SU873346A1 - Linear ac current generator - Google Patents

Linear ac current generator Download PDF

Info

Publication number
SU873346A1
SU873346A1 SU792721002A SU2721002A SU873346A1 SU 873346 A1 SU873346 A1 SU 873346A1 SU 792721002 A SU792721002 A SU 792721002A SU 2721002 A SU2721002 A SU 2721002A SU 873346 A1 SU873346 A1 SU 873346A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
channels
armatures
phase
liquid metal
windings
Prior art date
Application number
SU792721002A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Аронов
Николай Михайлович Волков
Сергей Дмитриевич Духовлинов
Владимир Михайлович Иванов
Original Assignee
Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" filed Critical Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority to SU792721002A priority Critical patent/SU873346A1/en
Priority to PCT/SU1980/000027 priority patent/WO1980001744A1/en
Priority to GB8031272A priority patent/GB2059179B/en
Priority to CH786080A priority patent/CH654152A5/en
Priority to DE19803034332 priority patent/DE3034332C1/en
Priority to JP50126680A priority patent/JPS631021B2/ja
Priority to FR8003604A priority patent/FR2449997A1/en
Priority to SE8006971A priority patent/SE422132B/en
Application granted granted Critical
Publication of SU873346A1 publication Critical patent/SU873346A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/08Magnetohydrodynamic [MHD] generators
    • H02K44/085Magnetohydrodynamic [MHD] generators with conducting liquids
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

A linear alternating-current generator comprises a fixed magnet system (2). Channels (6) filled with a molten metal and interconnected hydraulically are provided in the gaps of the magnet system (2). The hydraulic interconnection of the channels (6) is a parallel one. Armatures (7) are mounted in the channels (6) and connected with pistons (10) of an engine (11) providing the possibility of reciprocating movements of the armatures (7). Energy collecting electrodes (5) are in contact with the armatures (7). The number of channels (6) of the armatures (7) mounted in them and of pistons (10) of the engine (11) which are connected with them is divisible by three. The armatures (7), relating to each phase, have a star or delta interconnection.

Description

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(54) LINEAR ALTERNATOR ALTERNATOR

1one

Изобретение относитс  к производству электрической энергии, а именно к устройствам дл  преобразовани  механической энергии первичного двигател  в электрическую, и предназначено дл  использовани  преимущественно в автономных энергетических установках на транспортных объектах и в системах аварийного обеспечени  электроэнергией .The invention relates to the production of electrical energy, namely, devices for converting mechanical energy of a primary engine into electrical energy, and is intended for use primarily in autonomous power plants at transport facilities and in emergency power supply systems.

Известны генераторы с вращающимс   корем дл  производства трехфазного электрического тока 1.Rotating-core generators are known for producing three-phase electric current 1.

Недостатком таких генераторов  вл етс  больша  удельна  масса (кг/кВт) и большое врем  выхода на режим нбмцнальнрй мощч ности, пор дка дес тков секунд.The disadvantage of such generators is a large specific mass (kg / kW) and a long time to reach the nominal power regime in the order of ten seconds.

Известен также линейный генератор-переменного тока, содержащий неподвижную магнитную систему с размещенными на ней обмотками возбуждени  и электроды примыкающие к каналам с жидким метал юм, в каждом из которых расположен  корь, выполненный в виде пластины из электропроводного материала 2.A linear alternating current generator is also known, which contains a stationary magnetic system with excitation windings placed on it and electrodes adjacent to channels with liquid metal, each of which contains measles made in the form of a plate of electrically conductive material 2.

Однако известный линейнь1Й генератор  вл етс  принципиально однофазным и соответственно не обеспечивает возможности получени  трехфазного тока.However, the known linear generator is fundamentally single phase and, accordingly, does not provide the possibility of obtaining a three phase current.

Цель изобретени  - получение трехфазного тока с помощью линейного генератора.The purpose of the invention is to obtain a three-phase current using a linear generator.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что J упом нутые каналы соединены гидравлически параллельно, и число их кратно трем, а магнитна  система снабжена сердечниками на которых размещены обмотки,  вл ющиес  вторичными обмотками выходного трансформатора , причем первичной обмоткой 10 трансформатора  вл етс  электрическа  цепь, образованна - кор ми и электродами, замкнутыми между собой жидким металлом.The goal is achieved by the fact that the J channels are hydraulically connected in parallel, and their number is a multiple of three, and the magnetic system is equipped with cores on which are placed the windings that are the secondary windings of the output transformer, and the primary winding 10 of the transformer is an electrical circuit mi and electrodes, closed between a liquid metal.

Кроме того, при числе каналов больше трех дл  обеспечени  устойчивости работы  кори, относ щиес  к каждой фазе, жестко 15 св заны между собой.In addition, when the number of channels is more than three, to ensure the stability of the operation of measles, each phase is strictly connected 15 to each other.

На фиг. 1 изображен линейный генератор переменного тока, поперечное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема гидравлического соединени  каналов.FIG. 1 shows a linear alternator, a cross section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 is a diagram of the hydraulic connection of the channels.

2020

Генератор содержит неподвижную магнитную систему, включающую в/ себ  магнитопровод 1 и катущки в буждени  2,The generator contains a stationary magnetic system, including a / 1 magnetic core 1 and coils in buzhdeni 2,

корпус 3 с выполненными жидким металлом каналами 4 и помещенные в них  кор  5. Участки каналов 4, в которых наход тс   кор  5, частично расположены в зазорах магнитопровода 1, причем так, что их оси, совпадающие с направлением движени   корей 5, параллельны друг другу. Генератор содержит также электроды 6, соедин ющие  кор  5 электрически в звезду и охватывающие сердечники 7 выходного повыщающего трансформатора со вторичными катущками 8, подключенными к нагрузке (не показана). Якор  5 представл ют собой набор пластин из материалов с высокой магнитной проницаемостью и высокой электрической проводимостью, разделенных в поперечном к движению направлении изол ционными прокладками, служащими дл  уменьщени  продольных токов. Якор  5 посредством щтоков 9, проход щих через уплотнени  10 в камере генератора, соединены с поршн ми двигател  (не показан), например, свободно-поршневого внутреннего сгорани .body 3 with channels 4 made of liquid metal and cores 5 placed in them. Channel 4 sections in which core 5 is located are partially located in the gaps of the magnetic circuit 1, so that their axes coinciding with the direction of movement of core 5 are parallel to each other . The generator also contains electrodes 6 that connect the core 5 electrically into a star and encompass the cores 7 of the output step-up transformer with secondary coils 8 connected to a load (not shown). The armature 5 is a set of plates of materials with high magnetic permeability and high electrical conductivity, separated in a direction transverse to the movement by insulating gaskets, which serve to reduce the longitudinal currents. The armature 5 is connected to the engine pistons (not shown) by means of plugs 9 passing through seals 10 in the generator chamber, for example, free-piston internal combustion.

Генератор работает следующим образом.The generator works as follows.

При движении, поршней двигател   кор  5 соверщают возвратно-поступательное движение в магнитном поле, создаваемом магнитной системой 1 и 2. В соответствии с законом электромагнитной индукции в  кор х 5 наводитс  переменна  ЭДС, котора  в электрической цепи, образованной  кор ми 5 и электродами 6, замкнутых между собой жидким металлом, вызывает переменный электрический ток. Данна  электрическа  цепь  вл етс  первичной обмоткой трансформатора отбора мощности, котора  через сердечник 7 электромагнитно св зана со вторичными обмотками 8. В св зи с этим в нагрузке, подключенной к обмотке 8, протекает ток при требуемом напр жении.When moving, the pistons of the engine box 5 perform a reciprocating movement in the magnetic field created by the magnetic system 1 and 2. In accordance with the law of electromagnetic induction, the emf is induced in the core 5, which in the electrical circuit formed by the core 5 and electrodes 6, closed between a liquid metal, causes an alternating electric current. This electrical circuit is the primary winding of the power take-off transformer, which through the core 7 is electromagnetically connected to the secondary windings 8. Therefore, a current flows at the required voltage in the load connected to the winding 8.

При такой конструкции оказываетс  возможным непосредственно охлаждать только неподвижные детали генератора. Эффективное охлаждение подвижных частей обеспечиваетс  за счет высокой теплопроводности жидкого металла, что позвол ет осуществл ть процесс генерации электрической энергии при высокой объемной плотности. Якор  5 имеют размеры поперечного сечени , близкие к размерам поперечного сечени  канала 4, что обеспечивает гидравлическую синхронизацию фаз и небольшую величину шунтирующих токов в слое жидкого металла между  корем 5 и стенкой канала 4.With this design it is possible to directly cool only fixed parts of the generator. Efficient cooling of moving parts is ensured due to the high thermal conductivity of the liquid metal, which allows the process of generating electrical energy at high bulk density. Anchor 5 have cross-sectional dimensions close to the cross-sectional dimensions of channel 4, which provides hydraulic phase synchronization and a small amount of shunt current in the liquid metal layer between the crust 5 and the wall of channel 4.

Оптимальные весогабаритные характеристики устройства обеспечиваютс  при его осевой симметрии, когда оси каждой фазы расположены относительно друг друга под углом 120°, так как именно при таком выполнении обеспечиваетс  равномерное распределение всех действующих в устройстве сил.Optimum weight and size characteristics of the device are provided with its axial symmetry, when the axes of each phase are located relative to each other at an angle of 120 °, since it is with this design that the forces acting in the device are evenly distributed.

При конструкции генератора, соединенного со свободно-поршневым двигателем, образуетс  автоколебательна  трехфазна  система, обеспечивающа  получение устойчивых механических колебаний со сдвигомWith the construction of a generator connected to a free-piston engine, a self-oscillating three-phase system is formed, ensuring stable mechanical oscillations with a shift

фаз на 120°, что соответственно обеспечивает получение трехфазного электрического тока. При числе  корей в одной фазе, большей одного, создаютс  услови  преобразовани  механической энергии в электрическую с большим КПД и лучшими весогабаритными показател ми вследствие более рационального электрического соединени   корей между собой при включении в схему повышающего выходного трансформатора, в котором  кор   вл ютс  частью первичнойphases at 120 °, which accordingly provides a three-phase electric current. When the number of koreas in one phase, more than one, conditions are created for the conversion of mechanical energy into electrical energy with greater efficiency and better weight and weight indicators due to a more rational electrical connection of the koreas to each other when the output transformer is included in the circuit, in which the core is part of the primary

обмотки.windings.

Предложенна  конструкци  линейного генератора обеспечивает возможность получени  трехфазного тока при высоком КПД и высоких весогабаритных показател х при частотах генерируемого тока пор дка 50 Гц.The proposed design of the linear generator provides the possibility of obtaining a three-phase current with high efficiency and high weight-dimensional indicators at frequencies of the generated current of about 50 Hz.

Способ получени  трехфазных механических колебаний, на основе которого создана конструкци  генератора, обеспечивает полную механическую уравновещенность его. Все основные узлы генератора могут эксплуатироватьс  в течение длительного времени, что позвол ет достигнуть больщой ресурс.The method of obtaining three-phase mechanical vibrations, on the basis of which the construction of the generator is created, ensures its full mechanical balance. All the main generator nodes can be operated for a long time, which allows to achieve greater resource.

Claims (2)

1.Линейный генератор переменного тока, содержащий неподвижную магнитную систему с размещенными на ней обмотками возбуждени  и электроды, примыкающие к каналам с жидким металлом, в каждой из которых расположен  корь, выполненный в виде пластины из электропроводного материала , отличающийс  тем, что, с целью получени  трехфазного тока, упом нутые каналы соединены гидравлически параллельно , и число их кратно трем, а магнитна  система снабжена сердечниками, на которых1. A linear alternator containing a stationary magnetic system with excitation windings placed on it and electrodes adjacent to channels with liquid metal, each of which contains measles, made in the form of a plate of electrically conductive material, characterized in three-phase current, said channels are connected hydraulically in parallel, and their number is a multiple of three, and the magnetic system is equipped with cores on which 0 размещены обмотки,  вл ющиес  вторичными обмотками выходного трансформатора, причем первичной обмоткой трансформатора  вл етс  электрическа  цепь, образованна   кор ми и электродами, замкнутыми между0, there are windings that are secondary windings of the output transformer, and the primary winding of the transformer is an electrical circuit formed by the crust and electrodes closed between собой жидким металлом. 5a liquid metal. five 2.Генератор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  устойчивой работы при числе каналов больщем трех,  кори, относ щиес  к каждой фазе, жестко св заны2. The generator according to claim 1, characterized in that, in order to ensure stable operation with the number of channels greater than three, measles related to each phase are rigidly connected 0 между собой.0 between each other. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Алексеев А. П. и др. Дизельные и карбюраторные электроагрегаты и станции. Справочник, 1973.Sources of information taken into account in the examination 1. A. Alekseev, et al. Diesel and carburetor electrical units and stations. Handbook, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2195847/24-07, кл. Н 02 К 35/00, 1975.2. USSR author's certificate in application number 2195847 / 24-07, cl. H 02 K 35/00, 1975. А-АAa Б-БBb 10 X10 X -t - -- kv44yxX/x /x xy/tlJ- - kv44yxX / x / x xy / tlJ Vfff y/////// ///Vfff y /////// /// фиг.FIG.
SU792721002A 1979-02-20 1979-02-20 Linear ac current generator SU873346A1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792721002A SU873346A1 (en) 1979-02-20 1979-02-20 Linear ac current generator
PCT/SU1980/000027 WO1980001744A1 (en) 1979-02-20 1980-02-13 Linear alternating-current generator
GB8031272A GB2059179B (en) 1979-02-20 1980-02-13 Linear alternating-current generator
CH786080A CH654152A5 (en) 1979-02-20 1980-02-13 LINEAR AC GENERATOR.
DE19803034332 DE3034332C1 (en) 1979-02-20 1980-02-13 Linear alternator
JP50126680A JPS631021B2 (en) 1979-02-20 1980-02-13
FR8003604A FR2449997A1 (en) 1979-02-20 1980-02-19 LINEAR ALTERNATOR
SE8006971A SE422132B (en) 1979-02-20 1980-10-06 LINES AC POWER GENERATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792721002A SU873346A1 (en) 1979-02-20 1979-02-20 Linear ac current generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU873346A1 true SU873346A1 (en) 1981-10-15

Family

ID=20808659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792721002A SU873346A1 (en) 1979-02-20 1979-02-20 Linear ac current generator

Country Status (8)

Country Link
JP (1) JPS631021B2 (en)
CH (1) CH654152A5 (en)
DE (1) DE3034332C1 (en)
FR (1) FR2449997A1 (en)
GB (1) GB2059179B (en)
SE (1) SE422132B (en)
SU (1) SU873346A1 (en)
WO (1) WO1980001744A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522269C2 (en) * 2012-09-03 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") Thermal and electric energy generation device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4785209A (en) * 1985-04-17 1988-11-15 Sainsbury Garrett Michael Reciprocating liquid metal magnetohydrodynamic generator
RU2031227C1 (en) * 1991-11-27 1995-03-20 Духовлинов Сергей Дмитриевич Power plant
DE102018000367A1 (en) 2018-01-18 2019-07-18 Alexander Lenfers Tennis wall

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1604019A (en) * 1968-12-06 1971-06-28
SU535678A1 (en) * 1974-06-18 1976-11-15 Высшее Военно-Морское Инженерное Ордена Ленина Училище Имени Ф.Э.Дзержинского Linear Electric AC Machine
SE426197B (en) * 1977-08-18 1982-12-13 N Proizv Ob Energia LINES AC POWER GENERATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522269C2 (en) * 2012-09-03 2014-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "ТюмГАСУ") Thermal and electric energy generation device

Also Published As

Publication number Publication date
GB2059179B (en) 1983-06-02
WO1980001744A1 (en) 1980-08-21
JPS631021B2 (en) 1988-01-11
DE3034332C1 (en) 1984-04-12
JPS56500238A (en) 1981-02-26
GB2059179A (en) 1981-04-15
CH654152A5 (en) 1986-01-31
FR2449997A1 (en) 1980-09-19
SE422132B (en) 1982-02-15
SE8006971L (en) 1980-10-06
FR2449997B1 (en) 1983-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rauch et al. Design principles of flux-switch alternators [includes discussion]
EP0676094B1 (en) Linear electrodynamic machine and method of using same
Baker et al. A cylindrical linear permanent magnet Vernier hybrid machine for wave energy
US8847720B2 (en) Electromagnetic induction device for generation of electrical power
GB1376488A (en) Dynamoelectric generator
Thompson Dynamo-electric Machinery: Continuous-current machines
Thompson Dynamo-electric machinery: a manual for students of electrotechnics
SU873346A1 (en) Linear ac current generator
Farah et al. Kool Mμ powder core used in a flux switching linear electrical machine for electricity generation from the oceanic wave
CN209250469U (en) A kind of alternating current-direct current permanent magnet linear motor
RU2671437C1 (en) Hybrid power plant
US4394591A (en) Linear a-c generator
Mole et al. Superconducting electrical machinery
Grachev et al. Processes simulation of compact stator winding AC machines
RU2626412C1 (en) Magnet-thermal generator for space ship
SU752652A1 (en) Alternating-current linear generator
Schutte et al. Constrained optimisation of a transverse flux PM linear generator
CN109962597A (en) A kind of modularization secondary is without the bilateral primary permanent magnet formula switched relutance linear motor in yoke portion
Rabinowitz Cryogenic power generation
Jalal Design and performance investigation of flux-concentrated tubular linear generator for an external combustion free piston engine
RU2760408C1 (en) Superconducting synchronous valve generator
Masmoudi An aid for introducing transverse flux PM machines to MS students: BLI law-based assessment of the torque production
RU206674U1 (en) Radial synchronous generator
SU1385202A1 (en) Linear a.c. generator
Gorad CONSTRUCTION OF TRANSFORMER CORE AND WINDING