LT5458B - Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy - Google Patents

Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy Download PDF

Info

Publication number
LT5458B
LT5458B LT2005115A LT2005115A LT5458B LT 5458 B LT5458 B LT 5458B LT 2005115 A LT2005115 A LT 2005115A LT 2005115 A LT2005115 A LT 2005115A LT 5458 B LT5458 B LT 5458B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
energy
auto
mechanical
electricity
electrical energy
Prior art date
Application number
LT2005115A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2005115A (en
Inventor
Kazimieras Ragulskis
Remigijus JONUŠAS
Laurynas RAGAIŠIS
Original Assignee
Kauno technologijos universitetas
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 by Kauno technologijos universitetas filed Critical Kauno technologijos universitetas
Priority to LT2005115A priority Critical patent/LT5458B/en
Publication of LT2005115A publication Critical patent/LT2005115A/en
Publication of LT5458B publication Critical patent/LT5458B/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy

Abstract

The invention relates to energetics. Method for changing of mechanical auto - oscillation energy to electrical energy characterized in that elastically fixed mechanical element is acted additionally by excitation power and creates electric voltage changeable under frequency of electric network.

Description

Išradimas priskiriamas elektros energijos gamybos sričiai, konkrečiai autonominių, nuolat atsinaujinančių vėjo, vandens, oro srautų ir kt. šaltinių poveikyje sukeliamų mechaninių autovirpesių energijos keitimo į elektros energiją būdams. Tai įgalina sukurti autonominius elektros energijos šaltinius.The invention relates to the field of power generation, in particular to autonomous, continuously renewable wind, water, air flows, etc. the methods of converting the mechanical energy of auto-vibrations caused by sources to electricity. This enables the creation of autonomous power sources.

Yra žinomas vėjo energetikos agregatas, kuriame vėjo energija keičiama į elektros energiją tokiu būdu : pjezokeitikis intensyviai virpa dėl oro sūkurių, kuriuos sukuria agregato mentelių periferinės dalys, tokiu būdu generuojama elektros energiją. Potencialų skirtumo padidinimui yra naudojamas konfuzorius, kuris didina spaudimą į pjezokeitiklį ( žiūr. SU patentą Nr. 1231253, F 03 D 5/06 ,1986).There is a known wind energy unit that converts wind energy into electricity in the following way: the piezo-converter is intense oscillating due to the air vortices created by the peripheral parts of the unit's blades, thus generating electricity. To increase the potential difference, a configurator is used which increases the pressure on the piezo-converter (see SU patent No. 1231253, F 03 D 5/06, 1986).

Yra žinomas oro srauto energijos keitimo į elektros energiją būdas, panaudojant pjezoefektą kuriame oro srauto pagalba yra žadinamas mechaninis posistemis su pjezoelementais, kurių virpesiai keitimo posistemyje keičiami į elektros energiją (žiūr. V.Volkovo straipsnis „ Built-in Inspection Using Mechanical Energy Converting Elements“-proc. of IMECE’03.2003 ASME Int. Mechanical Engineering Congress, VVashington, 2003).There is a known method of converting airflow energy into electricity using a piezo effect in which a mechanical subsystem with piezoelectric elements is excited by the airflow and the oscillations in the exchange subsystem are converted into electricity (see V.Volkov's article "Built-in Inspection Using Mechanical Energy Converting Elements" -proc. of IMECE'03.2003 ASME Int. Mechanical Engineering Congress, Washington 2003).

Nurodytame oro srauto energijos keitimo į elektros energiją būde, panaudojant pjezoefektą generuojama elektros energija yra nuo neapibrėžtos apkrovos, neapibrėžtas generuojamos energijos dažnis bei nenustatomas judesio dėsnis, todėl būdą pritaikyti nuolatiniam elektros energijos tiekimui praktiškai sudėtinga. Papildomi, brangiai kainuojantys, sunkumai susidaro transformuojant nuolatinę elektros stovę į kintamą.In the given method of converting airflow energy to electricity, the electricity generated using the piezo effect is from an indefinite load, an indefinite frequency of generated energy and an indeterminate motion law, which makes it practically difficult to apply the method to a continuous power supply. Additional, costly, difficulties arise from transforming a permanent electrical stand into a variable one.

Išradimo tikslas- supaprastinti ir atpiginti autonominių, nuolat atsinaujinančių energijos šaltinių keitimo į elektros energiją, gamybą.The object of the present invention is to simplify and reduce the cost of converting autonomous, continuously renewable energy sources into electricity.

Išradimo tikslas yra pasiekiamas tuo, kad mechaninių autovirpesių energijos keitimo į elektros energiją būdas, pagrįstas nuolat atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip vėjas, vanduo, oro srautas ir kt., sukeliamo išorinio poveikio į tampriai pritvirtintą mechaninį elementą, kurio autovirpesių energija, keičiama į elektros energiją ,kur tampriai pritvirtintą mechaninį elementą papildomai veikia sinchronizuoto, pagal elektros tinklo dažnį, sužadinimo jėga ir sukuria elektros įtampą, kintančią pagal elektros tinklo dažnį.It is an object of the present invention to provide a method for converting mechanical auto-oscillatory energy into electrical energy based on the external effect of continuously renewable energy sources such as wind, water, air flow, etc. into a resiliently mounted mechanical element whose auto-oscillatory energy is converted into electrical energy, where the mechanical element of the elastic additionally acts on the excitation force of a synchronized, mains frequency, and generates an electrical voltage varying according to the mains frequency.

-2Z brėžinyje pavaizduota mechaninių autovirpesių energijos keitimo į elektros energiją būdo blokinė schema, kurioje pavaizduotas nuolat atsinaujinančio energijos šaltinio ( vėjas, vandens, oro srautas ir kt.) sukuriamas sužadinimas 1, tampriai pritvirtintas mechaninis elementas 2, sinchronizuojančio sužadinimo blokas 3, energijos rūšies keitimo blokas 4 ir elektros energijos nuėmimo blokas 5.Fig. -2Z is a block diagram of a method of converting mechanical auto-vibration energy into electricity, showing the excitation 1 generated by a continuously renewable energy source (wind, water, air flow, etc.); unit 4 and power strip unit 5.

Būdas realizuojamas taip.The method is realized as follows.

Vėjo, vandens, oro srautas ir kt. 1 veikia į tampriai pritvirtintą mechaninį elementą 2 ir sukelia jo autovirpesius. Tuo pat metu, tampriai pritvirtintą mechaninį elementą 2, veikia jėga F(t)=Fsin(wt+cC, kur:Wind, water, air flow, etc. 1 acts on a mechanical member 2 which is rigidly attached and causes its oscillation. At the same time, a force F (t) = Fsin (wt + cC) is applied to the mechanical member 2, where:

F - kintamos jėgos amplitudė , N;F is the amplitude of the alternating force, N;

w - apskritiminis dažnis, atitinkantis elektros tinklo dažnį, rad./s;w - circular frequency corresponding to mains frequency, rad./s;

t - laikas , s;t - time, s;

oL- virpesių fazė, rad., kurios dažnis yra sinchronizuotas su elektros tinklo dažniu. Nedidelis sinchronizuotas sužadinimas gali būti sukuriamas elektros srovės generatoriumi, kuris gali būti sukamas nebutiniai iš elektros tinklo, o pavyzdžiui dyzelinio variklio. Tai aktualu nuošaliose vietovėse, kur nėra sukurtos elektros tinklų sistemos, kaip pavyzdžiui šiaurės ašigalis, dykumos ir kt. Kadangi nuolat atsinaujinantys energijos šaltiniai, tokie kaip vėjas, vandens, oro srautas pasireiškia įvairiais dažniais, todėl paveikus tampriai pritvirtintą mechaninį elementą sinchronizuojančiu sužadinimo dažniu, dėl dinaminio efekto įvyksta mechaninio elemento 2 autovirpesių dažnių pritraukimas prie sinchronizuojančio sužadinimo dažnio ir toliau mechaninis elementas virpa sinchronizuoto sužadinimo dažniu. Sinchronizuotų mechaninių autovirpesių energija, energijos rūšies keitimo bloke 4, keičiama į elektros energiją, kuri vėliau nuimama elektros nuėmimo bloke 5. Tokiu būdu pagaminta elektros energija nereikalauja papildomų, brangiai kainuojančių transformavimo į reikiamą dažnį išlaidų.oL- Vibration phase, rad., frequency synchronized with mains frequency. A small synchronized excitation can be generated by an electric current generator that can be rotated off-line from a power grid, such as a diesel engine. This is true in remote areas where there are no grid systems such as the North Pole, deserts, etc. Since continuously renewable energy sources such as wind, water, air flow occur at various frequencies, the effect of the mechanical element 2 on the synchronous excitation frequency due to the dynamic effect causes the mechanical element 2 to draw the frequencies of the oscillations to the synchronous excitation frequency. . The energy of the synchronized mechanical oscillations, in the power conversion unit 4, is converted into electricity, which is then removed in the electrical removal unit 5. The electricity thus generated does not require any additional, costly conversion to the required frequency.

Palyginus su prototipu, naujas techninis sprendimas, dėka nedidelio sinchronizuoto sužadinimo, kurio dažnis yra lygus elektros tinklo dažniui, leidžia generuoti apibrėžto dažnio elektros energiją iš nuolat atsinaujinančių energijos šaltinių, tuo pačiu supaprastinti ir sutaupyti brangiai kainuojančių transformavimo į reikiamo dažnio elektros energiją išlaidų.Compared to the prototype, the new technical solution, thanks to a small synchronous excitation frequency equal to the mains frequency, enables the generation of defined-frequency electricity from continuously renewable sources, while simplifying and saving the costly conversion to the required frequency electricity.

Claims (1)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION Mechaninių autovirpesių energijos keitimo į elektros energiją būdas, pagrįstas nuolat atsinaujinančių energijos šaltinių, tokių kaip vėjas, vandens, oro srautas ir kt., sukeliamo išorinio poveikio į tampriai pritvirtintą mechaninį elementą, kurio autovirpesių energija, keičiama į elektros energiją, besiskiriantis tuo, kad tampriai pritvirtintą mechaninį elementą papildomai veikia sinchronizuoto, pagal elektros tinklo dažnį, sužadinimo jėga ir sukuria elektros įtampą, kintančią pagal elektros tinklo dažnį.A method of converting mechanical auto-vibration energy into electricity based on the external effects of continuously renewable energy sources such as wind, water, air flow, etc. into a resiliently mounted mechanical element whose auto-oscillatory energy is converted into electrical energy, in that the attached mechanical element is additionally actuated by an excitation force of a synchronized, mains frequency, and generates an electrical voltage varying according to the mains frequency.
LT2005115A 2005-12-30 2005-12-30 Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy LT5458B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2005115A LT5458B (en) 2005-12-30 2005-12-30 Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2005115A LT5458B (en) 2005-12-30 2005-12-30 Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2005115A LT2005115A (en) 2007-07-25
LT5458B true LT5458B (en) 2007-12-27

Family

ID=38325150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2005115A LT5458B (en) 2005-12-30 2005-12-30 Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT5458B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1231253A1 (en) 1984-12-21 1986-05-15 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Wind turbine electro-generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1231253A1 (en) 1984-12-21 1986-05-15 Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса Wind turbine electro-generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
V.VOLKOV: "Built -in Inspection using mechanical energ. convert.elem.", INT. MECHANICAL ENGINEERING CONGRESS, 2003

Also Published As

Publication number Publication date
LT2005115A (en) 2007-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005130624A (en) Generator and power generation method
TW200723659A (en) Power supply including transformer-less high voltage power oscillators for ozone generation
GB201317862D0 (en) Power generation system
CN111183579A (en) Thermoelectric element driven by electric pulses
Asgharian et al. Modeling and simulation of microturbine generation system for simultaneous grid-connected/islanding operation
CN109713771A (en) Portable equipment self-power supply system based on piezo-electric generating
MY183799A (en) Environmentally friendly, reliable, scalable, and efficient micro-turbine electric generator system
LT5458B (en) Method for changing mechanical auto-oscillation energy to electrical energy
Singh et al. Fuzzy based AC-DC-AC converter controlled micro hydro renewable power generation using parallel asynchronous generators for remote areas
WO2011161692A3 (en) Reactive power management for wind turbine applications
Feraga et al. Performance of a photovoltaic pumping system driven by a single phase induction motor connected to a photovoltaic generator
Minami et al. A Proposal of Internal Capacitor Cancel Control Rectifier for Improving Output Power of Vibration Generator
Govind et al. A hybrid piezoelectric-solar based power generation system
Fang et al. Design of artificial piezo-leaf wind energy harvesting system monitoring based on Blynk apps
Minami et al. A numerical analysis of current waveforms in circulating current control circuit with the third harmonics for vibration generator
KR102609381B1 (en) Generator using thermal conduction
González et al. Analysis of a PMSG and its power electronic converter in isolated operation
Song et al. Modeling and control strategy of an oscillating water column-wave energy converter with an impulse turbine module
Dessai et al. Design of piezoelectric-thermoelectric hybrid energy harvester for wireless sensor network
Minami et al. Passive rectifier for vibration generators based on piezoelectric elements with LC resonance
Коробко EXPERIMENTAL RESEARCH OF WORKING PROCESSES IN A THERMOACOUSTIC TURBINE GENERATOR
Smith et al. Electrical power generation from heat engines
Wairagade et al. Electrical energy generation by using pendulum motion
Bhatia et al. Electric Footprint
Yao et al. Nonlinear dynamics of a special piezoelectric energy harvester with a special bistable piezoelectric cantilever beam

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20081230