RU75112U1 - Комбинированный генератор - Google Patents
Комбинированный генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU75112U1 RU75112U1 RU2008102440/22U RU2008102440U RU75112U1 RU 75112 U1 RU75112 U1 RU 75112U1 RU 2008102440/22 U RU2008102440/22 U RU 2008102440/22U RU 2008102440 U RU2008102440 U RU 2008102440U RU 75112 U1 RU75112 U1 RU 75112U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permanent magnets
- stator
- rotor
- disk
- disk permanent
- Prior art date
Links
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Комбинированный генератор, содержащий ротор в виде диска, выполненного из диамагнетика, с четным числом закрепленных по окружности дисковых постоянных магнитов с осевой намагниченностью и ориентированных полюсами в разные стороны относительно друг друга, и статор с закрепленным на нем с каждой стороны статора четным числом рычагов, равным числу дисковых постоянных магнитов на роторе, на свободных концах которых размещены дисковые постоянные магниты с осевой намагниченностью и ориентированные полюсами в одну сторону, и пьезоэлементы, отличающийся тем, что на статоре закреплены зигзагообразные обмотки, соединенные последовательно и согласно, огибающие дисковые постоянные магниты и закрепленные на статоре с помощью прижимов.
Description
Полезная модель относится к преобразователям энергии, работающим на основе электромеханических и пьезоэлектрических элементов, и может быть использована в качестве преобразователя энергии ветра, воды, пара, мускульной силы и др. в электрическое напряжение для различных потребителей.
Известно устройство, работающее на основе применения пьезокерамических материалов (патент РФ №2113757 класса 6 H02N 21/18, опубликованного 20.06.1998 г., бюллетень №6), прототип, содержащий, как и предлагаемое устройство, статор с закрепленными на нем пьезоэлементами и ротор, позволяющий деформировать эти пьезоэлементы, которые могут быть соединены, как последовательно, так и параллельно.
Недостатками прототипа является низкая надежность устройства, которая обусловлена тем, что пьезоэлементы, будучи хрупкими по физическим свойствам, подвержены переменным деформациям на изгиб, что приводит к усталости материала пьезоэлемента и его разрушению.
Увеличение мощности или напряжения на выходе такого преобразователя при ограниченных габаритах пьезодисков может быть получено только путем увеличения числа дисков, что в свою очередь приводит к необходимости увеличения усилия изгиба, а следовательно увеличения мощности механизма вращения ротора и снижению коэффициента преобразования по мощности.
Сущность полезной модели заключается в повышении надежности работы устройства за счет того, что для получения электрического напряжения на обкладках пьезоэлементов используется деформация сжатия, которые, в отличии от изгибных, не приводят к быстрой усталости и разрушению материала пьезоэлементов. Повышении коэффициента преобразования по мощности достигается за счет того, что по окружности диска ротора размещено
четное число дисковых постоянных магнитов с поочередной сменой ориентации полюсов, а все дисковые постоянные магниты, размещенные на свободных концах рычагов, число которых соответствует числу дисковых постоянных магнитов на диске ротора, ориентированы полюсами в одну сторону. В результате взаимодействия между дисковыми постоянными магнитами, размещенными на свободных концах рычагов и роторе, в одной секции магниты притягиваются, в другой отталкиваются, что приводит к компенсации противоположно направленных тангенциальных составляющих сил, действующих на ротор, к уменьшению сил сопротивления вращению ротора - повышению коэффициента преобразования по мощности. Повышение мощности преобразователя достигается за счет увеличения числа рычагов с пьезоэлементами, размещенными по обеим сторонам системы статор - ротор, и за счет того, что преобразователь имеет дополнительные зигзагообразные обмотки, расположенные с небольшим зазором по обеим сторонам диска ротора, с дисковыми постоянными магнитами по его окружности, магнитное поле которых при вращение ротора пересекает провода зигзагообразных обмоток, благодаря чему на участках зигзагообразных обмоток, расположенных под роторными дисковыми постоянными магнитами, наводится переменная ЭДС, которая суммируется по всем участкам и составляет дополнительную часть энергии, получаемой от преобразователя. В конечном итоге комбинированный генератор представляет собой два источника: один - источник напряжения с высоким внутренним сопротивлением; второй - источник тока с малым внутренним сопротивлением полезной модели поясняется графическими материалами, на которых изображено:
на фиг.1 изображен схематически комбинированный генератор переменного напряжения.
Генератор (фиг.1) имеет ротор 1 в виде диска из диамагнетика и закрепленных по окружности дисковых постоянных магнитов 2 с осевой намагниченностью, ориентированных полюсами в разные стороны друг относительно
друга, статор 3 с закрепленными на нем пьезоэлементами 4, соосно с которыми с другой стороны рычагов 5 размещены пьезоэлементы 6. Рычаги 5, один конец которых закреплен осях 7 с опорными стойками 8, зажаты посредством опорных элементов 9 и установочных винтов 10 (с опорными кронштейнами 11) между двумя пьезоэлементами с выводами для снятия напряжения, генерируемого вследствие прямого пьезоэффекта. Рычаги 5 размещены на каждой стороне статора 3 по окружности относительно ротора 1. На свободных концах рычагов 5 размещены дисковые постоянные магниты 12 с осевой намагниченностью, ориентированные полюсами в одну сторону. На верхней и нижней стороне статора 3 размещены зигзагообразные обмотки 13 и 14, огибающие дисковые постоянные магниты 12 и закрепленные на статоре 3 с помощью прижимов 15. Обмотки 13 и 14 соединены между собой последовательно и согласно.
Генератор работает следующим образом.
При вращении ротора 1, один из дисковых постоянных магнитов 2 ротора 1, в соответствии с ориентацией, будет втягиваться в пространство между дисковыми постоянными магнитами 12, другой (соседний) - выталкиваться. При этом одна пара рычагов будет расталкиваться, подвергая сжатию пьезоэлементы 6, другая - стягиваться, подвергая сжатию пьезоэлементы 4, затем все поочередно меняется. Таким образом все пьезоэлементы 4 и 6 будут подвергаться циклическому сжатию, что приведет к появлению на их торцах разности потенциалов U. Соединив выводы пьезоэлементов последовательно или параллельно, получим на выходе высокое напряжение, величина которого определяется числом пьезоэлементов 4 и 6, характеристиками дисковых постоянных магнитов 2 и 12, длиной плеч рычагов 5. Выбранная ориентация полюсов дисковых постоянных магнитов 2 и 12, при их четном числе по окружности ротора 1 и статора 3 позволяет получить компенсацию тангенциальных сил притяжения и выталкивания, что приводит к уменьшению мощности, затрачиваемой на вращение ротора 1, т.е. к повышению коэффициента преобразования по мощности. Симметричная конструкция позволяет снизить
колебания сил, действующих на диск ротора в осевом направлении, что снижает вибрацию ротора и тем самым повышает надежность генератора. Повышение мощности достигается за счет дополнения пьезоэлектрического преобразователя электромагнитным, который образован дисковыми постоянными магнитами 2, размещенными на роторе 1, и зигзагообразных обмоток 13 и 14, огибающих дисковые постоянные магниты 12 и закрепленных на статоре 3 с помощью прижимов 15. При вращении ротора 1 магнитное поле магнитов 2 пересекает участки зигзагообразных обмоток 13 и 14, расположенных перпендикулярно тангенциальной составляющей вектора скорости вращения, и наводит ЭДС на этих участках, в результате чего получаем дополнительную мощность генератора.
Claims (1)
- Комбинированный генератор, содержащий ротор в виде диска, выполненного из диамагнетика, с четным числом закрепленных по окружности дисковых постоянных магнитов с осевой намагниченностью и ориентированных полюсами в разные стороны относительно друг друга, и статор с закрепленным на нем с каждой стороны статора четным числом рычагов, равным числу дисковых постоянных магнитов на роторе, на свободных концах которых размещены дисковые постоянные магниты с осевой намагниченностью и ориентированные полюсами в одну сторону, и пьезоэлементы, отличающийся тем, что на статоре закреплены зигзагообразные обмотки, соединенные последовательно и согласно, огибающие дисковые постоянные магниты и закрепленные на статоре с помощью прижимов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102440/22U RU75112U1 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Комбинированный генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008102440/22U RU75112U1 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Комбинированный генератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU75112U1 true RU75112U1 (ru) | 2008-07-20 |
Family
ID=48235308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008102440/22U RU75112U1 (ru) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Комбинированный генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU75112U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177488U1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Однофазный синхронно-шаговый генератор переменного напряжения |
RU177489U1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Однофазный генератор переменного напряжения, выполненный на вентильном двигателе |
RU178636U1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-04-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Регулируемый источник постоянного тока |
WO2021242085A1 (ru) * | 2020-05-24 | 2021-12-02 | Изетали Шаймерденович ТИЛЕШЕВ | Магнитный двигатель |
-
2008
- 2008-01-22 RU RU2008102440/22U patent/RU75112U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU177488U1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Однофазный синхронно-шаговый генератор переменного напряжения |
RU177489U1 (ru) * | 2017-04-18 | 2018-02-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Однофазный генератор переменного напряжения, выполненный на вентильном двигателе |
RU178636U1 (ru) * | 2017-07-06 | 2018-04-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Регулируемый источник постоянного тока |
WO2021242085A1 (ru) * | 2020-05-24 | 2021-12-02 | Изетали Шаймерденович ТИЛЕШЕВ | Магнитный двигатель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Almoraya et al. | Development of a double-sided consequent pole linear vernier hybrid permanent-magnet machine for wave energy converters | |
Na et al. | Wind energy harvesting from a magnetically coupled piezoelectric bimorph cantilever array based on a dynamic magneto-piezo-elastic structure | |
KR100988667B1 (ko) | 발전 효율과 회전력 향상이 이루어진 발전장치 | |
EP2131478A1 (en) | Permanent-magnet generator and windmill generator using the same | |
RU75112U1 (ru) | Комбинированный генератор | |
CN105634205A (zh) | 一种微型压电-电磁复合发电装置 | |
CN102983778A (zh) | 基于超磁致伸缩材料的旋转电机 | |
US20110298326A1 (en) | Electromagnetic motor and equipment to generate work torque | |
TWI407010B (zh) | 位移式發電裝置 | |
TW201025792A (en) | High efficient power generating module | |
RU74252U1 (ru) | Пьезоэлектрический генератор переменного напряжения | |
Jiang et al. | Design of a novel linear permanent magnet vibration energy harvester | |
Oprea et al. | Design and testing of a four-sided permanent magnet linear generator prototype | |
Daghigh et al. | Improved design of coreless axial flux permanent magnet synchronous generator with low active material cost | |
Jiang et al. | Design and modelling of a novel linear electromagnetic vibration energy harvester | |
Hamim et al. | Modeling of a tubular permanent magnet linear generator for wave energy conversion using finite element method | |
Sriyuttakrai et al. | Practical test of contactless rotational piezoelectric generator for low speed application | |
WO2010094059A1 (en) | Techniques for the maximisation of current output from a bi-directionally driven linear induction generator by enhanced magnetic flux focus and coupling within the magnetic force path | |
Han et al. | MEMS energy harvester utilizing a multi-pole magnet and a high-aspect-ratio array coil for low frequency vibrations | |
RU124459U1 (ru) | Пьезоэлектрическое устройство для преобразования энергии | |
Park et al. | Analysis and experiments of the linear electrical generator in wave energy farm utilizing resonance power buoy system | |
RU130164U1 (ru) | Пьезокерамический генератор | |
Mesantono et al. | Comparison of linear flux permanent magnet generator topologies by using FEMM 2D | |
CN216599144U (zh) | 发电装置 | |
Yi et al. | Spherical wave power generator with origami-structured double-helix multifold electrets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |