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.