BG747Y1 - LINEAN ELECTRICAL MACHINE - Google Patents

LINEAN ELECTRICAL MACHINE Download PDF

Info

Publication number
BG747Y1
BG747Y1 BG10493600U BG10493600U BG747Y1 BG 747 Y1 BG747 Y1 BG 747Y1 BG 10493600 U BG10493600 U BG 10493600U BG 10493600 U BG10493600 U BG 10493600U BG 747 Y1 BG747 Y1 BG 747Y1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
anchor
rings
inductor
coils
poles
Prior art date
Application number
BG10493600U
Other languages
Bulgarian (bg)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to BG10493600U priority Critical patent/BG747Y1/en
Publication of BG747Y1 publication Critical patent/BG747Y1/en

Links

Landscapes

  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

Линейната машина се прилага в електротехни- ката и електрозадвижването. Тя е с намалени загу- би в резултат на минимизиране на въздушните меж- дини. Машината съдържа индуктор, който се със- тои от ляв (1) и десен (2) полюс, и пръстеновиден постоянен магнит (3), монтиран по средата на ин- дуктора, симетрично спрямо двата полюса. Индук- торът е затворен с помощта на два капака (4 и 5), изпълнени от материал, предотвратяващ намагнит- ването им. Котвата е изработена от два водача, два пръстена и магнитопровод. Пръстените (8 и 9) са свързани помежду си с магнитопровод (10). Левият (6) и десният (7) водач на котвата също са изработе- ни от материал, предотвратяващ тяхното намагнит- ване. Двата пръстена на котвата са свързани кон- структивно и магнитно чрез магнитопровода (10). Намотки (11 и 12) са навити на пръстените (8 и 9) на котвата последователно и в противоположни посо- ки. При генераторен режим на работа към двата края на намотките се свързва консуматор на електричес- ка енергия (13). При двигателен режим на работа към двата края на намотките се свързва източник на постоянен ток (14).The linear machine is applied in electrical- and electric drive. It has a reduced would be the result of minimizing air traffic diy. The machine contains an inductor, from left (1) and right (2) poles, and ring-shaped a permanent magnet (3) mounted in the middle of an in- the dome, symmetrically to the two poles. Induk- the fertilizer is closed by means of two lids (4 and 5) made of a material that prevents magnetite- of their use. Anchor is made of two drivers, two ring and magnet. Rings (8 and 9) are connected to each other by a magnet conduit (10). The left (6) and the right (7) anchor guide are also made from a material that prevents their magnetization, tion. The two rings of anchor are connected structurally and magnetically via the magneto-conductor (10). Coils (11 and 12) are wound onto the rings (8 and 9) of the anchor in turn and in opposite directions. ki. In generating mode at both ends of the windings is connected to an electric- (13). In driving mode at both ends of the coils a source of DC current (14).

Description

(54) ЛИНЕЙНА ЕЛЕКТРИЧЕСКА МАШИНА(54) LINEAR ELECTRICAL MACHINE

Област на техникатаTechnical field

Полезният модел се отнася до конструкция на електрическа машина и е приложим в областта на елекгротехниката и електрозадвижването.The utility model relates to the construction of an electric machine and is applicable in the field of electrical engineering and electrical propulsion.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са устройства, които използват циклични горивни процеси за получаване на механични трептения, които от своя страна се преобразуват в електрическа енергия. Практическо приложение намират познатите генератори на газ, при които безвалови двигатели с голяма мощност задвижват компресорни устройства. За получаване на електрическа енергия компресорът захранва бързооборотна газова турбина, свързана с ротационен електрически генератор. Тези двигатели, независимо от вида на използвания процес, работят с ограничена степен на сгъстяване, поради което имат нисък коефициент на полезно действие. Такива двигатели са без маховик, поради което не акумулират енергия от предишните тактове за следващите и имат малка честота на трептене (от поряд ъка на 20 Hz), въпреки че работят с малки трептящи маси.Devices are known which use cyclic combustion processes to produce mechanical vibrations, which in turn are converted into electrical energy. Practical applications are found in known gas generators, in which high power powerless engines drive compressor units. To generate electricity, the compressor supplies a high-speed gas turbine connected to a rotary electric generator. These engines, regardless of the type of process used, have a limited compression ratio and therefore have a low efficiency. Such motors are flywheel-free, which is why they do not accumulate energy from previous cycles for the next ones and have a low oscillation frequency (in the order of 20 Hz), although they operate with small oscillating masses.

Съществува решение [1] с две свързани или несвързани бутала, които представляват едновременно котви на линеен електрически генератор постоянни магнити или електромагнити с възбудителни намотки. Това решение е приложимо само за малки мощности както поради голямата бавноходност, така и по някои конструктивни съображения.There is a solution [1] with two coupled or unconnected pistons, which are both anchors of a linear electric generator of permanent magnets or electromagnets with excitation coils. This solution is only applicable for low power, both because of its high speed and for some structural reasons.

Известно е също решение [2] за получаване на електрическа енергия при цикличен горивен процес, при който се предизвикват механични праволинейни възвратно-постъпателни движения на бутална система от две насрещно разположени горивни камери, в които протича последователно във времето циклично повтарящ се горивен процес. Част от енергията на линейното движение се превръща в електрическа енергия с помощта на линеен генератор, котвата на който е изпълнена като постоянен магнит или електромагнит, закрепен неподвижно върху буталната система и движещ се заедно с нея.[2] There is also a known solution [2] for generating electricity in a cyclic combustion process, in which mechanical straight-line reciprocating motions of a piston system of two counter-combustion chambers are triggered, in which a cyclically repeated combustion process takes place. Part of the energy of linear motion is converted into electricity by means of a linear generator, the anchor of which is made as a permanent magnet or electromagnet fixed to the piston system and moving together with it.

Известен е линеен електромотор [3] с движеща се намотка, която има полюси, разположени срещу постоянни магнити. Последните са намаг нитизирани обратно на полюсите, проникващи през отворите на бобина, на която са навити намотките. При протичане на ток през намотката, се създава магнитен поток, който взаимодейства с магнитния поток на постоянните магнити. При това взаимодействие бобината се придвижва по дължината на полюсите. Воденето на бобината се осъществява от двете страни на магнита.A linear electric motor [3] with a moving coil is known, which has poles arranged against permanent magnets. The latter are magnetized back to the poles penetrating through the openings of the coil, on which the coils are wound. As current flows through the coil, a magnetic flux is created that interacts with the magnetic flux of the permanent magnets. In this interaction, the coil moves along the poles. The coil is guided on both sides of the magnet.

Известно е решение [4], съдържащо сърцевина от магнитопроводящ материал, върху която има намотка от две части, навита от един и същ проводник. Всяка част има равен брой навивки, при което посоката на навиване на навивките на едната част е противоположна на посоката на навиване на навивките на другата част, при което при подаване на ток в центъра на соленоида се създава полюс, противоположен на полюсите, създадени в двата му края.[4] There is a known solution [4] comprising a core of magnetically conducting material, on which there is a coil of two parts wound by the same conductor. Each part has an equal number of turns, in which the winding direction of one part is opposite to the winding direction of the other part, in which when a current is supplied in the center of the solenoid, a pole is created opposite to the poles created in both its end.

Общ недостатък на известните устройства са големите магнитни загуби и разширените им габарити, което ги прави твърде неудобни и неефективни. Това се дължи на наличието на големите въздушни междини и необходимостта от силно възбуждане от страна на магнита.A common disadvantage of the known devices is the large magnetic losses and their extended dimensions, which makes them too inconvenient and inefficient. This is due to the presence of large air gaps and the need for strong excitation by the magnet.

Задачата на полезния модел е да се създаде електрическа машина, при която да се намалят загубите чрез минимизиране на въздушните междини, в резултат на което да се увеличи ефективността на този тип машини.The utility of the utility model is to create an electrical machine that minimizes losses by minimizing air gaps, resulting in increased efficiency of this type of machine.

Техническа същност на полезния моделThe technical nature of the utility model

Задачата се решава с устройство, което съдържа индуктор и котва. Последната се монтира на индуктора така, че да се осигуряват монтажът и възможността за безпрепятствено движение на частите една спрямо друга аксиално. Индукторът се състои от ляв и десен магнитен полюс, като между тях е поставен постоянен магнит или електромагнит. Котвата се състои от водачи към всеки пръстен ляв и десен, върху които са навити последователно свързани намотки с равен брой навивки и еднаква дебелина на проводника. Посоката на навиване на навивките в двата пръстена е противоположна. Пръстените на котвата са свързани помежду си с магнитопровод.The problem is solved with a device that contains an inductor and an anchor. The latter is mounted on the inductor so as to ensure the mounting and the possibility of unobstructed movement of the parts relative to each other axially. The inductor consists of a left and a right magnetic pole, with a permanent magnet or an electromagnet placed between them. The anchor consists of guides to each ring left and right, on which are wound in series connected windings with an equal number of turns and the same thickness of the wire. The direction of the coiling of the coils in the two rings is opposite. The anchor rings are connected to each other by a magnetic circuit.

Полюсите на индуктора, пръстените на котвата и магнитопроводът са изработени от магнитопроводим материал. Предимствата на предложения тип електрическа машина са малките въздушни междини между котвата и индуктора, универ салността и конструктивната простота при изпълнението.The inductor poles, the anchor rings, and the magnetic core are made of conductive material. The advantages of the proposed type of electric machine are the small air gaps between the anchor and the inductor, the versatility and the structural simplicity of implementation.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Фигура 1 представлява надлъжен разрез машината, изпълнена в цилиндричен вид с постоянни магнити съгласно полезния модел. С 1 е означен левият полюс на индуктора, 2 е десен полюс на индуктора, 3 - постоянен магнит, 4 и 5 са немагнитни капаци, 6-ляв водач на котвата, 7-десен водач на котвата, 8-ляв пръстен на котвата, 9-десен пръстен на котвата, 10-магнитопровод на котвата, 11 и 12намотки, 1 З-консуматор на електрическа енергия, 14-източник на постоянен ток, 15-кабел;Figure 1 is a longitudinal sectional view of a cylindrical machine with permanent magnets according to the utility model. 1 denotes the left pole of the inductor, 2 denotes the right pole of the inductor, 3 denotes a permanent magnet, 4 and 5 non-magnetic caps, 6 left anchor guide, 7 right anchor guide, 8 left anchor ring, 9 - right anchor ring, 10 anchor magnet wire, 11 and 12 windings, 1 3-electric power consumer, 14-DC power source, 15-cable;

Фигура 2(a) - частичен надлъжен разрез на индуктор, изпълнен в цилиндричен вид с електромагнити. С 21 е означен левият полюс на индуктора, 22 е десният полюс, 24 - сърцевина на електромагнита, 24 - възбудителна намотка.Figure 2 (a) is a partial longitudinal section of a cylindrical inductor with electromagnets. 21 denotes the left pole of the inductor, 22 denotes the right pole, 24 the core of the electromagnet, 24 the excitation coil.

Фигура 2 (б) - сечение А-А от фигура 2 (а), която показва конфигурацията на бобините от електромагнита;Figure 2 (b) is a section A-A of Figure 2 (a) showing the configuration of the electromagnet coils;

фигура 3 - машината, съгласно полезния модел в цилиндричен вид с електромагнит, състоящ се от магнитопроводяща втулка 32 с външна 34 и вътрешна 33 намотка;3 is a cylindrical machine according to the utility model with an electromagnet consisting of a magnetically conductive sleeve 32 with an outer 34 and an inner 33 winding;

Фигура 4 - машината, съгласно полезния модел с електромагнити и два индуктора с правоъгълно сечение и с две отделни намотки. С 41 е означен горен индуктор, 42 - долен индуктор, 43 - възбудителна намотка на горния редуктор, 44 - възбудителната намотка на долния индуктор.Figure 4 shows the machine according to the utility model with electromagnets and two rectangular inductors with two separate windings. 41 indicates the upper inductor, 42 the lower inductor, 43 the excitation coil of the upper reducer, 44 the excitation coil of the lower inductor.

Примери за изпълнение на полезния моделExamples of implementation of the utility model

Едно примерно изпълнение на устройството е показано на фигура 1. В този вариант машината е изпълнена в цилиндричен вид с постоянен магнит. Индукторът се състои от ляв полюс 1, десен полюс 2 и пръстеновиден постоянен магнит 3, който е монтиран по средата на индуктора, симетрично спрямо двата полюса. Индукторът е затворен с помощта на два капака 4 и 5, изпълнени от материал, непозволяващ намагнитването им. Котвата е изработена от два водача, два пръстена и магнитопровод. Пръстените 8 и 9 са свързани помежду си с магнитопровод 10. Левият водач 6 и десният водач 7 на котвата също са изработени от материал, непозволяващ намагнитването им. Двата пръстена на котвата са свързани конструктивно и магнитно чрез магнитопровода 10. Намотките 11 и 12 са навити на пръстените 8 и 9 на котвата последователно и в противоположни посоки. При генераторен режим на работа към двата края на намотките се свързва какьвто и да е консуматор на електрическа енергия 13. При двигателен режим на работа към двата края на намотките се свързва източник на постоянен ток 14.An exemplary embodiment of the device is shown in Figure 1. In this embodiment, the machine is made in cylindrical form with a permanent magnet. The inductor consists of a left pole 1, a right pole 2, and a ring permanent magnet 3, which is mounted in the middle of the inductor, symmetrically with respect to the two poles. The inductor is closed by means of two covers 4 and 5 made of non-magnetizing material. The anchor is made of two guides, two rings and a magnetic core. The rings 8 and 9 are connected to each other by a magnetic circuit 10. The left anchor guide 6 and the right anchor guide 7 are also made of non-magnetizing material. The two anchor rings are connected structurally and magnetically by the magnetic core 10. The windings 11 and 12 are wound on the anchor rings 8 and 9 in series and in opposite directions. In the generator operating mode, any power consumptive is connected to the two ends of the windings 13. In the motor operating mode, a direct current source 14 is connected to the two ends of the windings.

Друг пример за изпълнение на полезния модел е показан на фигура 2. В случая индукторът е изпълнен като цилиндричен корпус с електромагнити, разположени концентрично. Електромагнитите са четири на брой, но е възможно изпълнение с неограничен брой електромагнити. Последните са свързани последователно, с еднакъв брой намотки от кабел с едно и също напречно сечение.Another embodiment of the utility model is shown in Figure 2. In this case, the inductor is designed as a cylindrical housing with electromagnets arranged concentrically. There are four electromagnets, but an unlimited number of electromagnets is possible. The latter are connected in series, with the same number of coils of cable with the same cross-section.

При двигателен режим на работа на машината и индукторът е изпълнен като електромагнит, свързан последователно с намотките 11 и 12, машината може да работи и с еднофазен променлив ток.In the motor mode of operation of the machine and the inductor is designed as an electromagnet connected in series with the windings 11 and 12, the machine can also operate with a single-phase alternating current.

Друг пример на изпълнение на полезния модел е показан на фигура 3. Изпълнението на индуктора също е с електромагнит, който е изработен от магнитопроводяща втулка 32 с външна намотка 34 и вътрешна намотка 33. Намотките са с равен брой навивки и дебелина на проводника, свързани последователно, като посоката на навиване на външната намотка е противоположна на посоката на навиване на вътрешната намотка.Another exemplary embodiment of the utility model is shown in Figure 3. The inductor embodiment is also provided with an electromagnet made of a magnetically conductive sleeve 32 with an external winding 34 and an internal winding 33. The windings are of equal number of turns and thickness of the conductor, connected in series. , where the winding direction of the outer winding is opposite to the winding direction of the inner winding.

Друг пример на изпълнение е показан на фигура 4, където електрическата машина е с електромагнити и два индуктора 41 и 42, с правоъгълно сечение и с две отделни намотки 43 и 44, които са захранени с едно и също електродвижещо напрежение.Another embodiment is shown in Figure 4, where the electric machine has electromagnets and two inductors 41 and 42, with a rectangular section and with two separate windings 43 and 44, which are powered by the same electromotive voltage.

Намотките 43 и 44 са с еднакъв брой навивки и са с еднакво сечение на кабела.The windings 43 and 44 have the same number of turns and have the same cross section of the cable.

Приложение на полезния моделApplication of utility model

Възможно е машината да работи в генераторен и в двигателен режим.It is possible for the machine to operate in generator and motor mode.

Когато машината работи в генераторен режим, в резултат на външна механична сила, приложена по оста на котвата, последната се задвижва от едната до другата мъртва точка с определена скорост и в намотките се индуктира електродвижещо напрежение.When the machine is operating in generator mode, as a result of an external mechanical force applied to the anchor axis, the machine is driven from one deadlock to the other at a certain speed and an electromotive voltage is induced in the windings.

При двигателния режим се подава постоянен ток в намотките на котвата и в резултат на появата на електромагнитна сила, котвата се премества спрямо индуктора в рамките на аксиалните ог раничения, като извършва механична работа. Полезният модел може да се използва като дългоходови релета, демпфери, безвалови двигатели с вътрешно горене, компресори, измервателни уреди и други агрегати, извършващи възвратно-постъпателни движения.In the motor mode, a direct current is applied in the windings of the anchor and as a result of electromagnetic force, the anchor moves to the inductor within the axial constraints, performing mechanical work. The utility model can be used as long-range relays, dampers, fuelless internal combustion engines, compressors, gauges and other aggregates for reciprocating motions.

Claims (2)

Патентни претенцииClaims 1. Линейна електрическа машина, включваща индуктор с два полюса (1) и (2), монтиран между тях постоянен магнит (3) или електромагнит, котва с водачи (6) и (7), пръстени (8) и (9), свързани помежду си с магнитопровод (10), характеризираща се с това, че върху пръстените (8) и (9) са навити 15 последователно свързани намотки (11) и (12) с равен брой навивки и еднаква дебелина на проводника, като посоката на навиване на навивките в пръстена (8) е противоположна на посоката на навиване на навивките в пръстена (9).A linear electric machine comprising a two-pole inductor (1) and (2) mounted between them a permanent magnet (3) or an electromagnet, anchor with guides (6) and (7), rings (8) and (9), connected to each other by a magnetic core (10), characterized in that 15 rings (8) and (9) are wound on the rings (8) and (9) with an equal number of turns and the same thickness of the conductor, such as the direction of the winding of the coils in the ring (8) is opposite to the direction of the winding of the coils in the ring (9). 2. Линейна електрическа машина, съгласно 5 претенция 1, характеризираща се с това, че полюсите (1) и (2) на индуктора, пръстените на котвата (8) и (9) и магнитопроводът (10) са изработени от магнитопроводим материал.Linear electric machine according to claim 5, characterized in that the inductor poles (1) and (2), the anchor rings (8) and (9) and the magnetic core (10) are made of a magnetic conductive material.
BG10493600U 2000-11-09 2000-11-09 LINEAN ELECTRICAL MACHINE BG747Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG10493600U BG747Y1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 LINEAN ELECTRICAL MACHINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG10493600U BG747Y1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 LINEAN ELECTRICAL MACHINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BG747Y1 true BG747Y1 (en) 2005-05-31

Family

ID=41800732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG10493600U BG747Y1 (en) 2000-11-09 2000-11-09 LINEAN ELECTRICAL MACHINE

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG747Y1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022400A (en) * 1957-06-27 1962-02-20 Ahlefeldt Rolf S Von Two-way solenoid
US3766399A (en) * 1972-10-19 1973-10-16 M Demetrescu Combustion engine driven generator including spring structure for oscillating the inductor at the mechanical resonant frequency between power strokes
DE2459203A1 (en) * 1974-12-14 1976-06-16 Kurt Wilhelm Free piston diesel engine - has cylinder which swings in phase opposition and piston forms magnet for starter and alternator
EP0326374A2 (en) * 1988-01-27 1989-08-02 Sony Corporation A moving coil linear motor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022400A (en) * 1957-06-27 1962-02-20 Ahlefeldt Rolf S Von Two-way solenoid
US3766399A (en) * 1972-10-19 1973-10-16 M Demetrescu Combustion engine driven generator including spring structure for oscillating the inductor at the mechanical resonant frequency between power strokes
DE2459203A1 (en) * 1974-12-14 1976-06-16 Kurt Wilhelm Free piston diesel engine - has cylinder which swings in phase opposition and piston forms magnet for starter and alternator
EP0326374A2 (en) * 1988-01-27 1989-08-02 Sony Corporation A moving coil linear motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0218682B1 (en) Electromechanical transducer
US4623808A (en) Electromechanical transducer particularly suitable for a linear alternator driven by a free-piston Stirling engine
US6049146A (en) Electromagnetic piston engine
US8786143B2 (en) Magnetically actuated reciprocating motor and process using reverse magnetic switching
CN104702078A (en) Permanent-magnetic linear oscillation motor and motor-driven equipment
RU2720233C1 (en) Electric machine with rotor made as per halbach circuit
JP3818243B2 (en) Linear vibrator
CN115765376A (en) Linear motor and driving and controlling method thereof
CN103560639A (en) High power factor linear reciprocating oscillation motor
RU2173499C2 (en) Ac generator
BG747Y1 (en) LINEAN ELECTRICAL MACHINE
RU134369U1 (en) LINEAR GENERATOR ON PERMANENT MAGNETS
RU2586116C1 (en) Motor with reciprocating armature
RU2085010C1 (en) Inductor electrical machine
RU2609524C1 (en) Multiphase motor-generator with magnetic rotor
RU2773572C1 (en) Method for generating electrical energy
RU196343U1 (en) Halbach-style electric machine with rotor
RU2810637C1 (en) Linear magnetoelectric machine
RU2543512C1 (en) Linear electric motor
RU159706U1 (en) ELECTRIC MOTOR WITH RETURNING AND ANCHORING ANCHOR
RU2098909C1 (en) Electromechanical drive
SU748704A1 (en) Reciprocal motion electric motor
CN108475977B (en) Linear generator
CA2241532C (en) Electromagnetic piston engine
KR20230067414A (en) A Automatic Rotating Device Using Diamagnetic Material, Magnet and Electromagnet