RU2609132C2

RU2609132C2 - Inducer of linear electromagnetic generator with excitation mainly from permanent magnets

Info

Publication number: RU2609132C2
Application number: RU2012151346A
Authority: RU
Inventors: Леонид Викторович Фолимонов
Original assignee: Леонид Викторович Фолимонов
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2017-01-30
Also published as: RU2012151346A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to the electrical machine building, in particular to linear inducers of magnetoelectric generators with excitation from permanent magnets. Inducer comprises mounted on the support assembly a circular magnetic insert made from a group of separate circular monolithic magnetic sections with radial magnetization and in pairs alternating polarity (NN-SS) in the circumferential direction. Support assembly includes arranged coaxially with circular magnetic insert a cylindrical metal casing of the magnetic core made of a ferromagnetic material. Inner side wall of each separate circular monolithic magnetic sections of the circular magnetic insert is formed of N-pairs of located diametrically opposite to each other uniformly along the circle arc and symmetrically relative to the central axis of the circular magnetic insert cylindrical surfaces of revolution crossing each other and forming beak-shaped ones at the crossing sections.

EFFECT: technical result is the increase of magnetic induction, total magnetic flux and efficiency of the inducer, higher reliability.

3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к индукторам линейного магнитоэлектрического электрогенератора, преимущественно с возбуждением от постоянных магнитов, и может быть использовано в составе различных автономных источников электроэнергии с линейным магнитоэлектрическим электрогенератором на постоянных магнитах, например в составе линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов на плавучих волновых электростанциях, а также в иных автономных энергоустановках в составе линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов для снабжения электроэнергией различных потребителей (для освещения, а также для проведения различных технологических процессов). Известен индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий смонтированный на опорном узле кольцевой магнитный вкладыш (см., например, патент РФ №2173499, МПК Н02К 35/02 по заявке №99127589/06 от 23.12.1999 г.).The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to inductors of a linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, and can be used in various autonomous sources of electricity with a linear magnetoelectric generator on permanent magnets, for example, as part of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets at floating wave power plants, as well as in other autonomous power plants x as part of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets to supply electricity to various consumers (for lighting, as well as for various technological processes). A known inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets, containing mounted on a supporting node ring magnetic liner (see, for example, RF patent No. 2173499, IPC Н02К 35/02 by application No. 99127589/06 of 23.12.1999).

Недостатком известного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов является значительная металлоемкость и малая надежность в эксплуатации вследствие использования в его конструкции отдельных полюсных наконечников кольцевого магнитного вкладыша, а также малая магнитная индукция и по этой причине низкий КПД вследствие значительного разнесения между собой по оси кольцевого магнитного вкладыша его полюсных наконечников.A disadvantage of the known inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets is the significant metal consumption and low operational reliability due to the use of individual pole pieces of a ring magnetic insert in its design, as well as low magnetic induction and, therefore, low efficiency due to significant spacing between them along the axis of the ring magnetic liner of its pole pieces.

Известен также индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий смонтированный на опорном узле кольцевой магнитный вкладыш (см., например, патент РФ №2051462, МПК Н02К 35/00 по заявке №5038113/07 от 17.04.1992 г.).Also known is an inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets, comprising an annular magnetic insert mounted on a support node (see, for example, RF patent No. 2051462, IPC Н02К 35/00 according to application No. 5038113/07 of 04.17.1992).

Недостатком известного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов является значительная его материалоемкость, обусловленная использованием в его конструкции массивного опорного узла для кольцевого магнитного вкладыша, а также малая магнитная индукция и по этой причине низкий КПД вследствие отсутствия явно выраженных полюсных наконечников кольцевого магнитного вкладыша.A disadvantage of the known inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets is its considerable material consumption due to the use of a massive support unit for an annular magnetic insert in its design, as well as low magnetic induction and, for this reason, low efficiency due to the absence of pronounced pole tips of the annular magnetic insert.

Наиболее близким аналогом (прототипом) является индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов, содержащий смонтированный на опорном узле кольцевой магнитный вкладыш, выполненный из группы отдельных кольцевых монолитных магнитных секций (см., напр., патент РФ №2037642, МПК F03B 13/16 по заявке №93043446/29 от 31.08.1993 г.). Недостатками известного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов являются малая магнитная индукция, малый общий магнитный поток и низкий КПД, обусловленные отсутствием явно выраженных полюсных наконечников кольцевого магнитного вкладыша, а также малая надежность в эксплуатации вследствие отсутствия каких-либо фиксирующих и центрирующих элементов для правильной ориентации относительно друг друга смежных кольцевых монолитных магнитных секций по знаку полярности их магнитных полюсов. Целью настоящего изобретения является повышение магнитной индукции, общего магнитного потока и КПД индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов, а также повышение надежности его в эксплуатации.The closest analogue (prototype) is a linear magnetoelectric generator with permanent magnets excitation, comprising an annular magnetic insert mounted on a support node made of a group of individual annular monolithic magnetic sections (see, for example, RF patent No. 2037642, IPC F03B 13 / 16 by application No. 93043446/29 of 08.31.1993). The disadvantages of the known inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets are low magnetic induction, low total magnetic flux and low efficiency, due to the lack of pronounced pole tips of the annular magnetic liner, as well as low reliability due to the absence of any fixing and centering elements for the correct orientation relative to each other adjacent annular monolithic magnetic sections according to the sign of the polarity of their magnetic x poles. The aim of the present invention is to increase magnetic induction, the total magnetic flux and the efficiency of the inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets, as well as improving its reliability in operation.

Поставленная цель достигается тем, что в индукторе линейного магнитоэлектрического электрогенератора, преимущественно с возбуждением от постоянных магнитов, содержащем смонтированный на опорном узле кольцевой магнитный вкладыш, выполненный из группы отдельных кольцевых монолитных магнитных секций, согласно изобретению упомянутый опорный узел включает расположенную коаксильно кольцевому магнитному вкладышу цилиндрическую металлическую обойму магнитопровода из ферромагнитного материала, выполненную со стороны одного из концов с кольцевым упорным выступом на внутренней боковой стенке и снабженную закрепленной на ее внутренней боковой стенке, по крайней мере, одной парой расположенных диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности продольных направляющих упоров, параллельных центральной оси кольцевого магнитного вкладыша, а внутренняя боковая стенка каждой из отдельных кольцевых монолитных магнитных секций указанного кольцевого магнитного вкладыша образована из N-пар расположенных диаметрально противоположно друг другу, равномерно по дуге окружности и симметрично относительно центральной оси кольцевого магнитного вкладыша цилиндрических поверхностей вращения, пересекающихся между собой и образующих между собой на участках пересечения внутренних боковых стенок кольцевой монолитной магнитной секции клювообразные выступы из N-пар, расположенные диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности, при этом оси упомянутых цилиндрических поверхностей вращения, образующих внутренние боковые стенки кольцевых монолитных магнитных секций, параллельны между собой, параллельны оси кольцевого магнитного вкладыша и расположены вместе с последней в одних радиальных плоскостях с одинаковым аксиальным смещением от оси кольцевого магнитного вкладыша, а торцевые кромки указанных внутренних боковых стенок кольцевых монолитных магнитных секций расположены конгруэнтно друг другу в каждой их смежной паре и конгруэнтно по знаку полярности их магнитных полюсов, образуя между собой совместно с упомянутыми клювообразными выступами цилиндрические внутренние каналы из N-пар в кольцевом магнитном вкладыше для магнитопровода статора, причем кольцевые монолитные магнитные секции кольцевого магнитного вкладыша выполнены на наружной боковой стенке с направляющими пазами, расположенными конгруэнтно упомянутым продольным направляющим упорам, стенки которых сопряжены со стенками указанных направляющих пазов в кольцевых монолитных магнитных секциях кольцевого магнитного вкладыша, а последний сопряжен со стороны одного из концов с указанным кольцевым упорным выступом на внутренней боковой стенке цилиндрической металлической обоймы магнитопровода, при этом магнитные полюсы каждой из кольцевых монолитных магнитных секций выполнены из 2N-пар, расположены с равномерным чередованием попарно двухполюсной одинаковой полярности в каждой их смежной паре по окружности, размещены в одинаковых радиальных плоскостях по одинаковому знаку их полярности в смежных кольцевых монолитных магнитных секциях и выполнены с одинаковой двухполюсной полярностью на суженных участках кольцевых монолитных магнитных секций, расположенных между упомянутыми смежными клювообразными выступами их внутренних боковых стенок.This goal is achieved by the fact that in the inductor of the linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, containing mounted on a support node ring magnetic liner made of a group of separate annular monolithic magnetic sections, according to the invention, said support node comprises a cylindrical metal located coaxially ring magnetic liner a ferrule of a magnetic core made of ferromagnetic material, made from one of the ends with an annular thrust protrusion on the inner side wall and provided with at least one pair of diametrically opposed to each other and uniformly along an arc of a circle of longitudinal guide stops parallel to the central axis of the annular magnetic liner fixed on its inner side wall, and the inner side wall of each of the individual annular monolithic magnetic sections of the specified annular magnetic liner is formed of N-pairs located diametrically opposite to each other, uniformly along a circular arc and symmetrically with respect to the central axis of the annular magnetic insert of cylindrical surfaces of revolution intersecting with each other and forming beak-like protrusions of N-pairs located diametrically opposite to each other and uniformly along the circular arc, intersecting each other at the intersection sections of the inner side walls of the annular monolithic magnetic section, while the axis of the aforementioned cylindrical surfaces of revolution, forming the inner side walls of the annular monolithic magnetic sections, parallel are integral with each other, parallel to the axis of the annular magnetic insert and are located together with the latter in the same radial planes with the same axial displacement from the axis of the annular magnetic insert, and the end edges of these inner side walls of the annular monolithic magnetic sections are congruent to each other in each of their adjacent pairs and congruently according to the sign of the polarity of their magnetic poles, forming, together with the aforementioned bill-shaped protrusions, cylindrical inner channels of N-pairs in the ring magnet the final insert for the stator magnetic circuit, and the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic insert are made on the outer side wall with guide grooves located congruently mentioned longitudinal guide stops, the walls of which are mated with the walls of these guide grooves in the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic insert, and the last mates from the side of one of the ends with the specified annular thrust protrusion on the inner side wall of a cylindrical metal of the magnetic cage holder, while the magnetic poles of each of the annular monolithic magnetic sections are made of 2N pairs, arranged with a uniform alternation of pairwise bipolar identical polarity in each adjacent pair around the circumference, placed in identical radial planes along the same sign of their polarity in adjacent annular monolithic magnetic sections and are made with the same bipolar polarity on the narrowed sections of the annular monolithic magnetic sections located between the adjacent adjacent beak-shaped and protrusions of their inner side walls.

Дополнительным отличием заявленного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов является то, что упомянутые клювообразные выступы внутренних боковых стенок кольцевых монолитных магнитных секций включают две их пары, образованные пересечением упомянутых двух пар цилиндрических поверхностей вращения, образующих внутренние боковые стенки кольцевых монолитных магнитных секций кольцевого магнитного вкладыша, а также образующих совместно с указанными клювообразными выступами две пары упомянутых цилиндрических внутренних каналов в кольцевом магнитном вкладыше для магнитопровода статора, причем указанные клювообразные выступы расположены диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности, а расположенные диаметрально противоположно друг другу суженные участки кольцевых монолитных магнитных секций выполнены с одинаковой попарной полюсной полярностью по обе стороны относительно радиальной плоскости их симметрии, проходящей через центральную ось кольцевого магнитного вкладыша. Кроме того, упомянутая цилиндрическая металлическая обойма магнитопровода выполнена из стали, а каждая из кольцевых монолитных магнитных секций кольцевого магнитного вкладыша выполнена из порошкового магнитоанизотропного материала или из материала на основе редкоземельных магнитопластов.An additional difference between the claimed inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets is that the said beak-like protrusions of the inner side walls of the annular monolithic magnetic sections include two pairs of them, formed by the intersection of the two pairs of cylindrical surfaces of revolution forming the inner side walls of the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic liner, as well as forming together with the specified beak-like protrusions of two f pairs of the said cylindrical inner channels in an annular magnetic insert for the stator magnetic circuit, wherein said beak-shaped protrusions are diametrically opposed to each other and uniformly in an arc of a circle, and narrowed sections of annular monolithic magnetic sections located diametrically opposite to each other are made with the same pair of polar polarity on both sides relative to the radial plane of their symmetry passing through the central axis of the annular magnetic insert. In addition, the aforementioned cylindrical metal cage of the magnetic circuit is made of steel, and each of the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic insert is made of magneto-anisotropic powder material or a material based on rare-earth magnetoplastics.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов в продольном разрезе.Figure 1 shows a General view of the inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets in longitudinal section.

На фиг.2 - вид А по фиг.1 (вид в плане);Figure 2 - view A of figure 1 (view in plan);

На фиг.3 - разрез А - А по фиг.1;Figure 3 - section a - a in figure 1;

На фиг.4 - вид А по фиг.1 (вид в плане), вариант исполнения индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов;Figure 4 - view A of figure 1 (plan view), an embodiment of an inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets;

На фиг.5 - разрез Б - Б по фиг.4;Figure 5 - section B - B of figure 4;

На фиг.6 изображен вид в плане на индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора (опорный узел не показан);Figure 6 shows a plan view of the inductor of a linear magnetoelectric generator (reference node not shown);

На фиг.7 изображен вид в плане на индуктор (вариант исполнения, опорный узел не показан).Figure 7 shows a plan view of an inductor (embodiment, support assembly not shown).

Индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов содержит смонтированный на опорном узле кольцевой магнитный вкладыш 1, выполненный из группы отдельных кольцевых монолитных магнитных секций 2 с радиальной намагниченностью (радиальной магнитной поляризацией) и с чередующейся попарно полярностью (NN - SS) по окружности. Опорный узел включает расположенную коаксильно кольцевому магнитному вкладышу 1 цилиндрическую металлическую обойму 3 магнитопровода из ферромагнитного материала, выполненную со стороны одного из концов с кольцевым упорным выступом «а» на внутренней боковой стенке «б» и снабженную закрепленной на ее внутренней боковой стенке «б», по крайней мере, одной парой расположенных диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности продольных направляющих упоров 4, параллельных центральной оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1, а внутренняя боковая стенка «в» каждой из отдельных кольцевых монолитных магнитных секций 2 указанного кольцевого магнитного вкладыша 1 образована из N-пар расположенных диаметрально противоположно друг другу, равномерно по дуге окружности и симметрично относительно центральной оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1 цилиндрических поверхностей вращения (на фиг.2, 3 изображен вариант с одной парой упомянутых цилиндрических поверхностей вращения, а на фиг.4, 5 изображен вариант с двумя парами указанных цилиндрических поверхностей вращения), пересекающихся между собой и образующих между собой на участках пересечения внутренних боковых стенок «в» кольцевой монолитной магнитной секции 2 клювообразные выступы «г» из N-пар (на фиг.2, 3 изображен вариант с одной парой клювообразных выступов «г», а на фиг.4, 5 изображен вариант с двумя парами клювообразных выступов «г»), расположенные диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности (с центром этой окружности «Н», через которую проходит центральная ось O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1). Оси М-M1 и К-К1 упомянутых цилиндрических поверхностей вращения (с двумя центрами «Л» направляющих окружностей в варианте по фиг.2, 3 и с четырьмя центрами «Л» направляющих окружностей в варианте по фиг.4, 5), образующих внутренние боковые стенки «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2, параллельны между собой, параллельны оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1 и расположены вместе с последней в одних радиальных плоскостях с одинаковым аксиальным смещением от оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1, а торцевые кромки указанных внутренних боковых стенок «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 расположены конгруэнтно друг другу в каждой их смежной паре и конгруэнтно по знаку полярности (парной полярности NN - SS) их магнитных полюсов, образуя между собой совместно с упомянутыми клювообразными выступами «г» цилиндрические внутренние каналы «д» из N-пар в кольцевом магнитном вкладыше 1 для магнитопровода статора (на фиг.2, 3 изображен вариант исполнения индуктора с одной парой цилиндрических внутренних каналов «д», а на фиг.4, 5 изображен вариант с двумя парами цилиндрических внутренних каналов «д»). Кольцевые монолитные магнитные секции 2 кольцевого магнитного вкладыша 1 выполнены на наружной боковой стенке «е» с направляющими пазами «ж», расположенными конгруэнтно упомянутым продольным направляющим упорам 4, стенки которых сопряжены со стенками указанных направляющих пазов «ж» в кольцевых монолитных магнитных секциях 2 кольцевого магнитного вкладыша 1, а последний сопряжен со стороны одного из концов с указанным кольцевым упорным выступом «а» на внутренней боковой стенке цилиндрической металлической обоймы 3 магнитопровода. Магнитные полюсы (N - S) каждой из кольцевых монолитных магнитных секций (имеющих радиальную намагниченность) выполнены из 2N-пар (на фиг.2, 3 изображен вариант индуктора из двух пар магнитных полюсов N - S, а на фиг.4, 5 изображен вариант из четырех пар магнитных полюсов N - S), расположены с равномерным чередованием попарно двухполюсной одинаковой полярности (NN - SS) в каждой их смежной паре по окружности, размещены в одинаковых радиальных плоскостях по одинаковому знаку их полярности (N - S) в смежных кольцевых монолитных магнитных секциях и выполнены с одинаковой двухполюсной полярностью (NN или SS) на суженных участках «и» кольцевых монолитных магнитных секций 2, расположенных между упомянутыми смежными клювообразными выступами «г» их внутренних боковых стенок «в».A linear magnetoelectric generator with permanent magnet excitation contains an annular magnetic liner 1 mounted on the support node, made of a group of individual annular monolithic magnetic sections 2 with radial magnetization (radial magnetic polarization) and alternating in pairs with alternating polarity (NN - SS) around the circumference. The support node includes a cylindrical metal ferrule 3 located coaxially to the annular magnetic liner 1 of a magnetic core made of ferromagnetic material, made on the side of one of the ends with an annular thrust protrusion "a" on the inner side wall "b" and equipped with a fixed on its inner side wall "b", at least one pair located diametrically opposite to each other and uniformly along the arc of a circle of the longitudinal guide stops 4 parallel to the central axis O-O1 of the annular magnetic on 1, and the inner side wall "in" of each of the individual annular monolithic magnetic sections 2 of the indicated annular magnetic insert 1 is formed of N-pairs located diametrically opposite to each other, uniformly in an arc of a circle and symmetrically with respect to the central axis O-O1 of the annular magnetic insert 1 cylindrical surfaces of revolution (figure 2, 3 shows a variant with one pair of the said cylindrical surfaces of revolution, and figure 4, 5 shows a variant with two pairs of these cylindrical surfaces rotation), intersecting with each other and forming between themselves at the intersection of the inner side walls "in" the annular monolithic magnetic section 2, the beak-like protrusions "g" of N-pairs (Fig.2, 3 shows a variant with one pair of beak-like protrusions "g" , and Figs. 4, 5 show a variant with two pairs of beak-shaped protrusions "g") located diametrically opposite to each other and uniformly along an arc of a circle (with the center of this circle "H" through which the central axis O-O1 of the annular magnetic insert passes one). Axes M-M1 and K-K1 of said cylindrical surfaces of revolution (with two centers “L” of guide circles in the embodiment of FIGS. 2, 3 and with four centers “L” of guide circles in the embodiment of FIGS. 4, 5) forming internal the side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 are parallel to each other, parallel to the axis O-O1 of the ring magnetic liner 1 and are located together with the latter in the same radial planes with the same axial offset from the axis O-O1 of the ring magnetic liner 1, and the end edges specified internal the side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 are located congruently to each other in each adjacent pair and congruent in sign of the polarity (pair polarity NN - SS) of their magnetic poles, forming together with the aforementioned bill-shaped protrusions “g” cylindrical inner channels d "from N-pairs in the annular magnetic insert 1 for the stator magnetic circuit (Fig.2, 3 shows an embodiment of the inductor with one pair of cylindrical internal channels" d ", and Fig.4, 5 shows a variant with two pairs of cylindrical "D") Cored oil passages. The annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic liner 1 are made on the outer side wall "e" with the guide grooves "g" located congruently mentioned longitudinal guide stops 4, the walls of which are mated to the walls of these guide grooves "g" in the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic liner 1, and the latter is mated from the side of one of the ends with the indicated annular thrust protrusion "a" on the inner side wall of the cylindrical metal cage 3 of the magnetic circuit. The magnetic poles (N - S) of each of the annular monolithic magnetic sections (having a radial magnetization) are made of 2N pairs (Figs. 2, 3 show a variant of the inductor of two pairs of magnetic poles N - S, and Figs. 4, 5 show option of four pairs of magnetic poles N - S), arranged with uniform alternation of pairwise bipolar identical polarity (NN - SS) in each of their adjacent pairs around the circumference, placed in identical radial planes along the same sign of their polarity (N - S) in adjacent annular monolithic magnetic sections and are made "D" of the inner side "in" walls bipolar same polarity (NN and SS) in the narrowed areas "and" monolithic annular magnetic sections 2 located between said adjacent hook-like projections.

В варианте исполнения индуктора линейного электрогенератора упомянутые клювообразные выступы «г» внутренних боковых стенок «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 включают две их пары (фиг.4, 5), образованные пересечением упомянутых двух пар цилиндрических поверхностей вращения (с четырьмя центрами «Л» направляющих окружностей), образующих внутренние боковые стенки «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 кольцевого магнитного вкладыша 1, а также образующих совместно с клювообразными выступами «г» две пары упомянутых цилиндрических внутренних каналов «д» в кольцевом магнитном вкладыше 1 для магнитопровода статора. В данном варианте исполнения индуктора линейного электрогенератора указанные клювообразные выступы «г» расположены также диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности (с центром этой окружности «Н», через которую проходит ось O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1), а расположенные диаметрально противоположно друг другу суженные участки «и» кольцевых монолитных магнитных секций 2 кольцевого магнитного вкладыша 1 выполнены с одинаковой попарной полюсной полярностью (NN - SS) по обе стороны относительно радиальной плоскости их симметрии, проходящей через центральную ось O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1.In an embodiment of an inductor of a linear electric generator, said bill-shaped protrusions “g” of the inner side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 include two pairs of them (FIGS. 4, 5) formed by the intersection of said two pairs of cylindrical surfaces of revolution (with four centers “L”) guiding circles) forming the inner side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1, as well as forming two pairs of the said cylinders together with the beak-shaped protrusions “g” of the internal channels “e” in the annular magnetic insert 1 for the stator magnetic circuit. In this embodiment of the linear electric generator inductor, said beak-like protrusions “g” are also located diametrically opposite to each other and uniformly along an arc of a circle (with the center of this circle “H”, through which the axis O-O1 of the ring magnetic insert 1 passes), and located diametrically opposite narrowed sections “and” of the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1 are made to each other with the same pairwise polar polarity (NN - SS) on both sides relative to the radial the flatness of their symmetry passing through the central axis O-O1 of the annular magnetic insert 1.

В варианте исполнения упомянутая цилиндрическая металлическая обойма 3 выполнена из стали, а каждая из кольцевых монолитных магнитных секций 2 кольцевого магнитного вкладыша 1 выполнена из порошкового магнитоанизотропного материала или из материала на основе редкоземельных магнитопластов.In an embodiment, said cylindrical metal cage 3 is made of steel, and each of the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1 is made of magneto-anisotropic powder material or a material based on rare-earth magnetoplastics.

Индуктор линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов собирается и эксплуатируется следующим образом.The inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets is collected and operated as follows.

Каждая из монолитных кольцевых магнитных секций 2 из порошкового магнитоанизотропного материала, размещенная во вспомогательном технологическом кольце (на чертеже не показано) и намагниченная до заданных параметров (по числу парных полюсов NN - SS и величине коэрцитивной силы по намагниченности материала монолитной кольцевой магнитной секции) вместе с указанным вспомогательным технологическим кольцом в специальном индукторе установки для намагничивания кольцевых магнитов (на чертеже также не показано) после окончания процесса намагничивания выпрессовывается из вспомогательного технологического кольца и запрессовывается в цилиндрическую металлическую обойму 3 магнитопровода по продольным направляющим упорам 4, сопрягаемым со стенками направляющих пазов «ж» на наружной боковой стенке «е» кольцевой монолитной магнитной секции 2, до кольцевого упорного выступа «а» на внутренней боковой стенке «б» цилиндрической металлической обоймы 3 магнитопровода. Далее процесс повторяется и следующая намагниченная в специальном индукторе установки для намагничивания кольцевая монолитная магнитная секция 2 из порошкового магнитоанизотропного материала выпрессовывается из вспомогательного технологического кольца и запрессовывается аналогичным образом в цилиндрическую металлическую обойму 3 магнитопровода по продольным направляющим упорам 4 до упора в предыдущую кольцевую монолитную магнитную секцию 2 (до упора в ее торец), после чего процесс снова повторяется до образования (или набора) в цилиндрической металлической обойме 3 магнитопровода сплошного кольцевого магнитного вкладыша 1 (пакета) из кольцевых монолитных магнитных секций 2, в котором торцевые кромки указанных внутренних боковых стенок «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 расположены конгруэнтно друг другу в каждой их смежной паре и конгруэнтно по знаку попарной полярности (NN - SS) их магнитных полюсов, образуя между собой упомянутые цилиндрические внутренние каналы «д» для магнитопровода статора в кольцевом магнитном вкладыше 1. Продольные направляющие упоры 4 на внутренней боковой стенке «б» цилиндрической металлической обоймы 3 магнитопровода и направляющие пазы «ж» на наружной боковой стенке «е» каждой из кольцевых монолитных магнитных секций 2 служат как для фиксации конгруэнтно расположенных торцевых кромок внутренних боковых стенок «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 в каждой их смежной паре, так и для фиксации конгруэнтно расположенных по знаку попарной полярности (NN - SS) в каждой их смежной паре магнитных полюсов.Each of the monolithic ring magnetic sections 2 of magneto-anisotropic powder material, placed in the auxiliary technological ring (not shown in the drawing) and magnetized to specified parameters (by the number of paired poles NN - SS and the value of the coercive force by the magnetization of the material of the monolithic ring magnetic section) together with the specified auxiliary technological ring in a special inductor of the installation for magnetizing ring magnets (also not shown in the drawing) after the end of the magnetization process of pressing is pressed out of the auxiliary technological ring and pressed into a cylindrical metal cage 3 of the magnetic circuit along the longitudinal guide stops 4, mating with the walls of the guide grooves “g” on the outer side wall “e” of the annular monolithic magnetic section 2, to the annular thrust protrusion “a” on the inner the side wall "b" of the cylindrical metal cage 3 of the magnetic circuit. Next, the process is repeated and the next annular monolithic magnetic section 2 magnetized in a special inducer of the magnetization unit is pressed out of the magneto-anisotropic material from the auxiliary process ring and pressed in the same way into a cylindrical metal cage 3 of the magnetic circuit along the longitudinal guide stops 4 until it stops in the previous annular monolithic magnetic section 2 (until it stops at its end), after which the process is repeated again until the formation (or set) of cyl an indric metal ferrule 3 of a magnetic circuit of a continuous annular magnetic liner 1 (package) of annular monolithic magnetic sections 2, in which the end edges of these inner side walls "in" annular monolithic magnetic sections 2 are congruent to each other in each of their adjacent pairs and congruent in the sign of pairwise polarity (NN - SS) of their magnetic poles, forming among themselves the aforementioned cylindrical internal channels "e" for the stator magnetic circuit in an annular magnetic insert 1. Longitudinal guides 4 on the inner side wall “b” of the cylindrical metal holder 3 of the magnetic circuit and the guide grooves “g” on the outer side wall “e” of each of the annular monolithic magnetic sections 2 serve as for fixing the congruently located end edges of the inner side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 in each of their adjacent pairs, and for fixing congruently located by the sign of pairwise polarity (NN - SS) in each of their adjacent pair of magnetic poles.

Выполнение в индукторе линейного магнитоэлектрического электрогенератора опорного узла в виде расположенной коаксильно кольцевому магнитному вкладышу 1 цилиндрической металлической обоймы 3 магнитопровода из ферромагнитного материала, выполненной со стороны одного из концов с кольцевым упорным выступом «а» на внутренней боковой стенке «б» и снабженной закрепленной на ее внутренней боковой стенке «б», по крайней мере, одной парой расположенных диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности продольных направляющих упоров 4, параллельных центральной оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1, а также выполнение кольцевых монолитных магнитных секций 2 кольцевого магнитного вкладыша 1 на наружной боковой стенке «е» с направляющими пазами «ж», расположенными конгруэнтно упомянутым продольным направляющим упорам 4, стенки которых сопряжены со стенками указанных направляющих пазов «ж» в кольцевых монолитных магнитных секциях 2 кольцевого магнитного вкладыша 1, позволяет повысить надежность в эксплуатации в целом индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора как за счет надежной фиксации конгруэнтно расположенных торцевых кромок внутренних боковых стенок «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 в каждой их смежной паре, так и за счет четкой фиксации (ориентации) конгруэнтно расположенных по знаку полярности (NN - SS) в каждой их смежной паре магнитных полюсов.The implementation in the inductor of a linear magnetoelectric generator of the support node in the form of a cylindrical metal sleeve located coaxially to the ring magnetic sleeve 1 of a magnetic core 3 made of ferromagnetic material, made from one of the ends with an annular thrust protrusion "a" on the inner side wall "b" and equipped with it fixed the inner side wall "b", at least one pair located diametrically opposite to each other and uniformly along an arc of a circle of longitudinal directions laminating stops 4 parallel to the central axis O-O1 of the annular magnetic insert 1, as well as the execution of annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1 on the outer side wall "e" with guide grooves "g" located congruent to the mentioned longitudinal guide stops 4, the walls which are coupled to the walls of said guide grooves "g" in the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1, improves the reliability in operation of the linear magnetoelectric inductor as a whole electric generator both due to the reliable fixation of the congruently located end edges of the inner side walls “in” of the annular monolithic magnetic sections 2 in each adjacent pair, and due to the clear fixation (orientation) congruently located in the polarity sign (NN - SS) in each of them adjacent pair of magnetic poles.

Образование внутренней боковой стенки «в» каждой из отдельных кольцевых монолитных магнитных секций 2 указанного кольцевого магнитного вкладыша 1 из N-пap расположенных диаметрально противоположно друг другу, равномерно по дуге окружности и симметрично относительно центральной оси O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1 цилиндрических поверхностей вращения, пересекающихся между собой и образующих между собой на участках пересечения внутренних боковых стенок «в» кольцевой монолитной магнитной секции 2 клювообразные выступы «г» из N-пap, расположенные диаметрально противоположно друг другу и равномерно по дуге окружности (с центром этой окружности «Н», через которую проходит центральная ось O-O1 кольцевого магнитного вкладыша 1), позволяет повысить в целом магнитную индукцию и КПД индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов за счет резкой концентрации и уплотнения магнитных силовых линий и тем самым увеличения магнитного потока в зоне упомянутых клювообразных выступов «г» кольцевых монолитных магнитных секций 2, ограничивающих совместно с внутренними боковыми стенками «в» кольцевых монолитных магнитных секций 2 кольцевого магнитного вкладыша 1 внутренние цилиндрические каналы «д» (ограничивающих, по крайней мере, одну пару цилиндрических каналов «д»; при этом четное число цилиндрических каналов «д» может составлять N-пap; в частном варианте исполнения на фиг.4, 5 показаны две пары цилиндрических каналов «д») для магнитопровода статора.The formation of the inner side wall "in" of each of the individual annular monolithic magnetic sections 2 of the indicated annular magnetic liner 1 of N-pairs located diametrically opposite to each other, uniformly in an arc of a circle and symmetrically with respect to the central axis O-O1 of the annular magnetic liner 1 of the cylindrical surfaces of revolution, intersecting and forming each other at the intersection of the inner side walls “in” the annular monolithic magnetic section 2, the beak-shaped protrusions “g” of N-pair, pa positioned diametrically opposite to each other and uniformly along an arc of a circle (with the center of this circle “H” through which the central axis O-O1 of the ring magnetic insert 1 passes), it allows to increase the overall magnetic induction and efficiency of the inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets due to the sharp concentration and compaction of the magnetic field lines and thereby increase the magnetic flux in the zone of the aforementioned beak-like protrusions "g" of the annular monolithic magnetic sections 2, ogre whitening together with the inner side walls “c” of the annular monolithic magnetic sections 2 of the annular magnetic insert 1 inner cylindrical channels “e” (restricting at least one pair of cylindrical channels “e”; while the even number of cylindrical channels "d" may be N-pair; in a particular embodiment, FIGS. 4, 5 show two pairs of cylindrical channels “d”) for the stator magnetic circuit.

Дополнительным преимуществом предложенного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора с возбуждением от постоянных магнитов является расширение его эксплуатационных параметров, обусловленное тем, что весьма значительный по ширине кольцевой магнитный вкладыш 1 выполняется (набирается) из группы относительно узких одинаковых кольцевых монолитных магнитных секций 2 с радиальной намагниченностью и с чередующейся попарной полярностью (NN - SS) по окружности, что позволяет изменять в широких пределах общий магнитный поток (в зависимости от требуемой активной мощности линейного магнитоэлектрического электрогенератора, преимущественно с возбуждением от постоянных магнитов, в составе которого используется предложенный индуктор), улучшить и расширить область однородности создаваемого магнитного поля и повысить его напряженность, а также позволяет, как следствие, непосредственно повысить электрическую активную мощность линейного магнитоэлектрического генератора при улучшенных массогабаритных характеристиках как самого индуктора, так и линейного магнитоэлектрического электрогенератора, и дополнительно позволяет снизить эксплуатационные затраты на изготовление предложенного индуктора линейного магнитоэлектрического электрогенератора за счет использования для намагничивания кольцевых монолитных магнитных секций 2 обычных индукторов в установках для намагничивания, не имеющих специально оговоренные уникальные параметры (например, по величине требуемого импульсного тока, обеспечивающего необходимую величину напряженности магнитного поля в индукторе установки для намагничивания, по параметрам теплопередачи специальной системы охлаждения токоподводов и разрядных цепей, необходимой для отвода весьма значительных тепловых потоков, возникающих в токоподводах и разрядных цепях в процессе намагничивания). Образование в индукторе линейного магнитоэлектрического электрогенератора (в кольцевом магнитном вкладыше 1) цилиндрических внутренних каналов «д» из N-пap для магнитопровода статора, число которых равно числу N-пap клювообразных выступов «г» кольцевых монолитных магнитных секций 2, позволяет упростить технологический монтаж (сборку) магнитопровода статора в упомянутых цилиндрических внутренних каналах «д» и рационально разместить сам магнитопровод статора.An additional advantage of the proposed inductor of a linear magnetoelectric generator with excitation from permanent magnets is the expansion of its operational parameters, due to the fact that a very significant annular magnetic liner 1 is made (drawn) from a group of relatively narrow identical annular monolithic magnetic sections 2 with radial magnetization and alternating pairwise polarity (NN - SS) around the circumference, which allows you to widely change the total magnetic flux (depending on the required active power of the linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, which uses the proposed inductor), to improve and expand the homogeneity of the generated magnetic field and increase its intensity, and also allows, as a result, to directly increase the electric active power of a linear magnetoelectric generator with improved weight and size characteristics of both the inductor itself and the linear magnet itoelectric generator, and further reduces the operating costs for the manufacture of the proposed inductor linear magnetoelectric generator due to the use for magnetization of ring monolithic magnetic sections 2 conventional inductors in magnetization installations that do not have specially specified unique parameters (for example, by the magnitude of the required pulse current, providing the necessary the magnitude of the magnetic field in the inductor of the installation for magnetizing according to the heat transfer parameters of a special cooling system for current leads and discharge circuits, necessary to remove very significant heat fluxes that occur in current leads and discharge circuits during magnetization). The formation in the inductor of a linear magnetoelectric generator (in an annular magnetic insert 1) of cylindrical internal channels “d” of N-pair for the stator magnetic circuit, the number of which is equal to the number of N-pair of bill-shaped protrusions “g” of annular monolithic magnetic sections 2, simplifies the technological installation ( assembly) of the stator magnetic circuit in the said cylindrical internal channels "d" and it is rational to place the stator magnetic circuit itself.

Claims

1. The inductor of a linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, containing mounted on a support node ring magnetic liner made of a group of separate annular monolithic magnetic sections, characterized in that said support node comprises a coaxially ring magnetic liner of a cylindrical metal ferrule of magnetic core from ferromagnetic material, made from the side of one of the ends with an annular thrust protrusion on the inner th side wall and provided with at least one pair of diametrically opposite to each other and uniformly aligned along the arc of a circumference of longitudinal guide stops parallel to the central axis of the annular magnetic insert, fixed on its inner side wall, and the inner side wall of each of the individual annular monolithic magnetic sections of said annular magnetic insert is formed of N-pairs located diametrically opposite to each other, uniformly along an arc of a circle and symmetrically relative to relative to the central axis of the annular magnetic insert of cylindrical surfaces of revolution intersecting with each other and forming beak-like protrusions of N-pairs located diametrically opposite to each other and uniformly along an arc of a circle at the intersection of the inner side walls of the annular monolithic magnetic section; surfaces of rotation, forming the inner side walls of the annular monolithic magnetic sections, parallel to each other, parallel to the axis of the rings magnetic insert and are located together with the latter in the same radial planes with the same axial offset from the axis of the annular magnetic insert, and the end edges of these inner side walls of the annular monolithic magnetic sections are congruent to each other in each adjacent pair and congruent in the sign of the polarity of their magnetic poles , forming together with the aforementioned bill-shaped protrusions, cylindrical inner channels of N-pairs in an annular magnetic liner for the stato magnetic circuit RA, and the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic liner are made on the outer side wall with guide grooves arranged congruently to the longitudinal guide stops, the walls of which are mated to the walls of these guide grooves in the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic insert, and the latter is mated from one of ends with the specified annular thrust protrusion on the inner side wall of the cylindrical metal casing of the magnetic circuit, while the poles of each of the annular monolithic magnetic sections are made of 2N pairs, are arranged with a uniform alternation of pairwise bipolar identical polarity in each adjacent pair around the circumference, are placed in the same radial planes along the same sign of their polarity in adjacent annular monolithic magnetic sections and are made with the same bipolar polarity on the narrowed sections of the annular monolithic magnetic sections located between the adjacent adjacent beak-shaped protrusions of their inner side walls .

2. The inductor of a linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, according to claim 1, characterized in that the said beak-like protrusions of the inner side walls of the annular monolithic magnetic sections include two pairs of them formed by the intersection of the two pairs of cylindrical surfaces of revolution forming the inner side the walls of the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic insert, as well as forming two pairs in conjunction with these beak-shaped protrusions mentioned cylindrical inner channels in an annular magnetic liner for the stator magnetic circuit, said bill-shaped protrusions arranged diametrically opposite to each other and uniformly in an arc of a circle, and narrowed sections of annular monolithic magnetic sections arranged diametrically opposite to each other made with the same pair-wise polar polarity on both sides relative to the radial the plane of their symmetry passing through the central axis of the annular magnetic insert.

3. The inductor of a linear magnetoelectric generator, mainly with excitation from permanent magnets, according to claim 1, characterized in that the said cylindrical metal ferrule of the magnetic core is made of steel, and each of the annular monolithic magnetic sections of the annular magnetic liner is made of magneto-anisotropic powder material or material based on rare earth magnetoplastics.