SU1087684A1 - Electric-to-mechanical energy conversion device - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В МЕХАНИЧЕСКУЮ, содержащее заполненный жидкостью цилиндр с размещенным в нем поршнем, соединенным с приводимым механизмом, охладитель жидкости, два термоэлемента , размещенные по разные стороны порщн  и подключенные к источнику тока через переменный резистор, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства путем совмещени  термоэлементами функций нагрева и охлаждени  жидкости, термоэлементы выполнены в виде секций полупроводниковой термоэлектрической батареи, подключенных через двухполюсный переключатель к источнику посто нного тока. S оо 05 00 4A DEVICE FOR TRANSFORMING ELECTRIC ENERGY INTO MECHANICAL, containing a cylinder filled with liquid with a piston placed in it, connected to a driven mechanism, a liquid cooler, two thermoelements located on opposite sides of the vessel and connected to the current source through a variable resistor, which are separated by a pattern. simplify the device by combining the thermoelements of the functions of heating and cooling the liquid, the thermoelements are made in the form of sections of a semiconductor thermoelectric battery, connected s via double-pole switch to the DC source. S oo 05 00 4

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и приборостроению, а именно к тепловым приводам, и может быть использовано в качестве электрогидравлического исполнительного механизма.The invention relates to mechanical engineering and instrument making, namely to thermal drives, and can be used as an electro-hydraulic actuator.

Известно устройство дл  преобразовани  электрической энергии в механическую, содержащее заполненный жидкостью цилиндр с размещенным в нем подпружиненным поршнем , соединенным с приводимым механизмом термоэлемент и охладитель дл  нагрева и охлаждени  термочувствительного рабочего тела, отделенного от жидкости сильфоном, причем термоэлемент подключен к источнику переменного тока через переменный резистор 1.A device is known for converting electrical energy into mechanical energy, containing a cylinder filled with liquid with a spring-loaded piston placed in it, a thermoelement connected with a driven mechanism and a cooler for heating and cooling a temperature-sensitive working fluid separated from the fluid by a bellows, the thermoelement being connected to an AC source through an alternating resistor one.

Недостатком данного устройства  вл етс  пониженна  точность регулировани  положени  и скорости перемещени  порщн , обусловленна  отсутствием регулировани  интенсивности охлаждени  термочувствительного рабочего тела и наличием дополнительных элементов - пружины и промежуточной гидравлической магистрали, передающей перемещение поршню от термочувствительного рабочего тела.The disadvantage of this device is the reduced accuracy of adjusting the position and speed of movement of the vehicle, due to the lack of regulation of the cooling intensity of the heat-sensitive working fluid and the presence of additional elements — a spring and an intermediate hydraulic line that transmits the movement of the piston from the heat-sensitive working fluid.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  преобразовани  электрической энергии в механическую, содержащее заполненный жидкостью цилиндр с размещенным в нем поршнем, соединенным с приводным механизмом, охладитель жидкости, два термоэлемента, размещенные по разные стороны поршн  и подключенные к источнику тока через переменный резистор 2.The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a device for converting electrical energy into mechanical energy, containing a cylinder filled with liquid with a piston located in it, connected to a drive mechanism, a liquid cooler, two thermoelements located on opposite sides of the piston and connected to a source current through a variable resistor 2.

В известном устройстве повышена точность регулировани  положени  и скорости перемещени  порщн  за счет введени  дополнительной рабочей камеры с автономным термоэлементом, расположенной по другую сторону порщн , однако отсутствует регулирование интенсивности охлаждени  жидкости. Кроме того, конструкци  устройства сложна, что обусловлено выполнением охладител  в виде соединенных с системой подачи и удалени  теплоносител  секций рубашки цилиндра и выполнением термоэлементов в виде автономных электрических спиралей, раздельно соединенных кажда  со своим источником тока через переменные резисторы.In the known device, the accuracy of adjusting the position and speed of movement of the fluid is improved by introducing an additional working chamber with an autonomous thermoelement located on the other side of the fluid, but there is no control over the intensity of cooling of the liquid. In addition, the design of the device is complicated due to the implementation of the cooler in the form of cylinder jacket sections connected to the supply and removal system of the heat carrier and the execution of thermoelements in the form of autonomous electric coils separately connected each to its current source through variable resistors.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства путем совмещени  термоэлементами функций нагрева и охлаждени  жидкости .The aim of the invention is to simplify the device by combining the thermoelements of the functions of heating and cooling the liquid.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  преобразовани  электрической энергии в механическую, содержащем заполненный жидкостью цилиндр с размещенным в нем поршнем, соединенным с приводимым механизмом, охладитель жидкости, два термоэлемента, размещенные по разные стороны порщн  и подключенные к источнику тока через переменный резистор, термоэлементы выполнены в виде секций полупроводниковой термоэлектрической батареи, подключенных через двухполюсный переключатель к источнику посто нного тока. При таком выполнении устройства обеспечиваетс  одновременно нагрев и расщирение жидкости по одну сторону поршн , а также охлаждение и сжатие жидкости по другую сторону порщн  за счет выделени  и поглощени  тепла при прохождении через контакты термоэлектрической батареи электрического тока ( вление Пельтье). При изменении направлени  тока эффект мен ет знак.This goal is achieved by the fact that in a device for converting electrical energy into mechanical energy, containing a liquid-filled cylinder with a piston placed in it, connected to a driven mechanism, a liquid cooler, two thermocouples placed on opposite sides of the shaft and connected to a current source through a variable resistor, Thermocouples are made in the form of sections of a semiconductor thermoelectric battery connected via a two-pole switch to a DC source. With such an arrangement, the device simultaneously heats and expands the liquid on one side of the piston, as well as cools and compresses the liquid on the other side of the bulk due to the release and absorption of heat when the electric current (Peltier phenomenon) passes through the contacts of the thermoelectric battery. When the current direction changes, the effect changes sign.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит цилиндр 1, запол0 ненный жидкостью 2, с размещенным в цилиндре поршнем 3, соединенным своим штоком 4 через зубчатую реечную передачу 5 с приводимым механизмом б, например с регулирующим клапаном. По разные сто5 РОНЫ поршн  3 размещены два термоэлемента 7 и 8, подключенные к источнику 9 посто нного тока через двухполюсный переключатель 10 и переменный резистор 11. Термоэлементы 7 и 8 выполнены в виде секций полупроводниковой термоэлектрической ба0 тареи и  вл ютс  нагревател ми или охладител ми в зависимости от направлени  электрического тока. Цилиндр 1 снаружи покрыт слоем тепловой изол ции 12.The device comprises a cylinder 1 filled with liquid 2, with a piston 3 placed in the cylinder, connected by its rod 4 through a gear rack 5 with a driven mechanism b, for example with a control valve. For different 100 RONS of the piston 3, two thermoelements 7 and 8 are placed, connected to the source 9 of direct current through a two-pole switch 10 and a variable resistor 11. Thermocouples 7 and 8 are made in the form of sections of a semiconductor thermoelectric battery and are heaters or coolers depending on the direction of the electric current. The cylinder 1 is outside covered with a layer of thermal insulation 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Встроенные в цилиндр 1 термоэлементы 7 и 8 полупроводниковой термоэлектрической батареи при пропускании по ним электрического тока в результате эффекта ПельтьеThermocouples 7 and 8 of a semiconductor thermoelectric battery built into cylinder 1 when an electric current is passed through them as a result of the Peltier effect

0 обеспечивают одновременный нагрев жидкости 2 по одну сторону порщн  3 и охлаждение жидкости по другую сторону поршн . Нагрев (охлаждение) жидкости сопровождаетс  увеличением (уменьщенк ем) ее объема , в результате поршень 3 со штоком 4 перемещаетс , привод  в движение через передачу 5 механизм 6. При этом скорость и величина перемещени  завис т от силы посто нного тока, протекающего через батарею , определ емой установкой переменного0 provide simultaneous heating of the liquid 2 on one side of the ground 3 and cooling of the liquid on the other side of the piston. Heating (cooling) of the fluid is accompanied by an increase (decrease) in its volume, as a result, the piston 3 with the rod 4 is moved, driven through the gear 5 by the mechanism 6. At the same time, the speed and amount of movement depend on the DC current flowing through the battery. determined by setting the variable

Q резистора И, а направление перемещени  - от направлени  тока, устанавливаемого двухполюсным переключателем 10.The Q of the resistor is And, and the direction of movement is from the direction of the current set by the bipolar switch 10.

При использовании предлагаемого изобретени  обеспечиваетс  высока  точность 5 регулировани  положени  и скорости перемещени  порщн  за счет изменени  интенсивности нагрева и охлаждени  жидкости в объеме цилиндра, а также возможностьWhen using the proposed invention, the high accuracy of 5 adjusting the position and velocity of the displacement is ensured by changing the intensity of heating and cooling of the liquid in the cylinder volume, as well as

310876844310876844

реверсировани  поршн  за счет изменени  дител  жидкости. Все это обеспечивает вознаправлени  тока через термоэлементы.можность применени  устройства в качестКроме того, достигаетс  простота устрой-автоматического регулировани  и управлества за счет исключени  автономного охла-ни . ве исполнительного механизма в системахreversing the piston by changing the fluid throttle. All this ensures the recapturing of current through thermoelements. The ability to use the device as a quality. In addition, the simplicity of the device — automatic regulation and control — is achieved by eliminating autonomous cooling. ve actuator in systems

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИDEVICE FOR ELECTRIC POWER TRANSFORMATION В МЕХАНИЧЕСКУЮ, содержащее заполненный жидкостью цилиндр с размещенным в нем поршнем, соединенным с приводимым механизмом, охладитель жидкости, два термоэлемента, размещенные по разные стороны поршня и подключенные к источнику тока через переменный резистор, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства путем совмещения термоэлементами функций нагрева и охлаждения жидкости, термоэлементы выполнены в виде секций полупроводниковой термоэлектрической батареи, подключенных через двухполюсный переключатель к источнику постоянного тока.MECHANICAL, containing a cylinder filled with liquid with a piston placed in it, connected to a driven mechanism, a liquid cooler, two thermocouples placed on opposite sides of the piston and connected to a current source through a variable resistor, characterized in that, in order to simplify the device by combining thermocouples liquid heating and cooling functions; thermoelements are made in the form of sections of a semiconductor thermoelectric battery connected via a two-pole switch to a constant current.