RU168607U1 - Генератор электрической энергии с пневмоприводом - Google Patents
Генератор электрической энергии с пневмоприводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU168607U1 RU168607U1 RU2016118920U RU2016118920U RU168607U1 RU 168607 U1 RU168607 U1 RU 168607U1 RU 2016118920 U RU2016118920 U RU 2016118920U RU 2016118920 U RU2016118920 U RU 2016118920U RU 168607 U1 RU168607 U1 RU 168607U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pneumatic
- generator
- gear
- electric
- gears
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электротехники, к первичным источникам электроэнергии, принцип работы которых основан на преобразовании пневматической энергии в электрическую.Генератор электрической энергии с пневмоприводом содержит в своем составе электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру. Шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты. Выхлопная камера шестеренчатого пневматического двигателя снабжена выемками для компенсации прижимного усилия, шестерни установлены в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя, шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения, а генератор электрической энергии снабжен преобразователем частоты. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области электротехники, в частности к первичным источникам электроэнергии, принцип работы которых основан на преобразовании пневматической энергии в электрическую.
Известно зарядное устройство (пат. РФ №2384930, МПК H02J 7/32, H04M 1/735, опубл. 20.03.2010 г.), содержащее электрический генератор, выполненный синхронным с возбуждением от постоянного магнита, с пневматическим приводом, состоящим из одной упругой камеры и жесткой перегородки, внутри которой расположены выпрямитель, аккумулятор и универсальный штекерный разъем, а также выполнен канал, в котором расположено рабочее колесо, размещенное на валу упомянутого электрического генератора. Устройство снабжено второй упругой камерой, которая разделена от первой жесткой перегородкой и пропеллером в качестве рабочего колеса, а генератор закреплен в канале с помощью нескольких опор.
Однако указанное устройство имеет невысокую надежность, связанную с ограниченным рабочим ресурсом приводной части устройства, и низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные нестабильностью значений генерируемого напряжения и мощности.
Известна утилизационная энергетическая установка (пат. РФ №4783, МПК F02C 7/00, опубл. 16.08.1977 г.), содержащая установленный в газовом тракте детандер, корпус которого на входе соединен с газовой магистралью высокого давления, а на выходе - с магистралью подвода газа потребителю, и электрогенератор, кинематически связанный с детандером. Электрогенератор установлен в газовом тракте и размещен в едином корпусе с детандером, при этом электрогенератор установлен перед детандером на одном валу.
Данная энергетическая установка также имеет невысокую надежность, обусловленную размещением электрических устройств и соединений в газовом тракте.
Известен автономный источник электрической энергии с пневматическим приводом (пат. РФ №2312446, МПК H02K 35/00, опубл. 10.12.2007 г.), содержащий в своем составе электрический генератор напряжением 1,5÷3 В с ручным приводом и подключенный к генератору выпрямитель с универсальным штекерным разъемом для подключения к потребителю. В состав устройства введены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, состоящий из шихтованного статора, набранного из листов электротехнической стали, и ротора с постоянным магнитом, с ручным пневматическим приводом, состоящим из мягкого упругого меха, прикрепленного к жесткому основанию, внутри которого расположены синхронный бесконтактный генератор с возбуждением от постоянного магнита, вала генератора, соединенного с турбиной, находящейся в канале внутри жесткого основания, двух пружин, находящихся внутри меха, и двух клапанов в нижней части меха. Блок выпрямителя и аккумулятора соединен проводами с генератором и универсальным штекерным разъемом.
Причинами, препятствующими достижению надежной работы указанного автономного источника электрической энергии с пневматическим приводом, являются ограниченный рабочий ресурс его приводной части, а невысокие эксплуатационные характеристики обусловлены нестабильностью значений генерируемого напряжения и мощности.
Наиболее близким к заявляемому генератору электрической энергии с пневмоприводом является турбодетандерная генераторная установка по патенту РФ №2564173 (МПК F01D 15/10, F01C 1/02, F01K 27/02, F01D 1/34, опубл. 27.09.2015 г.), содержащая электрогенератор и турбодетандер с рабочим колесом.Рабочее колесо турбодетандера расположено на валу ротора электрогенератора консольно и закреплено с одного конца вала, ротор электрогенератора расположен в корпусе между подшипниками, а статор электрогенератора снабжен обмотками в сердечнике, при этом установка снабжена входным патрубком, соединенным с основным газопроводом природного газа, и выходным патрубком, соединенным с основным газопроводом подачи природного газа потребителю. Турбодетандер выполнен в виде безлопаточной расширительной канальной газовой турбины и образует с электрогенератором единую конструкцию, которая работает от перепада давления между подводящим газопроводом и технологическими узлами основного газопровода. Турбодетандер и электрогенератор размещены в одном корпусе, рабочее колесо турбодетандера выполнено в виде безлопаточной расширительной канальной газовой турбины и жестко закреплено на общем валу с электрогенератором, выполненным в виде трехфазного высокооборотного синхронного бесколлекторного генератора на постоянных магнитах.
Однако указанное устройство имеет невысокую надежность, связанную с размещением электрогенератора в газовом тракте, и низкие эксплуатационные характеристики, обусловленные возможностью работы генератора в узком диапазоне расхода газа вследствие выполнения пневмопривода в виде турбодетандера, ограничивающего этот диапазон.
Признаки, общие с предлагаемым генератором электрической энергии с пневмоприводом:
- электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом.
Техническая проблема заявляемой полезной модели заключается в необходимости расширения арсенала технических средств - генераторов электрической энергии с пневмоприводом.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в реализации назначения заявленного решения.
Указанный технический результат достигается тем, что в генераторе электрической энергии с пневмоприводом, содержащем в своем составе электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру, шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами и преобразователя частоты, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты.
Рационально в генераторе электрической энергии с пневмоприводом выхлопную камеру шестеренчатого пневматического двигателя выполнять с выемками для компенсации прижимного усилия.
Рекомендуется в генераторе электрической энергии с пневмоприводом шестерни устанавливать в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя.
Целесообразно в генераторе электрической энергии с пневмоприводом шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжать фланцами для соединения.
Заявляемое техническое решение позволяет добиться высокой надежности за счет выноса электрогенератора из газового тракта и обеспечения возможности использования его во взрывоопасных помещениях. При этом обеспечиваются высокие эксплуатационные характеристики путем применения приводной части устройства, выполненного в виде шестеренчатого пневматического двигателя и генератора переменного тока с постоянными магнитами и преобразователем частоты.
Высокие эксплуатационные характеристики обеспечиваются путем применения приводной части устройства, выполненного в виде шестеренчатого пневматического двигателя с нагнетательной и выхлопной камерами, и генератора переменного тока с постоянными магнитами и преобразователем частоты.
Полезная модель поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен генератор электрической энергии с пневмоприводом: фронтальная проекция генератора с осевым разрезом шестеренчатого пневматического двигателя и генератора электрической энергии и поперечное сечение пневмодвигателя А-А.
Генератор электрической энергии с пневмоприводом состоит из шестеренчатого пневматического двигателя и генератора электрической энергии. Шестеренчатый пневматический двигатель состоит из шестерен 1, 2 и пластин 3, которые формируют нагнетательную 4 и выхлопную 5 камеры пневматического двигателя. Выхлопная 5 камера пневмодвигателя (сечение А-А фиг. 1) имеет выемки 21, которые обеспечивают компенсацию прижимного усилия. Шестерни 1, 2 снабжены центральными отверстиями 6 для выравнивания давления в полостях шестеренчатого пневматического двигателя, которые образованы подшипниковыми опорами 7, 9. Шестерни 1, 2 установлены на подшипниках качения 8, опоры 7 и 9 которых вынесены за пределы нагнетательной 4 и выхлопной 5 камеры шестеренчатого пневматического двигателя. Подача и отвод сжатого газа осуществляется соответственно через входной 10 и выходной 11 штуцеры. Шестеренчатый пневматический двигатель крепится при помощи основания 12.
Генератор электрической энергии представляет собой синхронную машину с постоянными магнитами и выполнен с возможностью работы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Корпус генератора 13 представляет собой сварную конструкцию станины с прикрепленными к ней болтами фланцем и коробкой выводов 19.
Пакет статора 15 выполнен шихтованным из листов электротехнической стали, в пазы которого вложена обмотка. Передача вращающего момента от пневматического двигателя на вал генератора 16 осуществляется посредством муфты 14. Ротор состоит из вала 16 с насаженными радиальными шарикоподшипниками качения 17 и сердечника с высококоэрцетивными постоянными магнитами 18. Пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения (на чертеже не показаны).
Для предотвращения утечки рабочей среды коробка выводов 19 снабжена герметичным кабельным вводом.
Генератор снабжен преобразователем частоты 20, приводящим напряжение и частоту к нормированным значениям.
Работает генератор электрической энергии с пневмоприводом следующим образом.
Установка монтируется, устанавливается и крепится основанием 12 при помощи болтовых соединений. К входному 10 и выходному 11 штуцерам подсоединяются подводящая и отводящая трубы газопровода (на чертеже не показаны).
При подаче газа в нагнетательную камеру 4 создается перепад давления между нагнетательной 4 и выхлопной 5 камерами, приводящий к вращению шестерен 1 и 2 в противоположных направлениях. Вращение выходного вала шестеренчатого пневматического двигателя через муфту 14 передается на вал генератора электрической энергии 16, где создается вращающееся магнитное поле, которое создает ЭДС переменного тока в обмотках статора. Выработанная электрическая энергия с обмоток передается на преобразователь частоты 20, приводящий напряжение и частоту к нормированным значениям.
Генератор электрической энергии с пневмоприводом устанавливается в узле редуцирования газораспределительных станций параллельно с основной линией редуцирования газораспределительной станции (ГРС).
Реализация и эксплуатация заявляемого генератора электрической энергии не сопряжена с использованием сложных технологий в области машиностроения и электроприборостроения и может обеспечить его широкую промышленную применимость.
Предлагаемая полезная модель позволяет расширить арсенал технических средств и может найти широкое применение в качестве первичного источника электроэнергии, использующего принцип преобразования пневматической энергии в электрическую, обеспечить его высокую надежность и эксплуатационные характеристики.
Claims (4)
1. Генератор электрической энергии с пневмоприводом, содержащий электрический генератор, вал которого соединен с пневмоприводом, отличающийся тем, что пневмопривод выполнен в виде шестеренчатого пневматического двигателя, состоящего из шестерен и пластин, формирующих нагнетательную камеру и выхлопную камеру, шестерни пневматического двигателя снабжены центральными отверстиями для выравнивания давления в его полостях, образованными подшипниковыми опорами, электрический генератор выполнен в виде синхронной машины с постоянными магнитами и преобразователем частоты, а валы шестеренчатого пневматического двигателя и электрического генератора соединены при помощи муфты.
2. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что выхлопная камера шестеренчатого пневматического двигателя снабжена выемками для компенсации прижимного усилия.
3. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что шестерни установлены в подшипниках, опоры которых вынесены за пределы нагнетательной и выхлопной камер шестеренчатого пневматического двигателя.
4. Генератор электрической энергии с пневмоприводом по п. 1, отличающийся тем, что шестеренчатый пневматический двигатель и генератор электрической энергии снабжены фланцами для соединения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118920U RU168607U1 (ru) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Генератор электрической энергии с пневмоприводом |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118920U RU168607U1 (ru) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Генератор электрической энергии с пневмоприводом |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU168607U1 true RU168607U1 (ru) | 2017-02-13 |
Family
ID=58450385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118920U RU168607U1 (ru) | 2016-05-16 | 2016-05-16 | Генератор электрической энергии с пневмоприводом |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU168607U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732275C1 (ru) * | 2020-03-04 | 2020-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта П" | Детандер-генераторный агрегат |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4555637A (en) * | 1982-07-26 | 1985-11-26 | Acd, Inc. | High speed turbogenerator for power recovery from fluid flow within conduit |
RU2047059C1 (ru) * | 1991-07-03 | 1995-10-27 | Научно-производственная и комерческая фирма "Криостар Лтд." | Утилизационная турбодетандерная установка |
RU38802U1 (ru) * | 2003-12-10 | 2004-07-10 | Открытое акционерное общество "Калужское опытное бюро моторостроения" | Турбодетандерная электростанция |
RU2312446C1 (ru) * | 2006-06-26 | 2007-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом |
RU2564173C2 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" | Турбодетандерная генераторная установка и система отбора энергии потока природного газа из газопровода |
-
2016
- 2016-05-16 RU RU2016118920U patent/RU168607U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4555637A (en) * | 1982-07-26 | 1985-11-26 | Acd, Inc. | High speed turbogenerator for power recovery from fluid flow within conduit |
RU2047059C1 (ru) * | 1991-07-03 | 1995-10-27 | Научно-производственная и комерческая фирма "Криостар Лтд." | Утилизационная турбодетандерная установка |
RU38802U1 (ru) * | 2003-12-10 | 2004-07-10 | Открытое акционерное общество "Калужское опытное бюро моторостроения" | Турбодетандерная электростанция |
RU2312446C1 (ru) * | 2006-06-26 | 2007-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет | Автономный источник электрической энергии с ручным пневматическим приводом |
RU2564173C2 (ru) * | 2013-12-23 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научный Центр "Керамические Двигатели" им. А.М. Бойко" | Турбодетандерная генераторная установка и система отбора энергии потока природного газа из газопровода |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2732275C1 (ru) * | 2020-03-04 | 2020-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Дельта П" | Детандер-генераторный агрегат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2302766B1 (en) | A hydroelectric turbine with coil cooling | |
CN101310426A (zh) | 通过管道传送天然气的方法和设备 | |
RU168607U1 (ru) | Генератор электрической энергии с пневмоприводом | |
RU2647742C2 (ru) | Способ работы компрессорной станции магистральных газопроводов | |
CN101615829B (zh) | 一种无定子双转子逆向旋转发电机 | |
RU2323344C1 (ru) | Турбогенератор | |
RU2626038C1 (ru) | Приводная газотурбинная установка газоперекачивающего агрегата с утилизационной турбоустановкой автономного электроснабжения | |
CN101016904A (zh) | 成套设备 | |
CN201292909Y (zh) | 负压水轮发电机组 | |
EP3337029A1 (en) | Doubly-fed induction generator system for a gas turbine | |
CN210690009U (zh) | 一种超高速叶片试验台 | |
RU125624U1 (ru) | Турбина романова | |
RU186778U1 (ru) | Ветрогенератор | |
RU2422734C1 (ru) | Детандер-генераторный агрегат | |
RU2358120C1 (ru) | Турбовинтовой газотурбинный двигатель | |
CN204344380U (zh) | 一种双转子电机耦合的压缩空气储能风力发电系统 | |
RU2778421C1 (ru) | Способ работы комбинированного газоперекачивающего агрегата компрессорной станции магистрального газопровода | |
JP2015126696A (ja) | 流体発電装置 | |
CN204436830U (zh) | 一种带传动系统的矿用对旋主通风机 | |
CN216788490U (zh) | 一种天然气直连双涡轮透平发电装置 | |
RU45780U1 (ru) | Установка для получения электроэнергии | |
RU70311U1 (ru) | Турбоэнергетическая установка | |
RU187613U1 (ru) | Турбодетандерная электрогенераторная установка | |
RU2774014C1 (ru) | Установка альтернативного энергообеспечения средств электрохимической защиты магистральных газопроводов | |
RU64284U1 (ru) | Турбодетандерная установка |