RU80902U1

RU80902U1 - MAGNETO-ELECTRIC GENERATOR WITH PHOTOELECTRIC DRIVE (OPTIONS)

Info

Publication number: RU80902U1
Application number: RU2008139568/22U
Authority: RU
Inventors: Андрей Евгеньевич Наздратенко
Original assignee: Андрей Евгеньевич Наздратенко
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2009-02-27

Abstract

Полезная модель относится к энергетике, а именно к магнитоэлектрическим генераторам, в которых в качестве привода используется двигатель, работающий от солнечных батарей. Магнитоэлектрический генератор с фотоэлектрическим приводом выполнен в виде вентилятора, в центральной части корпуса (1) которого закреплены постоянные магниты (7), а ротор выполнен в виде вентиляторного колеса (6) с лопастями (11), на аэродинамических поверхностях которых с обоих сторон установлены батареи (12) фотоэлектрических преобразователей, подключенные через магнитоэлектрические переключатели (13) электрической цепи к катушкам индуктивности (14), расположенным по окружности в ступице (10) вентиляторного колеса (6). Генератор оборудован средством генерации электрической энергии в виде радиально сориентированных чередующимися полюсами постоянных магнитов (15), закрепленных на удаленных от центра кромках лопастей (11), и установленных на внешнем контуре корпуса (1) вентилятора катушек индуктивности (16) с сердечниками, торцами обращенных к полюсам постоянных магнитов (15) вентиляторного колеса (6). Предлагаемое конструктивное решение магнитоэлектрического генератора с фотоэлектрическим приводом позволит повысить его работоспособность, упростить и облегчить обслуживание в процессе эксплуатации, расширить область применения, обеспечить батареи (12) фотоэлектрических преобразователей максимальных количеством солнечного света для преобразования его в электрическую энергию, увеличить продолжительности работы генератора в светлое время суток. 2 н.п. ф-лы, 18 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to energy, namely, magnetoelectric generators, in which a solar-powered engine is used as a drive. A magnetoelectric generator with a photoelectric drive is made in the form of a fan, in the central part of the housing (1) of which permanent magnets are fixed (7), and the rotor is made in the form of a fan wheel (6) with blades (11), on the aerodynamic surfaces of which batteries are installed on both sides (12) photoelectric converters connected via magnetoelectric switches (13) of the electric circuit to inductors (14) located around the circumference in the hub (10) of the fan wheel (6). The generator is equipped with electric energy generation means in the form of permanent magnets (15) radially oriented by alternating poles, mounted on the edges of the blades (11) remote from the center, and mounted on the external circuit of the fan coil body (1) of the inductance coils (16) with cores facing to the poles of permanent magnets (15) of the fan wheel (6). The proposed constructive solution of a magnetoelectric generator with a photoelectric drive will increase its performance, simplify and facilitate maintenance during operation, expand the scope, provide batteries (12) of photoelectric converters with the maximum amount of sunlight to convert it into electrical energy, increase the duration of the generator in daylight days. 2 n.p. f-ly, 18 z.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к энергетике, а именно к магнитоэлектрическим генераторам, в которых в качестве привода используется двигатель, работающий от солнечных батарей.The utility model relates to energy, namely, magnetoelectric generators, in which a solar-powered engine is used as a drive.

Известен бесконтактный фотоэлектрический двигатель, содержащий корпус статора, выполненный в виде постоянного магнита, и установленный на осевом валу вращения ротор, выполненный в виде охватывающей статор полой призмы, на которой закреплены электрически соединенные между собой фотоэлементы, фотомагнитные датчики и катушки индуктивности [патент SU 1492830, опубл. 27.02.1996]. К корпусу статора прикреплен при помощи тяг оптический канал связи потока солнечного излучения с фотоэлементами, выполненный в виде усеченного конического отражателя с внутренним зеркальным покрытием, имеющего на части кольцевой зоны, прилегающей к большему основанию, поглощающее покрытие, а на части кольцевой зоны, расположенной со стороны северного полюса статора, отражающее покрытие. На малом основании отражателя выполнен раструб, внутри которого расположены вентиляторные лопасти, закрепленные на валу ротора. Сконцентрированное солнечное излучение направляется отражателем на фотоэлементы, размещенные на гранях призмы ротора, откуда вырабатываемый фотоэлементами электрический ток течет через одну из катушек ротора, в которой фотомагнитный датчик, включенный в цепь, оказывается освещенным солнечным излучением, отраженным от части кольцевой зоны отражения, и одновременно находится в поле действия северного полюса постоянного магнита статора. Электромагнитное поле катушек ротора взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита статора, в результате чего возникает вращающий момент, поворачивающий ротор. По мере вращения ротора, выходящий из освещенной части фотомагнитный датчик отключает цепь данной катушки, при этом в освещенную часть входит следующий по ходу вращения фотомагнитный датчик. Электрический ток, вырабатываемый фотоэлементами, начинает протекать по следующей катушке, и цикл повторяется. Ребра вращающейся призмы ротора и закрепленные на его валу в раструбе лопасти подают воздух в корпус отражателя для охлаждения нагретых концентрированным солнечным излучением фотоэлементов и фотомагнитных датчиков. Недостатками известного фотоэлектрического двигателя являются его низкая работоспособность из-за частого выхода из строя фотоэлементов и фотомагнитных датчиков, которые, не смотря на их охлаждение, продолжают оставаться в зоне высоких температур, ограниченная область применения из-за работы устройства только в режиме двигателя, сложная и громоздкая конструкция, затрудняющая использование Known non-contact photoelectric motor containing the stator housing, made in the form of a permanent magnet, and a rotor mounted on the axial shaft of rotation, made in the form of a hollow prism enclosing the stator, on which photocells, photomagnetic sensors and inductors are electrically interconnected [patent SU 1492830, publ. 02/27/1996]. An optical communication channel of the solar radiation flux with photocells is attached to the stator housing using rods, made in the form of a truncated conical reflector with an internal mirror coating, which has an absorbing coating on the part of the annular zone adjacent to the larger base, and on the part of the annular zone located on the side stator north pole reflective coating. A bell is made on the small base of the reflector, inside of which there are fan blades mounted on the rotor shaft. Concentrated solar radiation is directed by the reflector to the photocells located on the edges of the prism of the rotor, from where the electric current generated by the photocells flows through one of the rotor coils, in which the photomagnetic sensor included in the circuit is illuminated by solar radiation reflected from part of the annular reflection zone and is simultaneously located in the field of action of the north pole of the permanent magnet of the stator. The electromagnetic field of the rotor coils interacts with the magnetic field of the permanent magnet of the stator, resulting in a torque that rotates the rotor. As the rotor rotates, the photomagnetic sensor emerging from the illuminated part disconnects the circuit of this coil, while the illuminated part includes the next photomagnetic sensor in the direction of rotation. The electric current generated by the photocells begins to flow along the next coil, and the cycle repeats. The ribs of the rotor rotor prism and the blades fixed on its shaft in the socket supply air to the reflector housing to cool the solar cells heated by concentrated solar radiation and photomagnetic sensors. The disadvantages of the known photoelectric engine are its low efficiency due to the frequent failure of the photocells and photomagnetic sensors, which, despite their cooling, continue to remain in the high temperature zone, the limited scope due to the operation of the device only in the engine mode is difficult and bulky design making it difficult to use

двигателя и его обслуживание в процессе эксплуатации, а также зависимость величины вырабатываемого фотоэлементами электрического тока от их ориентации исключительно на направленный поток концентрированного солнечного излучения, что сокращает продолжительность работы двигателя в светлое время суток.the engine and its maintenance during operation, as well as the dependence of the amount of electric current generated by the photocells on their orientation solely on the directed stream of concentrated solar radiation, which reduces the duration of the engine in daylight hours.

Также, известно устройство для преобразования лучевой энергии света во вращательное движение, выполненное в виде вентилятора [патент JP 59129591, опубл. 25.07.1984]. Коробчатый корпус статора является корпусом осевого вентилятора, внутри которого вокруг центральной части попарно с зазором между полюсами и равномерно по окружности закреплены постоянные магниты. В центре корпуса вентилятора на оси вращения установлен ротор, выполненный в виде вентиляторного колеса с лопастями, расположенными в зазоре между полюсами магнитов. На аэродинамической поверхности лопастей, обращенной к солнечному свету, установлены радиально сориентированные батареи фотоэлектрических преобразователей, подключенные к катушкам индуктивности, расположенных вокруг центральной части вентиляторного колеса в зазоре между полюсами магнитов корпуса вентилятора. Каждая из батарей подключена к одной из катушек с возможностью изменения в ней направления электрического тока путем переключения цепи за счет перемещения направления потока солнечных лучей, проходящих через световые отверстия, расположенные со смещением на поверхности корпуса вентилятора, обращенной к солнечному свету, в результате чего солнечные лучи попеременно попадают на тот или иной участок батареи фотоэлектрических преобразователей, переключая электрическую цепь и меняя направление электрического тока в обмотке катушки. Вырабатываемый батареей электрический ток по проводнику попадает на обмотку катушки индуктивности, расположенной в центральной части вентиляторного колеса, создавая вокруг нее электромагнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем установленных в паре постоянных магнитов корпуса вентилятора, в результате чего возникает вращающий момент, поворачивающий вентиляторное колесо, лопасти которого подают воздух для охлаждения батарей фотоэлектрических преобразователей и окружающего пространства. Недостатками известного устройства являются его ограниченная область применения из-за работы только в режиме двигателя, малое количество солнечного света, проходящего через световые отверстия, не позволяющее увеличить величину вырабатываемого батареями электрического тока и скорость вращения вентиляторного колеса, а также зависимость величины вырабатываемого электрического тока от ориентации батарей исключительно на направленный поток солнечного света, что сокращает продолжительность работы устройства в светлое время суток.Also, it is known a device for converting the radiation energy of light into rotational motion, made in the form of a fan [patent JP 59129591, publ. 07/25/1984]. The box-shaped stator housing is an axial fan housing, inside of which permanent magnets are fixed in pairs around the central part with a gap between the poles and uniformly around the circumference. In the center of the fan casing, a rotor is installed on the axis of rotation, made in the form of a fan wheel with blades located in the gap between the poles of the magnets. On the aerodynamic surface of the blades facing sunlight, there are installed radially oriented batteries of photoelectric converters connected to inductors located around the central part of the fan wheel in the gap between the poles of the magnets of the fan casing. Each of the batteries is connected to one of the coils with the possibility of changing the direction of the electric current in it by switching the circuit by moving the direction of the flow of sunlight passing through the light holes located with an offset on the surface of the fan casing facing sunlight, resulting in sunlight alternately fall on a particular section of the battery of photoelectric converters, switching the electric circuit and changing the direction of the electric current in the coil winding. The electric current generated by the battery through the conductor enters the winding of the inductance coil located in the central part of the fan wheel, creating an electromagnetic field around it, which interacts with the magnetic field of the permanent magnets of the fan casing installed in the pair, as a result of which there is a torque turning the fan wheel, the blades which serves air to cool the batteries of the photovoltaic cells and the surrounding area. The disadvantages of the known device are its limited scope due to operation only in the engine mode, a small amount of sunlight passing through the light holes, which does not allow to increase the amount of electric current generated by the batteries and the rotation speed of the fan wheel, as well as the dependence of the amount of generated electric current on the orientation batteries exclusively on a directed stream of sunlight, which reduces the duration of the device during daylight hours.

Наиболее близким по технической сущности является, принятый в качестве прототипа, солнечный мотор, выполненный в виде магнитоэлектрического генератора с фотоэлектрическим приводом [патент US 3296469, опубл. 03.01.1967]. Мотор содержит плоский цилиндрический корпус статора, на верхнем куполе которого выполнены наклонные световые проемы, а на плоском нижнем основании по внешнему контуру на равном расстоянии от центра по окружности закреплены постоянные магниты с радиально сориентированными чередующимися полюсами. В центре статора установлен на оси с возможностью вращения ротор, поверхности которого образуют диск с выпуклой верхней стороной, на которой закреплены батареи фотоэлектрических преобразователей и маловитковые катушки индуктивности с сердечниками, торцами обращенными к полюсам постоянных магнитов статора. Батареи подключены к каждой катушке индуктивности с возможностью изменения в ней направления электрического тока путем переключения цепи за счет перемены угла падения потока солнечных лучей, проходящих через расположенные по окружности на верхнем куполе наклонные световые проемы, и попадающих попеременно под разным углом на тот или иной участок батареи фотоэлектрических преобразователей, переключая электрическую цепь и меняя направление электрического тока в обмотке катушки. Вырабатываемый батареей электрический ток по проводнику попадает на обмотку катушки индуктивности ротора, создавая вокруг нее электромагнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита статора, в результате чего возникает вращающий момент, поворачивающий диск ротора. В свою очередь ротор оборудован средством генерации электрической энергии в виде многовитковых катушек индуктивности с сердечниками, дополнительно установленных на поверхности диска ротора в промежутках между батареями фотоэлектрических преобразователей с маловитковыми катушками, и радиально ориентированных торцами сердечников на полюса постоянных магнитов статора, при этом многовитковые катушки электрически последовательно соединены между собой и замкнуты на кольцевые токосъемники с щетками. При вращении ротора постоянные магниты статора возбуждают во многовитковых катушках индукционные токи, в результате чего возникает электродвижущая сила, которая индуцирует в катушках электрический ток, снимаемый щетками кольцевых токосъемников. Недостатками известного магнитоэлектрического генератора являются его низкая работоспособность из-за несовершенной конструкции кольцевых токосъемников, щетки которых в процессе работы быстро изнашиваются, а отсутствие охлаждающей вентиляции корпуса приводит к перегреву и частому выходу из строя батарей фотоэлектрических преобразователей, что усложняет обслуживание генератора в процессе его эксплуатации, а также ограниченная область применения из-за малого количество The closest in technical essence is, adopted as a prototype, a solar motor made in the form of a magnetoelectric generator with a photoelectric drive [patent US 3296469, publ. 01/03/1967]. The motor contains a flat cylindrical stator housing, on the upper dome of which inclined light openings are made, and permanent magnets with radially oriented alternating poles are fixed on the flat lower base along the outer contour at an equal distance from the center around the circumference. In the center of the stator, a rotor is mounted on the axis with the possibility of rotation, the surfaces of which form a disk with a convex upper side, on which the batteries of photovoltaic converters and small-coil inductors with cores facing the poles of the stator permanent magnets are fixed. Batteries are connected to each inductor with the possibility of changing the direction of the electric current in it by switching the circuit due to a change in the angle of incidence of the stream of sunlight passing through the inclined light openings located around the circumference on the upper dome and falling alternately at different angles to one or another part of the battery photoelectric converters by switching the electric circuit and changing the direction of the electric current in the coil winding. The electric current generated by the battery through the conductor enters the winding of the rotor inductance coil, creating an electromagnetic field around it that interacts with the magnetic field of the stator permanent magnet, resulting in a torque that turns the rotor disk. In turn, the rotor is equipped with means for generating electric energy in the form of multi-turn inductor coils with cores, additionally mounted on the surface of the rotor disk in the spaces between the batteries of photoelectric converters with low-coil coils, and radially oriented by the ends of the cores to the poles of the stator permanent magnets, while the multi-turn coils are electrically in series interconnected and closed on a ring current collectors with brushes. When the rotor rotates, the stator permanent magnets induce induction currents in multi-turn coils, as a result of which an electromotive force arises, which induces an electric current in the coils, which is removed by the brushes of the ring current collectors. The disadvantages of the known magnetoelectric generator are its low efficiency due to the imperfect design of the ring current collectors, whose brushes quickly wear out during operation, and the absence of cooling ventilation of the case leads to overheating and frequent failure of the batteries of the photoelectric converters, which complicates the maintenance of the generator during its operation, as well as limited scope due to the small quantity

света, проходящего через световые отверстия, не позволяющее увеличить величину тока и скорость вращения, и зависимость величины вырабатываемого электрического тока от ориентации батарей исключительно на направленный поток солнечного света, что сокращает продолжительность работы генератора в светлое время суток.light passing through light holes, which does not allow increasing the current value and rotation speed, and the dependence of the generated electric current on the orientation of the batteries solely on the directed stream of sunlight, which reduces the duration of the generator in daylight hours.

Задачей данной полезной модели является повышение работоспособности магнитоэлектрического генератора, облегчение его обслуживания в процессе эксплуатации, расширение области применения, получение батареями фотоэлектрических преобразователей максимального количества света для преобразования в электрическую энергию, увеличение продолжительности работы генератора в светлое время суток.The objective of this utility model is to increase the operability of a magnetoelectric generator, facilitate its maintenance during operation, expand the scope, obtain batteries of photoelectric converters with the maximum amount of light for conversion into electrical energy, increase the duration of the generator during daylight hours.

Техническим результатом полезной модели является использование в магнитоэлектрическом генераторе бесконтактных устройств для снятия с катушек индуктивности электрического тока, применение охлаждающей вентиляции для устранения перегрева и выхода из строя батарей фотоэлектрических преобразователей, создание условий для беспрепятственного многостороннего доступа солнечного света к батареям, что позволит, в зависимости от интенсивности света, получать меньшую или большую величину электрического тока и соответствующую скорость вращения, а также устранение зависимости величины вырабатываемого тока от ориентации батарей фотоэлектрических преобразователей исключительно на направленный поток солнечного света и получение возможности восприятия батареями рассеянного светового потока.The technical result of the utility model is the use of contactless devices in a magnetoelectric generator for removing electric current from coils, the use of cooling ventilation to eliminate overheating and failure of batteries of photovoltaic converters, the creation of conditions for unhindered multilateral access of sunlight to batteries, which will allow, depending on light intensity, to obtain a smaller or larger magnitude of the electric current and the corresponding speed of rotation eniya, and elimination of the dependence of the generated current on the orientation of photovoltaic panels on a directed flow exclusively sunlight and receiving capabilities perception batteries scattered light pattern.

Указанный технический результат достигается предлагаемым магнитоэлектрическим генератором с фотоэлектрическим приводом, содержащим плоский корпус статора, оборудованный световыми проемами, в котором равноудаленно от центра по окружности закреплены постоянные магниты с радиально ориентированными чередующимися полюсами, и установленный на оси с возможностью вращения ротор, поверхности которого образуют диск, на котором закреплены батареи фотоэлектрических преобразователей и катушки индуктивности с сердечниками, торцами обращенные к полюсам постоянных магнитов статора, при этом батареи фотоэлектрических преобразователей подключены к катушкам индуктивности с возможностью изменения в них направления электрического тока путем переключения цепи, а статор и ротор оборудованы средством генерации электрической энергии. Новым является то, что постоянные магниты закреплены в центральной части корпуса статора, батареи фотоэлектрических преобразователей установлены на обоих сторонах дискового ротора и подключены через элементы переключения электрической цепи к катушкам индуктивности, расположенным по окружности в центральной части диска ротора, что позволяет устранить зависимость величины вырабатываемого электрического тока от ориентации батарей фотоэлектрических преобразователей The indicated technical result is achieved by the proposed magnetoelectric generator with a photoelectric drive, comprising a flat stator housing equipped with light openings, in which permanent magnets with radially oriented alternating poles are fixed equidistant from the center, and a rotor mounted on the axis with the possibility of rotation, the surfaces of which form a disk, on which the batteries of photoelectric converters and inductors are fixed with cores, ends facing e to the poles of the permanent magnets of the stator, wherein the battery of photovoltaic cells connected to inductance coils to vary the direction in which the electric current by the switching circuit, and a stator and a rotor equipped with means for generating electric power. What is new is that the permanent magnets are fixed in the central part of the stator housing, the batteries of the photoelectric converters are installed on both sides of the disk rotor and connected through the switching elements of the electric circuit to inductors located around the circle in the central part of the rotor disk, which eliminates the dependence of the magnitude of the generated electric current from the orientation of the photoelectric converter batteries

исключительно на направленный поток солнечного света и получить возможность восприятия батареями рассеянного светового потока с различных направлений, а средство генерации электрической энергии дополнительно содержит радиально сориентированные чередующимися полюсами постоянные магниты, закрепленные на кромке дискового ротора, и установленные на внешнем контуре корпуса статора катушки индуктивности с сердечниками, торцами обращенные к полюсам постоянных магнитов ротора, при этом катушки электрически последовательно соединены между собой и на их выводе на корпусе статора установлены клеммники, что позволяет избавиться от использования в магнитоэлектрическом генераторе недолговечных щеточных токосъемных устройств для снятия с катушек индуктивности электрического тока. Солнечный свет будет доступен батареям фотоэлектрических преобразователей с разных направлений, если световые проемы будут расположены с обоих сторон корпуса статора, что позволит, в зависимости от интенсивности света, получать различную величину электрического тока и скорость вращения ротора. Световые проемы могут быть выполнены в форме секторов и вместе составлять круг. Солнечный свет будет беспрепятственно проникать во внутрь корпуса статора, если диаметр круга, составленного из световых проемов в форме секторов, будет равен диаметру дискового ротора. Световые проемы могут быть выполнены с возможностью прохождения через них охлаждающего потока воздуха, что позволит устранить перегрев и выход из строя батарей фотоэлектрических преобразователей. Рассеивание магнитных потоков можно избежать, если корпус статора и диск ротора будут выполнены из диэлектрического материала. Диск ротора может быть установлен на оси вращения хотя бы на одном подшипнике, что позволит обеспечить ему свободное вращение. Переключение электрической цепи и изменение направления электрического тока будет обеспечено, если на каждой стороне дискового ротора будет установлено по меньшей мере по одной батарее фотоэлектрических преобразователей, которая будет содержать по меньшей мере два модуля, напрямую подключенных чередующимися полюсами через элементы переключения электрической цепи к катушке индуктивности. Каждый элемент переключения электрической цепи может быть выполнен электромеханическим, что позволит выполнять переключение модулей фотоэлектрических преобразователей с заданным циклом. Новым, также, является то, что в предлагаемом магнитоэлектрическом генераторе корпус статора выполнен в виде корпуса осевого вентилятора, в центральной части которого закреплены постоянные магниты, а ротор выполнен в виде вентиляторного колеса с лопастями, на аэродинамических поверхностях которых с обоих сторон установлены батареи фотоэлектрических преобразователей, подключенные через элементы переключения электрической цепи к катушкам индуктивности, расположенным по окружности exclusively to the directed stream of sunlight and to receive the possibility of the batteries perceiving the scattered light stream from different directions, and the means for generating electric energy additionally contains permanent magnets radially oriented by alternating poles mounted on the edge of the disk rotor and mounted on the outer contour of the stator housing of the inductor with cores, ends facing the poles of the permanent magnets of the rotor, while the coils are electrically connected in series with I am waiting for myself and on their output terminal blocks are installed on the stator housing, which eliminates the use of short-lived brush collectors in the magnetoelectric generator for removing electric current from the inductance coils. Sunlight will be available to the batteries of photoelectric converters from different directions, if the light openings are located on both sides of the stator housing, which will allow, depending on the light intensity, to obtain a different amount of electric current and rotor speed. Light openings can be made in the form of sectors and together form a circle. Sunlight will freely penetrate into the stator housing if the diameter of a circle composed of light openings in the form of sectors is equal to the diameter of the disk rotor. Light openings can be made with the possibility of passing through them a cooling stream of air, which will eliminate overheating and failure of the batteries of photoelectric converters. Magnetic flux scattering can be avoided if the stator housing and rotor disk are made of dielectric material. The rotor disk can be mounted on the axis of rotation of at least one bearing, which will allow it to rotate freely. Switching the electric circuit and changing the direction of the electric current will be ensured if at least one battery of photoelectric converters is installed on each side of the disk rotor, which will contain at least two modules directly connected by alternating poles through the switching elements of the electric circuit to the inductor. Each switching element of the electric circuit can be electromechanical, which will allow switching modules of photoelectric converters with a given cycle. Also new is the fact that in the proposed magnetoelectric generator the stator housing is made in the form of an axial fan housing, in the central part of which permanent magnets are fixed, and the rotor is made in the form of a fan wheel with blades, on the aerodynamic surfaces of which batteries of photoelectric converters are installed on both sides connected through switching elements of an electric circuit to inductors located in a circle

в ступице вентиляторного колеса, что позволит устранить зависимость величины вырабатываемого электрического тока от ориентации батарей фотоэлектрических преобразователей исключительно на направленный поток солнечного света и получить возможность восприятия батареями рассеянного светового потока, при этом средство генерации электрической энергии дополнительно содержит радиально сориентированные чередующимися полюсами постоянные магниты, закрепленные на удаленных от центра кромках лопастей вентиляторного колеса, и установленные на внешнем контуре корпуса вентилятора катушки индуктивности с сердечниками, торцами обращенные к полюсам постоянных магнитов, при этом катушки электрически последовательно соединены между собой и на их выводе на корпусе статора установлены клеммники, что позволяет избавиться от использования в магнитоэлектрическом генераторе недолговечных щеточных токосъемных устройств для снятия с катушек индуктивности электрического тока. Солнечный свет будет доступен батареям фотоэлектрических преобразователей с разных направлений, если световые проемы будут расположены с обоих сторон корпуса вентилятора, что позволит, в зависимости от интенсивности света, получать различную величину электрического тока и скорость вращения колеса. Световые проемы могут быть выполнены в форме секторов и вместе составлять круг. Солнечный свет будет беспрепятственно проникать во внутрь корпуса вентилятора, если диаметр круга, составленного из световых проемов в форме секторов, будет равен диаметру вентиляторного колеса. Вентиляторное колесо может содержать по меньшей мере две лопасти. Рассеивание магнитных потоков можно избежать, если корпус вентилятора и вентиляторное колесо будут выполнены из диэлектрического материала. Вентиляторное колесо может быть установлено на оси вращения хотя бы на одном подшипнике, что позволит обеспечить ему свободное вращение. Переключение электрической цепи и изменение направления электрического тока будет обеспечено, если на каждой стороне лопасти вентиляторного колеса будет установлено по меньшей мере по одной батарее фотоэлектрических преобразователей, которая будет содержать по меньшей мере два модуля, напрямую подключенных чередующимися полюсами через элементы переключения электрической цепи к катушке индуктивности. Каждый элемент переключения электрической цепи может быть выполнен электромеханическим, что позволит выполнять переключение модулей фотоэлектрических преобразователей с заданным циклом.in the hub of the fan wheel, which will eliminate the dependence of the amount of generated electric current on the orientation of the batteries of the photoelectric converters exclusively on the directional stream of sunlight and to allow the batteries to perceive the diffused light flux, while the means for generating electrical energy additionally contains permanent magnets radially oriented by alternating poles fixed to remote from the center edges of the blades of the fan wheel, and installed e on the external circuit of the fan casing of the inductance coil with cores facing the poles of the permanent magnets, while the coils are electrically connected in series and terminal blocks are installed on their stator housing, which eliminates the use of short-lived brush collectors for removal in the magnetoelectric generator from inductors of electric current. Sunlight will be available to the batteries of photoelectric converters from different directions, if the light openings are located on both sides of the fan casing, which will allow, depending on the light intensity, to obtain a different amount of electric current and wheel speed. Light openings can be made in the form of sectors and together form a circle. Sunlight will freely penetrate the inside of the fan case if the diameter of a circle composed of light openings in the form of sectors is equal to the diameter of the fan wheel. The fan wheel may contain at least two blades. Magnetic flux scattering can be avoided if the fan casing and fan wheel are made of dielectric material. The fan wheel can be mounted on the axis of rotation of at least one bearing, which will allow it to rotate freely. Switching the electric circuit and changing the direction of the electric current will be ensured if at least one photoelectric converter battery is installed on each side of the fan wheel blade, which will contain at least two modules directly connected by alternating poles through the elements of switching the electric circuit to the inductor . Each switching element of the electric circuit can be electromechanical, which will allow switching modules of photoelectric converters with a given cycle.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическими материалами.The proposed utility model is illustrated by graphic materials.

На фиг.1 показан фронтальный вид магнитоэлектрического генератора с фотоэлектрическим приводом, изготовленного в виде осевого вентилятора, на фиг.2 показан его осевой разрез.Figure 1 shows a front view of a magnetoelectric generator with a photoelectric drive, made in the form of an axial fan, figure 2 shows its axial section.

Предлагаемая полезная модель поясняется примером конкретного выполнения.The proposed utility model is illustrated by an example of a specific implementation.

Магнитоэлектрический генератор, изготовленный в виде вентилятора, содержит плоский корпус 1, выполненный из стеклопластика. На плоских поверхностях корпуса 1 выполнено по четыре сквозных световых проема 2, каждый из которых имеет форму сектора с центральным углом, равным 90°. Между световыми проемами 2 расположены жесткие перемычки 3, соединяющие центральную часть 4 корпуса 1 с его внешним контуром 5. Световые проемы 2 образуют круг, диаметр которого равен диаметру вентиляторного колеса 6. Внутри корпуса 1 в центральной части одной из его сторон равномерно по окружности адгезионно закреплены при помощи слоя эпоксидного клея восемь постоянных магнитов 7, выполненных из ферритного материала и имеющих форму цилиндров. Магниты 7 сориентированы в радиальном направлении и чередуются своими S и N полюсами. В центре корпуса 1 на неподвижной оси 8 установлено при помощи опорного подшипника 9 вентиляторное колесо 6, выполненное из стеклопластика. К ступице 10 вентиляторного колеса 6 прикреплено восемь лопастей 11, на аэродинамических поверхностях которых с обоих сторон адгезионно закреплено при помощи слоя эпоксидного клея по одной батарее 12 фотоэлектрических преобразователей. Обе батареи 12 включают в себя по два модуля фотоэлектрических преобразователей, где каждая пара модулей попарно соединена между собой одноименными знаками полярностями и поочередно подключена через электромеханический переключатель 13 электрической цепи к катушке индуктивности 14 с круглым сердечником, выполненным из электротехнической стали. Электромеханический переключатель 13 электрической цепи состоит из гибкой металлической перемычки, один конец которой электрически соединен с обмоткой катушки индуктивности 14, а другой конец может перемещаться под действием магнитного поля постоянных магнитов 7, попеременно замыкая или размыкая одну из входных линий батарей 12 фотоэлектрических преобразователей. Обмотки катушек индуктивности 14 выполнены из медного провода в эмалевой изоляции. Катушки индуктивности 14 адгезионно закреплены при помощи слоя эпоксидного клея по окружности в ступице 10 вентиляторного колеса 6 и торцами обращены к полюсам постоянных магнитов 7. На удаленных от центра кромках лопастей 11 вентиляторного колеса 6 адгезионно закреплены при помощи слоя эпоксидного клея восемь постоянных магнитов 15, выполненных из ферритного материала и имеющих форму цилиндров. Магниты 15 сориентированы в радиальном направлении и чередуются своими S и N полюсами. На внешнем контуре 5 корпуса 1 вентилятора адгезионно закреплены при помощи слоя эпоксидного клея катушки индуктивности 16 с круглыми сердечниками, выполненными из электротехнической стали. Катушки индуктивности 16 торцами обращены к полюсам постоянных магнитов The magnetoelectric generator, made in the form of a fan, contains a flat housing 1 made of fiberglass. Four flat light openings 2 are made on the flat surfaces of the housing 1, each of which has the shape of a sector with a central angle of 90 °. Between the light openings 2 there are rigid jumpers 3 connecting the central part 4 of the housing 1 with its outer contour 5. The light openings 2 form a circle whose diameter is equal to the diameter of the fan wheel 6. Inside the housing 1 in the central part of one of its sides are uniformly adhesively fixed around the circumference Using a layer of epoxy adhesive, eight permanent magnets 7 made of ferritic material and shaped like cylinders. The magnets 7 are oriented in the radial direction and alternate with their S and N poles. In the center of the housing 1, on a fixed axis 8, a fan wheel 6 made of fiberglass is mounted using a thrust bearing 9. Eight blades 11 are attached to the hub 10 of the fan wheel 6, on the aerodynamic surfaces of which on both sides are adhesively fixed using a layer of epoxy glue on one battery 12 of photoelectric converters. Both batteries 12 include two photovoltaic module modules, where each pair of modules is paired with the same polarity signs and alternately connected via an electromechanical switch 13 to an electric circuit to an inductance coil 14 with a round core made of electrical steel. The electromechanical switch 13 of the electric circuit consists of a flexible metal jumper, one end of which is electrically connected to the winding of the inductor 14, and the other end can move under the influence of the magnetic field of permanent magnets 7, alternately closing or opening one of the input lines of the batteries 12 of the photoelectric converters. The windings of the inductors 14 are made of copper wire in enamel insulation. The inductors 14 are adhesively fixed with a layer of epoxy glue around the circumference in the hub 10 of the fan wheel 6 and the ends face the poles of the permanent magnets 7. On the edges of the blades 11 of the fan wheel 6 remote from the center, eight permanent magnets 15 are made adhesively fixed with the help of the epoxy adhesive layer 15 made of ferritic material and shaped cylinders. The magnets 15 are oriented in the radial direction and alternate with their S and N poles. On the external circuit 5 of the fan housing 1 are adhesively fixed using an epoxy adhesive layer inductors 16 with round cores made of electrical steel. Inductors 16 ends facing the poles of permanent magnets

15 вентиляторного колеса 6. Обмотки катушек индуктивности 16 выполнены из медного провода в эмалевой изоляции и электрически последовательно соединены между собой. Для подключения выводов с катушек индуктивности 16 на внешнем контуре 5 корпуса 1 вентилятора установлены клеммники 17.15 of the fan wheel 6. The windings of the inductors 16 are made of copper wire in enamel insulation and are electrically connected in series. To connect the findings from the inductance coils 16 on the external circuit 5 of the housing 1 of the fan installed terminal blocks 17.

Магнитоэлектрический генератор, изготовленный в виде вентилятора, работает следующим образом.Magnetoelectric generator, made in the form of a fan, operates as follows.

Солнечный свет попадает на модули фотоэлектрических преобразователей батарей 12, где преобразуется в электрическую энергию. Первая пара модулей, при помощи электромеханического переключателя 13 электрической цепи, находится в подключенном состоянии, и с нее электрический ток поступает на обмотку катушки индуктивности 14, в то время, как вторая пара модулей при помощи электромеханического переключателя 13 находится в отключенном состоянии. Гибкая металлическая перемычка электромеханического переключателя 13 перемещается под действием магнитного поля постоянных магнитов 7 при приближении к ним катушек индуктивности 14, замыкая и/или размыкая подводящие проводники от той или иной пары модулей фотоэлектрических преобразователей. Электрический ток одного направления поступает на обмотку катушки индуктивности 14, в результате чего торцы сердечника приобретают строго определенные полюса - северный N и южный S. В момент расположения друг против друга, электромагнитные силы полюса сердечников катушек индуктивности 14, расположенных в ступице 10 вентиляторного колеса 6, взаимодействуют с магнитными силами одноименного полюса постоянных магнитов 7, расположенных в центральной части корпуса 1 вентилятора, в результате чего возникает сила отталкивания и вентиляторное колесо 6 приходит во вращательное движение. В момент расположения катушек индуктивности 14 между постоянными магнитами 7, при помощи электромеханического переключателя 13 электрической цепи отключается первая пара модулей фотоэлектрических преобразователей и включается вторая пара модулей. Электрический ток противоположного направления поступает на обмотку катушки индуктивности 14, в результате чего торцы сердечника меняют свои полюса - на южный S и северный N. Электромагнитные силы полюса сердечников катушек индуктивности 14, взаимодействуют с магнитными силами разноименного полюса постоянных магнитов 7, в результате чего возникает сила притягивания и вентиляторное колесо 6 продолжает вращаться. В момент расположения катушек индуктивности 14 и постоянных магнитов 7 друг против друга, при помощи электромеханического переключателя 13 электрической цепи отключается вторая пара модулей фотоэлектрических преобразователей и подключается первая пара, и цикл повторяется снова. При вращении вентиляторного колеса 6 постоянные магниты 15, расположенные на удаленных от центра Sunlight falls on the modules of the photoelectric converters of the batteries 12, where it is converted into electrical energy. The first pair of modules, with the help of an electromechanical switch 13 of the electric circuit, is in a connected state, and electric current is supplied from it to the winding of the inductor 14, while the second pair of modules with an electromechanical switch 13 is in the off state. A flexible metal jumper of the electromechanical switch 13 moves under the influence of the magnetic field of the permanent magnets 7 as the inductors 14 approach them, closing and / or disconnecting the supply conductors from one or another pair of photoelectric converter modules. An electric current of one direction enters the winding of the inductor 14, as a result of which the ends of the core acquire strictly defined poles - north N and south S. At the time of being opposite to each other, the electromagnetic forces of the pole of the cores of inductors 14 located in the hub 10 of the fan wheel 6, interact with the magnetic forces of the same pole of the permanent magnets 7 located in the central part of the fan housing 1, as a result of which there is a repulsive force and a fan ring from 6 comes into rotational motion. At the time of the location of the inductance coils 14 between the permanent magnets 7, using the electromechanical switch 13 of the electrical circuit, the first pair of modules of the photoelectric converters is turned off and the second pair of modules is turned on. An electric current of the opposite direction enters the winding of the inductor 14, as a result of which the ends of the core change their poles - to the south S and north N. The electromagnetic forces of the poles of the cores of the inductors 14 interact with the magnetic forces of the opposite pole of the permanent magnets 7, resulting in a force attractor and fan wheel 6 continues to rotate. At the time of the location of the inductance coils 14 and the permanent magnets 7 against each other, using the electromechanical switch 13 of the electric circuit, the second pair of photovoltaic converter modules is turned off and the first pair is connected, and the cycle repeats again. When the fan wheel 6 rotates, the permanent magnets 15 located at a distance from the center

кромках лопастей 11 вентиляторного колеса 6, возбуждают в катушках индуктивности 16, расположенных на внешнем контуре 5 корпуса 1 вентилятора, индукционные токи, в результате чего возникает электродвижущая сила, которая индуцирует в катушках 16 электрический ток, передающийся через электрические выводы с клеммниками 17 на коммутирующее устройство (не показано) и дальше потребителю.the edges of the blades 11 of the fan wheel 6, induce induction currents in the inductance coils 16 located on the external circuit 5 of the fan housing 1, as a result of which an electromotive force arises, which induces an electric current in the coils 16, transmitted through the electrical terminals with terminal blocks 17 to the switching device (not shown) and further to the consumer.

Claims

1. A magnetoelectric generator with a photoelectric drive, comprising a flat stator housing equipped with light openings, in which permanent magnets with radially oriented alternating poles are fixed equidistant from the center, and a rotor mounted on an axis with the possibility of rotation, the surfaces of which form a disk on which are mounted batteries of photoelectric converters and inductors with cores, ends facing the poles of the permanent magnets of the stator, while the batteries f of the electric converters are connected to the inductors with the possibility of changing the direction of the electric current in them by switching the circuit, and the stator and rotor are equipped with means for generating electric energy, characterized in that the permanent magnets are fixed in the central part of the stator housing, the batteries of the photoelectric converters are installed on both sides of the disk rotor and connected via switching elements of the electric circuit to the inductors located around the circumference of the central of the rotor disk, and the means of generating electric energy additionally contains permanent magnets radially oriented by alternating poles mounted on the edge of the disk rotor and mounted on the outer contour of the stator housing of the inductor with cores, the ends facing the poles of the rotor permanent magnets.

2. The generator according to claim 1, characterized in that the light openings are located on both sides of the stator housing.

3. The generator according to claim 2, characterized in that the light openings are made in the form of sectors that make up a circle.

4. The generator according to claim 3, characterized in that the diameter of the circle formed is equal to the diameter of the disk rotor.

5. The generator according to claim 1, characterized in that the light openings are configured to allow air flow through them.

6. The generator according to claim 1, characterized in that the stator housing and the rotor disk are made of dielectric material.

7. The generator according to claim 1, characterized in that the rotor disk is mounted on the axis of rotation of at least one bearing.

8. The generator according to claim 1, characterized in that at least one battery of photoelectric converters is installed on each side of the disk rotor.

9. The generator of claim 8, characterized in that the battery of the photoelectric converters contains at least two modules directly connected by alternating poles through the switching elements of the electric circuit to the inductor.

10. The generator according to claim 9, characterized in that each switching element of the electric circuit is electromechanical.

11. A magnetoelectric generator with a photoelectric drive, comprising a flat stator housing, equipped with light openings, in which permanent magnets with radially oriented alternating poles are fixed equidistant from the center, and a rotor mounted on an axis with the possibility of rotation, the surfaces of which form a disk on which are mounted batteries of photoelectric converters and inductors with cores, ends facing the poles of the permanent magnets of the stator, while the batteries f otoelectric converters are connected to inductors with the possibility of changing the direction of electric current in them by switching the circuit, and the stator and rotor are equipped with means for generating electric energy, characterized in that the stator housing is made in the form of an axial fan housing, in the central part of which permanent magnets are fixed, and the rotor is made in the form of a fan wheel with blades, on the aerodynamic surfaces of which photovoltaic batteries are installed on both sides Ateliers connected through switching elements of the electric circuit to inductors located circumferentially in the hub of the fan wheel, while the means for generating electric energy further comprises permanent magnets radially oriented by alternating poles, mounted on the edges of the blades remote from the center, and mounted on the external contour of the fan casing inductors with cores, ends facing the poles of the permanent magnets of the fan wheel.

12. The generator according to claim 11, characterized in that the light openings are located on both sides of the fan casing.

13. The generator according to item 12, wherein the light openings are made in the form of sectors that make up a circle.

14. The generator according to item 13, wherein the diameter of the circle is equal to the diameter of the fan wheel.

15. The generator according to claim 11, characterized in that the fan wheel contains at least two blades.

16. The generator according to claim 11, characterized in that the fan casing and the fan wheel are made of dielectric material.

17. The generator according to claim 11, characterized in that the fan wheel is mounted on the axis of rotation of at least one bearing.

18. The generator according to claim 11, characterized in that at least one battery of photoelectric converters is installed on each side of the fan wheel blade.

19. The generator according to claim 18, wherein the battery of the photoelectric converters includes at least two modules directly connected by alternating poles through the switching elements of the electric circuit to the inductor.

20. The generator according to claim 19, characterized in that each switching element of the electric circuit is electromechanical.