RU126371U1

RU126371U1 - PORTABLE ELECTRICAL INSTALLATION

Info

Publication number: RU126371U1
Application number: RU2012119661/28U
Authority: RU
Inventors: Леонид Алексеевич Потапов; Андрей Юрьевич Фокин; Юрий Иосифович Фокин
Priority date: 2012-05-12
Filing date: 2012-05-12
Publication date: 2013-03-27

Abstract

Переносная электрическая установка, содержащая корпус, тепловой двигатель с двумя поршнями, размещенными в рабочих камерах теплового двигателя и соединенными между собой штоком, электрический генератор с обмотками статора, подвижной частью генератора с закрепленными на штоке и обращенными друг к другу кольцевыми магнитами, емкости с топливом, сообщенные с зарядными устройствами камер двигателя, а двигатель и генератор установлены в корпусе, отличающаяся тем, что обмотки статора снабжены П-образными магнитопроводами, а по обе стороны кольцевых магнитов закреплены магнитопроводы индуктора.A portable electrical installation comprising a housing, a heat engine with two pistons located in the working chambers of the heat engine and interconnected by a rod, an electric generator with stator windings, a movable part of the generator with ring magnets fixed to the rod and facing each other, fuel tanks, communicated with the chargers of the engine chambers, and the engine and generator are installed in the housing, characterized in that the stator windings are equipped with U-shaped magnetic circuits, and on both sides to ring magnets are fixed magnetic circuits of the inductor.

Description

Изобретение относится к переносным электрическим установкам, использующим тепловые двигатели для привода электрических генераторов. Известна система "двигатель - генератор переменного тока" [1], в которой для возбуждения ЭДС в силовых обмотках статора якорь совершает вращательное движение. Чаще всего в этой системе в качестве двигателя используют двигатели внутреннего сгорания [2]. Недостатком такой системы является сложность преобразования с помощью кривошипно-шатунного механизма возвратно поступательного движения поршней двигателя во вращательное движение коленчатого вала, подсоединенного к якорю генератора.The invention relates to portable electrical installations using heat engines to drive electrical generators. The known system "engine - alternator" [1], in which to excite the emf in the power windings of the stator, the armature rotates. Most often, in this system, internal combustion engines are used as an engine [2]. The disadvantage of this system is the difficulty of converting using the crank mechanism of the reciprocating motion of the engine pistons into the rotational movement of the crankshaft connected to the generator armature.

Наиболее близким к предложенному является портативная электрическая установка, содержащая корпус, тепловой двигатель с поршнями, размещенными в рабочих камерах теплового двигателя и соединенными между собой штоком, электрический генератор с обмотками статора. Подвижной частью генератора с закрепленными на штоке и обращенными друг к другу кольцевыми магнитами, емкости с топливом, сообщенные с зарядными устройствами камер двигателя, а двигатель и генератор установлены в корпусе [3].Closest to the proposed is a portable electrical installation comprising a housing, a heat engine with pistons located in the working chambers of the heat engine and interconnected by a rod, an electric generator with stator windings. The movable part of the generator with ring magnets fixed to the rod and facing each other, fuel tanks connected with the chargers of the engine chambers, and the engine and generator are installed in the housing [3].

Недостатками портативной электрической установки являются низкая величина выходной ЭДС и малая эффективность работы генератора.The disadvantages of a portable electrical installation are the low value of the output EMF and the low efficiency of the generator.

Целью изобретения является повышение эффективности работы генератора.The aim of the invention is to increase the efficiency of the generator.

Указанная цель достигается тем, что переносная электрическая установка, содержащая корпус, тепловой двигатель с двумя поршнями, размещенными в рабочих камерах теплового двигателя и соединенных между собой штоком, электрический генератор с обмотками статора, подвижной частью генератора с закрепленными на штоке и обращенными друг к другу кольцевыми магнитами, емкости с топливом, сообщенные с зарядными устройствами камер двигателя, а двигатель и генератор установлены в корпусе, отличающаяся тем, что обмотки статора снабжены П-образными магнитопроводами, а по обе стороны кольцевых магнитов закреплены магнитопроводы индуктора.This goal is achieved by the fact that a portable electrical installation comprising a housing, a heat engine with two pistons located in the working chambers of the heat engine and interconnected by a rod, an electric generator with stator windings, a movable part of the generator with ring mounted to the rod and facing each other magnets, fuel tanks in communication with the chargers of the engine chambers, and the engine and generator are installed in the housing, characterized in that the stator windings are equipped with U-shaped m agnitroprovodami, and on both sides of the ring magnets are fixed magnetic circuits of the inductor.

На фиг.1 и 2 представлена конструктивная схема предлагаемой переносной электрической установки с одним кольцевым магнитом.Figure 1 and 2 presents a structural diagram of the proposed portable electrical installation with one ring magnet.

Переносная электрическая установка содержит корпус 1, тепловой двигатель с поршнями 2, размещенными в рабочих камерах 3 теплового двигателя и соединенных между собой штоком 4, электрический генератор с обмотками 5 статора. Подвижная часть генератора имеет закрепленные на штоке 4 кольцевые магниты 6, обращенные друг к другу разноименными полюсами. Емкости 7 с топливом сообщены с зарядными устройствами рабочих камер 3 двигателя, Теловой двигатель, генератор и емкости 7 с топливом установлены в корпусе 1.The portable electrical installation comprises a housing 1, a heat engine with pistons 2 located in the working chambers 3 of the heat engine and interconnected by a rod 4, an electric generator with stator windings 5. The movable part of the generator has ring magnets 6 mounted on the rod 4, facing each other with opposite poles. Tanks 7 with fuel are communicated with the chargers of the working chambers 3 of the engine. The solid engine, generator, and tanks 7 with fuel are installed in the housing 1.

Обмотка 5 статора снабжена П-образными магнитопроводами 9, а о обе стороны кольцевых магнитов 6 закреплены магнитопроводы 10 индуктора.The stator winding 5 is equipped with U-shaped magnetic circuits 9, and on both sides of the ring magnets 6 are fixed magnetic circuits 10 of the inductor.

Переносная электрическая установка работает следующим образом. Топливо из емкости 7 подается в зарядные устройства камер 3 и с помощью пускового устройства (на фиг.1 и 2 не показаны) обеспечивает запуск теплового двигателя. Возникающее давление при сгорании топлива попеременно действует на поршни 2, которые вместе со штоком 4 совершают возвратно-поступательное движение. При движении поршней слева направо магнитный поток Ф в магнитопроводе 9 возрастает до максимального значения - при совпадении полюсов магнитопровода статора и индуктора, а затем убывает. При этом в обмотке 5 статора наводится знакопеременные ЭДС

, где ω - число витков обмотки. При движении поршней справа налево процесс повторяется. Вследствие такого движения в обмотке S статора наводится ЭДС двойной частоты - в 2 раза выше частоты движения поршней.Portable electrical installation operates as follows. Fuel from the tank 7 is supplied to the charging devices of the chambers 3 and, using the starting device (not shown in FIGS. 1 and 2), starts the heat engine. The resulting pressure during the combustion of fuel alternately acts on the pistons 2, which together with the rod 4 make a reciprocating motion. When the pistons move from left to right, the magnetic flux Φ in the magnetic circuit 9 increases to its maximum value - when the poles of the stator and inductor coincide, and then decreases. In this case, alternating emf is induced in the stator winding 5

where ω is the number of turns of the winding. When the pistons move from right to left, the process repeats. Due to this movement, a double frequency EMF is induced in the stator winding S - 2 times higher than the frequency of movement of the pistons.

При изменении магнитного потока в магнитопроводах возникают потери на вихревые токи и гистерезис. Поэтому для уменьшения этих потерь магнитопровод 9 обмотки статора и магнитопровод 10 индуктора следует выполнять из пластин толщиной около 0,5 мм. Генерируемая в электрической обмотке статора ЭДС снимается с выходных разъемов (на фиг. не показаны). Процессы сгорания в рабочих камерах 3 теплового двигателя осуществляются поочередно.When the magnetic flux changes in the magnetic circuits, eddy current losses and hysteresis occur. Therefore, to reduce these losses, the magnetic circuit 9 of the stator winding and the magnetic circuit 10 of the inductor should be made of plates with a thickness of about 0.5 mm. The EMF generated in the electric stator winding is removed from the output connectors (not shown in FIG.). The combustion processes in the working chambers 3 of the heat engine are carried out alternately.

ЛитератураLiterature

1. Аткинс Б. Общая теория электрических машин. Пер. с англ. И.В.Антика. Государственное энергетическое издательство. М.-Л.: 1960. 272 с.1. Atkins B. The general theory of electrical machines. Per. from English I.V. Antika. State Energy Publishing House. M.-L.: 1960.272 s.

2. Мировое судовое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта; Учеб. пособие / Г.А.Конкc, В.А.Лошка. М.: Машиностроение, 2005, 512 с.2. World ship diesel engineering. Design concepts, analysis of international experience; Textbook allowance / G.A. Konks, V.A. Loshka. M .: Engineering, 2005, 512 p.

3. Портативная электрическая установка. Патент на полезную модель №105678 от 20.06.2011 г. F02B 63/04. Фокин А.Ю.3. Portable electrical installation. Utility Model Patent No. 105678 of 06/20/2011 F02B 63/04. Fokin A.Yu.

Claims

A portable electrical installation comprising a housing, a heat engine with two pistons located in the working chambers of a heat engine and interconnected by a rod, an electric generator with stator windings, a movable part of the generator with ring magnets fixed to the rod and facing each other, fuel tanks, communicated with the chargers of the engine chambers, and the engine and generator are installed in the housing, characterized in that the stator windings are equipped with U-shaped magnetic circuits, and on both sides ring magnets are fixed magnetic circuits of the inductor.