RU173750U1 - Генератор электрического тока - Google Patents
Генератор электрического тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU173750U1 RU173750U1 RU2016116569U RU2016116569U RU173750U1 RU 173750 U1 RU173750 U1 RU 173750U1 RU 2016116569 U RU2016116569 U RU 2016116569U RU 2016116569 U RU2016116569 U RU 2016116569U RU 173750 U1 RU173750 U1 RU 173750U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permanent magnets
- housing
- electric current
- rod
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
- H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
Предложен генератор электрического тока, содержащий удлиненный полый корпус, по меньшей мере две катушки индуктивности и по меньшей мере два постоянных магнита. Катушки индуктивности в предлагаемом генераторе электрически соединены друг с другом и намотаны вокруг корпуса на расстоянии друг от друга по длине корпуса. Постоянные магниты в предлагаемом генераторе зафиксированы на удлиненном стержне на расстоянии друг от друга по длине этого стержня, а указанный стержень размещен в полости корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения по длине корпуса с обеспечением индуцирования тока по меньшей мере в одной из катушек индуктивности.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к области портативных средств для генерации электрического тока, основанных на использовании принципа электромагнитной индукции. В частности, настоящая полезная модель относится к генератору электрического тока, который может быть использован для зарядки аккумуляторных батарей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные приспособления и устройства для генерации электрического тока, в основе работы которых лежит принцип электромагнитной индукции.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является устройство для генерации электрического тока по US 5818132, содержащее удлиненный полый корпус, шесть катушек индуктивности, каждая из которых намотана вокруг соответствующей части корпуса таким образом, что указанные катушки индуктивности расположены на расстоянии друг от друга по длине корпуса, и которые электрически соединены друг с другом, и три постоянных магнита, размещенных в полости корпуса с возможностью свободного перемещения в ней между двумя концевыми постоянными магнитами, зафиксированными в полости удлиненного корпуса на его противолежащих концах. Подвижные постоянные магниты и концевые постоянные магниты в устройстве по US 5818132 расположены по отношению друг к другу таким образом, что каждые два смежных подвижных постоянных магнита обращены друг к другу концами с одинаковой полярностью и каждый из двух крайних подвижных постоянных магнитов и соответствующий ему концевой постоянный магнит обращены друг к другу концами с одинаковой полярностью.
Один из недостатков устройства для генерации электрического тока по US 5818132 состоит в потере подвижными постоянными магнитами инерции при их сближении друг с другом и/или с концевыми постоянными магнитами. Такой недостаток устройства для генерации электрического тока по US 5818132 обусловлен тем, что при сближении однополярных полюсов постоянных магнитов создается область уплотнения магнитного поля, вследствие чего подвижные постоянные магниты будут отклоняться от центральной оси удлиненного полого корпуса с последующим ударом о его внутреннюю поверхность, что приведет к большой потере собственной инерции, приобретенной ими вследствие, например, встряхивания указанного устройства, и, соответственно, ускорит их замедление и/или вызовет их остановку.
Еще один недостаток устройства для генерации электрического тока по US 5818132 состоит в возможности повреждения подвижных постоянных магнитов и/или концевых постоянных магнитов вследствие их контакта друг с другом, который возможен, например, при падении указанного устройства с достаточно большой высоты или сильном встряхивании указанного устройства пользователем. В результате повреждения магнитов в полости корпуса устройства по US 5818132 могут образовываться твердые магнитные частицы, которые притянутся к постоянным магнитам этого устройства, затрудняя тем самым их свободное перемещение в полости корпуса указанного устройства, в результате чего эти постоянные магниты будут быстрее терять собственную инерцию.
Таким образом, очевидна потребность в дальнейшем совершенствовании устройств для генерации электрического тока, работающих с использованием принципа электромагнитной индукции, в частности для предотвращения нежелательных потерь собственной инерции подвижных постоянных магнитов в процессе их перемещения в полости корпуса, вызываемого встряхиванием таких устройств, в частности при сближении подвижных постоянных магнитов друг с другом и/или при их контакте друг с другом.
Следовательно, насущная проблема состоит в разработке устройства или генератора электрического тока, преодолевающего, по меньшей мере, обозначенные выше недостатки известного устройства для генерации электрического тока, работающего с использованием принципа электромагнитной индукции.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Задача настоящей полезной модели состоит в создании генератора электрического тока, решающего, по меньшей мере, обозначенную выше проблему.
Поставленная задача решена благодаря тому, что в генераторе электрического тока, содержащем удлиненный полый корпус, по меньшей мере две катушки индуктивности, намотанных вокруг корпуса на расстоянии друг от друга по длине корпуса и электрически соединенных друг с другом, и по меньшей мере два постоянных магнита, зафиксированных на удлиненном стержне на расстоянии друг от друга по длине этого стержня, а указанный стержень размещен в полости корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения по длине корпуса с обеспечением индуцирования тока по меньшей мере в одной из указанных катушек индуктивности.
Предложенный генератор электрического тока обеспечивает технический результат в виде увеличения времени и расстояния перемещения каждого из постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне, в полости корпуса генератора по его длине относительно катушек индуктивности при встряхивании или изменении пространственного положения этого генератора, что обеспечивает увеличение эффективности работы такого генератора вследствие того, что каждый из постоянных магнитов может индуцировать электрический ток в большем количестве катушек индуктивности, намотанных вокруг соответствующих частей корпуса указанного генератора, а также может с большей скоростью изменять магнитный поток в катушках индуктивности, относительно которых этот постоянный магнит совершает перемещение. Кроме того, повышение эффективности генератора электрического тока, вызванное вышеописанными причинами, может увеличить скорость зарядки аккумуляторной батареи, которая может быть использована в сочетании с таким генератором, что в свою очередь также повышает коммерческую привлекательность указанного генератора.
Согласно другому аспекту настоящей полезной модели предложено зарядное устройство, содержащее аккумуляторную батарею, управляющую схему для управления зарядом, а также по меньшей мере один вышеописанный генератор электрического тока, соединенный с аккумуляторной батареей посредством управляющей схемы с обеспечением возможности управления зарядом аккумуляторной батареи от указанного генератора. Следует отметить, что поставленная задача также может быть решена и в зарядном устройстве, при этом зарядное устройство также обеспечивает сформулированный выше технический результат.
Еще в одном варианте реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока полость корпуса может быть снабжена двумя возвратными пружинами, которые размещены на противолежащих концах удлиненного корпуса и каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия с одним из концов подвижного стержня с обеспечением изменения направления перемещения этого стержня. Наличие в полости корпуса генератора электрического тока вышеописанных возвратных пружин обеспечивает возможность сообщения подвижному стержню с зафиксированными на нем постоянными магнитами дополнительного импульса, при этом собственная инерция этих постоянных магнитов будет усилена за счет того, что они зафиксированы на подвижном стержне, имеющем собственный вес. Кроме того, вышеописанные конструктивные особенности генератора электрического тока согласно этому варианту реализации обеспечивают увеличение эффективности этого генератора и его чувствительности к небольшим встряхиваниям или колебаниям.
В другом варианте реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока каждые два смежных постоянных магнита из постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне, могут быть отделены друг от друга посредством втулки из немагнитного материала, что обеспечивает задание расстояния между каждыми двумя смежными магнитами, а также предотвращает возможность их контакта вследствие открепления одного из них от подвижного стержня в процессе эксплуатации такого генератора.
В некоторых вариантах реализации настоящей полезной модели подвижный стержень, который размещен в полости корпуса генератора электрического тока и на котором закреплены постоянные магниты, может быть дополнительно снабжен утяжеляющим элементом, который может дополнительно увеличивать собственную инерцию подвижного стержня с зафиксированными на нем постоянными магнитами, когда этот подвижным стержень приведен в движение в результате встряхивания указанного генератора и/или когда ему сообщен дополнительный импульс в результате взаимодействия с одной из возвратных пружин.
В других вариантах реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока каждый из постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне, может быть расположен на расстоянии от соответствующего края этого стержня, что предотвращает возможность прямого контакта краевых постоянных магнитов с соответствующими концами удлиненного корпуса этого генератора или с возвратными пружинами и, соответственно, их повреждение.
Согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока ширина каждого из постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне, может составлять ½ от ширины части удлиненного корпуса указанного генератора, вокруг которой намотана любая одна катушка индуктивности, расстояние между каждыми двумя смежными постоянными магнитами может составлять ½ от ширины постоянного магнита, а расстояние между каждыми двумя смежными катушками индуктивности может составлять ¼ от указанной ширины постоянного магнита. Вышеуказанные размеры обеспечивают возможность того, что каждый из постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне, индуцирует электрический ток по меньшей мере в одной из катушек индуктивности даже в случае, когда встряхивание генератора электрического тока вызывает небольшое перемещение стержня.
Согласно еще одному варианту реализации настоящей полезной модели полость корпуса генератора электрического тока может содержать магнитную жидкость. Наличие магнитной жидкости в полости корпуса генератора электрического тока будет обеспечивать сверхнизкое трение между внутренней поверхностью корпуса этого генератора и постоянными магнитами, зафиксированными на подвижном стержне, предотвращая тем самым повреждение этих магнитов и уменьшая потери собственной инерции подвижного стержня при перемещении. Кроме того, следует отметить, что вышеописанное сверхнизкое трение, обусловленное наличием магнитной жидкости, будет увеличивать чувствительность генератора электрического тока к внешним воздействиям, обеспечивающим перемещение подвижного стержня с зафиксированными на нем постоянными магнитами относительно намотанных на корпус катушек индуктивности, или, другими словами, оперативность реагирования подвижного стержня на внешние воздействия, прикладываемые к корпусу генератора.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан один из вариантов реализации генератора электрического тока согласно настоящей полезной модели.
На фиг. 2 - еще один вариант реализации генератора электрического тока согласно настоящей полезной модели.
На фиг. 3 показана принципиальная схема одного из вариантов реализации электронной управляющей схемы, подключаемой к генератору электрического тока по фиг. 1 или 2.
На фиг. 4 показана принципиальная схема другого варианта реализации электронной управляющей схемы, подключаемой к генератору электрического тока по фиг. 1 или 2.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 показан один из вариантов реализации генератора электрического тока согласно настоящей полезной модели. Работа генератора электрического тока согласно настоящей полезной модели основана на принципе электромагнитной индукции и не требует подачи энергии питания на этот генератор от источника питания. Кроме того, следует отметить, что генератор электрического тока согласно настоящей полезной модели может быть использован для зарядки аккумуляторной батареи, которая в свою очередь может осуществлять подачу энергии питания на портативные плейеры, сотовые телефоны, смартфоны, планшеты, передатчики сигналов о чрезвычайной ситуации, датчики состояния окружающей среды и т.п.
Генератор электрического тока по фиг. 1 содержит удлиненный корпус (1), изготовленный из немагнитного материала, такого как латунь без примесей магнитных материалов или акриловый пластик, и имеющий центральную продольную ось (8). Удлиненный корпус (1) имеет полость, выполненную в виде цилиндрического сквозного канала постоянного диаметра, проходящего по всей его длине, так что каждый из двух торцевых концов удлиненного корпуса (1) снабжен отверстием.
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели корпус (1) генератора электрического тока может быть изготовлен из диэлектрического немагнитного материала.
В каждом из торцевых отверстий удлиненного корпуса (1) в генераторе электрического тока по фиг. 1 плотно посажена заглушка (5), обеспечивающая уплотнение корпуса (1) со стороны его соответствующего конца. Каждая из заглушек (5) снабжена П-образной рукояткой, обеспечивающей возможность ручного удаления этой заглушки из соответствующего торцевого отверстия удлиненного корпуса (1), а также снабжена клиновидной возвратной пружиной (6), один из концов которой жестко скреплен с указанной заглушкой, а другой выполнен свободным. После вставки заглушки (5) в соответствующее торцевое отверстие удлиненного корпуса (1) ее рукоятка находится за пределами этого корпуса, а ее возвратная пружина (6) размещена внутри полости этого корпуса (1).
В генераторе электрического тока, представленном на фиг. 1, вокруг удлиненного корпуса (1) намотано восемь катушек (2) индуктивности. Каждая из этих катушек (2) представляет собой проводящую изолированную проволоку, намотанную в навалку вокруг соответствующей части удлиненного корпуса (1) таким образом, что каждые две смежные катушки индуктивности из семи пар смежных катушек индуктивности, образованных катушками (2) индуктивности, расположены на равном расстоянии друг от друга по длине корпуса (1). При этом каждая из катушек (2) индуктивности имеет приблизительно 1500 витков и два свободных конца проволоки (не показаны). Катушки (2) индуктивности в генераторе по фиг. 1 электрически соединены друг с другом таким образом, что они образуют схему последовательного соединения катушек индуктивности.
В других вариантах реализации настоящей полезной модели катушки (2) индуктивности могут и не быть расположены на равном расстоянии друг от друга по длине удлиненного корпуса (1), например только некоторые из катушек (2) индуктивности могут быть расположены на равном расстоянии друг от друга. Еще в одном варианте реализации настоящей полезной модели удлиненный корпус (1) может быть дополнительно снабжен цилиндрическими втулками из акрилового пластика (не показаны), каждая из которых посажана на корпусе (1) между соответствующими двумя смежными катушками индуктивности таким образом, что ее внутренняя поверхность плотно прилегает к внешней поверхности удлиненного корпуса (1), при этом ширина каждой из втулок по существу равна расстоянию между каждыми двумя смежными катушками, что предотвращает возможность контакта их витков друг с другом вследствие их непреднамеренного разматывания в процессе эксплуатации генератора электрического тока.
В полости корпуса (1) генератора электрического тока по фиг. 1 размещен полый удлиненный стержень (4) в виде трубки, центральная продольная ось которого по существу совпадает с центральной продольной осью (8) корпуса (1) указанного генератора и каждый из торцевых концов которого снабжен отверстием. Удлиненный стержень (4) изготовлен из немагнитного материала и снабжен четырьмя кольцевыми постоянными магнитами (3), образующими три пары смежных постоянных магнитов и изготовленными из сплавов на основе редкоземельных металлов, например из сплава Nd2Fe14B, сплава SmCo и т.п., обладающих высокими магнитными параметрами. Кольцевые постоянные магниты (3) предварительно насаживают на удлиненный стержень (4) с последующим жестким закреплением или фиксацией на этом стержне (4), например клеем, адгезивом, ацетоном и т.п., таким образом, что каждые два смежных кольцевых постоянных магнита из трех пар смежных постоянных магнитов расположены на равном расстоянии по отношению друг к другу по длине этого стержня (4).
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели каждый из кольцевых постоянных магнитов (3) может быть дополнительно покрыт тефлоном.
В другом варианте реализации на корпус (1) генератора электрического тока может быть нанесено покрытие из материала с высокой магнитной проницаемостью, например из фольги с высокой магнитной проницаемостью, для уменьшения воздействия магнитных полей на генератор с внешней стороны, что также предотвращает магнитное взаимодействие кольцевых постоянных магнитов с другими приспособлениями и устройствами, расположенными в непосредственной близости от корпуса (1) за его пределами, такими как магнитные карты, сотовые телефоны и т.п., и увеличивает эффективность работы генератора за счет увеличения потока магнитного поля, проходящего через витки катушек (2) индуктивности.
Кроме того, удлиненный стержень (4) снабжен пятью цилиндрическими втулками (7), имеющими в целом равные диаметры и изготовленными из немагнитного материала, например из пластмассы, причем по одной цилиндрической втулке (7) плотно посажено между каждой парой смежных кольцевых постоянных магнитов и еще по одной цилиндрической втулке плотно посажено на двух противолежащих концах удлиненного стержня (4).
Ширина цилиндрических втулок, размещенных между парами смежных постоянных магнитов, по существу равна расстоянию между соответствующими двумя смежными кольцевыми постоянными магнитами (3), что дополнительно предотвращает возможность контакта постоянных магнитов (3) друг с другом, например, в случае открепления одного из них от удлиненного стержня (4) вследствие чрезмерно сильного встряхивания корпуса (1) генератора или его падения с достаточно большой высоты.
Каждая из двух крайних цилиндрических втулок зафиксирована крепежным элементом (не показан) в виде стержня со шляпкой, диаметр которой больше диаметра цилиндрической втулки, но меньше диаметра кольцевого магнита, вследствие чего после ставки стержня (не показан) в соответствующее торцевое отверстие (не показано) удлиненного стержня (4) шляпка этого крепежного элемента (не показана) дополнительно фиксирует крайние кольцевые постоянные магниты, предотвращая тем самым возможность их соскакивания с удлиненного стержня (4), например в случае их открепления от удлиненного стержня (4) вследствие чрезмерно сильного встряхивания корпуса (1) или его падения с достаточно большой высоты. Следует также отметить, что крайние цилиндрические втулки отделяют соответствующие крайние кольцевые постоянные магниты от соответствующих концов удлиненного стержня (4), что предотвращает возможность повреждения этих магнитов при контакте стержня (4), приведенного в подвижное состояние в процессе эксплуатации генератора электрического тока, с одной из заглушек (7). Кроме того, крепежные элементы, вставленные в торцевые отверстия удлиненного стержня (4), также выполняют функцию утяжеляющих элементов, которые увеличивают собственный вес удлиненного стержня (4), в результате чего увеличивается собственная инерция этого стержня (4) при его перемещении в полости корпуса (1).
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели удлиненный стержень (4) может быть выполнен цельным для увеличения его собственной инерции во время его перемещения. Еще в одном варианте реализации настоящей полезной модели полый удлиненный стержень (1) может быть снабжен установленным в нем сердечником.
Встряхивание, поворот, вращение, падение, переворачивание, наклон генератора электрического тока и другие подобные действия, изменяющие его пространственное положение или ориентацию, могут вызвать перемещение удлиненного стержня (4) с зафиксированными на нем постоянными магнитами (3) в полости корпуса (1) между двумя заглушками (5), установленными на его противолежащих концах, по всей длине этого корпуса (1) по существу без отклонения от центральной оси (8). Кроме того, перемещение удлиненного стержня (4) может быть вызвано приложением внешнего усилия к генератору электрического тока, а также воздействием на него вибраций, колебаний, ветра и т.п. При этом при достижении удлиненным стержнем (4) одной из заглушек (5) он входит в упругое взаимодействие со свободным концом возвратной пружины (6), в результате чего происходит сжатие этой пружины (6) с обеспечением накопления потенциальной энергии, а затем последующий возврат сжатой пружины в свое несжатое первоначальное состояние с обеспечением высвобождения накопленной потенциальной энергии и ее преобразованием в кинетическую энергию, что приводит к поступательному перемещению указанного стержня (4) в обратном направлении, то есть в направлении, противоположном направлению перемещения этого удлиненного стержня до взаимодействия с указанной пружиной (6). Таким образом, после приведения удлиненного стержня (4) в движение в результате воздействия на генератор электрического тока по меньшей мере одним из вышеописанных способов или их сочетанием, этот стержень (4) может совершать возвратно-поступательное перемещение в полости удлиненного корпуса (1), взаимодействуя при этом по меньшей мере с одной из возвратных пружин (6) по меньшей мере один раз с момента его приведения в движение до момента его полного останова. Кроме того, следует отметить, что возвратные пружины (6) также предотвращают жесткий контакт удлиненного стержня (4), снабженного зафиксированными на нем постоянными магнитами (3), с заглушками (5), что предотвращает повреждение соответствующего конца удлиненного стержня (4), открепление постоянных магнитов (3) от удлиненного стержня, а также выбивание заглушек (5), которое в свою очередь может привести к тому, что этот удлиненный стержень (4) выскочит за пределы удлиненного корпуса (1) через его открытый наружу конец.
По мере поступательного перемещения стержня (4) с зафиксированными на нем постоянными магнитами (3) по длине корпуса (1) по направлению к одному из его противолежащих концов, вызванного, например, встряхиванием генератора электрического тока, каждый из этих постоянных магнитов (3) будет совершать перемещение по меньшей мере относительно одной из катушек (2) индуктивности со скоростью, равной скорости перемещения удлиненного стержня (4), с обеспечением индуцирования в ней переменного электрического тока вследствие изменения магнитного потока, проходящего через эту катушку (2) индуктивности. Следует также отметить, что направление электрического тока, индуцируемого постоянным магнитом (3) в витках соответствующей катушки (2) индуктивности, будет зависеть от направления перемещения этого магнита (3) по отношению к этой катушке (2), а сила указанного индуцированного тока будет в значительной степени зависеть от скорости перемещения указанного магнита (3), то есть от того, насколько быстро силовые линии магнитного поля этого магнита (3) будут пересекать витки указанной катушки (2).
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели в полости корпуса (1) может содержаться магнитная жидкость, которая представляет собой дисперсии мелких магнитных или намагничиваемых частиц, которые диспергированы в жидком носителе. Магнитная жидкость будет естественным образом притягиваться к концевым полюсам постоянных магнитов (3) с образованием шариков вокруг них, которые будут выполнять функцию смазочного вещества, обеспечивающего свободное скольжение зафиксированных на стержне (4) постоянных магнитов (3) и предотвращающего их контакт с внутренней поверхностью корпуса (1).
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели количество постоянных магнитов (3), зафиксированных на подвижном стержне (4), соответствует количеству катушек (2) индуктивности. В другом варианте реализации настоящей полезной модели генератор электрического тока содержит четное количество катушек (2) индуктивности или нечетное количество постоянных магнитов, зафиксированных на подвижном стержне (4). Еще в одном варианте реализации настоящей полезной модели генератор электрического тока содержит 12 катушек (2) индуктивности и 4 постоянных магнита (3), зафиксированных на подвижном стержне (4). Согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели длина подвижного стержня (4) может составлять ½ от длины корпуса (1) генератора электрического тока.
В других вариантах реализации настоящей полезной модели 12 катушек (2) индуктивности в генераторе электрического тока образуют 6 независимых друг от друга пар из смежно расположенных катушек индуктивности, причем катушки индуктивности в каждой из этих пар намотаны вокруг соответствующих частей удлиненного корпуса (1) в противоположных направлениях, а смежные свободные концы проволоки этих катушек соединены накоротко.
Согласно еще одному варианту реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока ширина каждого из постоянных магнитов (3) составляет приблизительно 2,2 мм, ширина части удлиненного корпуса (1), вокруг которой намотана любая из катушек (2) индуктивности, составляет приблизительно 4,5 мм, расстояние между каждыми двумя смежными катушками (2) индуктивности составляет приблизительно 0,3-0,5 мм, а расстояние между каждыми двумя смежными постоянными магнитами (3), зафиксированными на подвижном стержне (4), составляет приблизительно 0,7-1 мм.
Согласно другому варианту реализации настоящей полезной модели в генераторе электрического тока ширина каждого из постоянных магнитов (3) составляет ½ от ширины части удлиненного корпуса (1), вокруг которой намотана любая одна катушка (2) индуктивности, расстояние между каждыми двумя смежными постоянными магнитами (3), зафиксированными на подвижном стержне (4), составляет ½ от указанной ширины постоянного магнита, а расстояние между каждыми двумя смежными катушками (2) индуктивности составляет ¼ от указанной ширины постоянного магнита. В данном варианте реализации даже небольшое перемещение подвижного стержня (4), вызванное, например, встряхиванием генератора электрического тока, будет обеспечивать то, что каждый из постоянных магнитов (3), зафиксированных на этом подвижном стержне (4), будет изменять магнитный поток по меньшей мере в одной катушке (2) индуктивности, вызывая тем самым индицирование в указанной катушке (2) индуктивности электрического тока.
На фиг. 2 показан еще один из вариантов реализации генератора электрического тока согласно настоящей полезной модели, который имеет такую же конструкцию, что генератор электрического тока по фиг. 1, за исключением того, что в генераторе по фиг. 2 возвратные пружины (6) размещены в полости удлиненного корпуса таким образом, один из их концов жестко скреплен с одной из заглушек (5), а другой их конец жестко скреплен с одним из концов удлиненного стержня (4), так что удлиненный стержень (4) находится в полости корпуса (1) в упругом взаимодействии с двумя возвратными пружинами (6). Таким образом, в генераторе по фиг. 2 после приведения удлиненного стержня (4) в движение в результате, например встряхивания этого генератора, указанный стержень (4) может совершать вышеописанное возвратно-поступательное перемещение в полости удлиненного корпуса (1), при котором попеременно происходит сжатие одной из возвратных пружин (6) и растяжение другой возвратной пружины.
В другом варианте реализации настоящей полезной модели по меньшей мере один из двух противолежащих концов удлиненного стержня (4) генератора электрического тока по фиг. 2 может быть соединен с соответствующей заглушкой (5) посредством по меньшей мере двух последовательно соединенных друг с другом пружин.
Вышеописанный генератор электрического тока, показанный на фиг. 1 и 2, может быть использован для создания зарядного устройства. В корпусе подобного зарядного устройства могут быть установлены аккумуляторная батарея (обозначена как «BATT» на фиг. 3 и 4) и вышеописанный генератор электрического тока, соединенный с этой аккумуляторной батарей посредством электронной управляющей схемы. Одни из вариантов реализации электронной управляющей схемы согласно настоящей полезной модели показан на фиг. 3 и 4.
Электронная управляющая схема по фиг. 3 содержит первую управляющую подсхему (верхняя часть схемы на фиг. 3), соединенную через выводы (P1) и (P2) со схемой последовательного соединения катушек индуктивности, образованной катушками (2) индуктивности генератора по фиг. 1, и через выводы (P3) и (P4) с аккумуляторной батареей (BATT) и предназначенную для управления процессом зарядки этой аккумуляторной батареи (BATT), а также вторую управляющую подсхему (нижняя часть схемы по фиг. 3), соединенную через катушку (L1) индуктивности с аккумуляторной батареей (BATT) и имеющую выводы (P9 и P10), предназначенные для подключения внешнего аккумулятора (не показан).
Первая управляющая подсхема содержит диодный выпрямитель (VD), выполненный в виде диодного моста B1S с корпусом типа «DB-1MS» и соединенный через выводы (P1) и (P2) со схемой последовательного соединения катушек индуктивности генератора по фиг. 1, так что диодный выпрямитель (VD) обеспечивает преобразование переменного входного электрического тока, выдаваемого схемой последовательного соединения катушек индуктивности, в постоянный выходной электрический ток. Первая управляющая подсхема, показанная на фиг. 3, также содержит линейный стабилизатор (IC) напряжения, выполненный в виде стабилизатора LM7805 с корпусом типа «d2pak» и соединенный с диодным выпрямителем (VD) с обеспечением получения от него постоянного электрического тока, причем линейный стабилизатор (IC) напряжения обеспечивает преобразование в тепло «избыточного» напряжения, в частности напряжения, превышающего 5 вольт. В первой управляющей подсхеме, показанной на фиг. 3, линейный стабилизатор (IC) напряжения соединен с линейный драйвером (IC1) зарядки, выполненным в виде микроконтроллера MCP73831T и соединенным с аккумуляторной батареей (BATT) через выводы (P3) и (P4) с обеспечением управления ее зарядкой, осуществляемой напряжением, в частности напряжением не более 5 Вольт, выдаваемым линейным стабилизатором (IC) напряжения.
Вторая управляющая подсхема, показанная на фиг. 3, содержит импульсный преобразователь (IC2), выполненный в виде задающего генератора NCP1450A и соединенный с аккумуляторной батареей (BATT) через катушку (L1) индуктивности. При подключении к выводам (P9 и P10) внешнего аккумулятора импульсный преобразователь (IC2) обеспечивает возможность зарядки этого внешнего аккумулятора по существу до полного заряда, накопленного в аккумуляторной батарее (BATT).
Электронная управляющая схема по фиг. 4 в целом имеет такую же конфигурацию, что и электронная управляющая схема, показанная на фиг. 3, но за исключением того, что в первой управляющей подсхеме, показанной по фиг. 4, вместо линейного стабилизатора (IC) напряжения использован высокоэффективный понижающий стабилизатор (D1), выполненный в виде понижающего стабилизатора TPS62175, имеющего диапазон входных напряжений до 28 вольт, что предотвращает потери энергии в случае, когда линейный стабилизатор (IC) напряжения выдает «избыточное» напряжение более 5 вольт, характерное для электронной управляющей схемы по фиг. 3.
В одном из вариантов реализации настоящей полезной модели зарядное устройство может содержать два или большее количество генераторов электрического тока, показанных на фиг. 1 или 2, при этом эти генераторы электрического тока могут быть соединены с аккумуляторной батареей (BATT) посредством одиночной первой управляющей подсхемы, показанной на фиг. 3 или 4, при этом зарядку внешнего аккумулятора осуществляют с использованием одиночной второй управляющей подсхемы, показанной на фиг. 3 или 4. В другом варианте реализации настоящей полезной модели зарядное устройство может содержать два или большее количество генераторов электрического тока по фиг. 1 или 2, каждый из которых соединен с аккумуляторной батареей (BATT) посредством соответствующей отдельной первой управляющей подсхемы по фиг. 3 или 4, при этом зарядку внешнего аккумулятора осуществляют с использованием одиночной второй управляющей подсхемы, показанной на фиг. 3 или 4.
В другом варианте реализации генераторы электрического тока зарядного устройства могут быть зафиксированы в полости корпуса этого зарядного устройства с использованием известных в уровне техники фиксирующих средств или установлены в указанной полости корпуса на одном или большем количестве упругих элементов.
Claims (11)
1. Генератор электрического тока, содержащий:
удлиненный полый корпус,
по меньшей мере две катушки индуктивности, намотанных вокруг корпуса на расстоянии друг от друга по длине корпуса и электрически соединенных друг с другом, и
по меньшей мере два постоянных магнита, зафиксированных на удлиненном стержне на расстоянии друг от друга по длине этого стержня,
причем указанный стержень размещен в полости корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения по длине корпуса с обеспечением индуцирования тока по меньшей мере в одной из указанных катушек индуктивности, а полость корпуса снабжена двумя возвратными пружинами, которые размещены на противолежащих концах указанного корпуса и каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия с одним из концов указанного стержня с обеспечением изменения направления перемещения этого стержня,
при этом указанный генератор отличается тем, что
подвижный стержень дополнительно снабжен утяжеляющим элементом.
2. Генератор по п. 1, в котором каждые два смежных постоянных магнита из указанных постоянных магнитов отделены друг от друга посредством втулки из немагнитного материала.
3. Генератор по п. 1 или 2, в котором каждый из указанных постоянных магнитов расположен на расстоянии от соответствующего края подвижного стержня.
4. Генератор по п. 1 или 2, в котором ширина каждого из указанный постоянных магнитов составляет 
от ширины части удлиненного корпуса, вокруг которой намотана любая одна катушка индуктивности из указанных катушек индуктивности, расстояние между каждыми двумя смежными постоянными магнитами из указанных постоянных магнитов составляет от указанной ширины постоянного магнита, а расстояние между каждыми двумя смежными катушками индуктивности из указанных катушек индуктивности составляет 
от указанной ширины постоянного магнита.
5. Генератор по п. 1, в котором полость корпуса содержит магнитную жидкость.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116569U RU173750U1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Генератор электрического тока |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116569U RU173750U1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Генератор электрического тока |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU173750U1 true RU173750U1 (ru) | 2017-09-11 |
Family
ID=59894083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116569U RU173750U1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Генератор электрического тока |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU173750U1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660841C1 (ru) * | 2017-10-04 | 2018-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Линейный электрогенератор |
| RU2726733C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-07-15 | Александр Геннадьевич Арзамасцев | Способ Арзамасцева производства электрической энергии электротранспортом для его движения |
| RU2743482C1 (ru) * | 2020-07-31 | 2021-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Линейный электрический генератор |
| RU222286U1 (ru) * | 2023-05-19 | 2023-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Устройство для получения электрической энергии |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340069C1 (ru) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Магнитоэлектрический генератор |
| RU82958U1 (ru) * | 2008-10-31 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| RU83373U1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| RU140346U1 (ru) * | 2014-01-13 | 2014-05-10 | Ян Владимирович Оробинский | Электрический генератор |
| US20140339928A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-11-20 | Reed E. Phillips | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
-
2016
- 2016-04-27 RU RU2016116569U patent/RU173750U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2340069C1 (ru) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Магнитоэлектрический генератор |
| RU82958U1 (ru) * | 2008-10-31 | 2009-05-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| RU83373U1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Линейный электрический генератор |
| US20140339928A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-11-20 | Reed E. Phillips | Linear faraday induction generator for the generation of electrical power from ocean wave kinetic energy and arrangements thereof |
| RU140346U1 (ru) * | 2014-01-13 | 2014-05-10 | Ян Владимирович Оробинский | Электрический генератор |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660841C1 (ru) * | 2017-10-04 | 2018-07-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Линейный электрогенератор |
| RU2726733C1 (ru) * | 2019-12-16 | 2020-07-15 | Александр Геннадьевич Арзамасцев | Способ Арзамасцева производства электрической энергии электротранспортом для его движения |
| RU2743482C1 (ru) * | 2020-07-31 | 2021-02-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Линейный электрический генератор |
| RU2820336C1 (ru) * | 2022-10-05 | 2024-06-03 | Сук Хо ЧАН | Портативное устройство хранения электроэнергии с самогенерацией и структурой хранения на основе наноконденсатора |
| RU222286U1 (ru) * | 2023-05-19 | 2023-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского" | Устройство для получения электрической энергии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Halim et al. | A miniaturized electromagnetic vibration energy harvester using flux-guided magnet stacks for human-body-induced motion | |
| Zhang et al. | Electromagnetic energy harvester with flexible coils and magnetic spring for 1–10 Hz resonance | |
| US9673683B2 (en) | Reciprocating magnet electrical generator | |
| RU173750U1 (ru) | Генератор электрического тока | |
| JP5989867B1 (ja) | 振動ダイナモ装置 | |
| JP2011166894A (ja) | 振動発電機 | |
| KR102085846B1 (ko) | 비공진형 고출력 하이브리드 에너지 하베스터 | |
| JP5811719B2 (ja) | 振動発電機 | |
| JP5418485B2 (ja) | 振動発電機 | |
| JP2009100523A (ja) | 永久磁石素子並びに振動発電機および加速度センサ | |
| CN202586828U (zh) | 一种磁悬浮振动发电模块 | |
| CN206041775U (zh) | 一种多频率振动能量回收装置 | |
| JP2005033917A (ja) | 振動発電機 | |
| KR20060084972A (ko) | 새로운 진동발전기 | |
| CN106329873A (zh) | 一种多频率振动能量回收装置 | |
| JP2018007876A (ja) | 杖及び振動ダイナモ装置 | |
| JP2012249442A (ja) | 振動発電機 | |
| EP2587645A1 (en) | Oscillating power generator | |
| JP5758068B2 (ja) | 電磁誘導型発電装置 | |
| EP2758141B1 (en) | Ski - or trekking- pole equipped with magnetic- inductive harvester device for electric generation | |
| JP2017108605A (ja) | 振動ダイナモ装置及び電源装置 | |
| RU194460U1 (ru) | Навигационное устройство | |
| RU2020699C1 (ru) | Линейный генератор | |
| ITTO20110843A1 (it) | Dispositivo ricaricatore magnetico-induttivo portatile ad impulso per apparecchi elettrici. | |
| KR20110121201A (ko) | 모듈화된 휴대용 발전기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170428 |