RU205432U1 - Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором - Google Patents
Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором Download PDFInfo
- Publication number
- RU205432U1 RU205432U1 RU2020127938U RU2020127938U RU205432U1 RU 205432 U1 RU205432 U1 RU 205432U1 RU 2020127938 U RU2020127938 U RU 2020127938U RU 2020127938 U RU2020127938 U RU 2020127938U RU 205432 U1 RU205432 U1 RU 205432U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- microcontroller
- diode
- shock absorber
- diode bridge
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F6/00—Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/32—Details
- F16F9/34—Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
Abstract
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к автомобильной подвеске.Технический результат направлен на получение стандартной амортизаторной характеристики, а также адаптацию амортизатора к величине подрессоренной массы автомобиля.Технический результат достигается тем, что в устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором, содержащее две трубки, причем тонкая магнитная трубка, сделанная из магнитных колечек, разделенных магнитопроницаемыми прокладками, с возможностью движения внутри большей полой трубки-катушки, представляющей собой медную катушку, намотанную вокруг пластиковой трубки, диодный мост, диод, мощный ключ на полевом транзисторе, исток которого соединен с катодом диода, входы переменного напряжения диодного моста подключены к выводам медной катушки, плюс диодного моста связан с анодом диода, а его катод - с первым выводом конденсатора, минусовая шина питания бортовой сети соединена с минусовым выводом диодного моста и минусовым выводом конденсатора, в устройство дополнительно введены микроконтроллер, импульсный преобразователь параметров электрической энергии и энкодер, преобразующий перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора, причем выходная шина энкодера соединена с первым сигнальным входом микроконтроллера, вывод трубки-катушки соединен со вторым входом микроконтроллера, плюсовой и минусовой выводы диодного моста соединены с третьим входом микроконтроллера, выход микроконтроллера связан с затвором силового ключа, а его сток соединен с плюсом бортовой сети через импульсный преобразователь параметров электрической энергии.
Description
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к автомобильной подвеске.
Известно устройство подвески [1], в которой для реализации плавности хода применяют свечу Мак-Ферсона, при движении автотранспортного средства даже по достаточно качественному дорожному покрытию часть энергии топлива переводится в тепловую энергию при работе амортизатора и рассеивается в окружающую среду, что является очевидным недостатком устройства.
Известны устройства автомобильной подвески [2, 3], в которых для реализации плавности хода применяют магнитный амортизатор, содержащий корпус, шток и два ряда постоянных магнитов, установленный на штоке и состоящий из двух половин поршень с каналами, соединяющими верхнюю и нижнюю части гидравлической полости, между половинками которого размещены выполненная в виде короткозамкнутого витка обмотка электромагнита, его подпружиненный сердечник, изготовленный в средней части в форме двухсторонней зубчатой рейки, находящейся в зацеплении с двумя шестернями и соединенной посредством их с кольцевыми секторами, снабженными дросселирующими отверстиями и предназначенными для изменения пропускной способности каналов поршня, а два ряда постоянных магнитов размещены на наружной поверхности корпуса и обращены друг к другу разноименными полюсами. Недостатком устройств является неэффективный способ преобразования энергии колебаний в электроэнергию.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство [4], которое содержит две трубки, причем тонкая магнитная трубка, сделанная из магнитных колечек, разделенных магнитопроницаемыми прокладками, скользит внутри большей полой трубки-катушки, представляющей собой медную катушку, намотанную вокруг пластиковой трубки, диодный мост, первый конденсатор, термокомпенсированный источник опорного напряжения, делитель напряжения, компаратор, усилитель на биполярном транзисторе, мощный силовой ключ, выполненный на полевом транзисторе, катушка-индуктивности, второй конденсатор, первый и второй диоды, причем входы переменного напряжения диодного моста подключены к выводам медной катушки, плюс диодного моста связан с первым выводом первого конденсатора, плюсом питания усилителя на биполярном транзисторе и истоком мощного силового ключа, сток которого соединен с катодом второго диода и через катушку индуктивности связан с первым выводом второго конденсатора и анодом первого диода, катод которого соединен с плюсовой шиной бортовой сети, которая соединена с первым выводом делителя напряжения, плюсовыми выводами питания компаратора и термокомпенсированного источника опорного напряжения, выход которого связан с неинвертирующим входом компаратора, инветирующий вход компаратора соединен с выходом делителя напряжения, а его выход связан с входом усилителя на биполярном транзисторе, а его выход - с входом управления мощного силового ключа, минусовая шина питания бортовой сети соединена с минусовым выводом диодного моста, вторыми выводами первого и второго конденсаторов, минусом питания термокомпенсированного источника опорного напряжения, компаратора, делителя напряжения и усилителя на биполярном транзисторе, а также анодом второго диода.
Данным устройством не предусмотрено получение стандартной амортизаторной характеристики, а также нет адаптации амортизатора к величине подрессоренной массы автомобиля.
Технический результат направлен на получение стандартной амортизаторной характеристики, адаптацию амортизатора к величине подрессоренной массы автомобиля.
Технический результат достигается тем, что в устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором, содержащее две трубки, причем тонкая магнитная трубка, сделанная из магнитных колечек, разделенных магнитопроницаемыми прокладками, скользит внутри большей полой трубки-катушки, представляющей собой медную катушку, намотанную вокруг пластиковой трубки, диодный мост, диод, мощный ключ на полевом транзисторе, исток которого соединен с катодом диода, входы переменного напряжения диодного моста подключены к выводам медной катушки, плюс диодного моста связан с анодом диода, а его катод - с первым выводом конденсатора, минусовая шина питания бортовой сети соединена с минусовым выводом диодного моста и минусовым выводом конденсатора, в устройство дополнительно введены микроконтроллер, импульсный преобразователь параметров электрической энергии и энкодер, преобразующий перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора, причем выходная шина энкодера соединена с первым сигнальным входом микроконтроллера, вывод трубки-катушки соединен со вторым входом микроконтроллера, плюсовой и минусовой выводы диодного моста соединены с третьим входом микроконтроллера, выход микроконтроллера связан с затвором силового ключа, а его сток соединен с плюсом бортовой сети через импульсный преобразователь параметров электрической энергии.
Отличительными от прототипа признаками является то, что в устройство дополнительно введены микроконтроллер, импульсный преобразователь параметров электрической энергии и энкодер, преобразующий перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора, причем выходная шина энкодера соединена с первым сигнальным входом микроконтроллера, вывод трубки-катушки соединен со вторым входом микроконтроллера, плюсовой и минусовой выводы диодного моста соединены с третьим входом микроконтроллера, выход микроконтроллера связан с затвором силового ключа, а его сток соединен с плюсом бортовой сети через импульсный преобразователь параметров электрической энергии.
Сопоставительный анализ характеристик заявляемого устройства и имеющихся технических решений показывает, что заявляемое устройство обладает рядом существенных преимуществ: стандартной амортизаторной характеристикой, адаптацией амортизатора к величине подрессоренной массы автомобиля, сниженным энергопотреблением и повышенной надежностью устройства, а также энергоэффективным преобразованием ЭДС индукции, возникающей в медной катушке, намотанной вокруг пластиковой трубки в напряжение уровня, пригодного для заряда аккумуляторной батареи.
На рисунке представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства.
Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором, содержит две трубки, причем тонкая магнитная трубка, сделанная из магнитных колечек, разделенных магнитопроницаемыми прокладками, скользит внутри большей полой трубки-катушки 1, представляющей собой медную катушку, намотанную вокруг пластиковой трубки, диодный мост 2, диод 3, мощный ключ 6 на полевом транзисторе, исток которого соединен с катодом диода 3, входы переменного напряжения диодного моста 2 подключены к выводам медной катушки 1, плюс диодного моста 2 связан с анодом диода 3, а его катод - с первым выводом конденсатора 4, минусовая шина питания бортовой сети соединена с минусовым выводом диодного моста 2 и минусовым выводом конденсатора 4, при этом в устройство дополнительно введены микроконтроллер 5, импульсный преобразователь параметров электрической энергии 7 и энкодер 8, преобразующий перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора, причем выходная шина энкодера 8 соединена с первым сигнальным входом микроконтроллера, вывод трубки-катушки 1 соединен со вторым входом микроконтроллера, плюсовой и минусовой выводы диодного моста 2 соединены с третьим входом микроконтроллера, выход микроконтроллера связан с затвором силового ключа 6, а его сток соединен с плюсом бортовой сети через импульсный преобразователь параметров электрической энергии 7.
Устройство работает следующим образом.
При движении автомобиля поршень амортизатора перемещает внутреннюю трубку относительно внешней полой трубки-катушки 1, при этом в обмотке наводится ЭДС индукции, которая выпрямляется мостом 2, и через диод 3 поступает на конденсатор 4. Величина ЭДС трубки-катушки 1 определяется скоростью движения поршня амортизатора и поступает на третий вход микроконтроллера 5. Излом амортизаторной характеристики [5] при скорости движения поршня около 0,5 м/с определяется прошивкой микроконтроллера 5, переход от характеристики сжатия к характеристике отбоя определяется знаком ЭДС трубки-катушки 1, напряжение которой прикладывается ко второму входу микроконтроллера 5. Учет подрессоренной массы, приходящейся на колесо, производится с помощью энкодера 8, преобразующего перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора. Код, соответствующий перемещению, поступает по шине от энкодера 8 на первый сигнальный вход микроконтроллера 5. Запись информации от энкодера 8 разрешается только в случае, если величина ЭДС трубки-катушки 1 не изменяется в течение некоторого интервала времени (~1 минуты), т.е. автомобиль неподвижен. Микроконтроллер 5 вырабатывает ШИМ сигнал, который управляет работой мощного ключа 6. Ключ 6 регулирует отбор мощности от трубки-катушки 1, обеспечивая, таким образом, необходимую амортизаторную характеристику. Выход ключа 6 связан с бортовой сетью через импульсный преобразователь параметров электрической энергии 7, который может быть выполнен по схеме, предложенной, например в [4].
Рекуперативные тормозные системы популярны, они сохраняют энергию, которая теряется при торможении. Другой способ восстановления энергии, это рекуперативная подвесная система. Новая технология позволяет постоянно восстанавливать потери вибрационной энергии автомобиля, которая происходит из-за неровностей дороги, при торможениях и ускорениях. Подобные системы сейчас активно разрабатываются и позволяют экономить 2-10% топлива, на хороших, качественных дорогах, а на плохих - существенно больше, они работают, поглощая кинетическую энергию вибрации между колесом и подрессоренной массой и превращая эту энергию в электроэнергию.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Вахламов В.К. Автомобили: Конструкция и эксплуатационные свойства: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. / В.К. Вахламов. - М.: Издательский центр «Академия», 2009. - 480 с.
2. Григорчук В.С. Магнитный амортизатор. Патент РФ 2298118. МПК F16F 6/00, 27.04.2007.
3. Цыганов А.В., Гусев Е.П., Ковалев В.В. Магнитный амортизатор. Патент РФ 2286491. МПК F16F 6/00, F16F 9/34, 27.10.2006.
4. Гармаш Ю.В., Сарбаев В.И., Блинникова Л.Г., Усачев Ю.В. Устройство магнитного амортизатора-генератора. Патент РФ на полезную модель №162488, 2016.
5. Дербаремдикер, А.Д. Гидравлические амортизаторы автомобилей / А.Д. Дербаремдикер. - М.: Машиностроение, 1969. - 236 с.
Технико-экономическое обоснование на предполагаемую полезную модель
«Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором»
Рекуперативные тормозные системы стали очень популярны, они сохраняют энергию, которая теряется при торможении. Другой способ восстановления энергии, который сейчас находится на стадии исследований, это рекуперативная подвесная система. Новая технология позволяет постоянно восстанавливать потери вибрационной энергии автомобиля, которая происходит из-за неровностей дороги, при торможениях и ускорениях. Подобные системы сейчас активно разрабатываются и позволяют экономить 2-10% топлива, на хороших, качественных дорогах, а на плохих - существенно больше. Подобные устройства работают, поглощая кинетическую энергию вибрации между колесом и подрессоренной массой и превращая эту энергию в электроэнергию. Устройство позволяет получить стандартную амортизаторную характеристику, а также адаптацию амортизатора к величине подрессоренной массы автомобиля.
Claims (1)
- Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором, содержащее две трубки, причем тонкая магнитная трубка, сделанная из магнитных колечек, разделенных магнитопроницаемыми прокладками, с возможностью движения внутри большей полой трубки-катушки, представляющей собой медную катушку, намотанную вокруг пластиковой трубки, диодный мост, диод, силовой ключ на полевом транзисторе, исток которого соединен с катодом диода, входы переменного напряжения диодного моста подключены к выводам медной катушки, плюс диодного моста связан с анодом диода, а его катод - с первым выводом конденсатора, минусовая шина питания бортовой сети соединена с минусовым выводом диодного моста и минусовым выводом конденсатора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены микроконтроллер, импульсный преобразователь параметров электрической энергии и энкодер, преобразующий перемещение корпуса автомобиля относительно корпуса амортизатора, причем выходная шина энкодера соединена с первым сигнальным входом микроконтроллера, вывод трубки-катушки соединен со вторым входом микроконтроллера, плюсовой и минусовой выводы диодного моста соединены с третьим входом микроконтроллера, выход микроконтроллера связан с затвором силового ключа, а его сток соединен с плюсом бортовой сети через импульсный преобразователь параметров электрической энергии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127938U RU205432U1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127938U RU205432U1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205432U1 true RU205432U1 (ru) | 2021-07-14 |
Family
ID=77020103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127938U RU205432U1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205432U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010093004A (ko) * | 2000-03-28 | 2001-10-27 | 밍 루 | 자기유변유체를 이용한 쇼크업소버 |
| RU2345473C1 (ru) * | 2007-10-02 | 2009-01-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Преобразователь постоянного напряжения |
| RU2498913C2 (ru) * | 2009-05-13 | 2013-11-20 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления амортизацией колебаний |
| RU162488U1 (ru) * | 2015-05-27 | 2016-06-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ | Устройство магнитного амортизатора-генератора |
-
2020
- 2020-08-19 RU RU2020127938U patent/RU205432U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010093004A (ko) * | 2000-03-28 | 2001-10-27 | 밍 루 | 자기유변유체를 이용한 쇼크업소버 |
| RU2345473C1 (ru) * | 2007-10-02 | 2009-01-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения" (ОАО "ВЭлНИИ") | Преобразователь постоянного напряжения |
| RU2498913C2 (ru) * | 2009-05-13 | 2013-11-20 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Устройство управления амортизацией колебаний |
| RU162488U1 (ru) * | 2015-05-27 | 2016-06-10 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Рязанское высшее воздушно-десантное командное училище (военный институт) имени генерала армии В.Ф. Маргелова МО РФ | Устройство магнитного амортизатора-генератора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106678256B (zh) | 一种电动汽车磁电式自供电悬架减震器 | |
| CN208134000U (zh) | 一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置 | |
| CN108515823B (zh) | 一种阻尼可调的能量回馈式汽车主动悬架电磁减振装置 | |
| CN103032503B (zh) | 混合动力车辆半主动悬架馈能器 | |
| CN103738179A (zh) | 一种车辆悬架振动能量回收装置 | |
| CN203623383U (zh) | 车辆悬架振动能量回收装置 | |
| CN202937713U (zh) | 一种设有位移传感器的电磁减震器 | |
| CN102352905B (zh) | 用悬浮磁体在减震工作状态可提高发电效率的减震器 | |
| JP2009247102A (ja) | 低エネルギー車 | |
| RU205432U1 (ru) | Устройство управления магнитным рекуперативным амортизатором | |
| CN104052231A (zh) | 一种振动发电机 | |
| CN100375683C (zh) | 车辆悬架用能量回馈型电磁减振装置 | |
| CN108638780A (zh) | 一种基于麦弗逊式结构的电磁直线馈能悬架 | |
| CN108177493B (zh) | 多模式可变磁力馈能麦弗逊式独立悬架 | |
| CN202833811U (zh) | 一种可调电磁减震器 | |
| RU162488U1 (ru) | Устройство магнитного амортизатора-генератора | |
| CN202833833U (zh) | 新型电磁减震器 | |
| CN204845421U (zh) | 一种用于汽车悬架的自供能磁流变减振器系统 | |
| CN202301685U (zh) | 用悬浮磁体在减震工作状态发电的减震器 | |
| Zhen et al. | Structure and magnetic field analysis of regenerative electromagnetic shock absorber | |
| CN202326866U (zh) | 用悬浮磁体在减震工作状态可提高发电效率的减震器 | |
| CN2872726Y (zh) | 汽车颠簸能发电机 | |
| CN112049893B (zh) | 替换式震动能量回收减震器和悬架模式自动控制方法 | |
| CN201639464U (zh) | 车辆补充电源装置 | |
| CN211117301U (zh) | 一种半主动控制的馈能减震器 |