Изготовление этого довольно мощного линейного электрогенератора не потребует сложной работы. Его конструкция безумно примитивна и гениальна одновременно. Основана она на возвратно-поступательных движениях. Чтобы сделать это устройство, которое может запитать вечный фонарик или выполнять функции зарядного устройства для телефонов, нужно не более получаса.

Автор этой модификации вечного фонарика Игорь Белецкий усовершенствовал его, увеличив КПД. Главный элемент в этой конструкции – мощный неодимовый магнит в виде цилиндра. Его можно также собрать его из нескольких шайб. Диаметр одной шайбы 30 мм. Приобрести их можно в китайском интернет-магазине. В старых игрушках можно найти цилиндрический корпус с диаметром, немногим меньшим, чем размер магнита.

С обеих концов нужно поставить заглушки с амортизаторами. Это могут быть пружинки, но лучше, чтобы были магниты. В результате большой магнит не теряет энергию в крайнем положении, а запасает ее для обратного хода. Это сильно увеличивает эффективность электрогенератора.

Далее нужно намотать по центру цилиндра катушку. Толщина и количество провода определяют выходное напряжение и ток генератора. Чем толще провод, тем меньше напряжение, но выше ток. И наоборот. К примеру для слабенького светодиодного фонаря будет достаточно 500 витков провода сечением 0,2 мм. Для зарядки телефона нужно использовать провод 0,5 мм. Витков – 300.

На выходах катушки нужно установить диодный мост для преобразования переменного тока в постоянный. А для простой лампочки этого не требуется.

Таким простым можно получить мощность в пределах нескольких ватт. Этого достаточно для подзарядки телефонов в походах. Можно использовать ионистор для создания запаса электричества. Он заряжается очень быстро и держит заряд долго. Он отличная альтернатива аккумуляторам.

Забудьте про батарейки, сделав этот отличный и мощный генератор.

А если вот так вот. Мы знаем что если к лопастям кулера приклеить маленькие Неодимовый магниты и один более мощнее поставить рядом то кулер завертелся. Если куллер, значит есть ток и можно заряжать батарею, используя не сложные схемы, о которых я не знаю. Ну если всё это аккуратно сложить в корпус фонарика, то будет прикольно. Ну очумелые ручки, если кто знает про что, давайте обмозгуем.

Обсуждение

Роман Соколов
Уважаемый Игорь, мне нужен Ваш совет. Задумал сделать на основе подобного линейного генератора демпфер для амортизационной вилки велосипеда. Немного поясню, вдруг вы не в курсе дела что это. У амортизационной вилки есть пружина которая поглощает энергию удара от неровностей дороги, но она же ее и практически полностью возвращает и бьет велосипедисту по рукам. Для того чтобы вилка по праву называлась амортизационной нужен кроме пружины демпфер, который свободно дает сжиматься пружинам, но сопротивляется с определенным усилием при ее разжатии. В теории. линейный генератор для этого прекрасно подходит, достаточно поставить диод и тогда в одну сторону шток с магнитами должен проходить свободно, а в другую сопротивляться вырабатывая ток. А вот тут и загвоздка, генератор должен быть достаточно мощным, подключаться скорее всего будет накоротко или с достаточно мощной нагрузкой. Как его рассчитать хотя бы приблизительно. Какое сечение провода, сколько витков, возможно обмотку лучше сделать сегментированой, и вообще стоит ли браться, возможно под эту задачу он будет слишком громоздким.

Александр Мельник

Игорь,у меня был такой фонарик,китайский.В самом деле вечный.На столько вечный что я его подарил. Ну что за фонарик в который не нужно покупать батарейки? Он у меня в машине,в багажнике лежал на всякий случай. Подарил хорошему знакомому. Больше такие мне не попадались.
Я не про то. Я хочу спросить. У меня есть интересная идея,хочу попробовать. С несколькими линейными генераторами. Идея компоновки. Но я больше механик.. Вот скажите, какую можно снять мощность с такого генератора? Неодимовый магнит вроде как мощная штука…

Если я объединю в общий привод… к примеру.. 6 таких генераторов. Как у Вас в ролике. Они будут на валу,образно говоря.То есть я буду подводить к ним энергию вращения,которая будет преображаться в возвратно-поступательную линейного генератора.И тут понятно,что чем выше частота колебаний,тем больше импульсов. Понимаете?
На вскидку можете что то сказать? Вы же с ними работаете,значит понимаете что к чему.
В Ютубе когда то был ролик про генератор с линейными генераторами,несколькими, и двумя дисками по торцам. В дисках магниты.Через один полюса меняются. Диски сидят на валу,приводном. Между дисками статор с укрепленными линейными генераторами. При вращении вала вращаются диски. Магниты дисков толкают-притягивают магниты генераторов. Получается согласованная работа генераторов – сбалансированная. Авторы установили на автомобиль этот генератор для тестирования. И говорили о приличных показателях. При размерах немногим больше автомобильного он был мощнее в несколько раз.
Реальны ли эти показатели?
У меня есть собственная идея конструкции,которая позволяет,используя этот принцип делать “упаковку” линейными генераторами очень плотно, то есть существенно уменьшить габариты. Т.е. получить отличный результат в плане размеры/мощность.
И еще. Как с вами списаться, а может потом и созвониться. Хочу обсудить некоторые вопросы по стирлингам. Я как то писал вам в коментах что у меня получился неожиданный эффект с линейным двигателем стирлинга (или правильнее лавуазье?). Катастрофически не хватает времени на эксперименты с этой темой. Но она мне очень интересна. Я немного пробовал. Вопросов больше чем ответов. Но идей еще больше. Вижу перспективу в стирлингах на ближайшие года. Я так это вижу по крайней мере. В планах плотно заняться. Но не хватает времени и опыта (со стирлингами). Неплохо было бы с вами наладить контакт, если вы не против.
В комментариях обсуждать технические вопросы не хочу по ряду причин.

Игорь белецкий
мысли это очень хорошо! А главное правильно ведь мыслите, все вами предложенное вполне может быть реализовано, много уже людей об этом упоминали, дело лишь в том что никто пока промышленно в этом не заинтересован.

Petro golovatyi
такой маленький генератор будет работать даже от вибрации двигателя на подушках. А для побольших надо найти места получше – и они есть при движении. Сами посмотрите как незакрепленные вещи в машине вибрируют и перемещаются.

Сергей химик
игорь, а что придумать из прямоугольных магнитов? Намагничивание аксиальное, как расположить катушки и использовать вращение через редуктор, чтобы избежать трясучки? Думаю тут будет хорошая прибавка в мощности.

Игорь белецкий
тогда только по кругу ставить катушки и вращать магниты закрепленные на диске, я уже показывал не раз такие генераторы, вполне работоспособно и кпд выше, но устройство конечно на порядок сложнее. У каждой схемы свои плюсы и минусы.

Iskatel
а если на металлическую трубку намотать катушку, и пластиковую внутрь. А потом магнит цилиндрический внутрь толкать, а выталкивать будет такой же у конца трубки. Можно ли таким образом сделать фонарик, который одной рукой заряжается, заменить китайский ширпотреб с шестернями. Просьба хоть подскажите. Очень надо)

павел героним
интересная вещь для похода. Однако немного но. Вес зарядки, играет немалую роль в рюкзаке. Телепать придется от часа до 3 в зависимости от тока – возможно вращательное или сжимательное (типа фонарика жучка) движение удобней. Я тоже интересовался методами восстановления энергии в походе для телефонов и навигатора, но пока остановился на литиевых акб- проще взятm с собой пачку заряженных. Но есть нереализованные мысли – элемент пельтье нагрев на костре – довольно сложно реализовать место склейки (biolite уже выпустили походную зарядку). Ну и все возможные варианты от тепла костра – это обычно есть всегда и в больших количествах, в походе. Парогенератор? Легкий и компактный.

Chakat netstalker
посмотрев ваше видео родилась бредовая идея, а если магнит превратить в поршень и им раскручивать колесо которое будет закреплно на моторе, по типу парового двигателя паровоза, которое будет вращятся за счет энергии получаемой с катушки, ей и питаем мотор. Такого вечного двигателя я не видел в ютубе.

Whitebeastify
это плохая идея, есть для этого электродвигатели которые напрямую преобразуют энергию во вращательное движение, а ты предлагаешь энергию преобразовывать сначала во возвратно – поступательное движение, а потом во вращательное, значит усложнить двигатель, добавить кучу деталей, увеличить вес и понизить кпд.

Игорь белецкий
+whitebeastify не всем удобно крутить это раз, и где же там вращательное движение интересно. Никакого усложнения нет – наоборот, это самый простой генератор, изучите внимательнее факты.

Whitebeastify
+игорь белецкий
игорь, ваша идея мне наоборот понравились, даже думаю сделать такой генератор, и неодимовый магнит примерно такого размера есть, но я написал не по вашему видео, а по предыдущему каменту, где некий chakat предлагал, как я понял, использовать ваш генератор в качестве двигателя, где магнит был бы поршнем и на катушку подавался бы переменный ток и затем преобразовывать возвратно поступательные движения поршня, через кривошип, во вращение вала.

Chakat netstalker
нет я не предлагал использовать как двигатель, а именно как генератор.
На колесе установлен мотор который получает возвратно поступательные движения поршня, через кривошип, но на поршне неодимовый магнит который при вращении ходит в зад в перед внутри катушки. Таким макаром получаем ток который который подключаем к мотору он то и вращает вал мотора.
Надеюсь выразился понятно. А вообще это бред как и все вечные двигатели

sandu / alexandru / sasha
где можно наити diainster или супер конденсатор?

Было бы интересно, таким способом заряжать смартфоны.

Игорь белецкий
это вполне возможно, из таких конденсаторов можно делать батарею и пользоваться ею как аккумулятором, просто они ещё дороги, поэтому широко ещё не распространены.

Virtualis
очень смахивает на “спицу” генератора шкондина. Добавь в цепь магнито-мотор, будет подобие. С той разницей что он годами оттачивал величины. А вообще шкондин изобрел (почти) вечный двигатель, а всему миру пофиг.

игорь белецкий
неее, боюсь столько не натрусить в реальном времени(разве что кинуть понемногу в аккум а потом оттуда резко взять), этож поди ват десять надо. Такую мощь, без особого напряга, можно только на генераторе вращения с магнитопроводами получить. Здесь 2-3 вата максимум, это что бы рука быстро не уставала. У этого кпд маленький процентов 20 не более, но зато он простой как палка. Так везде в природе, на чем то выигрываешь, на чем то проигрываешь.

Alex tango
+игорь белецкий привы посмотрел зарядку у ипада 5. 2 вольта на 2. 4 ампера, p=ui=5. 2*2. 4=12. 48 ватей, для зарябки в авто подходит 2 амперная, если будет 1 а – как повсеместно китайские – показывать заряд не будет!

Alex sambo
игорь, может быть немножко не по теме но подам вам информацию для размышлений и возможно идею для будущих экспериментов. Недавно увидел в сети новую немецкую разработку солнечной батареи, которая по идее должна отлично подходить для нашего региона, где бывает не так много солнца. Https: //www. Youtube. Com/watch? V=d3sn3hraezs и https: //www. Youtube. Com/watch? V=ipj92nollpq самым главным здесь является линза являющаяся собой большой пластиковый резервуар в виде шара заполненный водой, и за солнечным пятном которое фокусирует эта линза ездит система позиционирования с небольшой солнечной батареей, которая благодаря такой системе может вырабатывать примерно 3, 4 квт. Часов в день. Как по мне это неплохая идея но самым сложным будет здесь сделать резервуар такого размера. Да и зимой в связи с тем что используется вода не получиться использовать её использовать, так как вода замёрзнет и разорвёт резервуар, разве что использовать какую-нибудь другую жидкость или гель. Что вы думаете про такую солнечную батарею?

Игорь белецкий
идея конечно не нова, видел я этот ролик, но думаю нет смысла городить такой огород. Давно уже это делали при помощи обыкновенных концентраторов и эффект был даже лучше и проще конструкция. Тот факт что таким образом от панелей получаем больше энергии не открытие, там другая проблема сразу возникает, нужно хорошо эти фотоэлементы охлаждать, иначе толку не будет. Так что везде есть свои нюансы.

Virtualis
я вот все думал и думал по этой теме и пришел к выводу. Что в качестве комерческого проекта достаточно ручку приделать и будет такая себе погремушка для взрослых. А с маховиками развивая тему упремся в гибрид фонарика и эспандерав том или похожем виде). Для серьезных мощностей схема иная.

Барни калхун
кстати и ионисторы необязательны, достаточно и обычных больших электролитов из современных блоков питания, примерно более 100мкф. Но диоды подключать как делал игорь нельзя. Поищите в интернете схему блокинг генератора, или вора джоуля, а так же очень желательно стабилизатор напряжения на кренке, тогда конденсатор будет действительно заряжаться и подчеркиваю накапливать энергию. В схеме предложенной игорем обычный диодный мост со сглаживающим конденсатором, он просто не успевает зарядиться и сразу разряжается на нагрузку.

Идея для игоря – возьмите лучше всего стеклянную тарелку, и положите в неё подшипник, начните двигать тарелку поступательными движениями в такт кручения подшипника. На этом принципе тоже можно собрать генератор, причем скорость шарообразного магнита внутри тора будет там весьма впечатляющая.

Владимир счастье
хорошо. Но ведь ионисторы отличаются низкими напряжениями, и не любят повышенного. А этой штукой можно много натрясти. Или кратковременные импульсы не убьют ионистор?
Ставить стабилитрон – такой себе вариант, он съедает почти всё из-за сопротивления.

Игорь белецкий
схема классическая, четыре диода и параллельно кондер на выходе, в поиске задайте схема выпрямителя и выдаст массу этих схем на любой вкус, ничего мудреного там нет.

Игорь белецкий
приходила конечно, тем более что генератор давно лежит и ждет этого, скажу более хотел сделать это ещё этой осенью, но как всегда планы имеют место сдвигаться. Но сделаю обязательно, я даже определился в типом конструкции – это будет турбина не больших размеров, не более метра в диаметре, такой себе балконный вариант. Так что в планах имеется и будет обязательно.

Игорь белецкий
думаю до дыр его истереть будет не просто, ну а если что то и новый сделать не сложно, цена ему копейки. А выпрямители давно продаются на радиорынках готовые, на любое напряжение, так что самому делать уже и не надо, это я так сам развлекаюсь. В поиске найдете много вариантов, уверен.

Alex sambo
+игорь белецкий
давно уже думал именно о такой конструкции и именно с ионисторами), а вот про амортизаторы на магнитах не приходили мысли, я больше склонялся, чтобы использовать пружинки с обеих сторон магнита с мягким “ходом” (ну или резинки и трубку подлиннее, чтобы инерции было побольше). Не знаю правда насколько это будет эффективно, надо всё проверять на практике.
И к стати этот генератор должен хорошо подойти тем, кто часто ходит пешком, закрепить его где-то на рюкзаке за спиной и во время ходьбы будет вырабатываться электроэнергия, которая будет заряжать ионисторы, а потом уже от них можно заряжать всё что угодно.

Alex tango
резинко порвется отднозначно, пружины будут клацать в мозг, магниты оптимал, корпус любой из немагнитного материала, хоть керамический, хоть пвх труба – быстро не протрет, он вертикальный напруга на стены и трение не велики.

Vladimir lokot
+alex tango можно использовать и металл аллюминий, медь или сплав латунь, но будет побочный эффект – наведения токов фуко в корпусе этого аппарата. Насколько это критично в такой самоделке можно выяснить наверное только экспериментальным путем.

денис т
приветствую! Наверное все слышали о магнитной подвеске bose для авто, поэтому у меня появилась мысля сделать аналогичную в домашних условиях, ну или на крайний случай если не получится то сделать рекуперативную подвеску а-ля фонарик фарадея для второго аккумулятора или ионистров. Кто что посоветует?

Игорь белецкий
совершенно верно, а лучше просто крепить его на ноге липучкой или ремешком, пониже к стопе, или ещё как. В мире эту тему уже давно обсуждают для военных. Для туристов есть powerpeg.

V. Vereschaga
+игорь белецкий, или в машине прямо к колесу. Т. Е. Не к колесу, а к тому месту, где оно крепится – до амортизатора (не автомобилист, не могу термином сказать).
И еще вопрос, игорь. Сколько ваш фонарик горит от данного ионистора? Как долго он разряжается и как это посчитать не подскажете? Кроме того, если напряжение у нас написано в характеристиках конденсатора (5, 5 вольта), то сила тока будет не так однозначна (максимальную можно замерить коротким замыканием на амперметр, правда не уверен, что это будет безопасно для последнего, ионистора и здоровья). После того, как выяснится данный вопрос, нужно или подбирать и подключать светодиоды последовательно, или ограничивать ток резистором. Я прав или нет?
Спасибо!

Игорь белецкий
+v. Vereschaga маленький фонарик очень ярко горит примерно минуту, потом свечение уменьшается и продолжает гореть ещё несколько минут слабым светом, но это же я заряжал ионистор рукой в течение ну максимум полуминуты наверное, но это же не полная его емкость. Короче надо еще поэкспериментировать.

ribakin
осталось доработать систему автоматической тряски или еще чего – и можно вообще сажать на любой гаджет – телефон в первую очередь! В дороге лишь бы раскачивался от чего-либо и все. Потом собрать сборку из таких, подключить инвертор и. Фантазия, фантазия.

Игорь белецкий
тема очень интересная, думаю я к ней ещё не раз вернусь, жаль конечно что они пока ещё дорого стоят, много не накупишь. В интернете уже есть много роликов об ионисторах, правда на английском, будем работать.

Andrey kartashow
если я правильно уловил ход ваших мыслей, то скоро мы увидим батарею из самодельных термопар от которой засветим фонарик. Например медь-алюминий. За ионистор плюс однозначно. Кстати. Смею предложить поставить после выпрямителя dc-dc преобразователь.

игорь. Собери ионистровую баттарею хорошей мощности. Давно мечтаю, и наверное скоро сам соберу.
Главная проблема ионистров – падение напряжения. С помощью парралельныхпоследовательных подключений можно регулировать напряжение. Если суметь сделать легкую систему переключения на этой основе – цены им не будет.

Andrey kartashow
а что за проблема с падением напряжения? Есть сборки ионисторов с самобаллансировкой. Выпускаются фирмой epocs. Сам мечтаю собрать батарею. Только дороговаты они.

Vladimir lokot
> в 2008 году индийские исследователи разработали опытный образец ионистора на основе графеновых электродов, обладающий удельной энергоёмкостью до 32 вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30-40 вт·ч/кг) . (С) википедия
даже если закрыть глаза на цену, то все равно литий пока вне конкуренции:
удельная энергоёмкость: 110 … 230 вт*ч/кг; (с) википедия
ну сами посудите.
Я не умаляю возможностей ионисторов, они прекрасно работают как буфер, когда нужно быстро зарядится большим током или быстро разрядится отдав много энергии. Никакие аккумуляторы этого не могут. Но как основной накопитель на тех технологиях что есть сейчас они не айс совсем.

Виталий якубов
– как напряжение зависит от толщины провода? Даже полез в википедию, там написано только от числе витков. Другое дело, что тонкий провод может расплавиться от большой мощности.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в преобразовании энергии возвратно поступательного перемещения деталей и механизмов в энергию электрического тока. Линейный электрический генератор содержит цилиндрический корпус, размещенный внутри него каркас с кольцевыми индуктивными катушками, генерирующий магнитный сердечник с размещенными внутри тонкостенного цилиндра из диамагнетика дисковых постоянных магнитов с осевой намагниченностью и встречным расположением одноименных магнитных полисов и зазором между ними. Генерирующий магнитный сердечник размещенный внутри каркаса с кольцевыми индуктивными катушками, с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси генератора.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве преобразователей возвратно-поступательного движения деталей механизмов в электрическую энергию.

Известно устройство, содержащее корпус из магнитомягкого железа, каркас из немагнитного материала с расположенными на нем в ряд кольцевыми индуктивными катушками, генерирующий магнитный сердечник с кольцевыми постоянными магнитами (см. Патент РФ на полезную модель 83373, опубликованный 27.05.2009 Бюл. 15), прототип.

Недостатком прототипа является низкий КПД, связанный с потерями энергии магнитного потока кольцевых постоянных магнитов, замыкающегося через отверстие кольцевых магнитов.

Технический результат заключается в повышении КПД преобразования за счет использования дисковых постоянных магнитов, что при равенстве магнитных потоков постоянных магнитов в предлагаемой полезной модели и прототипе приведет к уменьшению габаритов и веса генератора.

Технический результат достигается тем, что линейный электрический генератор содержит цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, размещенный внутри него каркас из немагнитного материала, с расположенными на нем в ряд кольцевыми индуктивными катушками, разделенными щечками, генерирующий магнитный сердечник, как минимум, с двумя постоянными магнитами с осевой намагниченностью. Особенностью является то, что постоянные магниты, имеющие дисковую форму, размещены внутри тонкостенного цилиндра из диамагнетика с зазором относительно друг друга, и встречным расположение одноименных магнитных потоков, скреплены дисковыми концентраторами магнитного поля с осевыми наконечниками, спресованными или посаженными на клей по окружности стенок тонкостенного цилиндра и имеют возможность свободного возвратно-поступательного перемещения внутри каркаса с кольцевыми индуктивными катушками. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: высота дисковых постоянных магнитов составляет (0,3÷0,4) от их диаметра; зазор между дисковыми постоянными магнитами определяется толщиной немагнитных прокладок, и составляет (0,5÷1) от высоты дисковых постоянных магнитов; внутренний диаметр цилиндрического корпуса больше диаметра дисковых постоянных магнитов не более, чем на их высоту; длина каждой из кольцевых индуктивных катушек равна сумме высоты дисковых постоянных магнитов, и величины зазора между ними; длина хода генерирующего магнитного сердечника не более величины зазора между дисковыми постоянными магнитами; зазор между тонкостенным цилиндром с дисковыми постоянными магнитами и внутренней поверхностью каркаса с кольцевыми индуктивными катушками должен быть минимальным и обеспечивающим свободное возвратно-поступательное перемещение генерирующего магнитного сердечника.

Сущность полезной моделью поясняется графическими материалами на которых изображено: на фиг.1 - конструкция линейного электрического генератора с видом с торца сечения; на фиг.2 - схематически показаны визуализированные магнитные силовые линии, замыкающиеся через магнитопровода и кольцевые индуктивные катушки.

Линейный электрический генератор содержит цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа, размещенный внутри него каркас 2 из немагнитного материала с расположенными на нем в ряд кольцевыми индуктивными катушками 3, разделенными щечками 4, генерирующий магнитный сердечник, как минимум, с двумя постоянными магнитами 5 с осевой намагниченностью. Постоянные магниты 5, имеющие дисковую форму, размещены внутри тонкостенного цилиндра 6 из диамагнетика с зазором относительно друг друга и встречным расположением одноименных магнитных полюсов, скрепленных дисковыми концентраторами 7 магнитного поля с осевыми наконечниками 8, спрессованными или посаженными на клей по окружности стенок тонкостенного цилиндра 6 и имеют возможность свободного возвратно-поступательного перемещения внутри каркаса 2 с кольцевыми индуктивными катушками 3. Относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: высота h дисковых постоянных магнитов 5 составляет (0,3÷0,4) от их диаметров D м, h=(0,3÷0,4) D м; зазор между дисковыми постоянными магнитами 5 определяется толщиной немагнитных прокладок 9, и составляет (0,5÷1) от высоты h дисковых постоянных магнитов 5, =(0,5÷1)h; внутренний диаметр D k цилиндрического корпуса 1 больше диаметра D м дисковых постоянных магнитов 5 не более, чем на половину их высоту h, (D м +h)D k ; длина l k каждой их кольцевых индуктивных катушек 3 равна сумме высоты h дисковых постоянных магнитов 5, и величины зазора между ними l k =h+; длина l х хода генерирующего магнитного сердечника не более величины зазора между дисковыми постоянными магнитами 5, l x ; зазор между тонкостенным цилиндром 6 с дисковыми постоянными магнитами 5 и внутренней поверхностью каркаса 2 с кольцевыми индуктивными катушками 3 должен быть минимальным и обеспечивающим свободное возвратно-поступательное перемещение генерирующего магнитного сердечника.

Торцевые стенки 10 цилиндрического корпуса 1 выполнены из диамагнетика, а на их внутренних сторонах расположены демпферы 11. Число дисковых постоянных магнитов 5 определяет мощность генератора. На фиг.2 схематически показаны визуализированные силовые магнитные линии 12 дисковых постоянных магнитов 5, замыкающихся по магнитопроводу и пересекающих витки кольцевых индуктивных катушек 3. При возвратно-поступательном перемещении генерирующего магнитного сердечника в кольцевых индуктивных катушках 3 наводится ЭДС.

Кольцевые индуктивные катушки 3 могут быть электрически соединены параллельно-встречно или последовательно-встречно. При отсутствии отверстий в дисковых постоянных магнитах 5 в преобразовании используется энергия магнитного поля полностью, что приводит к увеличению КПД преобразования.

1. Линейный электрический генератор, содержащий цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, размещенный внутри него каркас из немагнитного материала с расположенными на нем в ряд кольцевыми индуктивными катушками, разделенными щечками, генерирующий магнитный сердечник как минимум с двумя постоянными магнитами с осевой намагниченностью, отличающийся тем, что постоянные магниты, имеющие дисковую форму, размещены внутри тонкостенного цилиндра из диамогнетика с зазором относительно друг друга и встречным расположением одноименных магнитных полюсов, скреплены дисковыми концентраторами магнитного поля с осевыми наконечниками, спресованными или посаженными на клей по окружности стенок тонкостенного цилиндра и имеют возможность свободного возвратно-поступательного перемещения внутри каркаса с кольцевыми индуктивными катушками.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что относительные размеры упомянутых составных элементов находятся в следующих пределах: высота дисковых постоянных магнитов составляет (0,3÷0,4) от их диаметра; зазор между дисковыми постоянными магнитами определяется толщиной немагнитных прокладок и составляет (0,5÷1) от высоты дисковых постоянных магнитов; внутренний диаметр цилиндрического корпуса больше диаметра дисковых постоянных магнитов не более чем на их высоту; длина каждой из кольцевых индуктивных катушек равна сумме высоты дисковых постоянных магнитов и величины зазора между ними; длина хода генерирующего магнитного сердечника не более величины зазора между дисковыми постоянными магнитами; зазор между тонкостенным цилиндром с дисковыми постоянными магнитами и внутренней поверхностью каркаса с кольцевыми индуктивными катушками должен быть минимальным и обеспечивающим свободное возвратно-поступательное перемещение генерирующего магнитного сердечника.

Похожие патенты:

Полезная модель электрического генератора переменного тока относится к электротехнике, а именно к системам двигатель-генератор, и может быть использована при проектировании и производстве источников переменного электрического тока, в том числе на транспорте.

Изобретение относится к электротехнике, линейным генераторам, обеспечивающим выработку электрической энергии. Технический результат состоит в повышении стабильности и эффективности выработки электроэнергии при упрощении конструкции и уменьшении объема и веса. Линейный генератор имеет конструкцию гидродинамического цилиндра для возвратно-поступательного движения поршня (6) в цилиндре (1) в осевом направлении посредством поочередного приложения давления текучей среды к поршню (6) в левой гидродинамической камере (4) в контакте с левой концевой стенкой (2) цилиндра (1), и давления текучей среды в правой гидродинамической камере (5) в контакте с правой концевой стенкой цилиндра (1). Постоянный магнит (9) сформирован между левой нажимной поверхностью (7) в контакте с левой гидродинамической камерой (4) поршня (6), и правой нажимной поверхностью (8) в контакте с правой гидродинамической камерой (5) поршня (6). Электроиндукционная катушка (11) установлена над левой и правой гидродинамическими камерами (4, 5), сформирована на цилиндрической стенке между левой и правой концевыми стенками (2,3) цилиндра (1) так, что выработка электроэнергии в электроиндукционной катушке обеспечивается посредством возвратно-поступательного движения в аксиальном направлении поршня (6), имеющего постоянный магнит. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Рисунки к патенту РФ 2453970

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к линейному генератору, который обеспечивает выработку электроэнергии между поршнем и цилиндром, составляющими гидродинамический цилиндр.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Патентный Документ 1 раскрывает систему выработки электроэнергии, в которой свободно-поршневой двигатель (гидродинамический цилиндр) и линейный генератор объединены друг с другом для выработки электроэнергии.

Аналогично цилиндровой конструкции автомобильного двигателя свободно-поршневой двигатель (гидродинамический цилиндр), составляющий систему выработки электроэнергии, представляет собой цилиндр неразделенной камеры сгорания, содержащий камеру сгорания (гидродинамическая камера), предоставленную только на одном конце цилиндра. Процесс всасывания, процесс сжатия и процесс выхлопа свободно-поршневого двигателя осуществляются посредством перемещения поршня только в одном направлении вследствие давления текущей среды, создаваемой горением и взрывом топлива в неразделенной камере сгорания, а перемещение поршня в другом направлении - действием линейного генератора в качестве электродвигателя. Отвод электроэнергии в линейном генераторе происходит при сгорании и взрыве в свободно-поршневом двигателе.

ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПОСРЕДСТВОМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Линейная система выработки электроэнергии в соответствии с Патентным Документом 1 имеет конструкцию, в которой горение и взрыв в свободно-поршневом двигателе (гидродинамический цилиндр), содержащем цилиндр в неразделенной камере сгорания, и функции линейного генератора и электродвигателя объединяются, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня свободно-поршневого двигателя в осевом направлении, и катушка линейного генератора служит компонентой электродвигателя и генератора. В случае линейной системы выработки электроэнергии и при наличии контроллера для управления линейной системой выработки электроэнергии возникает проблема в том, что конструкция усложняется и стоимость оказывается высокой.

Кроме того, поскольку поршень перемещается в одном направлении вследствие горения и взрыва, а в другом направлении перемещается электродвигателем, то возникает проблема в том, что выработка электроэнергии будет недостаточной.

Кроме того, поскольку свободно-поршневой двигатель и линейный генератор соединяются последовательно, объем и длина увеличиваются и, таким образом, оказывается необходимым слишком большое рабочее пространство.

СРЕДСТВО РАЗРЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Для разрешения вышеупомянутых проблем настоящее изобретение предоставляет линейный генератор, который обеспечивает выработку электроэнергии между поршнем и цилиндром, составляющими гидродинамический цилиндр.

В целом линейный генератор в соответствии с настоящим изобретением имеет конструкцию гидродинамического цилиндра, в котором давление текучей среды в левой гидродинамической камере в контакте с левой концевой стенкой цилиндра и давление текучей среды в правой гидродинамической камере в контакте с правой концевой стенкой цилиндра поочередно прикладываются к поршню в цилиндре, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня в осевом направлении. Линейный генератор содержит пояс постоянного магнита и пояс электроиндукционной катушки. Пояс постоянного магнита предоставлен между левой нажимной поверхностью в контакте с левой гидродинамической камерой поршня и правой нажимной поверхностью в контакте с правой гидродинамической камерой. Пояс электроиндукционной катушки, предоставленный над левой и правой гидродинамическими камерами, сформирован на цилиндрической стенке между левой и правой концевыми стенками цилиндра. Поршень, имеющий пояс постоянного магнита, совершает возвратно-поступательное движение в осевом направлении, посредством чего происходит выработка электроэнергии в поясе электроиндукционной катушки.

Левая и правая гидродинамические камеры составляют камеры сгорания, и поршень перемещается в осевом направлении под давлением текучей среды, произведенным горением и взрывом топлива в камере сгорания.

Альтернативно, текучая среда высокого давления подается поочередно в левую и правую гидродинамические камеры извне, и поршень перемещается в осевом направлении под давлением текучей среды высокого давления.

Поршень может быть составлен из цилиндрического постоянного магнита, и обе концевые открытые поверхности трубчатого отверстия цилиндрического поршня могут быть закрыты нажимными концевыми пластинами так, чтобы давление текучей среды могло быть принято нажимной концевой пластиной.

Цилиндрический поршень составлен из отдельного трубчатого тела, содержащего постоянный магнит, или составлен укладыванием множества колец или коротких трубчатых тел, каждое из которых содержит постоянный магнит.

ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение в качестве основной конструкции использует конструкцию гидродинамического цилиндра, в которой давления текучих сред в левой и правой гидродинамических камерах в обоих концах цилиндра прикладываются поочередно, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня и, в то же самое время, настоящее изобретение может реализовать выработку электроэнергии между поршнем и цилиндром, составляющими гидродинамический цилиндр, упрощение конструкции генератора, и снижение объема и веса, благодаря чему может быть надежно получена эффективная выработка электроэнергии.

Кроме того, поршень имеет цилиндрическую форму, и давление текучей среды принимается нажимной концевой пластиной, чтобы переместить поршень, благодаря чему может быть уменьшен вес поршня, и могут быть реализованы плавное возвратно-поступательное движение и эффективная выработка электроэнергии.

Кроме того, постоянный магнит поршня может быть эффективно защищен от динамического воздействия и высокой температуры посредством нажимной концевой пластины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает вид сечения, показывающий пример, в котором поршень (трубчатое тело постоянного магнита) линейного генератора в соответствии с настоящим изобретением состоит из отдельного трубчатого тела, содержащего постоянный магнит;

Фиг.2 - вид в сечении, показывающий пример, в котором поршень (трубчатое тело постоянного магнита) линейного генератора состоит из набора коротких трубчатых тел, содержащих постоянный магнит;

Фиг.3 - вид в сечении, показывающий пример, в котором поршень (трубчатое тело постоянного магнита) линейного генератора состоит из набора колец, содержащих постоянный магнит;

Фиг.4 - вид в сечении, показывающий пример, в котором поршень (трубчатое тело постоянного магнита) линейного генератора состоит из коротких колончатых тел, содержащих постоянный магнит;

Фиг.5 - вид в сечении, показывающий пример, в котором неподвижное трубчатое тело постоянного магнита и неподвижный цилиндрический хомут предоставлены в линейном генераторе вышеупомянутых примеров;

Фиг.6A - вид в сечении, показывающий первую операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря горению и взрыву топлива;

Фиг.6B - вид в сечении, показывающий вторую операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря горению и взрыву топлива;

Фиг.6С - вид в сечении, показывающий третью операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря горению и взрыву топлива;

Фиг.6D - вид в сечении, показывающий четвертую операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря горению и взрыву топлива;

Фиг.7A - вид в сечении, показывающий первую операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря текучей среде высокого давления, подаваемой извне; и

Фиг.7В - вид в сечении, показывающий вторую операцию линейного генератора, которая позволяет поршню начать двигаться благодаря текучей среде высокого давления, подаваемой извне.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже в связи с Фиг.1-7 подробно рассматриваются предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения.

Линейный генератор в соответствии с настоящим изобретением имеет конструкцию гидродинамического цилиндра. В этой конструкции давление текучей среды в левой гидродинамической камере 4 в контакте с левой концевой стенкой 2 цилиндра 1 и давление текучей среды в правой гидродинамической камере 5 в контакте с правой концевой стенкой 3 цилиндра 1 поочередно прикладываются к поршню (свободный поршень) 6 в цилиндре 1, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня 6 в осевом направлении.

Цилиндр 1 состоит из полного цилиндрического и закрытого с обоих концов трубчатого тела, где левый и правый концы трубчатого тела закрыты концевыми стенками 2 и 3, соответственно. Цилиндр 1 содержит в себе поршень (свободный поршень) 6, перемещаемый в осевом направлении. Левая гидродинамическая камера 4 задана левой концевой цилиндрической стенкой цилиндра 1, поршнем 6 и левой концевой стенкой 2. Правая гидродинамическая камера 5 задана правой концевой цилиндрической стенкой цилиндра 1, поршнем 6 и правой концевой стенкой 3.

Линейный генератор в соответствии с настоящим изобретением использует конструкцию гидродинамического цилиндра и, вместе с тем, пояс 9 постоянного магнита предоставляется между левой нажимной поверхностью 7 поршня 6 в контакте с левой гидродинамической камерой 4, и правой нажимной поверхностью 8 в контакте с правой гидродинамической камерой 5, и пояс 11 электроиндукционной катушки, предоставленный над левой и правой гидродинамическими камерами 4 и 5, сформирован на цилиндрической стенке между левой и правой концевыми стенками 2 и 3 цилиндра 1. Поршень 6, имеющий пояс 9 постоянного магнита, совершает возвратно-поступательное движение в осевом направлении, благодаря чему индуцируется выработка электроэнергии в поясе 11 электроиндукционной катушки.

Левая и правая гидродинамические камеры 4 и 5 составляют камеру сгорания, и поршень 6 перемещается в осевом направлении давлением текучей среды, произведенным горением и взрывом топлива в камере сгорания.

Альтернативно, текучие среды 20 и 20" высокого давления поочередно подаются в левую и правую гидродинамические камеры 4 и 5 извне, и поршень 6 перемещается в осевом направлении посредством давления текучих сред 20 и 20" высокого давления.

Как показано на Фиг.1, 2 и 3, поршень 6 состоит из трубчатого тела 6" постоянного магнита. Обе концевые открытые поверхности трубчатого отверстия 13 трубчатого тела 6" постоянного магнита закрыты нажимными концевыми пластинами 14, и давление текучей среды принимается нажимными концевыми пластинами 14.

Как частный пример, в поршневой конструкции на Фиг.1 цилиндрический поршень 6 состоит из трубчатого тела 6" постоянного магнита, содержащего отдельное трубчатое тело 6a, трубчатое тело 6" постоянного магнита внешним образом вставлено в цилиндрический хомут 10, и обе концевые открытые поверхности закрыты нажимными концевыми пластинами 14.

В поршневой конструкции на Фиг.2 цилиндрический поршень 6 состоит из трубчатого тела 6" постоянного магнита, имеющего конструкцию, в которой множество коротких трубчатых тел 6c, каждое из которых содержит постоянный магнит, целиком и коаксиально пакетированы. Трубчатое тело 6" постоянного магнита смонтировано снаружи на цилиндрическом хомуте 10, и оба концевых отверстия закрыты нажимными концевыми пластинами 14.

В поршневой конструкции на Фиг.3 цилиндрический поршень 6 состоит из трубчатого тела 6" постоянного магнита, имеющего конструкцию, в которой множество колец 6b, каждое из которых содержит постоянный магнит, целиком и коаксиально пакетированы. Трубчатое тело 6" постоянного магнита смонтировано снаружи на цилиндрическом хомуте 10, и обе концевые открытые поверхности закрыты нажимными концевыми пластинами 14.

В поршневой конструкции на Фиг.4 поршень 6 состоит из колончатого тела 6" постоянного магнита, имеющего конструкцию, в которой множество коротких колончатых тел 6d, каждое имеет жесткую конструкцию и содержит постоянный магнит, целиком и коаксиально пакетированы, и нажимные концевые пластины 14 предоставлены на обеих концевых поверхностях, соответственно.

Когда кольца 6b, или короткие трубчатые тела 6c, пакетированы в поршне 6, длина поршня 6 (пояс 9 постоянного магнита) может быть увеличена или уменьшена посредством увеличения или уменьшения числа пакетированных колец 6b или коротких трубчатых тел 6c.

Предпочтительно, чтобы нажимная концевая пластина 14, рассмотренная в связи с Фиг.1-4, состояла из огнеупорной пластины, типа керамической пластины, волокнистой пластины, каменной пластины, бетонной пластины, углеродистой пластины и металлической пластины.

Трубчатое тело 6" постоянного магнита и колончатое тело 6" постоянного магнита имеют на внешних перифериях обоих их концов кольцевые уплотнения 15 для использования при герметичном уплотнении с внутренней периферией цилиндра 1. Альтернативно, кольцевые уплотнения 15 предоставляются на внешних перифериях нажимных концевых пластин 14, закрывая обе концевые открытые поверхности цилиндрического поршня 6, состоящего из трубчатого тела 6" постоянного магнита.

Трубчатое тело 6" постоянного магнита и колончатое тело 6" постоянного магнита имеют полярности в соответствии с известным принципом магнитной индукции, и они устроены так, чтобы магнитные линии постоянного магнита были эффективно приложены к электроиндукционной катушке в поясе 11 электроиндукционной катушки.

Например, внутренний периферийный участок трубчатого тела 6" постоянного магнита имеет северный полюс (или южный полюс), и внешний периферийный участок имеет южный полюс (или северный полюс).

Аналогично, как показано на Фиг.2 и 3, также когда короткие трубчатые тела 6c или кольца 6b пакетированы так, чтобы составить трубчатое тело 6" постоянного магнита, внутренние периферийные участки коротких трубчатых тел 6c и кольца 6b могут иметь северный полюс (или южный полюс), и внешние периферийные участки могут иметь южный полюс (или северный полюс).

Как частный пример, на Фиг.3, кольцо 6b, в котором внешний периферийный участок имеет северный полюс и внутренний периферийный участок имеет южный полюс, и кольцо 6b, в котором внешний периферийный участок имеет южный полюс, и внутренний периферийный участок имеет северный полюс, поочередно пакетированы в осевом направлении так, чтобы было составлено трубчатое тело 6" постоянного магнита. Также, когда множество коротких трубчатых тел 6c на Фиг.2 пакетировано так, чтобы составить трубчатое тело 6" постоянного магнита, короткие трубчатые тела 6c могут быть пакетированы так, чтобы северные и южные полюса были установлены поочередно.

На Фиг.4 короткие колончатые тела 6d, в которых центральное ядро имеет южный полюс и внешний периферийный участок имеет северный полюс, и короткие колончатые тела 6d, в которых центральное ядро имеет северный полюс, и внешний периферийный участок имеет южный полюс, пакетированы в осевом направлении.

Электроиндукционная катушка, составляющая пояс 11 электроиндукционной катушки, может быть составлена из множества отдельных групп электроиндукционной катушки в соответствии с полюсным расположением в вышеупомянутых примерах.

Само собой разумеется, что все короткие трубчатые тела 6c, кольца 6b, или короткие колончатые тела 6d, составляющие трубчатое тело 6" постоянного магнита и колончатое тело 6" постоянного магнита, могут быть пакетированы так, чтобы внешний периферийный участок и внутренний периферийный участок имели одинаковые полюса, соответственно.

В варианте реализации на Фиг.5 поршень 6 состоит из трубчатого тела 6" постоянного магнита (или колончатого тела 6" постоянного магнита) и, в то же самое время, цилиндр 1 предоставлен с неподвижным трубчатым телом 1" постоянного магнита, кольцеобразно окружающим внешнюю периферию пояса 11 электроиндукционной катушки так, чтобы электроиндукционная катушка могла производить электроэнергию более эффективно.

В варианте реализации на Фиг.5, кроме того, предоставлен неподвижный цилиндрический хомут 16, кольцеобразно окружающий внешнюю периферию неподвижного трубчатого тела 1" постоянного магнита.

Неподвижное трубчатое тело постоянного магнита 1", неподвижный цилиндрический хомут 16, окружающий неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита, трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6" постоянного магнита, составляющее поршень 6, и цилиндрический хомут 10, на котором снаружи смонтировано трубчатое тело 6" постоянного магнита, все вместе увеличивают эффективность выработки электроэнергии.

На Фиг.5 в качестве примера показано, что большое количество колец la постоянного магнита пакетированы, чтобы составить неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита, электроиндукционная катушка в поясе 11 электроиндукционной катушки кольцеобразно окружена неподвижным трубчатым телом 1" постоянного магнита, и трубчатое тело 6" постоянного магнита, составляющее поршень 6, кроме того, кольцеобразно окружено через пояс 11 электроиндукционной катушки.

Иначе говоря, трубчатые тела 6" и 1" постоянного магнита установлены на внутренней периферии и внешней периферии электроиндукционной катушки в поясе 11 электроиндукционной катушки, и электроиндукционная катушка зажата между трубчатыми телами 6" и 1" постоянного магнита.

Кольца la постоянного магнита, составляющие неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита,и кольца 6b постоянного магнита, составляющие поршень 6, соответственно пакетированы так, чтобы смежные кольца la и 6b имели противоположные полярности друг относительно друга, как показано на Фиг.3 и 5, например.

Также, когда трубчатое тело 6" (поршень 6) постоянного магнита составлено из коротких трубчатых тел 6c, показанных на Фиг.2, множество коротких трубчатых тел постоянного магнита могут быть пакетированы, чтобы обеспечить неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита, трубчатое тело постоянного магнита 6", составляющее поршень 6,может быть кольцеобразно окружено неподвижным трубчатым телом 1" постоянного магнита, и короткие трубчатые тела трубчатых тел 1" и 6" могут быть установлены так, чтобы смежные короткие трубчатые тела имели противоположные полярности друг относительно друга.

В примерах на Фиг.1-4 может быть предоставлено неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита, окружающее пояс 11 электроиндукционной катушки. Когда неподвижное трубчатое тело 1" постоянного магнита предоставлено, толщина трубчатого тела 6" постоянного магнита, составляющего поршень 6, может быть уменьшена, и диаметр колончатого тела 6" постоянного магнита поршня 6 может также быть уменьшен, благодаря чему поршень 6 может быть дополнительно уменьшен в весе.

Как описано выше, когда левая и правая гидродинамические камеры 4 и 5 составляют камеру сгорания, например, свечи 19 зажигания предоставляются на левой и правой концевых стенках 2 и 3, клапаны 17 инжекции топлива предоставляются на левой и правой концевых стенках 2 и 3, или на левой и правой концевых цилиндрических стенках цилиндра 1, и выхлопной клапан 18 предоставляется на левой и правой концевых стенках 2 и 3, левой и правой концевых цилиндрических стенках, или промежуточном участке цилиндрической стенки цилиндра 1.

Ниже, в связи с Фиг.6A-6D, рассматривается операция, когда левая и правая гидродинамические камеры 4 и 5 составляют левую и правую камеры сгорания.

Как показано на Фиг.6A и 6B, сжатое топливо в левой камере 4 сгорания, подаваемое свечой 19 зажигания левой стороны через клапан 17 инжекции топлива, сгорает и взрывается, благодаря чему давление текучей среды прикладывается к левой нажимной поверхности 7 нажимной концевой пластины 14, и поршень 6 (трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6" постоянного магнита) перемещается вправо по осевой линии.

Как показано на Фиг.6C и 6D, поршень 6 перемещается вправо, как описано выше, благодаря чему топливо (смесь с газом), инжектированное в правую камеру 5 сгорания через клапан 17 инжекции топлива правой стороны, сжимается, затем воспламеняется правой свечой 19 зажигания и, таким образом, сгорает и взрывается в правой камере 5 сгорания. В результате давление текучей среды прикладывается к правой нажимной поверхности 8 нажимной концевой пластины 14, и поршень 6 (трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6" постоянного магнита) перемещается влево по осевой линии.

Текучая среда (горючий газ) 20, произведенная гоорением и взрывом топлива в левой и правой гидродинамических камерах 4 и 5, выпускается через выхлопной клапан 18, сопровождаясь возвратно-поступательным движением поршня 6.

Вышеупомянутая операция повторяется, благодаря чему трубчатое тело 6" постоянного магнита, или колончатое тело 6" постоянного магнита (пояс 9 постоянного магнита), составляющее поршень 6, многократно совершает возвратно-поступательное движение, и обеспечивается выработка электроэнергии в поясе 11 электроиндукционной катушки.

Далее, в связи с Фиг.7A и 7B, рассматривается вариант реализации, в котором текучая среда высокого давления подается в левую и правую гидродинамические камеры 4 и 5 извне, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня 6. В качестве текучей среды 20" высокого давления могут быть использованы различные газы в дополнение к воздуху и пару.

Например, клапаны 21 подачи топлива и выпускные клапаны 22 предоставляются на левой и правой концевых стенках 2 и 3. Как показано на Фиг.7A, текучая среда 20" высокого давления подается в левую гидродинамическую камеру 4 через левый клапан 21 подачи текучей среды, благодаря чему давление текучей среды 20" высокого давления прикладывается к левой нажимной поверхности 7 нажимной концевой пластины 14, и поршень 6 (трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6") перемещается вправо по осевой линии.

Затем, как показано на Фиг.7B, когда поршень 6 достигает конечного участка правого движения, текучая среда 20" высокого давления подается в правую камеру 5 сгорания через правый клапан 21 подачи текучей среды, благодаря чему давление текучей среды 20" высокого давления прикладывается к правой нажимной поверхности 8 нажимной концевой пластины 14, и поршень 6 (трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6" постоянного магнита) перемещается влево по осевой линии.

Вышеупомянутая операция повторяется, благодаря чему трубчатое тело 6" постоянного магнита или колончатое тело 6" постоянного магнита (пояс постоянного магнита 9), составляющие поршень 6, многократно совершают возвратно-поступательное движение, чтобы обеспечить выработку электроэнергии в поясе 11 электроиндукционной катушки.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 - Цилиндр

1" - Неподвижное трубчатое тело постоянного магнита

la - Кольцо постоянного магнита

2 - Левая концевая стенка

3 - Правая концевая стенка

4 - Левая гидродинамическая камера

5 - Правая гидродинамическая камера

6 - Поршень

6" - Трубчатое тело постоянного магнита

6" - Колончатое тело постоянного магнита

6a - Отдельное трубчатое тело

6b - Кольцо

6c - Короткое трубчатое тело

6d - Короткое колончатое тело

7 - Левая нажимная поверхность

8 - Правая нажимная поверхность

9 - Пояс постоянного магнита

10 - Цилиндрический хомут

11 - Пояс электроиндукционной катушки

13 - Трубчатое отверстие

14 - Нажимная концевая пластина

15 - Кольцевое уплотнение

16 - Неподвижный цилиндрический хомут

17 - Клапан инжекции топлива

18 - Выхлопной клапан

19 - Свеча зажигания

20 - Текучая среда (горючий газ)

20" - Текучая среда высокого давления

21 - Клапан подачи текучей среды

22 - Выхлопной клапан

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Линейный генератор, имеющий конструкцию гидродинамического цилиндра, в котором давление текучей среды в левой гидродинамической камере в контакте с левой концевой стенкой цилиндра и давление текучей среды в правой гидродинамической камере в контакте с правой концевой стенкой цилиндра поочередно прикладываются к поршню в цилиндре, чтобы осуществить возвратно-поступательное движение поршня в осевом направлении, причем линейный генератор содержит:

постоянный магнит, предоставленный между левой нажимной поверхностью в контакте с левой гидродинамической камерой поршня и правой нажимной поверхностью в контакте с правой гидродинамической камерой; и

электроиндукционную катушку, предоставленную над левой и правой гидродинамическими камерами и сформированную на цилиндрической стенке между левой и правой концевыми стенками цилиндра,

причем поршень, имеющий постоянный магнит, совершает возвратно-поступательное движение в осевом направлении, чтобы обеспечить выработку электроэнергии в электроиндукционной катушке,

при этом линейный генератор дополнительно содержит неподвижный трубчатый корпус постоянного магнита, кольцеобразно окружающий внешнюю периферию электроиндукционной катушки, и неподвижный цилиндрический хомут, кольцеобразно окружающий внешнюю периферию неподвижного трубчатого тела постоянного магнита.

2. Линейный генератор по п.1, в котором левая и правая гидродинамические камеры составляют камеры сгорания, и поршень перемещается в осевом направлении посредством давления текучей среды, создаваемого горением и взрывом топлива в камере сгорания.

3. Линейный генератор по п.1, в котором текучая среда высокого давления подается поочередно в левую и правую гидродинамические камеры извне, и поршень перемещается в осевом направлении давлением текучей среды высокого давления.

4. Линейный генератор по пп.1, 2 или 3, в котором поршень имеет цилиндрическую форму, и обе концевые открытые поверхности трубчатого отверстия цилиндрического поршня закрыты нажимными концевыми пластинами, принимающими давление текучей среды.

5. Линейный генератор по п.4, в котором цилиндрический поршень составлен укладыванием множества колец или коротких трубчатых тел, каждый из которых сделан из постоянного магнита.

Прототип устройства, вырабатывающего электроэнергию при ходьбе, разработали канадские ученые из Университета Саймона Фрейзера в провинции Британская Колумбия при участии коллег из США. По словам руководителя проекта, адъюнкт-профессора университета Макса Донелана, прибор весом около 1,6 килограмма крепится на колено из без чрезмерных усилий со стороны человека может генерировать в среднем 5 ватт электроэнергии. Прежние попытки использовать энергию, расходуемую при ходьбе, за счет установки соответствующих устройств на стопе или в специальном рюкзаке оказались, по мнению разработчиков, менее эффективными, чем новый метод.

Как отметила телекомпания CBC, эта технология со временем может быть использована для энергопитания протезов или имплантированных медицинских устройств, мобильных телефонов или датчиков спутниковой системы координат. Она также может найти применение у военных - солдатам не придется носить с собой дополнительные электробатареи.

Устройство генератора переменного тока

Для того чтобы обеспечить максимально комфортное существование человек разработал и изобрел огромное множество различных технологических устройств и сложных систем. Но одним из самых эффективных и действенных аппаратов, позволяющих использовать электричество стал генератор переменного тока.

Сегодня выделяют два основных вида конструкции:

• Устройства с неподвижной частью - статором и вращающимся элементом - магнитным полюсом. Элементы данного типа широко используются среди населения, потому как наличие неподвижной обмотки избавило пользователя от необходимости снимать лишнюю электрическую нагрузку.
• Электрическое устройство с якорем вращательного типа и неподвижным магнитным полюсом.

Выходит, что конструкция генератора сводится к наличию двух основных частей: подвижной и неподвижной, а также к элементам, которые служат связующим звеном между ними.

Принцип работы

Принцип работы генератора переменного тока автомобиля:

• вращающая часть ротора или привода механизма номинально принимается за электрический магнит. Именно он и будет передавать создаваемое магнитное поле на «тело» статора. Это внешний элемент устройства, который состоит из катушек с подведенными к ним проводами.
• напряжение передается через кольца и коллекторные щитки. Кольца выполнены из меди и вращаются единовременно с ротором и коленвалом. В ходе движения к поверхности колец прижимаются щетки. Следовательно, ток будет передаваться от неподвижной части к подвижной части системы.

Технические характеристики

При покупке генератора переменного тока необходимо делать акцент на следующие технические характеристики:

• Электрическая мощность;
• Рабочее напряжение;
• Количество оборотов вращающейся части генератора;
• Коэффициент полезной мощности;
• Сила тока.

Многофазный линейный генератор постоянного тока

Никола Тесла всегда подходил к изучаемым вопросам нестандартно. Всем кажется очевидным тот факт, что колеса с лопатками или лопастями реагируют на движение среды лучше, чем плоские предметы. Тесла, в свойственной ему манере, доказал, что если собрать роторную систему из дисков, расположенных на оси последовательно, то за счет подхватывания пограничных слоев потоком газа, она будет вращаться не хуже, а в некоторых случаях даже лучше, чем многолопастный пропеллер, который по сути своей есть все тот же Архимедов винт.

Направленность подвижной среды должна быть тангенциальной, что в современных агрегатах не всегда возможно или желательно, но зато существенно упрощается конструкция, - в ней совершенно не нужны лопатки. Газовые турбины по схеме Тесла пока не строят, но возможно, еще не вечер.

Вторичное тепло турбоэлектрогенератора вполне возможно утилизировать, используя для самых различных нужд, - от вторичного рециклинга в самой системе, до отопления бытовых помещений и термального питания холодильных установок абсорбционного типа. Такой подход называется тригенераторным, и КПД в этом режиме приближается к 90 %. Это по топливу.

Основные потери на трение в поршневом двигателе в уплотнении камеры сгорания. Покрутите любой ДВС даже со снятой крышкой цилиндра. Придется приложить значительное усилие. Потери же на трение качения в кривошипно-шатунном механизме невелики.

Источники: newforum.delaysam.ru, howelektrik.ru, electricalschool.info, electrotransport.ru, kurstoe.ru, www.idlect.ru, pro-radio.ru

Королевства троллей

Ирий

Египетский Cфинкс

Религия Древней Греции

Одежда средневекового рыцаря

Это были очень тяжелые боевые костюмы, а меч, который так любили все средневековые конные воины, еще не решились заменить чем-либо, ...

Производство водорода на Луне

Группа американских ученых из Национального космического общества и Фонда исследования космического пространства рассказала о способах снижения стоимости колонизации Луны...

Мистические животные

Животные - организмы, составляющие одно из царств органического мира. Общие свойства животных и растений обусловлены единством их происхождения. Однако, в отличие...

Топливо для космических ядерных реакторов

Для того, чтобы обнаружить местонахождение ядерного топлива, расплавившегося на АЭС Фукусима-1 в марте 2011 г. Токийская электроэнергетическая компания собирается установить специальное...

Перспективные нанодвигатели

Живые организмы могут создавать нанодвигатели, размеры которых в разы меньше самых маленьких движков, сделанных человеком. К перспективным типам биологических...

Славянский бог Хорс

Хорс - бог миропорядка, связанного с ходом солнца. Хорс и Даждьбог соотносятся как греческие Гелиос и Аполлон. Бог Нави мог...

С технической точки зрения двигатели внутреннего сгорания в любом гибридном автомобиле являются узлами, экстендерами, позволяющими увеличить дальность поездки этого автомобиля. Этот термин относиться к двигателям, которые только вращают электрогенератор, отдающий вырабатываемую энергию электродвигателям автомобиля и заряжающий аккумуляторные батареи. В подавляющем большинстве случаев двигатели-экстендеры представляют собой малогабаритные классические двигатели внутреннего сгорания, обладающие всеми узлами и недостатками таких двигателей. Но исследователи из Немецкого космического центра (DLR) разработали новый тип экстендера, которые построен на базе линейного бесклапанного двигателя внутреннего сгорания и который может работать практически на любом виде топлива.

Линейный генератор со свободными поршнями состоит из камеры сгорания, двух поршней, линейных электрогенераторов и возвратных газовых пружин. Двигатель экстендера работает почти также, как работают обычные двигатели, за счет воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания, за счет чего производится движение поршней. Однако, вместо того, чтобы за счет коленчатого вала осуществлять преобразование линейного перемещения поршня во вращательное движение вала, устройство преобразует кинетическую энергию движения поршней непосредственно в электрическую энергию.

Взрыв топливно-воздушной смеси в камере сгорания толкает оба поршня в стороны от центра камеры, сжимая газовые пружины, которые замедляют движение и толкают их обратно. Двигатель экстендера работает с частотой 40-50 Гц и вырабатывает до 35 кВт электрической энергии.

"Принципы построения линейных двигателей внутреннего сгорания известны инженерам уже достаточно давно" - рассказывает Ульрих Вагнер (Ulrich Wagner), директор Отдела энергетики и транспорта агентства DLR, - "Но за счет использования газовых пружин оригинальной конструкции наши инженеры добились потрясающей стабильности работы такого двигателя. А за счет использования мощного электронного блока динамического управления нам удается с высокой точностью регулировать работу всех компонентов двигателя, заставляя их взаимодействовать как единое целое".

Система электронного управления, созданная инженерами DLR, управляет движение поршней линейного двигателя с точность одной десятой доли миллиметра, определяя колебания давления в ходе процесса сгорания топлива и делая компенсацию этих колебаний. Такой механизм также позволяет гибко регулировать степень сжатия, скорость движения поршней и рабочий объем камеры сгорания. Такие возможности позволяют использовать в качестве топлива бензин, дизельное топливо, природный газ, биотопливо, этанол и водород.

Система управления линейного генератора со свободными поршнями позволяет устройству самостоятельно выбирать тот режим работы, который является максимально эффективным при данной скорости движения автомобиля и испытуемой им нагрузке, что позволяет сократить до минимума количество выбросов вредных веществ в окружающую среду. Отсутствие коленчатого вала, распределительного вала и других обязательных атрибутов обычных двигателей внутреннего сгорания позволяют изготовить такие генераторы с меньшим количеством затрат, а значит, и по более низкой стоимости.

Небольшие размеры нового генератор позволяют без особого труда установить его на любой из серийно выпускаемых сейчас гибридных автомобилей для того, чтобы расширить дополнительную дальность его поездки минимум на 600 километров, не увеличивая, при этом, веса автомобиля.

Первый опытный образец нового линейного генератора был недавно продемонстрирован на испытательном стенде института DLR Institute of Vehicle Concepts в Штутгарте. А сейчас, специалисты DLR совместно с компанией Universal Motor Corporation GmbH работают над созданием первых промышленных образцов, испытания которых будут проводиться на гибридных автомобилях различных марок.