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Die
Erfindung betrifft einen Generator zur Umwandlung der kinetischen
Energie eines Körpers und des magnetischen Felds in elektrische
Energie, mit Permanentmagneten, wobei sich im Wirkungsfeld jedes
dieser Permanentmagneten ein Leiter für elektrischen Strom
eines Leitungsstromkreises befindet, an dessen Enden Strom (EMK)
abnehmbar ist.
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Bekannt
ist ein Generator für elektrische Energie, der als Stand
der Technik für die Erfindung gewählt ist. Dieser
Generator für elektrische Energie weist ein Gehäuse
mit einem Stator mit Permanentmagneten auf. Auf einer Welle ist
ein Rotor mit Wicklungsspulen befestigt. Das Statorgehäuse
besteht aus zwei Hälften, in denen die Permanentmagneten befestigt
sind. Die Permanentmagneten sind in Form von Sektoren ausgebildet,
die Ringmagnete mit einer Öffnung für den Rotor
bilden. Diese Ringmagnete sind zu einem Paket von je drei Stück
zusammengefasst und mit gleichnamigen Polen einander zugekehrt.
Dabei wird eine sphärische Sektorenhöhle für die
Wicklungsspulen des Rotors mit Kondensatoren geschaffen, die parallele
Schwingkreise bilden und zudem für zusätzliche
Spulen, die auf einem Eisenlegierungskern mit den Spulen der Schwingkreise
aufgebracht sind und die mit einem Transformator verbunden sind.
Die Primärwicklung des Transformators ist auf dem Rotor
fixiert und die Sekundärwicklung auf dem Stator (
RU 2073299 , veröffentlicht
in 1997).
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Dieser
Prototyp, wie die meisten bekannten Generatoren für elektrische
Energie, die in ihrer Konstruktion einen Rotor, einen Stator und
einen Antrieb für den Rotor haben, besitzen einen ungenügend
hohen Wirkungsgrad und eine komplizierte Struktur.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung die angegebenen Mängel der bekannten
Generatoren zu beseitigen und den Wirkungsgrad des Generators in
die Nähe von 100%, vielleicht auch über 100%,
zu steigern und dies mit vereinfachter Konstruktion.
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Die
gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
Generator für elektrische Energie weist Permanentmagnete
auf. Im Wirkungsfeld jedes dieser Permanentmagnete befindet sich
ein Leiter für elektrischen Strom, der einen Leitungsstromkreis
bildet. An den Enden des Leistungsstromkreises nimmt man Strom ab
(EMK). Die Permanentmagnete sind dabei mit den Enden mindestens
einer Vorrichtung verbunden, die auf einer senkrechten Achse montiert ist.
Die Vorrichtung ist mit einer Einrichtung verbunden, die diese Einrichtung
in pendelnde oder umlaufende Schwingungsbewegungen versetzt und
die Permanentmagnete mit unterschiedlichen Polen in die als Wicklungsspulen
ausgebildeten elektrischen Leiter ein- und ausführt.
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Als
mechanische Konstruktion stellt die Erfindung ein Pendel dar. Bei
der qualitativen Pendelausführung kann man alle Energieverluste
im System während der Schwingungsbewegungen der an den
Enden der Vorrichtung angehängten Permanentmagneten zum
Minimum führen, folglich den Wirkungsgrad der Vorrichtung
erhöhen.
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Als
elektromagnetisches System wandelt die Erfindung die kinetische
Energie eines Körpers (eines Permanentmagneten), der sich
in der Nähe eines Leiterkreises bewegt in elektrische Energie
um. Infolge dessen ändert sich auch der Magnetstrom durch diesen
Leiterkreis und es wird Strom (EMK) erzeugt.
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Auf
diese Wiese erlaubt die Erfindung ein technisches Ergebnis zu erzielen,
das in einer Steigerung des Wirkungsgrads des Generators besteht.
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Nach
einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung als „Waage” Balken
ausgebildet ist, der auf der Spitze einer vertikalen Anlage befestigt
ist und pendelnde Schwingungsbewegungen ausführt und dass
die Enden des „Waage”-Balkens mit je einem Permanentmagneten
verbunden sind, die mit unterschiedlichen Polen in eine Wicklungsspule
ein- und ausführbar sind (2).
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Nach
einer Erfindungsvariante können die „Waage”-Balken
der Vorrichtung zu einem Rad verbunden sein. Die Vorrichtung, die
den „Waage”-Balken in eine umlaufende Schwingungsbewegungen bringt,
besteht aus einem Mikrostrommotor von kleiner Leistung, der mit
einem Läufer (Rotor) verbunden ist. Der Läufer
ist mit der Möglichkeit des Zusammenwirkens mit der Radfelge
verbunden. Diese Ausführung erhöht noch in größerem
Maße den Wirkungsgrad des Generators, denn sie erlaubt,
im Wesentlichen die Arbeit von mehreren Pendeln zu organisieren.
Diese Pendel sind in einem konsequent funktionierenden zyklischen
Betriebssystem vereint.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung
mehrere Speichen umfasst, die mit ihren Enden mit Permanentmagneten verbunden
sind, dass die Vorrichtung die Speichen nacheinander in Schwingungsbewegungen
versetzt und dass die umlaufenden Schwingungsbewegungen ein Mikrostromgenerator
erzeugt, der von den Wicklungsspulen als elektrische Leiter speisbar
ist.
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Zur
Reduzierung des Energieverlusts auf eine Minimum der Reibung ist
das Ende der senkrechten Achse, auf der mindestens ein „Waage”-Balken
ein Rad oder die Speichen angeordnet ist, zugespitzt ausgebildet.
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Es
ist zweckmäßig die Permanentmagnete in U-Form
auszubilden und den leitenden Stromkreis in Form von mehreren Windungen
auf einer Spule auszuführen.
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Für
die Inbetriebnahme des Mikrostromkreises kann man an den Enden des
Leiters den Strom (EMK) abnehmen.
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Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Generator im Grundaufbau,
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2 einen
Generator mit einem „Waage”-Balken im Betriebszustand,
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3 einen
Generator mit Rad und vier Permanentmagneten und
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4 den
Generator schematisch mit acht Permanentmagneten, die mit einer
umlaufenden Vorrichtung verbunden sind.
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Der
Generator für elektrische Energie (1 und 2)
weist Permanentmagnete 1 in U-Form auf, in deren Wirkungsfeldern
sich Leiter für Strom befinden. Diese Leiter bil den einen
leitenden Kreis in Form von Spulen 2, von deren Enden 3 der
Strom (EMK) abgenommen wird. Die Permanentmagneten 1 sind
mit den Enden einer als „Waage”-Balken ausgebildeten
Vorrichtung 4 verbunden, die auf einer senkrechten Achse 5 montiert
ist, die ein zugespitztes Ende 6 hat. Der „Waage”-Balken
der Vorrichtung 4 ist mit einer Einrichtung 7 verbunden,
die den „Waage”-Balken in pendelnde Schwingungsbewegung versetzt.
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Der
Generator (siehe 3) weist ein Rad 8 auf.
Die Einrichtung 7 zum Erzeugen der Schwingungsbewegungen
für das Rad besteht aus einem Mikrostrommotor 9,
der mit einem Läufer 10 verbunden ist. Der Läufer 10 ist
mit der Möglichkeit des Zusammenwirkens mit der Radfelge
installiert und versetzt das Rad 8 in umlaufende und pendelnde Schwingungsbewegungen.
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Die
Arbeit des Generators wird in folgender Weise durchgeführt:
Die
Schwingungsbewegung des auf der Achse 5 befestigten „Waage”-Balkens
der Vorrichtung 4 aus dem ausgeglichenen Zustand (1)
verursacht eine Umstellung der an seinen Enden liegenden Permanentmagnete 1 entsprechend
nach oben und nach unten hinsichtlich der Spulen 2. Der
wechselnde magnetische Fluss erzeugt den Strom (EMK) im leitenden
Kreis jeder Spule 2, deren Ableitungen zu einem gemeinsamen
Stromkreis verbunden sind. Bei der Arbeit des Generators, in dem
die „Waage”-Balken zu einem Rad 8 verbunden
sind, macht der mit dem Mikrostrommotor 9 in Betrieb gesetzte
Läufer 10 eine Kreisbewegung entlang der Radfelge
und neigt konsequent das Rad. Die Speisung des Mikromotors 9 kann
von dem durch die EMK erzeugten Stromkreis erfolgen.
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Die
angeführten Ausführungsbeispiele dienen für
das bessere Verstehen des Prinzips der Generatorarbeit. Dadurch
werden alle möglichen Formen der Umsetzung der Erfindung
nicht beschränkt.
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Beim
Bewegen des Permanentmagneten 1 nach oben und nach unten
entsteht bei der Auswirkung nach 1 in der
Spule 2 als elektrischer Kreis eine EMK an den Enden 3 der
Spule 2. Diese EMK versorgt den angeschlossenen Verbraucher
mit Strom.
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Wird,
wie 2 zeigt, auf dem zugespitzten Ende 6 einer
senkrechten Achse 5 ein „Waage”-Balken
als Vorrichtung 4 aufgesetzt, dann erzeugt eine Einrichtung 7 Schwingungsbewegungen
des „Waage”-Balkens. Die beiden Enden des „Waage”-Balkens
sind mit zwei als U-förmige Permanentmagnete 1 ausgebildeten
Magneten verbunden. Diese Permanentmagnete 1 sind mit entgegengesetzten
Polen in die beiden Spulen 2 eingeführt. In jeder
Spule 2 entsteht eine EMK, die einen gemeinsamen Stromkreis mit
Strom versorgen, wenn sich der Generator im Arbeitszustand befindet,
wie 2 zeigt. Dabei ist der eine Permanentmagnet 1 in
die linke Spule 2 eingeführt und der andere Permanentmagnet 1 mit
dem entgegengesetzten Pol aus der rechten Spule 2 herausgeführt.
Die Einrichtung 7 bringt den „Waage”-Balken
in eine pendelnde Schwingungsbewegung.
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Wie 3 zeigt,
kann der Generator auch vier Spulen 2 mit zugeordneten
Permanentmagneten 1 aufweisen. Dabei ist auf dem zugespitzten
Ende 6 der senkrechten Achse 5 ein Rad 8 angeordnet,
das in umlaufende Schwingungsbewegungen versetzt wird und das Ein-
und Ausführungen der vier Permanentmagneten 1 in
und aus den vier Spulen 2 steuert. Dabei sind jeweils zwei
Permanentmagneten 1 mit entgegengesetzten Polen an zwei
diametral einander gegenüberliegenden Spulen 2 gesteuert.
Die Enden der Spulen 2 sind parallel geschaltet und mit
einem gemeinsamen Verbraucher verbunden.
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Anstelle
des Rads 8 können auch nur Speichen des Rads 8 verwendet
werden, die nacheinander in pendelnde und umlaufende Schwingungsbewegungen
versetzt werden.
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4 zeigt
schematisch ein Ausführungsbeispiel mit acht Permanentmagneten
die über einen Kreis verteilt sind und dabei mit abwechselnden
Polen in Spulen 2 ein- und ausführbar sind. Die
Einrichtung 7 versieht die Permanentmagneten 1 in
pendelnde und umlaufend sich ändernde Schwingungsbewegungen.
Dabei kann ein Rad 8 mit den Permanentmagneten 1 verbunden
sein. Die Permanentmagnete 1 können auch direkt
mit Speichen verbunden sein, die auf der vertikalen Achse aufliegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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