RU223864U1 - Линейный генератор с регулированием напряжения - Google Patents
Линейный генератор с регулированием напряжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU223864U1 RU223864U1 RU2023113533U RU2023113533U RU223864U1 RU 223864 U1 RU223864 U1 RU 223864U1 RU 2023113533 U RU2023113533 U RU 2023113533U RU 2023113533 U RU2023113533 U RU 2023113533U RU 223864 U1 RU223864 U1 RU 223864U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- linear generator
- coils
- magnetic
- moving part
- voltage regulation
- Prior art date
Links
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title abstract description 11
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к генераторам, преобразующим механическую энергию возвратно-поступательного движения в электрическую.
Сущность полезной модели: линейный генератор с системой регулирования напряжения содержит два магнитно несвязанных магнитопровода, две катушки, подвижную часть с постоянными магнитами, выполненную с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, которая имеет возможность возвратно-поступательного движения в рабочих зазорах магнитопроводов. Постоянные магниты на подвижной части сгруппированы в две группы, которые находятся в соответствующих рабочих зазорах магнитопроводов и формируют магнитные поля с пространственным сдвигом 90°. Концы катушек выведены к выпрямителям. В свою очередь выпрямители подключены к системе регулирования напряжения, состоящей из системы управления и статического силового блока переключений. Вся система подведена к нагрузке.
В зависимости от скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора и соответственно подвижной части линейного генератора, система управления, подключенная к одной из катушек из двух катушек магнитопроводов, подает сигнал на статический силовой блок переключений, для коммутирования каждой пары выводов выпрямителей на параллельную или последовательную работу.
Полезная модель обеспечивает регулирование напряжения за счет изменения электрической схемы соединения катушек линейного генератора посредством статического силового блока переключений.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к генераторам, преобразующим механическую энергию возвратно-поступательного движения в электрическую.
Известен линейный электрический генератор (патент РФ №83373, H02K 35/02, Опубл. 27.05.2009. Бюл. №15), включающий корпус, каркас из немагнитного материала с расположенными на нем в ряд кольцевыми индуктивными катушками, разделенными щечками, генерирующий магнитный сердечник с осью из немагнитного материала, установленный в возможностью челночного перемещения внутри каркаса с кольцевыми индуктивными катушками между ограничительными элементами, отличающийся тем, что магнитный сердечник содержит как минимум два кольцевых постоянных магнита с осевой намагниченностью, зафиксированных на оси из немагнитного материала с расположенными навстречу друг другу одноименными полюсами с зазором, величина которого устанавливается опорными втулками из немагнитного материала, а число кольцевых индуктивных катушек на единицу больше числа постоянных магнитов.
Недостатком аналога является недостаточная эффективность преобразования механической энергии в электрический ток.
Известен линейный генератор с магнитными подшипниками (патент РФ №135861, H02K 35/02, Опубл. 20.12.2013. Бюл. №35), содержащий корпус, статор, обмотки статора, ротор с установленными на нем радиально намагниченными постоянными магнитами, подшипниковые щиты, линейные механические подшипники, отличающийся тем, что торцевые магниты ротора выполнены с осевой намагниченностью, при этом в подшипниковых щитах располагаются одноименными полюсами относительно торцевых магнитов ротора с осевой намагниченностью кольцевые постоянные магниты корпуса с осевой намагниченностью с резиновыми прокладками.
Недостатком аналога является относительно низкая эффективность преобразования механической энергии в электрический ток, определяющая КПД генератора.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является линейный генератор (патент РФ №182991, H02K 35/02, Опубл. 07.09.2018. Бюл. №25), содержащий два магнитопровода, обращенных друг к другу, две пары рабочих катушек и две пары постоянных магнитов, выполненных с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, причем магнитопроводы выполнены П-образными в плане и обращены друг к другу вертикальными элементами, в зазоре между одноименными вертикальными элементами магнитопроводов размещены соответствующие пары постоянных магнитов на расстоянии между парами, соответствующему расстоянию между парами вертикальных элементов магнитопроводов, при этом, постоянные магниты в каждой паре выполнены с противоположной полярностью и установлены с регулируемым зазором, а рабочие катушки, выполненные в виде обмоток вертикальных элементов магнитопроводов, соединены в единую электрическую цепь, выход которой является выходом линейного генератора.
Недостатком прототипа является зависимость выходного напряжения от частоты колебания привода генератора.
Технической проблемой полезной модели является создание линейного генератора с регулированием напряжения с достижением следующего технического результата: регулирование напряжения за счет изменения электрической схемы соединения катушек линейного генератора посредством статического силового блока переключений.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что линейный генератор, содержащий два магнитопровода, две катушки, подвижную часть с постоянными магнитами, выполненную с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, в отличие от прототипа на каждом магнитно несвязанном магнитопроводе имеется только одна катушка, постоянные магниты на подвижной части сгруппированы в две группы, которые находятся в соответствующих рабочих зазорах магнитопроводов и формируют магнитные поля с пространственным сдвигом 90°, два выпрямителя, статический силовой блок переключений и формирователь сигналов для коммутирования каждой пары выводов выпрямителей в зависимости от скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора, соединенный со статическим силовым блоком переключений.
Существо полезной модели поясняется чертежом.
На фиг. 1 представлен чертеж вида спереди и вида слева линейного генератора, на фиг. 2 показана структурная схема линейного генератора с регулированием напряжения.
Линейный генератор с регулированием напряжения содержит два магнитно несвязанных магнитопровода 1, катушки 2, подвижную часть 3 с постоянными магнитами, выполненную с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, которая имеет возможность возвратно-поступательного движения в рабочих зазорах магнитопроводов 1. Постоянные магниты на подвижной части 3 сгруппированы в две группы, которые находятся в соответствующих рабочих зазорах магнитопроводов 1 и формируют магнитные поля с пространственным сдвигом 90°. Концы катушек 2 выведены к выпрямителям 4. В свою очередь выпрямители 4 подключены к статическому силовому блоку переключений 5, выводы которого подключены к формирователю сигналов 6 и нагрузке 7. Все выводы элементов электрической части линейного генератора с регулированием напряжения, в виде проводов, соединены между собой с помощью операции пайки.
Линейный генератор с регулированием напряжения работает следующим образом.
При нормальной скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора и соответственно подвижной части 3 линейного генератора, постоянные магниты создают переменные магнитные потоки в магнитно несвязанных магнитопроводах 1, которые индуцируют в катушках 2 переменные ЭДС, сдвинутые по фазе на 90°. Величина ЭДС пропорциональна частоте колебаний. Далее напряжение с катушек 2 выравнивается посредством выпрямителей 4. Сдвиг 90° позволяет уменьшить пульсации выпрямленного напряжения. При данном режиме работы формирователь сигналов 6, подключенный к одной из катушек 2 магнитопроводов 1, подает сигнал на статический силовой блок переключений 5, для коммутирования каждой пары выводов выпрямителей 4 на параллельную работу. Так обеспечивается максимальная мощность линейного генератора при сохранении нормального значения напряжения.
При снижении скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора и соответственно подвижной части 3 линейного генератора, будет снижаться и выходное напряжение на катушках 2, которое будет фиксироваться формирователем сигналов 6. При данном режиме работы формирователь сигналов 6 подаст сигнал на статический силовой блок переключений 5, для коммутирования каждой пары выводов выпрямителей 4 уже на последовательную работу. При этом мощность линейного генератора снижается, но является максимально возможной при данной сниженной скорости возвратно-поступательного движения подвижной части 3.
При повышении скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора и соответственно подвижной части 3 линейного генератора, обеспечивается обратное коммутирование выводов выпрямителей 4 на параллельную работу. При этом во всех режимах работы линейный генератор сохраняет нормальный уровень напряжения и выдает максимально возможную мощность при данной скорости возвратно -поступательного движения подвижной части 3.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает регулирование напряжения за счет изменения электрической схемы соединения катушек линейного генератора посредством статического силового блока переключений.
Claims (1)
- Линейный генератор, содержащий два магнитопровода, две катушки, подвижную часть с постоянными магнитами, выполненную с возможностью горизонтального крепления на приводе линейного генератора, отличающийся тем, что на каждом магнитно несвязанном магнитопроводе имеется только одна катушка, постоянные магниты на подвижной части сгруппированы в две группы, которые находятся в соответствующих рабочих зазорах магнитопроводов и формируют магнитные поля с пространственным сдвигом 90°, два выпрямителя, статический силовой блок переключений и формирователь сигналов для коммутирования каждой пары выводов выпрямителей в зависимости от скорости возвратно-поступательного движения привода линейного генератора, соединенный со статическим силовым блоком переключений.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU223864U1 true RU223864U1 (ru) | 2024-03-05 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU83373U1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| CN102594083A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 张有权 | 一种往复式永磁直线发电机 |
| RU135861U1 (ru) * | 2013-07-08 | 2013-12-20 | Вячеслав Евгеньевич Вавилов | Линейный магнитоэлектрический генератор с магнитными подшипниками (варианты) |
| RU168348U1 (ru) * | 2016-07-27 | 2017-01-30 | Сергей Сергеевич Гришин | Линейный генератор электрической энергии на постоянных магнитах |
| RU182991U1 (ru) * | 2018-07-19 | 2018-09-07 | Сергей Николаевич Ермаков | Линейный генератор |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU83373U1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| CN102594083A (zh) * | 2012-03-01 | 2012-07-18 | 张有权 | 一种往复式永磁直线发电机 |
| RU135861U1 (ru) * | 2013-07-08 | 2013-12-20 | Вячеслав Евгеньевич Вавилов | Линейный магнитоэлектрический генератор с магнитными подшипниками (варианты) |
| RU168348U1 (ru) * | 2016-07-27 | 2017-01-30 | Сергей Сергеевич Гришин | Линейный генератор электрической энергии на постоянных магнитах |
| RU182991U1 (ru) * | 2018-07-19 | 2018-09-07 | Сергей Николаевич Ермаков | Линейный генератор |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Design optimization of radially magnetized, iron-cored, tubular permanent-magnet machines and drive systems | |
| Wang et al. | Tubular modular permanent-magnet machines equipped with quasi-Halbach magnetized magnets-part I: magnetic field distribution, EMF, and thrust force | |
| Boldea et al. | Theoretical characterization of flux reversal machine in low-speed servo drives-the pole-PM configuration | |
| US6849969B2 (en) | Transverse flux linear motor with permanent magnet excitation | |
| Zhu et al. | Novel linear flux-switching permanent magnet machines | |
| CN100370680C (zh) | 混合励磁永磁同步发电机 | |
| CN108964396B (zh) | 定子分区式交替极混合励磁电机 | |
| WO1986005928A1 (en) | Electromechanical transducer | |
| Luo et al. | Development, design, and analysis of a dual-consequent-pole transverse flux linear machine for direct-drive applications | |
| US5180939A (en) | Mechanically commutated linear alternator | |
| Allirani et al. | Design and performance analysis of switched reluctance motor using ANSYS Maxwell | |
| CN208489780U (zh) | 一种双边永磁直线磁通切换电机 | |
| CN2919670Y (zh) | 一种磁场可调的永磁同步发电机 | |
| CN112994402B (zh) | 一种定子***型动铁芯式永磁直线振荡电机 | |
| Ullah et al. | Design and analysis of consequent pole dual stator hybrid excited linear flux switching machine for rail transit system | |
| RU195231U1 (ru) | Бесщеточный генератор | |
| RU223864U1 (ru) | Линейный генератор с регулированием напряжения | |
| CN110855034B (zh) | 一种机械调磁永磁同性极式感应子电机 | |
| RU2719685C1 (ru) | Статор электродвигателя | |
| CN115765376A (zh) | 一种线性电机及其驱动和控制方法 | |
| CN109728705B (zh) | 初级、次级无轭型双边次级结构的永磁直线同步电机 | |
| Ivanova et al. | Simulation of a 100 kW permanent magnet octagonal linear generator for ocean wave conversion | |
| CN110061606B (zh) | 一种高功率密度磁压缩发电机构及包括其的发电机 | |
| CN210669845U (zh) | 一种双极多绕组永磁发电装置本体 | |
| RU182991U1 (ru) | Линейный генератор |