RU2016139961A - Устройство взаимного электромеханического преобразования механической энергии и электрической энергии - Google Patents
Устройство взаимного электромеханического преобразования механической энергии и электрической энергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016139961A RU2016139961A RU2016139961A RU2016139961A RU2016139961A RU 2016139961 A RU2016139961 A RU 2016139961A RU 2016139961 A RU2016139961 A RU 2016139961A RU 2016139961 A RU2016139961 A RU 2016139961A RU 2016139961 A RU2016139961 A RU 2016139961A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- paragraphs
- magnetic
- coil
- magnetic flux
- housing
- Prior art date
Links
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
- H02K35/06—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving flux distributors, and both coil systems and magnets stationary
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
- H02K33/12—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moving in alternate directions by alternate energisation of two coil systems
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Claims (61)
1. Устройство взаимного электромеханического преобразования механической энергии и электрической энергии, содержащее:
корпус;
неподвижную часть, преимущественно неподвижно установленную внутри корпуса, содержащую:
генератор магнитного потока, способный генерировать магнитный поток;
пару полюсных наконечников, способных подавать магнитный поток, генерируемый генератором магнитного потока через по меньшей мере одну магнитную цепь из первой магнитной цепи и второй магнитной цепи,
по меньшей мере одну катушку, способную проводить электрический ток и рассчитанную на электромагнитное взаимодействие с по меньшей мере одной магнитной цепью из первой и второй магнитных цепей;
при этом неподвижная часть термоэлектрически соединена с корпусом для обеспечения линии теплового потока с низким сопротивлением между неподвижной частью и корпусом, что позволяет отводить тепло, генерируемое при работе преобразователя;
подвижную часть, содержащую:
первый замыкающий элемент, которым оканчивается первая магнитная цепь и который отделен от пары полюсных наконечников первым зазором; и
второй замыкающий элемент, которым оканчивается вторая магнитная цепь и который отделен от пары полюсных наконечников вторым зазором;
при этом первый и второй замыкающие элементы механически связаны и установлены с возможностью возвратно-поступательного движения относительно пары полюсных наконечников вокруг положения равновесия, при возвратно-поступательном движении первый и второй зазоры могут изменяться таким образом, что при увеличении одного зазора из первого и второго зазоров соответствующим образом уменьшается другой зазор из первого и второго зазоров, и изменение первого и второго зазоров вызывает изменение магнитного сопротивления в каждой магнитной цепи из первой и второй магнитных цепей.
2. Устройство по п. 1, в котором неподвижная часть содержит неподвижную раму, на которую опирается генератор магнитного потока, пара полюсных наконечников и, по меньшей мере, одна катушка, при этом неподвижная рама жестко соединена с корпусом.
3. Устройство по п. 2, в котором неподвижная рама имеет, по меньшей мере, одно из следующего:
протяженную площадь поверхности вблизи корпуса для уменьшения теплового сопротивления между неподвижной частью и корпусом;
по меньшей мере, участок, выполненный из материала с высокой теплопроводностью; и
термопасту для уменьшения теплового сопротивления и переноса теплоты посредством поверхностей неподвижной рамы, которые жестко соединены с корпусом.
4. Устройство по любому из пп. 1-2, в котором полюсные наконечники электрически изолированы от неподвижной рамы.
5. Устройство по любому из пп. 1-4, в котором, электрический ток из внешнего источника электрической энергии может поступать, по меньшей мере, в одну катушку, которая создает в первой и второй магнитных цепях индуцированный электромагнитной силой магнитный поток, взаимодействующий с магнитным потоком, генерируемым генератором магнитного потока, и вызывающий изменение магнитного потока в каждой магнитной цепи из первой и второй магнитных цепей, в результате чего между неподвижной частью и подвижной частью генерируется сила.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, в котором в подвижную часть может поступать внешняя механическая сила для сообщения возвратно-поступательного движения, а изменение магнитного сопротивления в каждой магнитной цепи из первой и второй магнитных цепей под действием возвратно-поступательного движения может вызывать изменения магнитного потока, проходящего через соответствующие первую и вторую магнитную цепи, и создавать индуцированный электромагнитной силой электрический потенциал, по меньшей мере, в одной катушке.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, в котором размер первого и второго зазоров выбран таким образом, чтобы обеспечивать амплитуду возвратно-поступательного движения около 0,25 мм.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, дополнительно содержащее одно из следующего:
по меньшей мере, один конденсатор, установленный последовательно, по меньшей мере, с одной катушкой и обеспечивающий реактивную составляющую полного сопротивления, способную преимущественно сводить на нет реактивную составляющую полного сопротивления, по меньшей мере, одной катушки; и
цепь активной нагрузки, обеспечивающую переменную составляющую полного сопротивления в ответ на управляющий сигнал, который генерируется, чтобы составляющая полного сопротивления преимущественно сводила на нет реактивную составляющую полного сопротивления, по меньшей мере, одной катушки.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, в котором первый и второй замыкающие элементы с возможностью возвратно-поступательного движения установлены на податливой подвеске.
10. Устройство по п. 9, в котором податливая подвеска сконфигурирована, чтобы преимущественно ограничивать возвратно-поступательное движение замыкающих элементы единственной степенью свободы в направлении, которое способствует изменению первого и второго зазоров.
11. Устройство по п. 10, в котором податливая подвеска содержит первую податливую подвеску и дополнительно содержит вторую податливую подвеску, которая допускает возвратно-поступательное движение, но подавляет движение замыкающих элементов со степенями свободы помимо единственной степени свободы.
12. Устройство по п. 11, в котором первая податливая подвеска содержит трубчатую пружину, а вторая податливая подвеска содержит изгиб.
13. Устройство по п. 12, в котором трубчатая пружина имеет концентрически расположенные первую и вторую цилиндрические стенки, которые механически соединены и образуют свернутую трубчатую пружину, при этом, по меньшей мере, одна цилиндрическая стенка из первой и второй цилиндрических стенок может расширяться наружу вблизи механического соединения стенок.
14. Устройство по любому из пп. 9-13, в котором податливая подвеска сконфигурирована, чтобы способствовать возвратно-поступательному движению с частотой колебаний около 500 Гц.
15. Устройство электромеханического преобразования, содержащее два электромеханических преобразователя по любому из пп. 1-14, образующих примыкающую друг к другу конфигурацию на общей оси, в результате чего во время работе преимущественно сводятся на нет силы инерции вследствие возвратно-поступательного движения каждого из соответствующих электромеханических преобразователей.
16. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один конденсатор, установленный последовательно, по меньшей мере, с одной катушкой, по меньшей мере, одного из электромеханических преобразователей, при этом емкость, по меньшей мере, одного конденсатора может выбираться таким образом, чтобы электрически компенсировать различия между подвижными частями соответствующих электромеханических преобразователей, которые могут включать одно из следующего: механическую жесткость и массу.
17. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее цепь активной нагрузки, установленную последовательно, по меньшей мере, с одной катушкой, по меньшей мере, одного из электромеханических преобразователей, при этом цепь активной нагрузки обеспечивает переменное полное сопротивление в ответ на управляющий сигнал, генерируемый, чтобы активная нагрузка электрически компенсировала различия между подвижными частями соответствующих электромеханических преобразователей, которые могут включать одно из следующего: механическую жесткость и массу.
18. Устройство по любому из пп. 15-17, дополнительно содержащее а регулирующую массу, связанную с подвижной частью, по меньшей мере, одного из электромеханических преобразователей, при этом регулирующую массу выбирают таким образом, чтобы уравновесить силы инерции вследствие соответствующего возвратно-поступательного движения электромеханических преобразователей.
19. Устройство по любому из пп. 1-18, в котором генератор магнитного потока содержит постоянный магнит.
20. Устройство по п. 19, в котором постоянный магнит содержит множество электрически изолированных магнитных элементов, образующих массив.
21. Устройство по любому из пп. 1-20, в котором с каждой стороны генератора магнитного потока находится пара полюсных наконечников, а, по меньшей мере, одна катушка включает:
первую катушку между парой полюсных наконечников с одной стороны генератора магнитного потока; и
вторую катушку между парой полюсных наконечников с противоположной стороны генератора магнитного потока.
22. Устройство по п. 21, в котором первая и вторая катушки установлены последовательно.
23. Устройство по любому из пп. 1-22, в котором, по меньшей мере, один из полюсных наконечников и замыкающих элементов содержит одно из следующего:
аморфную электротехническую сталь;
слоистые структуры из электротехнической стали с изоляцией между слоями; и
ферритный материал.
24. Устройство по любому из пп. 1-23, в котором замыкающие элементы жестко смонтированы в подвижной раме и электрически изолированы от нее, при этом подвижная рама может иметь, по меньшей мере, одно из следующего:
протяженную площадь поверхности вблизи корпуса для уменьшения теплового сопротивления между неподвижной частью и корпусом;
по меньшей мере, участок, выполненный из материала с высокой теплопроводностью; и
термопасту для уменьшения теплового сопротивления и переноса теплоты от замыкающих элементов до подвижной рамы.
25. Устройство по п. 24, в котором замыкающие элементы имеют установочные поверхности в форме ласточкина хвоста, а подвижная рама входит в контакт с установочными поверхностями в форме ласточкина хвоста, обеспечивая жесткий монтаж замыкающих элементов в подвижной раме.
26. Устройство по п. 25, в котором установочные поверхности в форме ласточкина хвоста находятся вдали от областей замыкающего элемента, через которые при работе преобразователя протекает существенная часть магнитного потока.
27. Устройство по п. 25, дополнительно содержащее держатель, способный заставлять установочные поверхности в форме ласточкина хвоста замыкающих элементов входить в контакт с соответствующей поверхностью в форме ласточкина хвоста подвижной рамы, в результате чего сила трения в результате контакта между соответствующими поверхностями в форме ласточкина хвоста превышает силы, которые воздействуют на замыкающий элемент во время возвратно-поступательного движения.
28. Устройство по любому из пп. 1-27, в котором корпус является герметизированным.
29. Устройство по п. 28, в котором герметизированном корпусе содержится, по меньшей мере, одно из следующего:
газ, представляющий собой, по меньшей мере, одно из следующего: водород и гелий, и
газ под сниженным рабочим давлением.
30. Устройство взаимного преобразования механической энергии и электрической энергии, содержащее:
множество электромеханических преобразователей по любому из пп. 1-29, расположенных вокруг центральной оси; и
по меньшей мере, одну общую для каждого из множества электромеханических преобразователей катушку, находящуюся в электромагнитном взаимодействии с по меньшей мере одной магнитной цепью из первой и второй магнитных цепей, связанных с каждым из множества электромеханических преобразователей.
31. Устройство по п. 30, в котором множество электромеханических преобразователей включает три электромеханических преобразователя, образующих дельтообразную конфигурацию вокруг центральной оси.
32. Устройство по любому из пп. 30-31, дополнительно содержащее общий вал, проходящий вдоль центральной оси, при этом замыкающие элементы каждого из электромеханических преобразователей связаны с общим валом.
33. Устройство по любому из пп. 30-32, в котором неподвижные части каждого из множества электромеханических преобразователей имеют общую раму для монтажа соответствующих генераторов магнитного потока, пар полюсных наконечников и, по меньшей мере, одной катушки.
34. Устройство по любому из пп. 30-33, в котором подвижные части каждого из множества электромеханических преобразователей имеют общую подвижную раму для монтажа соответствующих замыкающих элементов.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201461952431P | 2014-03-13 | 2014-03-13 | |
| US61/952,431 | 2014-03-13 | ||
| PCT/CA2015/000150 WO2015135064A1 (en) | 2014-03-13 | 2015-03-12 | Electromechanical transducer apparatus for converting between mechanical energy and electrical energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016139961A true RU2016139961A (ru) | 2018-04-13 |
| RU2016139961A3 RU2016139961A3 (ru) | 2018-11-15 |
Family
ID=54070725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016139961A RU2016139961A (ru) | 2014-03-13 | 2015-03-12 | Устройство взаимного электромеханического преобразования механической энергии и электрической энергии |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10122250B2 (ru) |
| EP (1) | EP3117508B1 (ru) |
| JP (1) | JP6556169B2 (ru) |
| CN (1) | CN106464117B (ru) |
| CA (1) | CA2942576C (ru) |
| MX (1) | MX359358B (ru) |
| RU (1) | RU2016139961A (ru) |
| WO (1) | WO2015135064A1 (ru) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9939825B2 (en) * | 2014-09-02 | 2018-04-10 | Johnson Controls Technology Company | HVAC actuator with line voltage input |
| US11609589B2 (en) * | 2014-09-02 | 2023-03-21 | Johnson Controls Tyco IP Holdings LLP | HVAC actuator with automatic line voltage input selection |
| CN107610293A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-01-19 | 普天智能照明研究院有限公司 | 门禁设备及其运行方法 |
| CN108119131B (zh) * | 2017-12-29 | 2021-05-11 | 吉林大学 | 一种高温无缆声传测井仪 |
| TWI676338B (zh) * | 2018-02-06 | 2019-11-01 | 翁壽成 | 節能發電裝置 |
| KR102254878B1 (ko) | 2019-11-20 | 2021-05-24 | 삼성전기주식회사 | 칩 안테나 모듈 집합체 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1906065A (en) * | 1929-10-02 | 1933-04-25 | Earl E Hoffman | Magneto-electric machine |
| FR1450818A (fr) * | 1965-07-16 | 1966-06-24 | Pechiney Saint Gobain | Générateur-récepteur électrodynamique |
| GB1463654A (en) * | 1972-12-11 | 1977-02-02 | Lyle A G | Reciprocating generator |
| US5430009A (en) * | 1989-08-10 | 1995-07-04 | Alfred University | Superconducting generator |
| GB9015983D0 (en) * | 1990-07-20 | 1990-09-05 | Anvt Europ Limited | Electromagnetic actuator |
| US5180939A (en) * | 1992-02-24 | 1993-01-19 | Cummins Power Generation, Inc. | Mechanically commutated linear alternator |
| US6236123B1 (en) * | 1996-12-10 | 2001-05-22 | Active Power, Inc. | Generator providing alternating current which has a selected frequency |
| US6942469B2 (en) * | 1997-06-26 | 2005-09-13 | Crystal Investments, Inc. | Solenoid cassette pump with servo controlled volume detection |
| US5896076A (en) | 1997-12-29 | 1999-04-20 | Motran Ind Inc | Force actuator with dual magnetic operation |
| ES2269012B1 (es) | 2006-11-17 | 2007-10-16 | Julio LUCAS TORRALBA | Generador/motor lineal de reluctancia conmutada. |
| DE102007055499A1 (de) * | 2007-11-21 | 2009-05-28 | Hilti Aktiengesellschaft | Linearmotor |
| GB2459269B (en) * | 2008-04-15 | 2010-09-29 | Perpetuum Ltd | An electromechanical generator for, and method of, converting mechanical vibrational energy into electrical energy |
| US8810084B2 (en) * | 2010-04-16 | 2014-08-19 | Qm Power, Inc. | High force rotary actuator |
| US20130190552A1 (en) * | 2010-10-08 | 2013-07-25 | 3Win N.V. | Implantable actuator for hearing applications |
-
2015
- 2015-03-12 CA CA2942576A patent/CA2942576C/en active Active
- 2015-03-12 RU RU2016139961A patent/RU2016139961A/ru not_active Application Discontinuation
- 2015-03-12 EP EP15761497.5A patent/EP3117508B1/en active Active
- 2015-03-12 MX MX2016011828A patent/MX359358B/es active IP Right Grant
- 2015-03-12 WO PCT/CA2015/000150 patent/WO2015135064A1/en active Application Filing
- 2015-03-12 US US15/125,914 patent/US10122250B2/en active Active
- 2015-03-12 CN CN201580022462.6A patent/CN106464117B/zh active Active
- 2015-03-12 JP JP2016574310A patent/JP6556169B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170025940A1 (en) | 2017-01-26 |
| CN106464117A (zh) | 2017-02-22 |
| JP2017509310A (ja) | 2017-03-30 |
| EP3117508B1 (en) | 2019-05-08 |
| JP6556169B2 (ja) | 2019-08-07 |
| EP3117508A4 (en) | 2018-01-10 |
| US10122250B2 (en) | 2018-11-06 |
| MX2016011828A (es) | 2017-05-12 |
| CA2942576A1 (en) | 2015-09-17 |
| MX359358B (es) | 2018-09-26 |
| CA2942576C (en) | 2020-09-22 |
| RU2016139961A3 (ru) | 2018-11-15 |
| CN106464117B (zh) | 2019-04-16 |
| EP3117508A1 (en) | 2017-01-18 |
| WO2015135064A1 (en) | 2015-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2016139961A (ru) | Устройство взаимного электромеханического преобразования механической энергии и электрической энергии | |
| US9837883B2 (en) | Electric motor combined with power generator using coil plate having separate coil bodies and reciprocating magnet plate having separate magnets | |
| Askari et al. | A hybridized electromagnetic-triboelectric self-powered sensor for traffic monitoring: concept, modelling, and optimization | |
| JP6047177B2 (ja) | 金属間接合部の固有電圧差を使用したエネルギー採取方法およびその装置 | |
| DK2696072T3 (en) | Vibration absorber for wind power plants with a lot of pendulum and hvirvelstrømsdæmper | |
| WO2011132212A2 (en) | Non-linear generator of electricity | |
| JP2014011858A (ja) | 振動発電装置 | |
| JP2014226003A (ja) | 振動発電器 | |
| RU2468491C1 (ru) | Устройство для получения электрической энергии при механических колебаниях | |
| JP2015061345A (ja) | 振動発電機、及び産業用ロボット | |
| KR20170023384A (ko) | 광대역 전자기유도 방식 진동 에너지 하비스트 장치 | |
| CN107294342B (zh) | 振动发电装置 | |
| JP6006080B2 (ja) | 振動発電器 | |
| Stamenkovic et al. | Three phase linear permanent magnet energy scavenger based on foot horizontal motion | |
| WO2015022752A1 (ja) | 発電デバイス及びセンサシステム | |
| KR101617865B1 (ko) | 실린더형 접촉 대전 발전기 | |
| Dragunov et al. | Specific features of operation of electrostatic microgenerators of energy | |
| WO2015015523A1 (en) | Self-powered mouse equipped with magnetic-mechanical harvester device for generating electricity | |
| JP2019088112A (ja) | 発電装置 | |
| JP2019004680A (ja) | 振動機電装置 | |
| JP2020202686A (ja) | 静電誘導型発電素子に使用される電極基板 | |
| RU2599258C1 (ru) | Магнитоиндукционный генератор напряжения | |
| RU2546141C1 (ru) | Индукторный электрогенератор с гибким статором | |
| WO2017081621A1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| Türkyilmaz et al. | Improved second generation electromagnetic MEMS energy scavenger |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20190429 |