UA68262A - Con-rod less, brushless generator unit - Google Patents
Con-rod less, brushless generator unit Download PDFInfo
- Publication number
- UA68262A UA68262A UA2003119830A UA2003119830A UA68262A UA 68262 A UA68262 A UA 68262A UA 2003119830 A UA2003119830 A UA 2003119830A UA 2003119830 A UA2003119830 A UA 2003119830A UA 68262 A UA68262 A UA 68262A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- generator
- windings
- sections
- teeth
- engine
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Передбачуваний винахід відноситься до генераторних агрегатів з приводом від двигунів внутрішнього 2 згоряння і може знайти застосування як автономне джерело електричної енергії переважно підвищеної і високої частоти.The intended invention relates to generator units driven by internal combustion engines and can be used as an autonomous source of electrical energy, mainly of increased and high frequency.
Відомий пристрій - двигун С.С. Баландіна, що містить повзун, жорстко пов'язаний зі штоком і поршнем (Баландин С.С. Бесшатуннье двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1972. С.3-7, рис.1-2, 83-84), недоліком якого є складність конструкції. Відомий пристрій - електромеханічна система 70 аксіально-радіальної конфігурації що містить феромагнітні елементи з розташованими в пазах згаданих елементів кільцевими секціями збуджувальної і робочої електричних обмоток (Шайтор М.М., Афонін А.О., РясковA well-known device is the S.S. engine. Balandin, which contains a slider, rigidly connected to the rod and piston (Balandin S.S. Besshatunnye engines of internal combustion. M.: Mashinostroenie, 1972. P.3-7, fig.1-2, 83-84), a disadvantage which is the complexity of the design. The known device is an electromechanical system 70 of an axial-radial configuration containing ferromagnetic elements with ring sections of the exciting and working electric windings located in the grooves of the mentioned elements (Shaytor M.M., Afonin A.O., Ryaskov
Ю.І. Електромеханічна система аксіально-радіальної конфігурації / Патент Мо49630А, НО2К19/18, НО2К19/20,Yu.I. Electromechanical system of axial-radial configuration / Patent Mo49630А, НО2К19/18, НО2К19/20,
НО2К19/10 (Україна) // Опубл. 16.09.2002. -Бюл. Ме9), недоліком якої є підвищена маса міді обмоток збудження і розмагнічування генератора. 19 Найбільш близьким по технічному рішенню є генераторний агрегат, що містить двигун внутрішнього згоряння і електричний генератор (Алексеев А.П., Чекменев Е.Е. Передвижнье дизельнье озлектростанции. М.НО2К19/10 (Ukraine) // Publ. 16.09.2002. - Bull. Me9), the disadvantage of which is the increased copper mass of the excitation and demagnetization windings of the generator. 19 The closest in terms of technical solution is a generator unit containing an internal combustion engine and an electric generator (A.P. Alekseev, E.E. Chekmenev. Mobile diesel power stations. M.
Машиностроение, 1966. С.5-20), недоліком якого є підвищені масогабаритні показники і складність конструкції.Mashinostroenie, 1966. P.5-20), the disadvantage of which is the increased weight and size indicators and the complexity of the design.
В основу винаходу поставлена задача поліпшення масогабаритних показників і спрощення конструкції генераторного агрегату, яка реалізується таким шляхом, що одна вісь ексцентрикового вала двигуна встановлена в підшипник, розташований в отворі повзуна, жорстко пов'язаного з штоком і поршнем, а інша його вісь встановлена в підшипник, розташований в ексцентричному отворі маховика, що знаходиться у внутрішній обоймі корінного підшипника, встановленого в циліндричному картери при рівному ексцентриситеті осей ексцентрикового вала, що складає чверть ходу поршня, при цьому жорстко пов'язаний з маховиком ротор генератора виконаний у вигляді зубчатого колеса турбіни наддува, а статор генератора виконаний у вигляді циліндра з аксіальними прорізами під охолоджування і встановленими між прорізами феромагнітними « елементами з розташованими в пазах згаданих елементів кільцевими секціями збуджувальної і робочої електричних обмоток, закритих захисним кожухом, що з'єднує в дизельних двигунах нагнетаючу порожнину турбіни з впускними клапанами двигуна, причому зубці ротора, розташовані під одними секціями обмоток, зміщені на половину зубцьового розподілу відносно зубців, розташованих під іншими секціями обмоток, а сч циліндр статора виконаний з матеріалів, що не володіють властивостями магнітної і електричної провідності. Ге)The basis of the invention is the task of improving the mass-dimensional indicators and simplifying the design of the generator unit, which is implemented in such a way that one axis of the eccentric shaft of the engine is installed in a bearing located in the hole of the slider rigidly connected to the rod and piston, and its other axis is installed in the bearing , is located in the eccentric hole of the flywheel, which is located in the inner ring of the main bearing installed in the cylindrical crankcase with equal eccentricity of the axes of the eccentric shaft, which is a quarter of the stroke of the piston, while the generator rotor rigidly connected to the flywheel is made in the form of a supercharger turbine gear wheel, and the stator of the generator is made in the form of a cylinder with axial slots for cooling and ferromagnetic elements installed between the slots with ring sections of the exciting and working electric windings located in the grooves of the mentioned elements, closed by a protective casing that connects the supercharger in diesel engines the turbine cavity with the engine intake valves, and the rotor teeth located under some sections of the windings are offset by half of the tooth distribution relative to the teeth located under other sections of the windings, and the stator cylinder is made of materials that do not possess magnetic and electrical conductivity properties. Gee)
Поліпшення масогабаритних показників і спрощення конструкції агрегату забезпечується застосуванням: ексцентрикового вала, що забезпечує підвищення частоти обертання і зменшує хід поршня; наддува повітря для с дизельних двигунів, що підвищує їх потужність; загального ротора турбіни наддува і генератора, поліпшуючого о компонування агрегату; ефективним охолоджуванням обмоток, що підвищує потужність генератора. Зниження маси міді обмотки збудження генератора досягається зменшенням повітряного зазора, а попередження о розмагнічування генератора досягається секцінуванням обмоток при послідовному включенні секцій і зміщенні зубців ротора, розташованому під відповідними секціями, на половину зубцьового кроку.Improvement of weight and size indicators and simplification of the construction of the unit is provided by the use of: an eccentric shaft, which provides an increase in the frequency of rotation and reduces the stroke of the piston; air charging for diesel engines, which increases their power; the general rotor of the supercharging turbine and the generator, improving the layout of the unit; effective cooling of the windings, which increases the power of the generator. Reducing the copper mass of the excitation winding of the generator is achieved by reducing the air gap, and the warning about demagnetization of the generator is achieved by sectioning the windings when the sections are turned on sequentially and the rotor teeth, located under the corresponding sections, are shifted by half the tooth pitch.
Винахід пояснюється на фіг.1 та містить в собі поршень двигуна 1, розташований в циліндрі 2, жорстко « пов'язаний з штоком З і повзуном 4, що знаходиться в опорах ковзання 5. В отвір повзуна встановлені підшипник З ві вісь 7 ексцентрикового вала, а інша його вісь 8 встановлена в підшипник 9, що знаходиться в с ексцентричному отворі маховика 10, розташованого у внутрішній обоймі корінного підшипника 11. з» Ексцентриситети осей ексцентрикового вала однакові і складають чверть ходу поршня. Зовнішня обойма корінного підшипника встановлена в циліндричному картери двигуна 12.The invention is explained in Fig. 1 and includes the piston of the engine 1, located in the cylinder 2, rigidly connected to the rod Z and the slider 4, which is located in the sliding supports 5. In the hole of the slider, a bearing Z is installed in the axis 7 of the eccentric shaft, and its other axis 8 is installed in the bearing 9, located in the eccentric hole of the flywheel 10, located in the inner bracket of the main bearing 11. z» The eccentricities of the axes of the eccentric shaft are the same and make up a quarter of the stroke of the piston. The outer ring of the main bearing is installed in the cylindrical crankcase of the engine 12.
Ротор генератора 13, жорстко пов'язаний з маховиком, виконаний у вигляді колеса турбіни наддува з феромагнітними зубцями 14. Статор генератора виконаний у вигляді циліндра 15 з аксіальними прорізами під б охолоджування і встановленими між прорізами феромагнітними елементами 16. У пазах згаданих елементівThe generator rotor 13, rigidly connected to the flywheel, is made in the form of a supercharging turbine wheel with ferromagnetic teeth 14. The generator stator is made in the form of a cylinder 15 with axial slots for cooling and ferromagnetic elements 16 installed between the slots. In the grooves of the mentioned elements
Ге | розташовані двохсекційні збуджуюча 17 і робоча 18 кільцеві електричні обмотки з послідовним електричним з'єднанням секцій. Зубці ротора, розташовані під лівими секціями обмоток, зміщені на половину зубцьового о розподілу відносно зубців, розташованих під правими секціями обмоток. Обмотки закриті захисним кожухом 19, б 20 Що з'єднує для дизельних двигунів нагнетаючу порожнину турбіни наддува з впускними клапанами двигуна 20 (для карбюраторних двигунів з'єднувальна порожнина відсутня). При цьому аксіальний циліндр виконаний з із матеріалів, що не володіють властивостями магнітної і електричної провідності.Ge | there are two-section exciting 17 and working 18 ring electric windings with serial electrical connection of sections. The rotor teeth, located under the left sections of the windings, are shifted by half the tooth pitch relative to the teeth located under the right sections of the windings. The windings are covered by a protective cover 19, b 20, which connects the supercharging turbine injection cavity for diesel engines with the engine intake valves 20 (for carburetor engines, the connecting cavity is absent). At the same time, the axial cylinder is made of materials that do not have the properties of magnetic and electrical conductivity.
Пристрій працює таким чином. При такті робочого ходу (клапани закриті) тиск газів, що розширяються в камері згоряння, утвореній днищем поршня і циліндром 2, діє на поршень 1, шток З і повзун 4, який разом з 29 віссю 7 ексцентрикового вала рухається прямолінійно в опорах ковзання 5, фіг.1, 2. Від вказаної осі обертаюче в. зусилля передається на іншу вісь 8 ексцентрикового вала і на маховик 10. При цьому перша вісь ексцентрикового вала обертається в підшипнику б повзуна, а друга його вісь обертається в підшипнику 9 маховика, одночасно переміщаючись разом з маховиком навколо центральної осі корінного підшипника 11, фіг.2, 3. 60 При подачі постійного електричного струму в обмотку 17 збуджується магнітний потік Ф, який замикається через повітряний зазор по зубцях 14 і феромагнітних елементах 16. Маховик приводить у обертання ротор 13, при цьому згадані елементи періодично поєднуються з пазами ротора і зубцями 14, що приводить до зміни магнітного потоку Ф, що індукує в робочій обмотці 18 змінну електрорухому силу. Послідовність комутацій потоку в лівих і правих секціях обмоток забезпечується зміщенням зубців ротора, розташованих під відповідними бо секціями, на половину зубцьового розподілу, фіг.1, 4. При цьому пульсації струму в послідовно включених секціях обмотки збудження компенсуються розмагнічування генератора не відбувається.The device works like this. During the working stroke (valves are closed), the pressure of the gases expanding in the combustion chamber formed by the bottom of the piston and cylinder 2 acts on the piston 1, the rod C and the slider 4, which together with the axis 29 of the eccentric shaft 7 moves in a straight line in the sliding supports 5, Fig. 1, 2. From the indicated axis, rotating in. the force is transmitted to the other axis 8 of the eccentric shaft and to the flywheel 10. At the same time, the first axis of the eccentric shaft rotates in the bearing b slider, and its second axis rotates in the bearing 9 of the flywheel, simultaneously moving with the flywheel around the central axis of the main bearing 11, Fig. 2 , 3. 60 When a direct current is supplied to the winding 17, a magnetic flux F is excited, which closes through the air gap along the teeth 14 and ferromagnetic elements 16. The flywheel rotates the rotor 13, while the mentioned elements are periodically combined with the grooves of the rotor and the teeth 14, which leads to a change in the magnetic flux Ф, which induces a variable electromotive force in the working winding 18. The sequence of flux commutations in the left and right sections of the windings is ensured by the displacement of the rotor teeth, located under the corresponding sections, by half the tooth distribution, Fig. 1, 4. At the same time, the current pulsations in the sequentially connected sections of the excitation winding are compensated, and demagnetization of the generator does not occur.
Охолоджуюче повітря через отвори захисного кожуха 19 поступає на ротор 13, звідки через аксіальні прорізи циліндра статора нагнітається на охолоджування електричних обмоток і для дизельних двигунів поступає в камеру згоряння через впускні клапани 20, фіг.1, 5 (для карбюраторних двигунів повітря поступає в довкілля).Cooling air through the openings of the protective cover 19 enters the rotor 13, from where it is forced through the axial slots of the stator cylinder to cool the electrical windings and for diesel engines it enters the combustion chamber through the intake valves 20, Fig. 1, 5 (for carburetor engines, the air enters the environment) .
Техніко-економічна ефективність винаходу полягає у зменшенні габаритів і маси при спрощенні конструкції генераторного агрегату.The technical and economic efficiency of the invention consists in reducing the dimensions and mass while simplifying the design of the generator unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003119830A UA68262A (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Con-rod less, brushless generator unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2003119830A UA68262A (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Con-rod less, brushless generator unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA68262A true UA68262A (en) | 2004-07-15 |
Family
ID=34519337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2003119830A UA68262A (en) | 2003-11-03 | 2003-11-03 | Con-rod less, brushless generator unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA68262A (en) |
-
2003
- 2003-11-03 UA UA2003119830A patent/UA68262A/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6748907B2 (en) | Device including a combustion engine, a use of the device, and a vehicle | |
| US8695565B2 (en) | Co-axial rotary engine | |
| ATE308154T1 (en) | POWER GENERATOR UNIT COMPRISING DRIVE MOTOR AND GENERATOR | |
| JP6588532B2 (en) | Free piston engine | |
| EP1183461B1 (en) | Improvements to alternators and improvements to rotary internal combustion engines | |
| US8749079B1 (en) | Integrated wankel expander-alternator | |
| KR20120013871A (en) | Crank-web mounted linearly segmented starter generator system | |
| US8334604B1 (en) | Integrated external combustion cam engine-generator | |
| JP2008295192A (en) | Rotary electric machine | |
| RU2144990C1 (en) | Fuel-electric converter | |
| ATE431494T1 (en) | ROTARY PISTON ENGINE WITH INTERNAL COMBUSTION | |
| UA68262A (en) | Con-rod less, brushless generator unit | |
| WO1991015663A1 (en) | A double acting, rectangular faced, arc shaped, oscillating piston quadratic internal combustion engine or machine | |
| CN105569833A (en) | Double-cylinder electromagnetic rotary engine | |
| CN105490455A (en) | Compact type internal combustion electric motor | |
| RU2262601C2 (en) | Piston machine | |
| WO2018200367A1 (en) | Adaptive linear linked piston electric power generator | |
| RU2176025C1 (en) | Power-generating heat engine | |
| RU2620135C1 (en) | Electric power generator with the gas engine travelling barrel | |
| RU41087U1 (en) | ROTARY ENGINE | |
| CN107165720B (en) | Star-shaped two-stroke multi-cylinder engine | |
| CN112789410A (en) | Compressor for the intake section of an internal combustion engine of a motor vehicle, internal combustion engine for a motor vehicle and motor vehicle | |
| WO2013060309A3 (en) | Combined driving system of an electric energy generator with the utilization of the pressure potential of a high-energy medium generated in the form of a mixture of exhaust gases and compressed air with the aid of a motor with rocking pistons with an integrated compressor section | |
| US3550564A (en) | Rotary internal combustion engine | |
| WO2010106560A1 (en) | Starting and electricity generating system for a reciprocating engine |