RU2179656C1 - Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces - Google Patents
Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2179656C1 RU2179656C1 RU2000122004A RU2000122004A RU2179656C1 RU 2179656 C1 RU2179656 C1 RU 2179656C1 RU 2000122004 A RU2000122004 A RU 2000122004A RU 2000122004 A RU2000122004 A RU 2000122004A RU 2179656 C1 RU2179656 C1 RU 2179656C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- shaft
- rings
- variator
- flywheel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортному и энергетическому машиностроению и может быть использовано в качестве двигателя для электромобиля, в качестве автономного источника электрической энергии. The invention relates to transport and power engineering and can be used as an engine for an electric vehicle, as an autonomous source of electrical energy.
Известны механические двигатели пружинного типа, используемые для аккумулирования энергии и передачи этой энергии потребителю (З.М. Аксельрод. Проектирование часов и часовых систем. - Л.: Машиностроение, 1981, с. 35-36). Known are spring-type mechanical motors used to accumulate energy and transfer this energy to the consumer (Z. M. Axelrod. Designing of clocks and watch systems. - L.: Mechanical Engineering, 1981, pp. 35-36).
Известен пружинный двигатель инерционного типа, используемый в качестве привода игрушечных автомобилей. Двигатель содержит маховик, свободно размещенный на оси и соединенный с ней пружиной, стопор маховика в виде звездочки, взаимодействующей с установленным на корпусе толкателем, и выключаемый заводной храповой механизм в виде храпового колеса, закрепленного на оси, и собачки, установленной на корпусе. Толкатель имеет зуб для взаимодействия со звездочкой и выступ, размещенный с возможностью взаимодействия с упругим элементом собачки для включения стопора и собачки в режиме завода пружины (Патент РФ 1806292, МПК РФ G 1/02, 3/08, опублик. 30.03.93). Known inertial spring motor used as a drive for toy cars. The engine contains a flywheel freely positioned on the axis and connected to it by a spring, a flywheel stopper in the form of an asterisk interacting with a pusher mounted on the housing, and a turn-off clockwork ratchet mechanism in the form of a ratchet mounted on the axis and a dog mounted on the housing. The pusher has a tooth for interacting with the sprocket and a protrusion arranged to interact with the elastic element of the dog to engage the stopper and dog in the spring plant mode (RF Patent 1806292, IPC G 1/02, 3/08, published. 30.03.93).
Недостатком данного устройства является отсутствие контроля за раскручиванием пружины (в единицу времени), в нем не предусмотрены функция и конструктивные элементы, позволяющие передавать энергию вращения потребителю равномерно. The disadvantage of this device is the lack of control over the unwinding of the spring (per unit time), it does not provide a function and structural elements that allow the transmission of rotational energy to the consumer evenly.
По основному изобретению известен инерционный механический пружинный двигатель с электрическим управлением для получения энергии, в котором введен самоуправляемый электрический прерыватель, регулирующий крутящий момент и число оборотов маховика, обеспечивающего постоянство передачи энергии потребителю в пределах рабочего цикла приводной пружины (Патент РФ 2151323, МПК F 03 G 1/00, F 16 H 33/06, опублик. 20.06 2000). According to the main invention, an inertial mechanical spring motor with electric control is known for generating energy, in which a self-controlled electric chopper is introduced, which regulates the torque and speed of the flywheel, which ensures constant energy transfer to the consumer within the operating cycle of the drive spring (RF Patent 2151323, IPC F 03 G 1/00, F 16
Недостатком данного изобретения является сложное выполнение пружинного двигателя, его цепи, большие масса и габаритные размеры генератора и, как следствие этого, большие габариты механического двигателя, высокие затраты энергии для вращения ротора генератора, не описан сам генератор и решение проблемы выдачи тока постоянной частоты при вращении ротора генератора от инерции маховика. The disadvantage of this invention is the complex implementation of the spring motor, its circuits, the large mass and dimensions of the generator and, as a result, the large dimensions of the mechanical motor, high energy costs for rotating the rotor of the generator, the generator itself and the solution to the problem of generating a constant frequency current during rotation are not described. the rotor of the generator from the inertia of the flywheel.
Данное изобретение является наиболее близким по техническим характеристикам и поставленной задаче и было принято мной за прототип. This invention is the closest in technical characteristics and the task and was taken by me as a prototype.
Целью данного изобретения является уменьшение массы и габаритных размеров как механического двигателя, так и генератора, обеспечение выдачи генератором тока постоянной частоты при перепадах частоты вращения ротора, получающего вращение от инерции маховика, повышение надежности пружинного двигателя и снижение трудоемкости по изготовлению двигателя в целом за счет введения пружинного двигателя, валы которого соединены зубчатыми передачами, введения генератора, выдающего ток постоянной частоты, при перепадах частоты вращения ротора генератора, ротор которого вращается с относительно небольшой частотой вращения. The aim of this invention is to reduce the mass and overall dimensions of both a mechanical motor and a generator, ensuring that the generator generates a constant frequency current when the rotor rotational speed is varied, receiving rotation from the inertia of the flywheel, increasing the reliability of the spring motor and reducing the complexity of manufacturing the engine as a whole by introducing spring motor, the shafts of which are connected by gears, introducing a generator issuing a constant frequency current, when the rotor speed r a generator whose rotor rotates at a relatively low speed.
Данная цель достигается тем, что в инерционном механическом пружинном двигателе с электрическим управлением и генератором, выдающим ток постоянной частоты при вращении ротора генератора от инерции маховика, состоящего из корпуса, системы зубчатых передач и валов, оси в функции рабочего барабана с закрепленной на ней одним концом приводной пружиной, заводного храпового механизма, выполненного в виде закрепленного на валу храпового колеса с подпружиненным стопором храпового колеса, с электрическим реле управления, подружиненным стопором храпового колеса, маховика, приводная пружина выполнена из нескольких тонких сложенных вместе предварительно напряженных по всей длине рулонных пружин. На вал рабочего барабана установлена неподвижно зубчатая шестерня, соединенная с зубчатым венцом, установленного неподвижно на обойму. Обойма свободно установлена на вал холостого барабана. Приводная пружина, состоящая из нескольких рулонных пружин сложенных вместе, одним концом закреплена на рабочем барабане равным по диаметру шестерне, установленной неподвижно на вал рабочего барабана, другим концом закреплена на холостом барабане, вал которого установлен подвижно в обойму. В обойме установлена дополнительная рулонная пружина, меньшая по усилию основной рулонной пружине. Дополнительная рулонная пружина по длине больше либо равна основной приводной пружине и по своему направлению естественного скручивания одинакова с основной рулонной пружиной. Дополнительная рулонная пружина одним концом закреплена на стенке обоймы, а другим - на холостом барабане. This goal is achieved by the fact that in an inertial mechanical spring motor with electric control and a generator that generates a constant frequency current during rotation of the generator rotor from the inertia of the flywheel, consisting of a housing, a system of gears and shafts, an axis in the function of a working drum with one end fixed to it a drive spring, a clockwork ratchet mechanism made in the form of a ratchet mounted on a shaft with a spring-loaded ratchet stopper, with an electric control relay, a spring-loaded stopper m ratchet wheel, a flywheel, the drive spring is formed of several thin prestressed folded together along the entire length of roll springs. A fixed gear wheel is mounted on the shaft of the working drum connected to the ring gear fixedly mounted on the yoke. The clip is freely mounted on the idle drum shaft. A drive spring, consisting of several coil springs folded together, with one end fixed to the working drum equal in diameter to the gear mounted motionlessly on the shaft of the working drum, with the other end fixed to the idle drum, the shaft of which is mounted movably in the cage. An additional coil spring is installed in the cage, which is smaller in force to the main coil spring. The additional coil spring is longer or equal in length to the main drive spring and in its direction of natural torsion is the same as the main coil spring. An additional coil spring is fixed at one end to the wall of the cage and the other at the idle drum.
На вал рабочего барабана неподвижно установлена внутренняя обойма обгонной муфты с шариками (роликами) на пружинах, обойма обгонной муфты вставлена в обойму с установленной на ней зубчатым венцом, обойма с зубчатым венцом неподвижно установлена на промежуточный вал. Промежуточный вал соединен с входным валом понижающего редуктора. Зубчатый венец соединен с шестерней меньшего диаметра, которая неподвижно установлена на дополнительный вал. На выходном валу понижающего редуктора установлена неподвижно шестерня, соединенная посредством зубчатого зацепления с зубчатым венцом, установленным на подвижной обойме обгонной реверсивной муфты относительно вспомогательного вала. Неподвижная обойма реверсивной обгонной муфты с крестовиной установлена неподвижно на вспомогательный вал. Вспомогательный вал неподвижно закреплен в корпусе двигателя. В неподвижной обойме реверсивной обгонной муфты с крестовиной выполнены угловые гнезда, в которых установлены шарики на собственных пружинах, позволяющие заклинивать и расклинивать подвижную обойму с неподвижной обоймой реверсивной обгонной муфты с крестовиной. Со стороны сужения гнезд в виде угла, где установлены шарики, имеются отверстия, в которых пропущены рычаги. Рычаги шарнирно закреплены с промежуточным рычагом, который шарнирно закреплен на неподвижной обойме реверсивной обгонной муфты с крестовиной, промежуточный рычаг шарнирно соединен с рычагом крестовины, рычаг крестовины соединен шарнирно с крестовиной. Крестовина подвижно установлена на вспомогательном валу между подвижной и неподвижной обоймами реверсивной обгонной муфты с крестовиной. Крестовина имеет вертикальный выступ, который проходит наружу через паз, выполненный в неподвижной обойме реверсивной обгонной муфты с крестовиной. Вертикальный выступ шарнирно соединен с рычагом электромагнитного реле. Дополнительный вал посредством соединительной муфты соединен с входным валом повышающего редуктора. Выходной вал повышающего редуктора соединительной муфтой связан с валом, который подвижно установлен в вакуумной камере маховика. На валу, установленного в вакуумной камере маховика, неподвижно установлена обгонная муфта, на которой установлен маховик. От маховика идет вал маховика, относительно маховика неподвижный, который соединительной муфтой связан с валом ротора генератора. На валу маховика установлена неподвижно шестерня, которая соединена с шестерней вала стартера и шестерней вала реле измерения частоты вращения вала маховика. Реле стопора заводного храпового колеса и стартер электрически подсоединены через электрический замок к аккумулятору. Электромагнитное реле реверсивной обгонной муфты с крестовиной электрически соединено с реле частоты вращения вала маховика, а реле частоты вращения вала маховика соединено с аккумулятором. Обмотка возбуждения генератора через электрический замок соединена с аккумулятором. На вал ротора генератора неподвижно установлен диск, который ремнем соединен с диском большего диаметра. Диск большего диаметра установлен неподвижно на одном конце синхронного вала, который в средней части на подшипнике установлен в крышке корпуса генератора. На другом конце синхронного вала установлен диск, который ремнем соединен с фланцем вариатора направления тока электромагнита ротора генератора. В крышке корпуса генератора установлен натягивающий ремни болт, болт соединен с наружной частью подшипника, на котором установлен синхронный вал. Фланец вариатора установлен на валу ротора генератора на подшипнике. К фланцу болтами в изоляции (например, покрыты лаком) крепятся кольца вариатора. Вариатор состоит из четырех одинаковых, например, медных колец, которые изолированы друг от друга. Внешние и внутренние кольца вариатора изолированы друг от друга изолирующими кольцами, внутренние кольца вариатора между собой так же изолированы, но, например, покрыты с боковых сторон лаком. Внутренние окружности колец выполнены с соединенными между собой зубцами, которые расположены по всей поверхности внутренней окружности колец. Изолирующие кольца имеют выведенные зубцы от кольца, равные либо меньшие, по высоте зубцам колец вариатора и по ширине равны пазам между зубцами, зубцы изолирующих колец запрессовываются в пазы между зубцами колец вариатора. Пазы между зубцами колец вариатора несколько шире зубцов колец вариатора. Кольца установлены попарно так, что зубец наружного кольца находится напротив паза между зубцами внутреннего кольца. Пары колец установлены зеркально противоположно относительно друг друга, причем зубцы внутренних колец вариатора находятся друг напротив друга. Кольца соединены между собой болтами, которые покрыты лаком, которыми они крепятся к фланцу. К внутренней окружности каждой пары колец вариатора подведены роликовые контакты, ролики которых расположены на одной линии (друг за другом). Ролики расположены по отношению к паре колец так, что соединение между кольцами соответствовало середине ролика, при этом длина половины ролика меньше длины боковой стороны зубца кольца вариатора. Роликовые контакты установлены в изоляторе с возможностью движения на собственных пружинах, к контактам подведена обмотка электромагнита ротора генератора. Ротор генератора состоит из одного электромагнита, обмотка которого установлена в пазах между зубцов ротора, ротор набран из тонких, изолированных друг от друга колец. К наружным сторонам колец вариатора подведены два скользящих контакта возбуждения обмотки электромагнита ротора генератора. Контакты установлены в корпусе генератора на собственных пружинах. Контакты имеют по два конца, каждый конец подведен к кольцу вариатора, расположенных через одно кольцо. Статор генератора выполнен из тонких, изолированных друг от друга колец. Крышка с установленной в ней синхронным валом к корпусу генератора крепится болтами. The inner race of the freewheel clutch with balls (rollers) on the springs is fixedly mounted on the shaft of the working drum, the race of the freewheel clutch is inserted into the race with the ring gear installed on it, the race with the ring gear is fixedly mounted on the intermediate shaft. The intermediate shaft is connected to the input shaft of the reduction gear. The ring gear is connected to a gear of a smaller diameter, which is fixedly mounted on an additional shaft. A fixed gear is mounted on the output shaft of the reduction gearbox, which is connected by gearing to a ring gear mounted on the movable holder of the overrunning reversible clutch relative to the auxiliary shaft. The stationary holder of the reversing overrunning clutch with a cross is mounted motionless on the auxiliary shaft. The auxiliary shaft is fixedly mounted in the engine housing. Angular sockets are made in the stationary holder of the reversible overrunning clutch with a crosspiece, in which balls are mounted on their own springs, which allow the movable holder to be jammed and wedged with the stationary holder of the reversible overrunning clutch with a cross. On the narrowing side of the nests in the form of the angle where the balls are installed, there are holes in which the levers are missing. The levers are pivotally mounted with an intermediate lever, which is pivotally mounted on a stationary holder of the reversing overrunning clutch with a cross, the intermediate lever is pivotally connected to the cross arm, the cross arm is pivotally connected to the cross. The crosspiece is movably mounted on the auxiliary shaft between the movable and fixed clips of the reversing overrunning clutch with the cross. The crosspiece has a vertical protrusion that extends outward through a groove made in a stationary holder of a reversible overrunning clutch with a cross. The vertical protrusion is pivotally connected to the lever of the electromagnetic relay. The additional shaft by means of a coupling is connected to the input shaft of the booster gearbox. The output shaft of the booster gearbox is connected by a coupling to a shaft that is movably mounted in the flywheel vacuum chamber. An overrunning clutch on which the flywheel is mounted is fixedly mounted on a shaft mounted in the flywheel’s vacuum chamber. From the flywheel comes the flywheel shaft, which is stationary relative to the flywheel, which is connected by a coupling to the generator rotor shaft. A fixed gear is mounted on the flywheel shaft, which is connected to the starter shaft gear and the gear shaft of the flywheel shaft speed measuring relay. The clockwork ratchet stop relay and starter are electrically connected through an electric lock to the battery. The electromagnetic relay of the reversing overrunning clutch with a cross is electrically connected to the flywheel shaft speed relay, and the flywheel shaft speed relay is connected to the battery. The field winding of the generator through an electric lock is connected to the battery. A disk is fixedly mounted on the rotor shaft of the generator, which is connected by a belt to a disk of a larger diameter. A larger-diameter disk is mounted motionless at one end of the synchronous shaft, which in the middle part of the bearing is mounted in the cover of the generator housing. A disk is mounted on the other end of the synchronous shaft, which is connected by a belt to the flange of the variator of the current direction of the electromagnet of the generator rotor. A bolt tightening belts is installed in the cover of the generator housing, the bolt is connected to the outer part of the bearing on which the synchronous shaft is mounted. The variator flange is mounted on the shaft of the generator rotor on a bearing. The variator rings are attached to the flange with bolts in insulation (for example, varnished). The variator consists of four identical, for example, copper rings, which are isolated from each other. The outer and inner rings of the variator are isolated from each other by insulating rings, the inner rings of the variator are also isolated from each other, but, for example, are varnished on the sides. The inner circles of the rings are made with interconnected teeth, which are located on the entire surface of the inner circumference of the rings. The insulating rings have extracted teeth from the ring that are equal or smaller in height to the teeth of the variator rings and equal in width to the grooves between the teeth, the teeth of the insulating rings are pressed into the grooves between the teeth of the variator rings. The grooves between the teeth of the variator rings are slightly wider than the teeth of the variator rings. The rings are mounted in pairs so that the tooth of the outer ring is opposite the groove between the teeth of the inner ring. The pairs of rings are mounted mirror oppositely relative to each other, and the teeth of the inner rings of the variator are opposite each other. The rings are interconnected by bolts that are coated with varnish, with which they are attached to the flange. Roller contacts are brought to the inner circumference of each pair of variator rings, the rollers of which are located on the same line (one after another). The rollers are positioned relative to the pair of rings so that the connection between the rings corresponds to the middle of the roller, while the length of the half roller is less than the length of the side of the tooth of the variator ring. Roller contacts are installed in the insulator with the possibility of movement on their own springs; windings of the electromagnet of the generator rotor are connected to the contacts. The rotor of the generator consists of one electromagnet, the winding of which is installed in the grooves between the teeth of the rotor, the rotor is assembled from thin, isolated from each other rings. To the outer sides of the variator rings are two sliding contacts of the excitation of the winding of the electromagnet of the rotor of the generator. The contacts are installed in the generator housing on their own springs. The contacts have two ends, each end is connected to the variator ring located through one ring. The stator of the generator is made of thin, isolated from each other rings. The cover with the synchronous shaft installed in it is bolted to the generator housing.
На фиг. 1 показана схема общего вида инерционного механического пружинного двигателя с электрическим управлением с генератором, выдающим ток постоянной частоты, при вращении ротора генератора от инерции маховика. In FIG. 1 shows a diagram of a General view of an inertial mechanical spring motor with electric control with a generator that produces a constant frequency current, when the rotor of the generator rotates from the inertia of the flywheel.
На фиг. 2 показана схема приводного пружинного двигателя (вид сбоку в разрезе обоймы, вид сверху). In FIG. 2 shows a diagram of a spring-loaded drive motor (side view in section of a cage, top view).
На фиг. 3 показана схема реверсивной обгонной муфты (вид сбоку в разрезе). In FIG. 3 shows a diagram of a reversible overrunning clutch (sectional side view).
На фиг. 4 показана схема неподвижной обоймы реверсивной обгонной муфты (вид сверху, вид снизу). In FIG. 4 shows a diagram of a stationary holder of a reversible overrunning clutch (top view, bottom view).
На фиг. 5 показана схема общего вида генератора (вид сверху). In FIG. 5 shows a diagram of a General view of the generator (top view).
На фиг. 6 показана схема вариатора ротора генератора (вид сбоку, вид спереди). In FIG. 6 shows a diagram of a variator of a generator rotor (side view, front view).
На фиг. 7 показана схема колец вариатора с расположением зубцов колец вариатора и изолирующими кольцами (вид сбоку в разрезе). In FIG. 7 shows a diagram of the variator rings with the location of the teeth of the variator rings and insulating rings (sectional side view).
На фиг. 8 показана схема установки вариатора на вал ротора генератора с подведенными роликовыми контактами на собственных пружинах к внутренней стороне колец вариатора и подведения скользящих контактов обмотки возбуждения к внешним сторонам колец вариатора и схема электромагнита ротора генератора (вид сбоку в разрезе вариатора и электромагнита). In FIG. Figure 8 shows the installation diagram of the variator on the rotor shaft of the generator with its roller contacts on its own springs to the inner side of the variator rings and the sliding contacts of the field winding to the outer sides of the variator rings and the circuit of the generator rotor electromagnet (side view in cross section of the variator and electromagnet).
Инерционный механический пружинный двигатель с электрическим управлением и генератором, выдающим ток постоянной частоты, при вращении ротора генератора от инерции маховика (см. фиг.1), состоящий из корпуса 1, приводной рулонной пружины 2, состоящей из нескольких одинаковых, тонких рулонных пружин, сложенных вместе, заводного храпового механизма, выполненного в виде закрепленного на валу храпового колеса 3 с подпружиненным стопором 4 храпового колеса 3 с электрическим реле 5 управления стопором. Приводная пружина 2 крепится одним концом к рабочему барабану 6, установленным неподвижно на вал 7, на вал 7 установлена неподвижно зубчатая шестерня 8, соединенная с зубчатым венцом 9, установленным неподвижно на обойму 10. Обойма 10 с возможностью вращения установлена на вал 11 холостого барабана 12. В обойме 10 установлена дополнительная рулонная пружина 13, меньшая по усилию основной рулонной пружины 2. Дополнительная рулонная пружина 13 по длине больше либо равна основной приводной пружине 2 и по своему направлению естественного скручивания одинакова с основной рулонной пружиной. Дополнительная рулонная пружина 13 одним концом закреплена на стенке обоймы 10, а другим - на холостом барабане 12. An inertial mechanical spring motor with electric control and a generator issuing a constant frequency current when the generator rotor rotates from the inertia of the flywheel (see Fig. 1), consisting of a housing 1, a
На вал 7 рабочего барабана 6 неподвижно установлена обойма 14 обгонной муфты с шариками (роликами) на пружинах, обойма обгонной муфты вставлена в обойму 15 с установленной на ней зубчатым венцом 16, обойма с зубчатым венцом неподвижно установлена на промежуточный вал 17. Зубчатый венец 16 соединен с шестерней 18 меньшего диаметра, которая неподвижно установлена на вспомогательный вал 19. Промежуточный вал 17 соединен с входным валом понижающего редуктора 20. На выходном вале 21 понижающего редуктора установлена неподвижно шестерня 22, соединенная посредством зубчатого зацепления с зубчатым венцом 23, установленным на подвижной обойме 24 обгонной реверсивной муфты с крестовиной 25 относительно вспомогательного вала 26. Неподвижная обойма 27 реверсивной обгонной муфты с крестовиной установлена неподвижно на вспомогательный вал 26. Вспомогательный вал 26 неподвижно закреплен в корпусе двигателя 1. В неподвижной обойме 27 выполнены угловые гнезда 28, в которых установлены шарики 29 на собственных пружинах 30, позволяющие заклинивать и расклинивать подвижную обойму 24 с неподвижной обоймой 27 реверсивной обгонной муфты 25. Cо стороны сужения гнезд в виде угла 28, где установлены шарики 29, имеются отверстия 31, в которых пропущены рычаги 32. Рычаги 32 шарнирно закреплены с промежуточным рычагом 33, который шарнирно закреплен на неподвижной обойме 27, промежуточный рычаг 33 шарнирно соединен с рычагом 34 крестовины, рычаг 34 крестовины соединен шарнирно с крестовиной 35. Крестовина 35 подвижно установлена на вспомогательном валу 26 между подвижной 24 и неподвижной 27 обоймами реверсивной обгонной муфты с крестовиной 25. Крестовина 35 имеет вертикальный выступ 36, который проходит наружу через паз 37, выполненный в неподвижной обойме 27 реверсивной обгонной муфты 25. Вертикальный выступ 36 шарнирно соединен с рычагом 38 электромагнитного реле 39. Вспомогательный вал 19 посредством соединительной муфты 40 соединен с входным валом 41 повышающего редуктора 42. Выходной вал 43 повышающего редуктора 42 соединительной муфтой 44 связан с валом 45, который подвижно установлен в вакуумной камере 46 маховика 47. На валу 45, установленного в вакуумной камере 46 маховика 47, неподвижно установлена обгонная муфта 48, на которой установлен маховик 47. От маховика 47 идет вал маховика 49, относительно маховика неподвижный, который соединительной муфтой 50 связан с валом 51 ротора 52 генератора 53. На валу маховика 49 установлена неподвижно шестерня 54, которая соединена с шестерней 55 вала стартера 56 и шестерней 57 вала реле 58 измерения частоты вращения вала маховика 49. Реле 5 стопора 4 заводного храпового колеса 3 и стартер 56 электрически подсоединены через электрический замок 59 к аккумулятору 60. Электромагнитное реле 39 реверсивной обгонной муфты с крестовиной 25 электрически соединено с реле 58 измерения частоты вращения вала маховика 49, а реле 58 соединено с аккумулятором 60. Обмотка возбуждения 61 генератора 53 через электрический замок 59 соединена с аккумулятором 60. На вал 51 ротора 52 генератора 53 неподвижно установлен диск 62, который ремнем 63 соединен с диском 64 большего диаметра. Диск 64 большего диаметра установлен неподвижно на одном конце синхронного вала 65, который в средней части на подшипнике 66 установлен в крышке 67 корпуса 68 генератора 53. На другом конце синхронного вала 65 установлен диск 69, который ремнем 70 соединен с фланцем 71 вариатора 72 изменения направления тока электромагнита 73 ротора 52 генератора 53. В крышке 67 корпуса 68 генератора 53 установлен натягивающий ремни 63 и 70 болт 74, болт 74 соединен с наружной частью подшипника 66, на котором установлен синхронный вал 65. Фланец 71 вариатора 72 установлен на валу 51 ротора 52 генератора 53 на подшипнике 75. К фланцу 71 болтами 76 крепятся кольца вариатора 72. Вариатор 72 состоит из четырех, например, медных колец 77, 78, 79, 80, внешние 77, 80 и внутренние 78,79 кольца вариатора изолированы друг от друга изолирующими кольцами 81, внутренние кольца вариатора 78, 79 между собой так же изолированы, но, например, покрыты с боковых сторон лаком. Внутренние окружности колец выполнены с соединенными между собой зубцами 82, которые расположены по всей поверхности внутренней окружности колец. Изолирующие кольца 81 имеют выведенные зубцы 83 от кольца, равные либо меньшие, по высоте зубцам 82 колец вариатора 72 и по ширине равны пазам между зубцами, зубцы 83 изолирующих колец 81 запрессовываются в пазы между зубцами колец вариатора 72. Кольца 77, 78, 79, 80 установлены попарно так, что зубцы наружных колец 77, 80 находятся напротив пазов между зубцами внутренних колец 78, 79. Пары колец 77, 78 и 79, 80 установлены зеркально противоположно относительно друг друга, причем зубцы 82 внутренних колец 78, 79 вариатора 72 находятся друг напротив друга. Кольца 77, 78, 79, 80 соединены между собой болтами 76, которые покрыты лаком, которыми они крепятся к фланцу 71. К каждой паре колец 77, 78 и 79, 80 вариатора подведены, соответственно, роликовые контакты 84 и 85, ролики которых расположены на одной линии (друг за другом). Ролики имеют одинаковые размеры и каждый ролик расположен по отношению к паре колец так, что соединение между кольцами каждой пары соответствовало середине ролика, при этом длина половины ролика меньше длины боковой стороны зубца 82. Роликовые контакты 84 и 85 установлены в изоляторе 86 с возможностью движения на собственных пружинах, соответственно 87 и 88, к контактам подведена обмотка 89 электромагнита 73 ротора 52 генератора 53. Ротор 52 генератора 53 состоит из одного электромагнита 73, обмотка которого установлена в пазах между зубцами 90, набранный из тонких, изолированных друг от друга, колец. К наружным сторонам колец 77, 78, 79, 80 вариатора 72 подведены два скользящих контакта, условно обозначенных "плюс" 91 и "минус" 92, к которым подведены провода, от обмотки возбуждения 61 генератора 53 к контакту 91 и заземленный провод к контакту 92. Контакты 91 и 92 установлены в корпусе генератора 53 на собственных пружинах, соответственно, 93 и 94. Контакты 91 и 92 имеют по два конца, каждый конец подведен к кольцу вариатора 72, расположенных через одно кольцо. Статор 95 генератора 53 выполнен из тонких, изолированных друг от друга колец. Крышка 67 с установленной в ней синхронным валом 65 к корпусу генератора 53 крепится болтами 96. On the
Пружинный двигатель с рулонной пружиной 2 заведен от постороннего источника, витки пружины 2 полностью скручены на рабочий барабан 6 в сторону, обратную своему естественному скручиванию в рулон, витки вспомогательной пружины 13 прижаты к стенке обоймы 10, электрический замок 59 находится в положении "Выключено". Электрическое реле 5 отпустило стопор 4, реле 58 частоты вращения вала маховика 49 выключено, стартер 56 выключен, реле 39 реверсивной обгонной муфты выключено, при этом рычаг 38 реле 39 отпустил вертикальный выступ 36 крестовины 35, шарики 29 заклинили подвижную обойму 24 с неподвижной обоймой 27 реверсивной обгонной муфты 25, обмотка возбуждения 61 генератора 53 отключена от аккумулятора 60, инерционный механический пружинный двигатель с электрическим управлением и генератором, выдающий ток постоянной частоты, при вращении ротора генератора от инерции маховика, находится в состоянии покоя. The spring motor with a
Замок 59 поворачивается в положение "Включено", подключается от аккумулятора 60 реле 5, отжимает стопор 4 и выводит его из заклинивания с храповым колесом 3 вала 7, реле 39 обгонной реверсивной муфты 25 и рычаг 38 отжимает выступ 36, рычаги 32 выдавливают шарики 29 и подвижная обойма 24 расклинивается с неподвижной обоймой 27, при этом выходной вал 21 понижающего редуктора 20, промежуточный вал 17, вал 7 рабочего барабана 6 получают свободное вращение. За счет усилия пружины 2 через промежуточный вал 17, через вспомогательный вал 19 и повышающий редуктор 42, за счет заклинивания обгонной муфтой 48 вала 45, маховик 47 начинает медленно раскручиваться, вращая при этом через собственный вал 49 вал 51 ротора 52 генератора 53. Вал 51 через диск 62, установленный на нем, посредством ременной передачи 63 крутит диск 64 большего диаметра, чем у диска 62. Диск 64 установлен на синхронный вал 65, сообщая при этом валу 65 меньшую скорость вращения, чем у вала 51 ротора 52 генератора 53. Вал 65 сообщает вращение диску 69 небольшого диаметра, диск 69 посредством ременной передачи 70 вращает фланец 71 большего диаметра, установленного на валу 51 ротора 52 на подшипнике 75, при этом диск 69 сообщает еще меньшую скорость вращения фланцу 71, на котором жестко болтовым соединением 76 установлен вариатор 72, т.е. ротор 52 вращается с вариатором 72 в одну сторону (синхронно), но быстрее его, в зависимости от передаточных чисел между дисками 62 и 64, 69 и фланцем 71. Роликовые контакты 84 и 85 обмотки 89 электромагнита 73 начинают вращаться по внутренней чаете колец 77, 78, 79, 80 вариатора 72, а скользящие контакты 91 и 92 обмотки возбуждения 61 начинают скользить по наружной поверхности колец 77, 78, 79, 80 вариатора 72. The lock 59 is turned to the "On" position, is connected from the battery 60 of the relay 5, depresses the stopper 4 and removes it from jamming with the
Замок 59 находится в положении "Старт", через замок 59 аккумулятор подает ток на обмотку возбуждения 61 генератора 53 и на стартер 56. Стартер 56 через вал маховика 49 совместно с пружиной 2 разгоняет маховик 47 до заданной частоты вращения, и реле 39 посредством муфты 25 остановит вращение вала 7 пружины 2. The lock 59 is in the "Start" position, through the lock 59 the battery supplies current to the field winding 61 of the generator 53 and to the starter 56. The starter 56 through the shaft of the
Замок переводится в положение "Включено". Реле 58 отключает реле 39, оно отпускает вертикальный выступ 36 крестовины 35, и обгонная реверсивная муфта останавливает через редуктор 20 и обгонную муфту с обоймами 14 и 15 вращение вала 7. Через обмотку возбуждения 61 и контакты 91 и 92 ток подается на кольца 77, 78, 79, 80 вариатора 72. Роликовые контакты 84 и 85, вращаясь внутри колец вариатора 72, будут проходить по зубцам 82 колец вариатора 72. Так как зубцы внешнего кольца находятся напротив пазов внутреннего кольца одной пары, соответственно и у другой пары колец, то ролики одной своей стороной сначала будут проходить по зубцу 82 одного кольца, вторая сторона при этом находится на изолирующем зубце 83 кольца 81. При этом так как для каждого кольца одной пары соответствует, условно, разное значение полярности, то каждый ролик контактов обмотки электромагнита будет получать то положительный, то отрицательный заряды. Таким образом, ток будет идти сначала, например, от контакта 84 к контакту 85, а затем от контакта 85 к контакту 84, что приведет к изменению направления тока в обмотке 89 электромагнита 73. Электромагнит 73 будет наводить ЭДС тока в обмотке статора по всей ее площади, то одного направления, то другого направления, при этом частота изменения ЭДС зависит от количества прохождения зубцов 82 контактами 84 и 85 за единицу времени. The lock moves to the "on" position. The relay 58 turns off the relay 39, it releases the
Так как вариатор 72 будет вращаться синхронно с валом 51 ротора 52, соответственно и замедляться синхронно (т.е. скорость прохождения роликовыми контактами 84 и 85 по зубцам 82 колец вариатора будет постоянной) из-за потери маховиком 47 частоты вращения, то благодаря такой зависимости частота тока на выходе генератора 53 будет постоянной. Since the
Когда частота вращения маховика 47 снизится до определенного предела, реле 58 частоты вращения вала маховика подключит реле 39, которое подключит приводную пружину 2, которая подгонит маховик 47 до заданной частоты вращения, и цикл будет повторятся до тех пор, пока пружина 2 полностью не скрутится на холостой барабан 12, либо двигатель не будет остановлен поворотом замка 59 в положение "Выключено". When the speed of the flywheel 47 drops to a certain limit, the flywheel shaft speed relay 58 will switch on a relay 39, which will connect the
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122004A RU2179656C1 (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000122004A RU2179656C1 (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2179656C1 true RU2179656C1 (en) | 2002-02-20 |
Family
ID=20239349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000122004A RU2179656C1 (en) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2179656C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467456C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-11-20 | Александр Валериевич Новогренко | Vacuum centrifugal generator |
RU2506684C1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-02-10 | Владимир Степанович Григорчук | Direct current inertia motor |
RU208028U1 (en) * | 2021-07-26 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Vehicle recuperator with elastic elements and flywheel |
RU208158U1 (en) * | 2021-07-26 | 2021-12-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Mechanical energy storage with elastic elements and flywheel |
-
2000
- 2000-08-17 RU RU2000122004A patent/RU2179656C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467456C2 (en) * | 2010-02-08 | 2012-11-20 | Александр Валериевич Новогренко | Vacuum centrifugal generator |
RU2506684C1 (en) * | 2012-10-02 | 2014-02-10 | Владимир Степанович Григорчук | Direct current inertia motor |
RU208028U1 (en) * | 2021-07-26 | 2021-11-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Vehicle recuperator with elastic elements and flywheel |
RU208158U1 (en) * | 2021-07-26 | 2021-12-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный технологический университет» (ФГБОУ ВО «КубГТУ») | Mechanical energy storage with elastic elements and flywheel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103068608A (en) | Engine starting device for vehicle | |
US4573364A (en) | Gear reduction starter drive | |
CN110800201B (en) | Device for generating energy | |
RU2179656C1 (en) | Inertia mechanical spring engine with electric control and generator which produces constant frequency current when generator rotors is rotated by flywheel inertia forces | |
US4296341A (en) | Self-starting single-phase synchronous motor | |
RU2296878C2 (en) | Starter | |
US1855281A (en) | Engine starter | |
KR102529365B1 (en) | High Efficiency Crank Magnet Generator | |
US3342998A (en) | Spring-driven electrical generator | |
WO2000047892A1 (en) | Spring motor | |
JP2002054706A (en) | Continuously variable transmission | |
AU771826B2 (en) | A variable speed drive | |
JPH02264153A (en) | Device and method for starting starting device for engine | |
RU2151323C1 (en) | Power-controlled mechanical inertial spring unit for power production | |
US5767633A (en) | Electric motor drive system | |
RU2153099C1 (en) | Energy-producing inertial mechanical spring unit | |
EP1258631A2 (en) | Starter arrangement and method for an engine | |
WO2015194984A1 (en) | Operating mechanism with springs | |
GB2453027A (en) | Motor using magnetic normal force | |
US2363412A (en) | Engine starting device | |
RU2311714C1 (en) | Electric motor incorporating electromechanical gear-ratio regulator | |
US993611A (en) | Electromagnetic power-velocity-ratio device, particularly applicable for driving automobiles. | |
SU864452A1 (en) | Electromechanical stepping motor | |
JP2581467B2 (en) | Power generator | |
SU1300230A1 (en) | Start-stop motion mechanism |