jolloin on todettava: tarkastelussa on kaksi (2) tunnettua voi- [ maa/voiman vaikutusta.► (-F = F), to be noted: There are two (2) known effects of force / force.

Tarkastelussa F ja (-F = F) toimiessa, saadaan hyödyksi kahden tunne- t 5 tun voiman vaikutuksien tuotot, jolloin F ja (-F = F) tuloksena on tiedetyn voimaparin ennalta pääteltävissä oleva tulema. Tuotannollista lisä- f arvoa ei saavuteta.Considering F and (-F = F) to operate, the benefit of two hours of 5 hours of force is utilized, whereby F and (-F = F) result in a predictable result of a known pair of forces. No additional production value f is achieved.

Johtopäätös no 2: kokemusperäinen hyötysuhde < 1 määritelmä koskee io vain voimaa/voimavaikutusta F.Conclusion No 2: The experiential efficiency <1 definition only applies io to force / force F.

Voimavaikutuksilla F ja -F on itselliset tekijänsä, alkuperältään F tekijä tunnetaan (polttomoottori, turbiini, tuulimylly yms.). Kuten tiedetään voiman vaikutusta ei ole ilman tekijäänsä, näin ollen -F tekijä on toden-15 nettavissa.The forces F and -F have their own factors, the origin of the factor F is known (internal combustion engine, turbine, windmill, etc.). As is known, the effect of force is not without its factor, so the -F factor is verifiable.

Edeltäneen päättelyketjun johdonmukaisena seurauksena jatkossa esitetty menetelmä ja proto-laite (yhdistelmä) todentavat voimavaikutuksen -F tekijän, tuotettaessa voimavaikutuksien F ja -F ollessa dynaami-20 siä tekijöittensä toimesta enemmän (sähkö) voimaa ja olematta ristiriidassa kokemusperäisen hyötysuhteen < 1 kanssa.As a consistent consequence of the preceding inference chain, the following method and proto-device (combination) verify the force-F factor, producing power (F) and -F more dynamic (electrical) power by their factors and not contradicting the empirical efficiency <1.

Proto-laitteen rakenne 25 Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen.Construction of the Proto Device The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Keksinnön kohteena olevan menetelmän todentamiseksi tarvittavan proto-laitteen rakenne muodostuu kahdesta saman tehoisista generaat-30 toreista G1 ja G2.The proto-device needed to verify the method of the invention consists of two generators G1 and G2 of the same power.

Seuraavat tunnettua ja tavanomaista koneistamotekniikkaa noudattavat muutokset ovat tarpeen. G1 ja G2 roottorien Rl ja R2 akselit A läpäisevät päätylevynsä ja ulottuvat ulkopuolisiin tukilaakereihinsa T. Staatto-35 rit SI ja S2 kuten roottorit Rl ja R2 ovat tasapainoitettuja ja laakeroi-The following modifications are required which are well known in the art and employ conventional engineering techniques. The axes A of the rotors R1 and R2 of G1 and G2 pass through their end-plates and extend to their outer support bearings T. Staatto-35 coils SI and S2 such as rotors R1 and R2 are balanced and bearings

tuvat näin ollen vapaasti pyöriviksi. Itherefore, they can rotate freely. I

Tuotettu sähkövirta johdetaan staattoreilta SI ja S2 esim. tavanomaisten liukurenkaiden välityksellä (eivät esiinny piirroksessa).The electric current produced is conducted from the stator SI and S2, for example, by means of conventional sliding rings (not shown).

ii

SS

ss

3 I3 I

jj

Lisäksi tarvitaan voimien/voimavaikutuksien siirtämiseksi seuraavat (hihna) pyörät. Tavanomainen P1 roottorin Rl akselilla alkuperältään tunnetun voimavaikutuksen F tuomiseksi Gl:lle. G2 roottorin R2 akselil- [ 5 la P2 = Pl. Staattorien SI ja S2 ulkokehällä on kiinteästi sovitettu suuremmat pyörät H1/H2. Staattorin SI pyörä Hl on yhteydessä roottorin R2 pyörään P2. Staattorilla SI on lisäksi pienempi pyörä MA vastavoiman -F tekijän johtamiseksi hyötykäyttöön staattorilta S2 pyörällä H2.In addition, the following (belt) wheels are required to transfer forces / forces. Conventional P1 on the axis of rotor R1 to provide a known force effect F on G1. G2 on the axis of rotor R2 [5 la P2 = Pl. The outer periphery of the stator S1 and S2 are fixedly fitted with larger wheels H1 / H2. The wheel H1 of the stator SI communicates with the wheel P2 of the rotor R2. The stator S1 also has a smaller wheel MA for deriving a counter-F factor from the stator S2 on the wheel H2.

10 On huomioitava: perinteisesti tiedetty voima -F on voiman F vastainen. Dynaamisena esim. pyörivässä tilassa -F on F vastainen, mutta vaiku-tussuunnaltaan yhtäläinen F kanssa.Note: Traditionally known force -F is anti-force F. In a dynamic state, e.g., in a rotating state, -F is anti-F, but has an effect direction equal to F.

Rakenneympäristö 15The structural environment

Koelaitteistona on generaattorien koepenkki G1 toimintojen ohjaamiseksi ja mittaamiseksi. G2 varten on erillinen "siirrettävissä" oleva kuormitus- ja mittausyksikkö toimintojen tarkastamiseksi silloin kun generaattori sijaitsee "käyttöpaikallaan". Koepenkin rakennetta on muu-20 tettu G1 ja G2 saamiseksi yhteiskäyttöön kuormitusta ja mittausta varten. G1/G2 sisäinen, sähköä tuottava toiminta hyödynnetään kuten tavanomaisesti.The test equipment is a test bench for generators to control and measure the functions of G1. For G2 there is a separate "movable" load and measurement unit to check the functions when the generator is in "operating position". The test bench structure has been modified to provide G1 and G2 for common use in load and measurement. G1 / G2 internal, generating power is utilized as usual.

Vertailumittauksessa G1 lukitaan ja kuormitus sekä mittaus tapahtuvat 25 kuten alkuperäisesti on tarkoitettu. Koepenkin ottama virta mitataan kolmivaihevirrasta (vaiheesta) erillisellä mittarilla. Ottovirrasta on vähennetty koepenkin osuus. Lopullisessa otto - tuotto vertailussa ovat G1 lukittuna - tuotto ja yhdistelmän G1/G2 vapaasti F ja -F voimavaikutusten / tekijöiden dynaamisessa vaikutusympäristössä pyöriessä - tuotto.In the reference measurement, G1 is locked and the load and measurement are performed as originally intended. The current absorbed by the test bench is measured with a meter separate from the three-phase current (phase). The test bench portion has been deducted from the input current. The final input - the return in the comparison - is G1 locked - the return and the return of the combination of G1 / G2 freely F and -F in dynamic dynamics of influence.

3030

Mittaukset on "ristiin" tarkastettu tuloksien yhtäpitävyyden varmistamiseksi.The measurements have been "cross-checked" to ensure the results are consistent.

Voimat ja -laite uusiokäytössä 35Forces and device for reuse 35

Yhdistelmän toiminta alkaa tavalliseen tapaan. Kytketään virta koepenkin moottoriin, jolloin G1 roottori Rl pyörä Pl välityksellä alkaa pyöriä.The combination starts as usual. The test bench motor is energized so that the rotor R1 of the G1 rotates through the wheel P1.

Staattori SI ei pyöri tehohäviöiden vuoksi. Kun kierrosnopeutta lisätään saavuttaa G1 tuottokynnyksen, aloittaa virrantuoton, aloittaa myös 4 staattori SI pyörimisen samaan suuntaan. Tällöin pyörii myös G2 roottori R2 pyörien H1/P2 välityksellä. Lisäksi SI pyöriessä pyörii staattori S2 pyörien MA/H2 välityksellä. Nostettaessa edelleen kierrosnopeutta saavuttaa myös G2 tuottokynnyksen, jolloin G1 ja G2 tuottavat itselli-5 sesti. Kierrosnopeutta ja itsellistä kuormitusta säätämällä hallitaan G1/G2 virtojen tuottoa samoin kuin tehdään vertailu koepenkin otto -virran suhteen.The stator SI does not rotate due to power losses. As the rotation speed is increased to reach the output threshold of G1, the current output begins, and also the 4 stator SIs start to rotate in the same direction. In this case, the rotor R2 of the G2 also rotates via the wheels H1 / P2. In addition, as the SI rotates, the stator S2 rotates via the MA / H2 wheels. Further increasing the rotational speed also reaches the G2 output threshold, whereby G1 and G2 produce self-5. By adjusting the speed and the self-load, the G1 / G2 currents are controlled as well as the bench bench current is compared.

Dynaamisena voimat / vaikutukset Rl-> SI, Sl-> R2, R2-> S2, S2-> MA, 10 MA(Sl)-> Rl vaikuttavat samaan suuntaan. Johtopäätös no 3: vaikutus F hyödynnetään Rl-> SI toimiessa. -F vaikutus toteutuu Sl-> R2-> S2 toimintojen tuloksena. -F tekijä syntyy S2-> MA jolloin se hyödynnetään "keventämällä" F tekijän työ samassa suhteessa MA(Sl)-> Rl. Lopputuloksena kahden voimavaikutuksen F ja -F tekijöiden vapaan dynaamisen 15 toiminnan vallitessa muodostuu voimapari ja tuotto/hyötysuhde todentuu uudella tasolla.Dynamically, the forces / effects R1-> S1, S1-> R2, R2-> S2, S2-> MA, 10 MA (S1) -> R1 act in the same direction. Conclusion No. 3: Effect F is utilized when R 1 → S 1 is operated. The -F effect is realized as a result of S1-> R2-> S2. The F factor is generated by S2-> MA whereby it is utilized by "lightening" the F factor work in the same proportion MA (S1) -> R1. As a result, with the free dynamic action of the two forces F and -F, a force pair is formed and the yield / efficiency is verified at a new level.

Koemittauksien tavoite 20 Tavoitteena on osoittaa, että samalla ottovirralla kuormitettuna proto-yhdistelmä tuottaa, lisääntyneistä tehohäviöistä huolimatta, suuremman virtamäärän kuin tuottaa tavanomainen generaattoriratkaisu. Tavoite ja todistus selostuksessa esitetylle väitteelle katsotaan saavutetun kun tavanomaisen G1 (lukittuna) tuoton - oton taso tulee ylitetyksi. Eli uusi 25 menetelmä ja proto-laite tuottavat suuremman virtamäärän myös -F voimavaikutuksen/tekijän ollessa dynaamisena hyötykäytössä.Objective of Test Measurements 20 The purpose is to demonstrate that, with the same input current loaded, the proto combination produces, despite increased power losses, a higher current output than a conventional generator solution. The objective and proof of the claim in the report are considered to have been achieved when the standard G1 (locked) yield level is exceeded. That is, the new method and proto device will also produce higher current even with the -F force / factor being dynamic in the utilization.

Suoritus 30 Vertailumittaus on tiivistetty yhteen tulosvertailuun. Lähtökohdaksi on otettu G1 lukittuna eli normaalimittaus nimellisvirralle, joka on 55A tyyppikilvestä. Kun koepenkin testausohjeiden mukaisesti on saavutettu em. 55A tuotto, luetaan koepenkin ottama virta. Tämä on vertailun lähtökohta. Vaihtoehto tilanteessa G1 vapautetaan ja edeltävässä seli-35 tysosassa kuvatulla tavalla G1 ja G2 ovat vapaita pyörimään. Tuotto-kynnysten ylittyessä ne tuottavat kumpikin, jolloin itsellistä kuormitus-ta/kierrosnopeutta säätämällä tavoitetaan tuottojen tasapaino G1/G2 välillä. Kuormitusta/kierrosnopeutta nostamalla saavutetaan koepenkin I.Performance 30 The benchmark measurement is condensed into one performance comparison. The starting point is G1 locked, ie a normal measurement for a rated current of 55A on the nameplate. When the above 55A output has been achieved according to the test bench test guidelines, the current drawn by the test bench is read. This is the point of comparison. Alternatively, G1 is released and, as described in the preceding description, G1 and G2 are free to rotate. When the output thresholds are exceeded, they both produce, thereby adjusting the self-load / rpm to achieve an output equilibrium between G1 / G2. By increasing the load / speed, the test bench I is reached.

\ 5 i kuormituksessa sama otto-virran arvo kuin oli G1 lukittuna tilanteessa- s i kin. G1 ja G2 tuottamat virtojen arvot lasketaan yhteen. t t\ 5 i at the load, the same input current value as G1 when locked, even if. The currents produced by G1 and G2 are summed. t t

Proto-laitteen rakenteista johtuen G1 ja G2 tuottamia virtamääriä on \ 5 tulostettu vain väitteen todistamiseen saakka. Sama menetelmä ja optimaalinen (proto) rakenne toteutettuna parempaa tuottoa tavoitelevassa yksikössä saavuttaa samansuuntaisen tuloksen uudella hyötysuh-detasolla.Due to the structure of the Proto device, the current flows produced by G1 and G2 are printed only until the claim is proved. The same method and optimum (proto) structure, when implemented in a unit aiming at a higher yield, achieves a parallel result with a new level of efficiency.

10 Tulos10 Result

Otto Tuotto 3 vaihe/380V TasavirtaInput Yield 3 Phase / 380V DC

15 G1 lukittuna 2,3A 55A15 G1 locked 2.3A 55A

G1/G2 Proto 2,3A 35A+35A 70AG1 / G2 Proto 2.3A 35A + 35A 70A

20 Laskennallinen teho20 Computational power

G1 lukittuna Mittaushetkellä 13,OV x 55A = 715 WG1 locked At measurement 13, OV x 55A = 715 W

G1/G2 Proto Mittaushetkellä 13,OV x 70A = 910 WG1 / G2 Proto At time of measurement 13, OV x 70A = 910 W

2525

Koepenkin antama teho (ottoteho)Test bench power (input power)

30 3vaihe/380V Mittaushetkellä 1,73 x 380V x 2,3A x 0,82 = 1240 W30 Phase 3 / 380V At the time of measurement 1.73 x 380V x 2.3A x 0.82 = 1240 W

Vertailtaessa tuloksia laskennallisesti voidaan G1 lukittuna todeta saavuttavan hyötysuhteen, joka normaalisti ilmoitetaan tälle generaattori-tyypille.Comparing the results computationally with G1 locked it can be stated that it achieves the efficiency normally reported for this generator type.

35 G1 lukittuna 715 W / 1240 W = 0,58 G1/G2 Proto 910 W / 1240 W = 0,73 635 G1 Locked 715 W / 1240 W = 0.58 G1 / G2 Proto 910 W / 1240 W = 0.73 6

Mittaukset toteutettu 3000 ± 500 r/min.Measurements were made at 3000 ± 500 rpm.

G1 normaaliolosuhteissa max teho » 62A / > 12000r/min. eG1 under normal conditions max power output »62A /> 12000r / min. e

Claims (5)

7 I i PATENTTIVAATIMUS |7 I Patent Claims 1. Generaattorilaitteisto, joka käsittää jA generator set comprising: j 5 I - kaksi generaattoria, joista ensimmäisen (Gl) staattori (SI) on laakeroitu pyöriväksi, kuten roottori (Rl), jossa staattori (SI) on kytketty toisen generaattorin (G2) roottoriin (R2) pyörien (Hl / P2) ja hihnan välityksellä. 10 tunnettu siitä, että generaattorilaitteisto on sovitettu toimimaan siten, että voimien F ja -F vaikutuksien dynaamisen toiminnan tuloksena muodostuu voimapari, jossa toinen generaattori (G2) on sovitettu pyöriväksi laakeroidun staattorin (S2) avulla, 15 joka on kytketty pyörien (H2 / MA) ja hihnan välityksellä ensim mäisen generaattorin (Gl) staattorille (SI). f i f i5 I - two generators of which the stator (SI) of the first (G1) is rotatable, such as a rotor (R1) wherein the stator (SI) is connected to the rotor (R2) of the second generator (G2) via wheels (H1 / P2) and a belt . 10 characterized in that the generator set is adapted to operate in such a way that as a result of the dynamic operation of the forces F and -F, a power pair is formed in which the second generator (G2) is rotatable by a bearing stator (S2) and via a belt to the stator (SI) of the first generator (G1). f i f i 8 S f PATENTKRAV !8 S f PATENTKRAV! 1. Generatoranordning som innefattar E 5. tvä generatorer varav statorn (SI) pä den första (Gl) har lag- rats roterande sasom rotorn (Rl), där statorn (SI) har kopplats tili rotorn (R2) pa den andra generatorn (G2) medelst hjul (Hl / P2) och en rem, io kännetecknadavatt generatoranordningen har applicerats att fungera sä att pa grund av resultat av krafters F ja -F dyna-miska operation det bildas ett kraftpar där den andra generatorn (G2) har applicerats roterande medelst en lagrad stator (S2) som har kopplats via hjulen (H2 / MA) och remmen tili statorn (SI) pa is den första generatorn (Gl).1. Generatoranordning som innefattar E 5. Stable generatorer statorn (SI) head första (Gl) har lager roterande sasom rotorn (R1), där statorn (SI) har copilot account rotorn (R2) pa den andra generatorn (G2) ) medelst hjul (Hl / P2) och en rem, io kännetecknadavatt generatoranordningen har applicerats att funger förter av resultat av krafters F and -F dynamical operation det ges et kraftpar där den andra generatorn (G2) har applicerats roterande medelst en lagrad stator (S2) som har kopplats via hjulen (H2 / MA) and Remont account stator (SI) pa is den första generatorn (Gl).