RU171807U9 - DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU171807U9
RU171807U9 RU2015150556U RU2015150556U RU171807U9 RU 171807 U9 RU171807 U9 RU 171807U9 RU 2015150556 U RU2015150556 U RU 2015150556U RU 2015150556 U RU2015150556 U RU 2015150556U RU 171807 U9 RU171807 U9 RU 171807U9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
displacer
cavity
compression
engine
Prior art date
Application number
RU2015150556U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU171807U1 (en
Inventor
Николай Анатольевич Хрипач
Лев Юрьевич Лежнев
Федор Андреевич Шустров
Борис Аркадьевич Папкин
Денис Алексеевич Иванов
Игорь Аркадьевич Папкин
Дмитрий Анатольевич Добродомов
Дмитрий Владимирович Залетов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех)
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский политехнический университет" (Московский Политех)
Priority to RU2015150556U priority Critical patent/RU171807U9/en
Publication of RU171807U1 publication Critical patent/RU171807U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU171807U9 publication Critical patent/RU171807U9/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/0435Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines the engine being of the free piston type

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, точнее к устройствам для регулирования среднего положения поршней, совершающих возвратно-поступательное движение, в свободнопоршневых машинах, и предназначена, преимущественно, для регулирования среднего положения вытеснителя и поршня в свободнопоршневых двигателях Стирлинга. Сущность полезной модели заключается в том, что устройство регулирования включает расположенный в корпусе цилиндр с подвижными в нем поршнем и вытеснителем, имеющий полости сжатия и расширения рабочего тела и буферную полость, связанную газовой магистралью с полостью сжатия, содержащее управляемый перепускной клапан, установленный в газовой магистрали, связывающей буферную полость цилиндра с полостью сжатия. Согласно полезной модели устройство выполнено с возможностью определения положения поршня посредством датчика и положения вытеснителя посредством индуктивного датчика, размещенного снаружи цилиндра, и имеет размещенную во внутренней полости вытеснителя газовую пружину, выполненную с возможностью изменения ее жесткости во время работы посредством дополнительной газовой магистрали с встроенным в нее управляемым перепускным клапаном, которая соединяет полость газовой пружины с полостью сжатия. Оба клапана имеют электромагнитные приводы с частотой срабатывания за один рабочий цикл двигателя, как минимум, один раз и управляются по сигналам датчиков определения положения поршня и вытеснителя посредством микропроцессорного контроллера. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of engine building, more specifically to devices for regulating the average position of reciprocating pistons in free piston machines, and is intended primarily for regulating the average position of the displacer and piston in Stirling free piston engines. The essence of the utility model lies in the fact that the control device includes a cylinder located in the housing with movable piston and displacer, having compression and expansion cavities of the working fluid and a buffer cavity connected by a gas line with a compression cavity, containing a controlled bypass valve installed in the gas line connecting the buffer cavity of the cylinder with the compression cavity. According to a utility model, the device is arranged to determine the position of the piston by means of a sensor and the position of the displacer by means of an inductive sensor located outside the cylinder, and has a gas spring located in the internal cavity of the displacer, which is capable of changing its stiffness during operation by means of an additional gas line with an integrated gas spring controlled bypass valve, which connects the gas spring cavity to the compression cavity. Both valves have electromagnetic actuators with a response frequency for one engine duty cycle at least once and are controlled by the signals of the piston and propellant position sensors using a microprocessor controller. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения, точнее к устройствам для регулирования свободнопоршневых двигателей Стирлинга (СПДС), предназначенным для регулирования среднего положения вытеснителя и поршня, совершающих возвратно-поступательное движение.The utility model relates to the field of engine building, more specifically to devices for regulating Stirling free piston engines (SPDS), designed to regulate the average position of the displacer and piston, reciprocating.

Во время работы СПДС вытеснитель и поршень движутся возвратно-поступательно с одинаковой частотой и с фазовым смещением, при котором движение вытеснителя отстает от движения рабочего поршня на некоторое фазовое смещение. Рабочая частота колебаний может достигать 100 Гц, что требует от систем регулирования высокого быстродействия.During SPDS operation, the displacer and the piston move back and forth with the same frequency and phase displacement, at which the displacer movement lags behind the movement of the working piston by some phase displacement. The operating oscillation frequency can reach 100 Hz, which requires high-speed control systems.

В процессе работы СПДС между полостями цилиндра двигателя неизбежно возникают небольшие утечки рабочего тела (РТ) через неидеальные уплотнения вытеснителя, поршня, которые приводят к отклонению среднего давления РТ во внутренних полостях от требуемых значений.During the operation of the SPDS between the cavities of the engine cylinder, small leaks of the working fluid (RT) inevitably occur through imperfect seals of the displacer, piston, which lead to the deviation of the average pressure of the RT in the internal cavities from the required values.

Такое отклонение среднего давления РТ способно привести к изменениям среднего положения вытеснителя и поршня, что вызовет отклонение фазового смещения между вытеснителем и поршнем от расчетных значений. Данное отклонение способно привести к нарушению автоколебательного процесса СПДС вплоть до полной остановки двигателя, поэтому для создания эффективного двигателя и получения устойчивых выходных показателей необходимо обеспечить постоянные расчетные значения фазового смещения и среднего положения вытеснителя и поршня, что достигается путем циклового регулирования их взаимного положения. Следовательно, разработка и применение устройств регулирования, воздействующих непосредственно на поршень и вытеснитель, является актуальной задачей.Such a deviation of the average pressure RT can lead to changes in the average position of the displacer and the piston, which will cause a deviation of the phase displacement between the displacer and the piston from the calculated values. This deviation can lead to a violation of the self-oscillation process of the SPDS up to a complete stop of the engine, therefore, to create an effective engine and obtain stable output indicators, it is necessary to provide constant calculated values of the phase displacement and the average position of the displacer and piston, which is achieved by cyclically adjusting their relative position. Therefore, the development and application of control devices acting directly on the piston and displacer is an urgent task.

Из уровня техники известно устройство для регулирования среднего положения поршня в СПДС (US 4583364, МПК: F02G 1/043, 22.04.1986 г.), которое предотвращает отклонение среднего положения поршня, вызванное утечкой рабочего газа между рабочим пространством и буферной полостью цилиндра.The prior art device for controlling the average position of the piston in the SPDS (US 4583364, IPC: F02G 1/043, 04/22/1986), which prevents the deviation of the average position of the piston caused by leakage of the working gas between the working space and the buffer cavity of the cylinder.

В нем используется перепускной канал, расположенный в неподвижном штоке двигателя. Перепускной канал находится между рабочей и буферной полостью и гидравлически связывается с каналами в поршне и с газовой пружиной вытеснителя. Вытеснитель блокирует перепускной канал, чтобы предотвратить связь между буферной полостью и рабочим пространством, когда поршень движется в сторону буферной полости и открывает канал для обеспечения связи и компенсации утечек рабочего тела, когда поршень движется в сторону рабочего пространства.It uses a bypass located in a fixed engine rod. The bypass channel is located between the working and the buffer cavity and is hydraulically connected with the channels in the piston and with the gas spring of the displacer. The displacer blocks the bypass channel to prevent communication between the buffer cavity and the working space when the piston moves towards the buffer cavity and opens the channel to provide communication and compensate for leaks of the working fluid when the piston moves towards the working space.

Основным недостатком такого устройства центрирования являются насосные потери, вызванные необходимостью перемещения рабочего тела через регулирующие каналы на каждом рабочем ходе. Насосные потери приводят к дополнительным затратам энергии и в итоге снижают энергоэффективность двигателя.The main disadvantage of such a centering device is pumping losses caused by the need to move the working fluid through the control channels at each working stroke. Pumping losses result in additional energy costs and ultimately reduce the energy efficiency of the engine.

Другим известным решением для регулирования хода поршня является система с перепускным клапаном, предназначенным для предотвращения избыточного хода поршня в СПДС (US 4945726, МПК: F02G 1/0435, опубликованному 07.08.1990). В нем для улучшения рабочих параметров системы используется газовая пружина вытеснителя, полость которой соединена с золотниковым клапаном, имеющим механический, электрический или пневматический привод. Клапан предназначен для частичного открытия и закрытия канала в соответствующем устройстве, которое определяет амплитуду рабочего поршня. Таким образом, рабочее тело может перемещаться внутри газовой пружины вытеснителя в полость с более низким давлением для снижения жесткости газовой пружины. Уменьшение жесткости приводит к снижению усилия, развиваемого газовой пружиной, вследствие чего уменьшается фазовый сдвиг вытеснителя относительно поршня. Результатом регулирования становится снижение мощности двигателя и получение нового хода поршня, при котором исключается его соударение с элементами двигателя. При этом выполняются условия для резонансного колебания в условиях сниженной нагрузки.Another well-known solution for regulating the stroke of the piston is a system with a bypass valve designed to prevent excessive piston stroke in the SPDS (US 4945726, IPC: F02G 1/0435, published 07.08.1990). In it, to improve the operating parameters of the system, a gas displacer spring is used, the cavity of which is connected to a spool valve having a mechanical, electric or pneumatic drive. The valve is designed to partially open and close the channel in the corresponding device, which determines the amplitude of the working piston. Thus, the working fluid can move inside the gas spring of the displacer into the cavity with a lower pressure to reduce the stiffness of the gas spring. The decrease in stiffness leads to a decrease in the force developed by the gas spring, as a result of which the phase shift of the displacer relative to the piston is reduced. The result of regulation is a decrease in engine power and a new piston stroke, in which its collision with engine elements is excluded. In this case, the conditions for resonance oscillation under reduced load conditions are satisfied.

Однако решение, предложенное в этом аналоге, создает сложные условия для работы уплотнений газовой пружины вытеснителя, так как во время работы днище вытеснителя постоянно взаимодействует с горячим рабочим телом, находящимся в полости расширения. Несмотря на тонкую стенку корпуса вытеснителя, снижающую тепловой поток от днища вытеснителя к его основанию, область контакта уплотнения поршня газовой пружины и внутренней поверхности вытеснителя будет иметь достаточно высокую температуру. Данная особенность системы для обеспечения высокого ресурса работы СПДС способна усложнить или, применительно к высокотемпературным двигателям с максимальной температурой в полости расширения 600-700°С, сделать невозможным выбор уплотнений поршня газовой пружины.However, the solution proposed in this analogue creates difficult conditions for the gas displacer spring seals to work, since during operation the displacer bottom constantly interacts with a hot working fluid located in the expansion cavity. Despite the thin wall of the displacer housing, which reduces the heat flux from the displacer bottom to its base, the contact area of the gas spring piston seal and the inner surface of the displacer will have a sufficiently high temperature. This feature of the system to ensure a high service life of SPDS can complicate or, in relation to high-temperature engines with a maximum temperature in the expansion cavity of 600-700 ° C, make it impossible to select gas spring piston seals.

Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является устройство центрирования для свободнопоршневой машины (US 5873246, МПК: F02G 1/0435, опубликованному 23.02.1999), принятое нами за прототип. В варианте осуществления (фиг. 6 описания патента) устройство позволяет регулировать положение поршня при его отклонении от среднего значения в обоих направлениях. В состав устройства центрирования входит регулятор давления, состоящий из диафрагменного привода клапана и золотникового клапана двойного действия, газовые магистрали, соединяющие рабочую и буферную полость цилиндра двигателя с каналами клапана и его привода, и обратные клапаны, обеспечивающие однонаправленное движение рабочего тела.The closest analogue of the proposed utility model is a centering device for a free piston machine (US 5873246, IPC: F02G 1/0435, published 02.23.1999), which we adopted as a prototype. In the embodiment (Fig. 6 of the patent description), the device allows you to adjust the position of the piston when it deviates from the average value in both directions. The centering device includes a pressure regulator, consisting of a diaphragm valve actuator and a double-acting spool valve, gas lines connecting the working and buffer cavities of the engine cylinder to the valve channels and its actuators, and check valves providing unidirectional movement of the working fluid.

Среднее положение поршня смещается в сторону буферной полости, когда происходит утечка части рабочего тела в рабочую полость. Когда мгновенное и среднее давление в рабочей полости превышает мгновенное и среднее давление в буферной полости, регулятор давления перемещает золотниковый клапан и открывает канал, позволяя рабочему телу перетекать из рабочей полости в буферную полость через обратный клапан. Когда среднее положение поршня смещается в противоположном направлении, открытый золотниковый клапан соединяет полости, но обратный клапан обеспечивает движение рабочего тела только из буферной полости в рабочую полость.The middle position of the piston is shifted towards the buffer cavity when a part of the working fluid leaks into the working cavity. When the instantaneous and average pressure in the working cavity exceeds the instantaneous and average pressure in the buffer cavity, the pressure regulator moves the spool valve and opens the channel, allowing the working fluid to flow from the working cavity into the buffer cavity through the check valve. When the middle position of the piston is shifted in the opposite direction, an open spool valve connects the cavity, but the check valve provides movement of the working fluid only from the buffer cavity to the working cavity.

Для привода клапана в прототипе имеется диафрагменный привод, который не содержит демпфирующие или разгрузочные устройства, препятствующие паразитным колебаниям диафрагмы за счет сглаживания циклических максимумов давления, что можно отнести к недостатку прототипа. Функция демпфирования возложена на ограничители расхода, установленные в газовых трубках между рабочей и буферной полостью, или обеспечивается применением капиллярных газовых трубок.To drive the valve in the prototype there is a diaphragm actuator that does not contain damping or unloading devices that prevent spurious oscillations of the diaphragm due to smoothing of cyclic pressure maxima, which can be attributed to the disadvantage of the prototype. The damping function is assigned to flow restrictors installed in gas tubes between the working and buffer cavities, or is ensured by the use of capillary gas tubes.

Однако применение ограничителей расхода или капиллярных газовых трубок способно привести к увеличению времени отклика системы при стабилизации давления в рабочей и буферной полости, так как изменение мгновенного давления будет происходить с задержкой вследствие сопротивления этих элементов. Результатом этой особенности может быть снижение частоты регулирования, что приведет к возникновению вибраций или нестабильности работы двигателя.However, the use of flow restrictors or capillary gas tubes can lead to an increase in the response time of the system during stabilization of the pressure in the working and buffer cavities, since the change in instantaneous pressure will occur with a delay due to the resistance of these elements. The result of this feature may be a decrease in the frequency of regulation, which will lead to the occurrence of vibrations or instability of the engine.

Задача, решаемая полезной моделью, направлена на создание эффективного устройства регулирования положения вытеснителя и поршня СПДС с высокой точностью и быстродействием.The problem solved by the utility model is aimed at creating an effective device for regulating the position of the displacer and the SPDS piston with high accuracy and speed.

Технический результат заключается в повышении эффективности регулирования за счет дальнейшего увеличения быстродействия и точности регулирования для обеспечения равномерности работы и стабильности выходных показателей свободнопоршневого двигателя Стирлинга.The technical result consists in increasing the efficiency of regulation by further increasing the speed and accuracy of regulation to ensure uniform operation and stability of the output indicators of the Stirling free-piston engine.

Технический результат достигается тем, что устройство для регулирования свободнопоршневого двигателя Стирлинга, включающее в себя по меньшей мере расположенный в корпусе цилиндр с подвижными в нем поршнем и вытеснителем, имеющий полости сжатия и расширения рабочего тела и буферную полость, связанную газовой магистралью с полостью сжатия, содержащее автоматически управляемый перепускной клапан, установленный в газовой магистрали, связывающей буферную полость цилиндра с полостью сжатия, в отличие от прототипа выполнено с возможностью определения положения вытеснителя посредством индуктивного датчика, размещенного снаружи цилиндра, и определения положения поршня посредством датчика соответствующего типа, установленного относительно поршня определенным образом, и имеет размещенную во внутренней полости вытеснителя газовую пружину, выполненную с возможностью изменения ее жесткости во время работы посредством дополнительной газовой магистрали с встроенным в нее автоматически управляемым перепускным клапаном, которая соединяет полость газовой пружины с полостью сжатия, при этом оба упомянутых перепускных клапана имеют электромагнитные приводы с частотой срабатывания за один рабочий цикл двигателя, как минимум, один раз, управляемые по сигналам упомянутых датчиков определения положения поршня и вытеснителя посредством микропроцессорного контроллера.The technical result is achieved by the fact that the device for controlling the free-piston Stirling engine, including at least a cylinder located in the housing with movable piston and displacer, having compression and expansion cavities of the working fluid and a buffer cavity connected by a gas line to the compression cavity, containing an automatically controlled bypass valve installed in the gas line connecting the buffer cavity of the cylinder with the compression cavity, in contrast to the prototype, is configured to determining the position of the displacer by means of an inductive sensor located outside the cylinder, and determining the position of the piston by means of a sensor of a corresponding type installed relative to the piston in a certain way, and has a gas spring located in the internal cavity of the displacer, which is capable of changing its stiffness during operation by means of an additional gas line with an automatically controlled bypass valve integrated in it, which connects the cavity of the gas spring with the cavity compression, both of said relief valves are electromagnetic actuators with a frequency response in one working cycle of the engine, at least once, controlled by the signals of said sensors and determining the position of the displacer piston by means of the microprocessor controller.

Дополнительное отличие состоит в том, что определение положения поршня обеспечивается датчиком индуктивного или оптического типа, установленным с возможностью непосредственного определения перемещения поршня, либо по показаниям датчика, встроенного в служащую в двигателе в качестве нагрузки линейную электрическую машину.An additional difference is that the determination of the position of the piston is provided by an inductive or optical type sensor installed with the ability to directly determine the movement of the piston, or according to the readings of a sensor built into the linear electric machine serving as a load in the engine.

Устройство для регулирования свободнопоршневого двигателя по предложенной полезной модели обеспечивает высокую точность и быстродействие регулирования, что достигается за счет комплексного использования клапанов для перепуска РТ, электромагнитные приводы которых управляются посредством микропроцессорного контроллера, использующего информацию от датчиков положения вытеснителя и поршня.A device for regulating a free piston engine according to the proposed utility model provides high accuracy and speed of regulation, which is achieved through the integrated use of valves for bypassing the RT, the electromagnetic actuators of which are controlled by a microprocessor controller using information from the displacement and piston position sensors.

Функциональные возможности и алгоритм работы устройства регулирования обеспечивают быстрое и точное регулирование совместного движения вытеснителя и поршня, когда поддерживаются заданные: среднее положение и фазовое смещение вытеснителя и поршня, что позволяет достичь требуемой мощности свободнопоршневого двигателя и избежать ударов поршня и вытеснителя о корпусные элементы свободнопоршневого двигателя. Совокупность указанных преимуществ обеспечивает устойчивый автоколебательный процесс СПДС.The functionality and algorithm of operation of the control device provide quick and accurate regulation of the joint movement of the displacer and the piston when the specified: middle position and phase displacement of the displacer and piston are supported, which allows to achieve the required power of the free piston engine and to avoid impacts of the piston and displacer on the body elements of the free piston engine. The combination of these advantages provides a stable self-oscillation process of SPDS.

Полезная модель проиллюстрирована чертежом, на котором представлен общий вид устройства для регулирования свободнопоршневого двигателя Стерлинга (схема, пример).The utility model is illustrated by a drawing, which shows a General view of the device for controlling a free-piston Stirling engine (diagram, example).

Предлагаемое устройство регулирования предназначено для работы в составе СПДС, состоящего из корпуса 1, включающего неподвижный цилиндр 2, в котором совершают возвратно-поступательные движения вытеснитель 3 и поршень 4 с уплотнением 5 и механически связанной с ним линейной электрической машиной (ЛЭМ) 20 или другого вида нагрузкой, теплообменного контура 6, включающего в себя нагреватель с охладителем для нагрева и охлаждения рабочего тела и регенератор, обеспечивающий регенерацию тепла в двигателе, газовой пружины 7, объем которой образован штоком 8 с уплотнением 9 и внутренним объемом вытеснителя 3, буферной полости 10, объем которой ограничен корпусом 1 и поршнем 4, рабочей полости, состоящей из полости расширения 11, образованной вытеснителем 3 и верхней частью неподвижного цилиндра 2, и полости сжатия 12, заключенной между вытеснителем 3 и поршнем 4, причем уплотнение 5 выполняет герметичное разделение рабочей и буферной 10 полости, а внутренний канал 13, размещенный в штоке 8 газовой пружины 7, предназначен для подачи и выпуска рабочего тела.The proposed control device is designed to work as part of the SPDS, consisting of a housing 1, including a fixed cylinder 2, in which the displacer 3 and the piston 4 are reciprocated with a seal 5 and a mechanically connected linear electric machine (LEM) 20 or another type load, heat exchange circuit 6, which includes a heater with a cooler for heating and cooling the working fluid and a regenerator that provides heat recovery in the engine, gas spring 7, the volume of which is rod 8 with a seal 9 and the internal volume of the displacer 3, the buffer cavity 10, the volume of which is limited by the housing 1 and the piston 4, the working cavity, consisting of an expansion cavity 11 formed by the displacer 3 and the upper part of the stationary cylinder 2, and the compression cavity 12, concluded between a displacer 3 and a piston 4, the seal 5 performing a tight separation of the working and buffer 10 cavities, and the internal channel 13, located in the rod 8 of the gas spring 7, is intended for supply and discharge of the working fluid.

Совокупное действие газовой пружины 7, а также давления рабочего тела в полости расширения 11 и в полости сжатия 12 на вытеснитель 3, имеющий постоянную массу, образует его динамическую систему, обеспечивающую колебание вытеснителя 3 с необходимой частотой.The combined effect of the gas spring 7, as well as the pressure of the working fluid in the expansion cavity 11 and in the compression cavity 12 on the displacer 3 having a constant mass, forms its dynamic system, which ensures the displacement of the displacer 3 with the required frequency.

Устройство регулирования СПДС включает в себя клапан 14 с электромагнитным приводом, установленный в газовой магистрали 15, гидравлически связывающей буферную полость 10 с полостью сжатия 12; клапан 16, расположенный в газовой магистрали 17, гидравлически связывающей полость сжатия 12 с газовой пружиной 7; индуктивный датчик 18 положения вытеснителя 3, установленный в проточке на внешней части цилиндра 2; датчик 19 положения поршня 4, встроенного в линейную электрическую машину 20 двигателя. Микропроцессорный контроллер 21 электрически связан с клапанами 14 и 16 и датчиками регулирования 18 и 19. При этом может быть использован датчик положения 19 поршня 4, обеспечивающий непосредственное определение перемещения поршня. В этом случае датчик положения 19, выполненный индуктивным или оптическим, устанавливается рядом с поршнем 4. Непосредственное определение перемещения поршня происходит за счет измерения выходного сигнала датчика 19 при изменении положения поршня 4.The control device SPDS includes a valve 14 with an electromagnetic actuator installed in the gas line 15, hydraulically connecting the buffer cavity 10 with the compression cavity 12; a valve 16 located in the gas line 17 hydraulically connecting the compression cavity 12 with the gas spring 7; an inductive sensor 18 of the position of the displacer 3, mounted in a groove on the outer part of the cylinder 2; the sensor 19 of the position of the piston 4, integrated in a linear electric machine 20 of the engine. The microprocessor controller 21 is electrically connected to the valves 14 and 16 and the regulation sensors 18 and 19. In this case, the position sensor 19 of the piston 4 can be used, which provides a direct determination of the movement of the piston. In this case, the position sensor 19, made inductive or optical, is installed next to the piston 4. The direct determination of the movement of the piston occurs by measuring the output signal of the sensor 19 when changing the position of the piston 4.

Для описания работы устройства рассмотрены режимы работы свободнопоршневого двигателя, на которых осуществляется регулирование, и порядок действий, выполняемых во время регулирования, которые заключаются в:To describe the operation of the device, the operating modes of the free-piston engine, on which the regulation is carried out, and the order of actions performed during the regulation, which are:

- постоянном отслеживании изменения ряда параметров взаимного расположения вытеснителя 3 и поршня 4 двигателя (например, частота колебаний, среднее положение вытеснителя и поршня и фазовое смещение между ними);- constantly monitoring changes in a number of parameters of the mutual arrangement of the displacer 3 and the piston 4 of the engine (for example, the oscillation frequency, the average position of the displacer and piston and the phase displacement between them);

- сравнении полученных данных этих параметров;- comparison of the data obtained for these parameters;

- корректировке параметров согласно принятому алгоритму.- adjustment of parameters according to the accepted algorithm.

Алгоритм регулирования включает действия, направленные на обеспечение необходимого среднего положения вытеснителя 3, рабочего поршня 4 и фазового угла между ними. Представленный алгоритм обеспечивает работу свободнопоршневого двигателя на стационарном режиме, когда нагрузка постоянна, и не затрагивает переходные режимы.The control algorithm includes actions aimed at ensuring the necessary average position of the displacer 3, the working piston 4 and the phase angle between them. The presented algorithm ensures the operation of the free piston engine in stationary mode, when the load is constant, and does not affect transient conditions.

Перед запуском СПДС выполняется предварительная оценка нагрузки, которая будет оказываться на свободнопоршневой двигатель. В соответствии с нагрузкой выбираются требуемые значения амплитуд колебания вытеснителя 3 и поршня 4, фазового смещения между ними и прочие параметры свободнопоршневого двигателя, совокупное действие которых обеспечивает устойчивый автоколебательный процесс СПДС. Устанавливается необходимое среднее давление РТ в рабочей полости, состоящей из полостей расширения 11 и сжатия 12, и в газовой пружине 7 вытеснителя 3 и буферной полости 10 поршня 4.Before starting SPDS, a preliminary assessment of the load is performed, which will be on the free piston engine. In accordance with the load, the required values of the oscillation amplitudes of the displacer 3 and the piston 4, the phase displacement between them, and other parameters of the free-piston engine, the combined action of which ensures a stable self-oscillating process of the SPDS, are selected. The required average pressure RT is established in the working cavity, consisting of expansion cavities 11 and compression 12, and in the gas spring 7 of the displacer 3 and the buffer cavity 10 of the piston 4.

Запуск свободнопоршневого двигателя производится за счет внешнего возмущающего усилия, создаваемого ЛЭМ 20 или другим внешним источником и передаваемого поршню 4, при условии, что в полостях расширения 11 и сжатия 12 установлены необходимые температуры РТ. После завершения запуска свободнопоршневого двигателя в работу вступает устройство для регулирования.The free piston engine is started due to an external disturbing force created by the LEM 20 or another external source and transmitted to the piston 4, provided that the necessary temperature RT is set in the expansion cavities 11 and compression 12. After the start of the free piston engine, the device for regulation comes into operation.

Регулирование направлено на компенсацию утечек между полостями, вызванных неидеальными уплотнениями.Regulation aims to compensate for leaks between cavities caused by imperfect seals.

1. Регулирование среднего положения поршня1. Regulation of the average position of the piston

Положение поршня 4 определяется суммой действующих на него сил: нагрузкой со стороны потребителя, силой инерции и силой, вызванной давлением РТ в полости сжатия 12 и в буферной полости 10.The position of the piston 4 is determined by the sum of the forces acting on it: the load from the consumer, the inertia force and the force caused by the pressure RT in the compression cavity 12 and in the buffer cavity 10.

Поскольку рассматривается стационарный режим работы свободнопоршневого двигателя и масса поршня 4 постоянна, а давление РТ в рабочей полости изменяется по гармоническому закону, то для регулирования среднего положения поршня 4 во время рабочего цикла принято варьировать давление в буферной полости 10.Since we consider the stationary mode of operation of the free piston engine and the mass of the piston 4 is constant, and the pressure PT in the working cavity changes in harmonic law, it is customary to vary the pressure in the buffer cavity 10 to adjust the average position of the piston 4 during the working cycle.

Мгновенное положение поршня 4 отслеживается по сигналу датчика 19 микропроцессорным контроллером 21 в течение рабочего цикла постоянно. На основании данных с датчика 19 рассчитывается среднее положение поршня 4, отклонение от которого требует регулирования.The instantaneous position of the piston 4 is monitored by the signal of the sensor 19 by the microprocessor controller 21 continuously during the duty cycle. Based on the data from the sensor 19, the average position of the piston 4 is calculated, the deviation from which requires regulation.

Отклонение рабочего поршня 4 может происходить в двух направлениях:Deviation of the working piston 4 can occur in two directions:

- в сторону полости сжатия 12 (ВМТ поршня), где ВМТ - верхняя мертвая точка, представляющая собой крайнее верхнее положение;- in the direction of the compression cavity 12 (TDC of the piston), where TDC is the top dead center, representing the extreme upper position;

- в сторону буферной полости 10 (НМТ поршня), где НМТ - нижняя мертвая точка, представляющая собой крайнее нижнее положение.- towards the buffer cavity 10 (BDC of the piston), where BDC is the bottom dead center, which represents the lowest position.

Далее рассматриваем 2 случая при движении рабочего поршня, когда требуется регулирование.Next, we consider 2 cases when the working piston moves, when regulation is required.

Смещение среднего положения поршня в сторону ВМТDisplacement of the average position of the piston towards TDC

Причиной данного смещения является перетекание РТ через уплотнение 5 поршня 4 из полости сжатия 12 в буферную полость 10, в результате чего давление в буферной полости 10 повышается.The reason for this displacement is the flow of RT through the seal 5 of the piston 4 from the compression cavity 12 into the buffer cavity 10, as a result of which the pressure in the buffer cavity 10 rises.

При движении поршня 4 в сторону НМТ из-за увеличения давления в буферной полости 10 повышается сила, направленная против движения поршня 4. В результате этого поршень 4 не доходит до расчетного значения НМТ и, изменив направление движения, начинает двигаться в сторону ВМТ. В итоге поршень переходит за точку расчетного значения ВМТ, что приводит к изменению среднего положения поршня.When the piston 4 moves in the direction of the BDC due to the increase in pressure in the buffer cavity 10, the force directed against the movement of the piston 4 increases. As a result, the piston 4 does not reach the calculated value of the BDC and, changing the direction of movement, begins to move towards the BDC. As a result, the piston goes beyond the calculated TDC value, which leads to a change in the average position of the piston.

Микропроцессорный контроллер 21 с помощью датчика положения 19 поршня определяет отклонение среднего положения поршня 4 и уже со следующего рабочего хода начинается регулирование.The microprocessor controller 21 using the position sensor 19 of the piston determines the deviation of the average position of the piston 4 and from the next working stroke the regulation begins.

При следующем движении поршня 4 в направлении НМТ микропроцессорный контроллер 21 подает управляющий импульс на клапан 14 с электромагнитным приводом, который открывается и гидравлически связывает полость сжатия 12 с буферной полостью 10. Для эффективного перепуска РТ полное открытие клапана 14 с электромагнитным приводом должно происходить в точке с максимальным перепадом давления между полостями: буферной 10 и сжатия 12, то есть при положении поршня 4 в НМТ.During the next movement of the piston 4 in the direction of the BDC, the microprocessor controller 21 supplies a control pulse to the valve 14 with an electromagnetic actuator, which opens and hydraulically connects the compression cavity 12 with the buffer cavity 10. For effective bypass of the RT, the valve 14 with the electromagnetic actuator must be fully opened at point c the maximum pressure difference between the cavities: buffer 10 and compression 12, that is, with the position of the piston 4 in the BDC.

При следующем прохождении поршня 4 через ВМТ микропроцессорным контроллером 21 вычисляется среднее положение поршня 4, которое затем сравнивается с параметрами данного нагрузочного режима. Если установлено, что поршень 4 снова вышел за пределы ВМТ, то действия по регулированию повторяются вновь.The next passage of the piston 4 through the TDC by the microprocessor controller 21 calculates the average position of the piston 4, which is then compared with the parameters of this load mode. If it is established that the piston 4 has again gone beyond the TDC, then the control actions are repeated again.

Если при последующем вычислении среднего положения поршня 4 достигается требуемая величина, то при последующем движении поршня 4 клапан 14 остается закрытым.If during the subsequent calculation of the average position of the piston 4 the desired value is reached, then with the subsequent movement of the piston 4, the valve 14 remains closed.

Смещение среднего положения поршня в сторону НМТDisplacement of the average position of the piston towards the BDC

Причиной данного смещения является перетекание РТ через уплотнение 5 поршня 4 из буферной полости 10 в полость сжатия 12, в результате чего давление в буферной полости 10 снижается.The reason for this displacement is the flow of RT through the seal 5 of the piston 4 from the buffer cavity 10 into the compression cavity 12, as a result of which the pressure in the buffer cavity 10 decreases.

При движении поршня 4 в сторону НМТ из-за снижения давления в буферной полости 10 уменьшается сила, направленная против движения поршня 4. В результате этого поршень 4 проходит точку расчетного значения НМТ. В итоге при обратном движении поршень 4 не доходит до точки расчетного значения ВМТ, что приводит к изменению среднего положения поршня 4.When the piston 4 moves towards the BDC due to a decrease in pressure in the buffer cavity 10, the force directed against the movement of the piston 4 decreases. As a result, the piston 4 passes the point of the calculated value of the BDC. As a result, with the reverse movement, the piston 4 does not reach the point of the calculated TDC value, which leads to a change in the average position of the piston 4.

Микропроцессорный контроллер 21 с помощью датчика положения 19 поршня 4 определяет отклонение его среднего положения и уже со следующего рабочего хода начинается регулирование.The microprocessor controller 21 using the position sensor 19 of the piston 4 determines the deviation of its average position and already from the next working stroke, the regulation begins.

При движении поршня 4 в сторону ВМТ в конце его хода на электромагнитный привод клапана 14 микропроцессорным контроллером 21 подается управляющий импульс так, что открытие указанного клапана 14 происходит при положении поршня 4 в ВМТ. В этом случае полость сжатия 12 гидравлически связывается с буферной полостью 10 и за счет достаточного перепада давления, когда объем полости сжатия 12 минимальный, а объем буферной полости 10 максимален, происходит перетекание регулирующего объема РТ из полости сжатия 12 в буферную полость 10.When the piston 4 moves towards TDC at the end of its stroke, a control pulse is supplied to the electromagnetic drive of the valve 14 by the microprocessor controller 21 so that the opening of the valve 14 occurs when the piston 4 is in TDC. In this case, the compression cavity 12 is hydraulically connected with the buffer cavity 10 and due to a sufficient pressure drop, when the volume of the compression cavity 12 is minimal and the volume of the buffer cavity 10 is maximum, the control volume of the RT flows from the compression cavity 12 into the buffer cavity 10.

При следующем прохождении поршнем 4 НМТ микропроцессорным контроллером 21 вычисляется среднее положение поршня 4, которое сравнивается с параметрами данного нагрузочного режима. При очередном смещении среднего положения поршня 4 к НМТ действия по регулированию повторяются вновь.The next time the piston 4 passes the BDC, the microprocessor controller 21 calculates the average position of the piston 4, which is compared with the parameters of this load mode. At the next shift of the average position of the piston 4 to the BDC, the control actions are repeated again.

Если при последующем вычислении среднего положения поршня 4 достигается требуемая величина, то при дальнейших колебаниях поршня 4 клапан 14 с электромагнитным приводом остается закрытым.If during the subsequent calculation of the average position of the piston 4 the desired value is reached, then with further oscillations of the piston 4, the valve 14 with the electromagnetic actuator remains closed.

2. Регулирование среднего положения вытеснителя2. Regulation of the middle position of the displacer

Положение вытеснителя 3 определяется суммой действующих на него сил: силой, вызванной давлением РТ в полости расширения 11 и сжатия 12, силой инерции вытеснителя 3 и силой со стороны газовой пружины 7.The position of the displacer 3 is determined by the sum of the forces acting on it: the force caused by the pressure RT in the expansion cavity 11 and compression 12, the inertia of the displacer 3 and the force from the gas spring 7.

Поскольку масса вытеснителя 3 постоянна, а давление РТ в полостях: расширения 11 и сжатия 12, является гармонически изменяемой величиной, то для регулирования положения вытеснителя 3 в течение рабочего цикла принято варьировать давление в газовой пружине 7.Since the mass of the displacer 3 is constant, and the pressure RT in the cavities: expansion 11 and compression 12, is a harmonically variable quantity, it is customary to vary the pressure in the gas spring 7 to regulate the position of the displacer 3 during the working cycle.

Отклонение вытеснителя 3 может происходить в двух направлениях:The deviation of the displacer 3 can occur in two directions:

- в сторону полости расширения 11 (ВМТ вытеснителя) где: ВМТ - верхняя мертвая точка, представляющая собой крайнее верхнее положение;- in the direction of the expansion cavity 11 (TDC displacer) where: TDC - top dead center, which represents the extreme upper position;

- в сторону полости сжатия 12 (НМТ вытеснителя), где: НМТ - нижняя мертвая точка, представляющая собой крайнее нижнее положение.- towards the compression cavity 12 (BDC displacer), where: BDC - the bottom dead center, which represents the lowest position.

Далее рассматриваем два случая при движении вытеснителя 3, когда требуется регулирование.Next, we consider two cases when the displacer 3 moves, when regulation is required.

Смещение среднего положения вытеснителя в сторону ВМТDisplacement of the middle position of the displacer towards TDC

Смещение происходит в результате высокой жесткости газовой пружины 7, которая создает избыточное усилие при движении вытеснителя 3 в сторону ВМТ. Причиной увеличения жесткости газовой пружины 7 является перетекание РТ через уплотнение 9 штока 8 из полости сжатия 12 в газовую пружину 7.The displacement occurs as a result of the high stiffness of the gas spring 7, which creates excessive force when the displacer 3 moves towards TDC. The reason for the increase in the stiffness of the gas spring 7 is the flow of the RT through the seal 9 of the rod 8 from the compression cavity 12 into the gas spring 7.

При движении вытеснителя 3 в сторону НМТ из-за увеличения давления в газовой пружине 7 повышается сила, действующая против движения вытеснителя 3. В результате этого вытеснитель 3, не достигнув расчетного значения НМТ, изменяет направление движения и начинает двигаться в сторону ВМТ. В итоге вытеснитель 3 проходит точку расчетного значения ВМТ, что приводит к изменению его среднего положения.When the displacer 3 moves towards the BDC due to the increase in pressure in the gas spring 7, the force acting against the movement of the displacer 3 increases. As a result, the displacer 3, not reaching the calculated value of the BDC, changes the direction of motion and begins to move towards the BDC. As a result, the displacer 3 passes the point of the calculated TDC value, which leads to a change in its average position.

Микропроцессорный контроллер 21 с помощью датчика положения 18 вытеснителя 3 определяет отклонение его среднего положения, и уже со следующего рабочего хода начинается регулирование.The microprocessor controller 21 using the position sensor 18 of the displacer 3 determines the deviation of its average position, and from the next working stroke, the regulation begins.

При движении вытеснителя 3 в сторону НМТ микропроцессорный контроллер 21 подает управляющий импульс на клапан 16 с электромагнитным приводом, при открытии которого полость сжатия 12 и объем газовой пружины 7 гидравлически связываются. Для обеспечения эффективного перепуска РТ полное открытие указанного клапана 16 производится в точке с максимальным перепадом давления между полостью сжатия 12 и газовой пружиной 7, то есть при положении вытеснителя 3 в НМТ.When the displacer 3 moves towards the BDC, the microprocessor controller 21 supplies a control pulse to the valve 16 with an electromagnetic actuator, when opened, the compression cavity 12 and the volume of the gas spring 7 are hydraulically connected. To ensure effective bypass RT, the full opening of the specified valve 16 is made at a point with a maximum pressure drop between the compression cavity 12 and the gas spring 7, that is, with the position of the displacer 3 in the BDC.

При следующем прохождении вытеснителя 3 через ВМТ микропроцессорным контроллером 21 вычисляется среднее положение вытеснителя 3, которое сравнивается с установленными параметрами. Если смещение вытеснителя 3 от его среднего положения фиксируется вновь, то на следующем рабочем ходе регулирования повторяются заново.At the next passage of the displacer 3 through the TDC, the average position of the displacer 3 is calculated by the microprocessor controller 21, which is compared with the set parameters. If the displacement of the displacer 3 from its middle position is fixed again, then at the next working process the adjustments are repeated again.

Если при вычислении среднего положения вытеснителя 3 на следующем рабочем ходе достигается требуемая величина, то клапан 16 с электромагнитным приводом закрывается.If, when calculating the average position of the displacer 3 at the next working stroke, the required value is reached, then the valve 16 with an electromagnetic actuator closes.

Смещение среднего положения вытеснителя в сторону НМТThe displacement of the middle position of the displacer towards BDC

Причиной смещения является низкая жесткость газовой пружины 7, которая создает недостаточное усилие. Такого усилия пружины 7 недостаточно для возврата вытеснителя 3 на обратном ходе в его первоначальное положение.The reason for the displacement is the low stiffness of the gas spring 7, which creates insufficient force. Such a force of the spring 7 is not enough to return the displacer 3 in the reverse stroke to its original position.

При движении вытеснителя 3 в сторону НМТ из-за снижения давления в газовой пружине 7 уменьшается сила, действующая против движения вытеснителя 3. В результате этого вытеснитель 3 выходит за пределы расчетной НМТ и при обратном движении не доходит до требуемой ВМТ, что приводит к изменению его среднего положения.When the displacer 3 moves towards the BDC due to a decrease in pressure in the gas spring 7, the force acting against the movement of the displacer 3 decreases. As a result, the displacer 3 goes beyond the calculated BDC and does not reach the required TDC during reverse movement, which leads to its change middle position.

Микропроцессорный контроллер 21 с помощью индуктивного датчика положения 18 вытеснителя 3 определяет отклонение его среднего положения и уже со следующего рабочего хода начинается регулирование.The microprocessor controller 21 using the inductive position sensor 18 of the displacer 3 determines the deviation of its average position and from the next working stroke begins regulation.

При движении вытеснителя 3 в сторону ВМТ в конце его хода на электромагнитный привод клапана 16 микропроцессорным контроллером 21 подается управляющий импульс так, что открытие указанного клапана 16 происходит при положении вытеснителя 3 в ВМТ. В этом случае полость сжатия 12 гидравлически связывается с газовой пружиной 7 и за счет достаточного перепада давления, когда объем газовой пружины 7 максимален, происходит перетекание регулирующего объема РТ из полости сжатия 12 в газовую пружину 7.When the displacer 3 moves towards TDC at the end of its stroke, a control pulse is supplied to the electromagnetic drive of the valve 16 by the microprocessor controller 21 so that the opening of the valve 16 occurs when the displacer 3 is in the TDC. In this case, the compression cavity 12 is hydraulically connected to the gas spring 7 and due to a sufficient pressure drop, when the volume of the gas spring 7 is maximum, the control volume RT flows from the compression cavity 12 into the gas spring 7.

При следующем прохождении вытеснителем 3 НМТ микропроцессорным контроллером 21 вычисляется среднее положение вытеснителя 3, которое сравнивается с параметрами данного нагрузочного режима. При очередном смещении среднего положения вытеснителя 3 к НМТ действия устройства для регулирования повторяются вновь.The next time the displacer 3 passes through the BDC, the microprocessor controller 21 calculates the average position of the displacer 3, which is compared with the parameters of this load mode. With the next displacement of the middle position of the displacer 3 to the BDC, the actions of the control device are repeated again.

Если при последующем вычислении среднего положения вытеснителя 3 достигается требуемая величина, то в дальнейшем клапан 16 остается закрытым.If during the subsequent calculation of the average position of the displacer 3 the desired value is reached, then the valve 16 remains closed.

Длительность открытия клапанов 14 и 16 с электромагнитными приводами подбирается экспериментально и зависит от среднего давления и вида используемого РТ, расходных характеристик запорного элемента клапанов и скоростного режима свободнопоршневого двигателя Стирлинга.The duration of the opening of valves 14 and 16 with electromagnetic actuators is selected experimentally and depends on the average pressure and the type of RT used, the flow characteristics of the valve shutoff element and the speed mode of the Stirling free-piston engine.

Claims (2)

1. Устройство для регулирования свободнопоршневого двигателя Стирлинга, включающее в себя по меньшей мере расположенный в корпусе цилиндр с подвижными в нем поршнем и вытеснителем, имеющий полости сжатия и расширения рабочего тела и буферную полость, связанную газовой магистралью с полостью сжатия, содержащее управляемый перепускной клапан, установленный в газовой магистрали, связывающей буферную полость цилиндра с полостью сжатия, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью определения положения поршня посредством датчика и положения вытеснителя посредством индуктивного датчика, размещенного снаружи цилиндра, и имеет размещенную во внутренней полости вытеснителя газовую пружину, выполненную с возможностью изменения ее жесткости во время работы посредством дополнительной газовой магистрали с встроенным в нее управляемым перепускным клапаном, которая соединяет полость газовой пружины с полостью сжатия, при этом оба упомянутых перепускных клапана имеют электромагнитные приводы с частотой срабатывания за один рабочий цикл двигателя, как минимум, один раз, управляемые по сигналам упомянутых датчиков определения положения поршня и вытеснителя посредством микропроцессорного контроллера.1. A device for controlling a free-piston Stirling engine, including at least a cylinder located in the housing with a movable piston and a displacer, having compression and expansion cavities of the working fluid and a buffer cavity connected by a gas line to the compression cavity, containing a controllable bypass valve, installed in the gas line connecting the buffer cavity of the cylinder with the compression cavity, characterized in that it is configured to determine the position of the piston by means of a sensor and displacing the displacer by means of an inductive sensor located outside the cylinder and has a gas spring located in the internal cavity of the displacer, made with the possibility of changing its stiffness during operation by means of an additional gas line with a controllable bypass valve integrated in it, which connects the gas spring cavity to the compression cavity, however, both of these bypass valves have electromagnetic actuators with a response frequency for one engine duty cycle at least once, controlled by the signals of the mentioned sensors determine the position of the piston and displacer through a microprocessor controller. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что определение положения поршня обеспечивается датчиком индуктивного или оптического типа, установленным с возможностью непосредственного определения перемещения поршня, либо по показаниям датчика, встроенного в служащую в двигателе в качестве нагрузки линейную электрическую машину.2. The device according to p. 1, characterized in that the determination of the position of the piston is provided by an inductive or optical type sensor installed with the ability to directly determine the movement of the piston, or according to the readings of a sensor built into the linear electric machine serving as a load in the engine.
RU2015150556U 2015-11-26 2015-11-26 DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE RU171807U9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150556U RU171807U9 (en) 2015-11-26 2015-11-26 DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015150556U RU171807U9 (en) 2015-11-26 2015-11-26 DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU171807U1 RU171807U1 (en) 2017-06-16
RU171807U9 true RU171807U9 (en) 2017-08-29

Family

ID=59068668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015150556U RU171807U9 (en) 2015-11-26 2015-11-26 DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU171807U9 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109974338A (en) * 2019-03-06 2019-07-05 中国科学院理化技术研究所 A kind of phase converter and thermoacoustic system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111089022B (en) * 2018-10-23 2022-05-06 中国科学院理化技术研究所 Free piston Stirling generator with stroke protection

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4583364A (en) * 1985-08-19 1986-04-22 Sunpower, Inc. Piston centering method and apparatus for free-piston Stirling engines
US4945726A (en) * 1989-08-23 1990-08-07 Sunpower, Inc. Leaky gas spring valve for preventing piston overstroke in a free piston stirling engine
SU1745986A1 (en) * 1990-01-12 1992-07-07 Мгту Им.Н.Э.Баумана Power plant
US5873246A (en) * 1996-12-04 1999-02-23 Sunpower, Inc. Centering system for free piston machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4583364A (en) * 1985-08-19 1986-04-22 Sunpower, Inc. Piston centering method and apparatus for free-piston Stirling engines
US4945726A (en) * 1989-08-23 1990-08-07 Sunpower, Inc. Leaky gas spring valve for preventing piston overstroke in a free piston stirling engine
SU1745986A1 (en) * 1990-01-12 1992-07-07 Мгту Им.Н.Э.Баумана Power plant
US5873246A (en) * 1996-12-04 1999-02-23 Sunpower, Inc. Centering system for free piston machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109974338A (en) * 2019-03-06 2019-07-05 中国科学院理化技术研究所 A kind of phase converter and thermoacoustic system

Also Published As

Publication number Publication date
RU171807U1 (en) 2017-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5995971B2 (en) Gamma-type free piston Stirling engine with opposed pistons
US4387568A (en) Stirling engine displacer gas bearing
US7614240B2 (en) Control method for pulse tube cryocooler
JP2006161800A (en) Position measuring device of free piston and controller for free piston
US4945726A (en) Leaky gas spring valve for preventing piston overstroke in a free piston stirling engine
GB2469279A (en) Linear reciprocating free piston external combustion open cycle heat engine
JPH0129983B2 (en)
EP2489861A1 (en) Miller cycle engine
RU171807U1 (en) DEVICE FOR REGULATING FREE PISTON STIRLING ENGINE
US20130247593A1 (en) Pulse tube refrigerator and method of operating thereof
JP6554428B2 (en) Stirling engine output adjustment device
US4856280A (en) Apparatus and method for the speed or power control of stirling type machines
US20120174585A1 (en) Closed loop thermodynamic machine
US4418533A (en) Free-piston stirling engine inertial cancellation system
KR100457460B1 (en) Centering apparatus for free piston machine
EP0056398A4 (en) Hermetic resonant piston posted displacer type stirling engine compressor alternator.
US4408456A (en) Free-piston Stirling engine power control
JP4277909B2 (en) External combustion engine
RU2755207C1 (en) Cryogenic piston pump
US3733974A (en) Piston cylinder combination
JP2009281614A (en) Free piston type stirling cycle machine
US4568251A (en) Cyclic speed control apparatus in variable stroke machines
WO2019230586A1 (en) Stirling engine
US3889465A (en) Apparatus for controlling the power of a hot-gas piston engine
KR20190090487A (en) Method for adjusting internal pressure according to a change of environment and the stirling engine

Legal Events

Date Code Title Description
TH1K Reissue of utility model (1st page)
TK1K Correction to the publication in the bulletin (utility model)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG1K - IN JOURNAL: 17-2017 FOR TAG: (73)

PC91 Official registration of the transfer of exclusive right (utility model)

Effective date: 20180221

MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181127