CZ30443U1 - Generátor elektrické energie - Google Patents

Description

Technické řešení se týká generátoru elektrické energie, zahrnující permanentní magnety a cívky. Dosavadní stav techniky

Generátory elektrické energie pro svoji činnost tj. výrobu elektrické energie, využívají Faradayův zákon, to je, že pohybem vodiče v magnetickém poli vzniká proud. Je dvojí řešení a to buď, že se mezi permanentními magnety otáčejí cívky, ve kterých se indikuje magnetické napětí a tím proud, nebo se mezi cívkami elektromagnetů otáčí permanentní magnety a v cívkách elektromagnetů se indukuje napětí.

Velkou nevýhodou popsaného způsobu je to, že mezi permanentními magnety se otáčejí těžké cívky a výstup elektrické energie se děje přes sběrné kroužky, na které se dotlačují uhlíky, které jsou sběrači elektrické energie. Nedostatkem tohoto systému je, že se uhlíky časem opotřebují a musí se měnit. Nevýhoda je i to, že může docházet k jiskření mezi uhlíky a kroužky.

Podstata technického řešení

Úkolem technického řešení je odstranit tyto nevýhody a uvedené nedostatky a dosáhnout toho, že hřídel generátoru elektrické energie je odlehčena a tím i snížit výkon pohonné jednotky.

Podstata generátoru elektrické energie obsahující permanentní magnety a cívky, podle tohoto technického řešení, které spočívá v tom, že ve skříni jsou permanentní magnety umístěny na nosiči, který je uložen ve skříni, přičemž nosičem prochází hřídel spojená s pohonem, přičemž na hřídeli jsou po stranách permanentních magnetů uloženy disky a z opačné strany disků jsou uspořádány jádra nesoucí cívky, přičemž disk je opatřen otvory, do nichž směřují opačnými póly permanentní magnety a jádra s cívkami.

Je výhodné, když disk je kruhový a je opatřen otvory pro permanentní magnety a k nim protilehle uspořádaná jádra s cívkami.

Z hlediska zvýšení frekvence elektrického napětí je účelné vytvořit disk jako rovnoramenný kříž nebo vrtuli o dvou a více listech.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže objasněno s použitím výkresů, na kterých je na obr. 1 řez generátorem elektrické energie, na obr. 2 je řez generátorem elektrické energie podle obr. 1 s detailem provedení disku, na obr. 3 je detail v řezu alternativním generátorem elektrické energie a na obr. 4 a 5 alternativní provedení disku.

Přikladl v) uskutečnění technického řešení

Generátor elektrického proudu obsahuje skříň i, v jejíž ose 2 je uložena v bočních stěnách 3 otočně hřídel 4, která je poháněna pohonem 5, například motorem nebo jiným vhodným mecha35 nickým pohonem. Uvnitř skříně i jsou pevně na hřídeli 4 uloženy dva disky 6, opatřené otvory 7, jak je patrno z obr. 2. Disk 6 může být i v podobě rovnoramenného kříže nebo vrtule - o dvou a více listech, opatřených protilehlými otvory 7. Vrtule - nebo kříž o dvou a více listech je po vnějším obvodu opatřen výztužným obvodovým kroužkem 14 - podle obr. 4 a 5. Disky 6 jsou na hřídeli I uloženy například pomocí drážek nebo systémem pera a drážky a zajištěny kroužkem

15. Mezi disky 6 je uložen ve skříni 1 nosič 8 permanentního magnetu 9. Nosič 8 je zajištěn proti otáčení příkladně svarem 12 na skříni I, popřípadě je připevněn na skříni 1 prostřednictvím šroubů. Nosičem 8 prochází hřídel 4 s ložisky 13. Na nosiči 8 jsou permanentní magnety 9 uloženy tak, aby byly v úrovni otvoru 7 v disku 6. Z opačné strany disku 6 než jsou permanentní magnety 9, jsou upevněny ve skříni I jádra 10, každý opatřený cívkou 11. Jádra 10 s cívkami 11 jsou uspořádané rovněž v protilehlé úrovni otvorů 7 tak, aby póly severu jádra 10 s cívkou H byly protilehlé k jihu permanentního magnetu 9 a jih jádra 10 s cívkou 1T byl orientován proti

-1 CZ 30443 U1 severu permanentního magnetu 9. Je nutno poznamenat, že disk 6 je z materiálu, který má schopnost přerušovat respektive tlumit magnetické pole bez toho, aby v něm vznikaly podstatné silové nebo elektrické složky. Použít k tomu lze např. Permalloy. Cívky H jsou na výstupu ze skříně I propojené.

Generátor elektrického proudu je do chodu uveden spuštěním motoru 5. Otáčení hřídele 4 se uvede do otáčecího pohybu disky 6. Poněvadž jsou v disku 6 otvory 7, jejich otáčením mezi jádry 10 s cívkami H a permanentními magnety 9 dochází k přerušovanému magnetickému poli a na cívkách Id jader 10 se indukuje elektrického napětí, jeho frekvence závisí na počtu otvorů na disku 6.

Výhodou je to, že místo těžkých cívek jsou na hřídeli 4 umístěny lehké disky 6, které přerušují magnetické pole a indukují napětí. Umístěním cívek na jádru a permanentních magnetů nad sebou a za sebou se dají vytvářet velké generátory elektrického proudu.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je použitelné jako samostatný generátor elektrické energie nebo jako součást turbíny či soustavy turbín. Technické řešení je vhodné i do výbušného prostředí, poněvadž nedochází k jiskření.

Claims (4)

1. Generátor elektrické energie obsahující permanentní magnety a cívky, vyznačující se tím, že ve skříni (1) jsou permanentní magnety (9) umístěny na nosiči (8), který je uložen ve skříni (1), přičemž nosičem (8) prochází hřídel (4) spojená s pohonem (5), přičemž na hřídeli (4) jsou po stranách permanentních magnetů (9) uloženy disky (6) a z opačné strany disků (6) jsou uspořádány jádra (10) nesoucí cívky (11), přičemž disk (6) je opatřen otvory (7), do nichž směřují opačnými póly permanentní magnety (9) a jádra (10) s cívkami (11).

2. Generátor elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že disk (6) je kruhový a je opatřen otvory (7) pro permanentní magnety (9) a k nim protilehle uspořádaná jádra (10) s cívkami (11).

3. Generátor elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že disk (6) je vytvořen ve formě rovnoramenného kříže.

4. Generátor elektrické energie podle nároku 1, vyznačující se tím, že disk (6) je vytvořen ve formě vrtule o dvou a více listech.