Генератор электроэнергии относится к магнитоэлектрическим генераторам, содержащим в конструкции постоянные магниты. Генератор электроэнергии, содержащий автономный источник питания, корпус, электродвигатель с валом, на котором, установлено устройство регулирующее магнитный поток выполненное в виде вращающего магнитного экрана состоящего из двух параллельных частей содержащих по три стальных сектора образующих радиальные секторы в 60 градусов и расположенные через...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Изобретение относится к магнитоэлектрическим генераторам электроэнергии, содержащим в конструкции постоянные магниты.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известны магнитоэлектрические генераторы электроэнергии, RU 2256997 С1, 2003.12.26, US 3435267, 25.03.1969, WO 0169759 A2, 20.09.2001, US 5777421, 07.07.1998.
Известны магнитоэлектрические генераторы электроэнергии, содержащие в конструкции постоянные магниты, например генератор Палатин Л.М. Синхронные машины автономных источников питания. - М.: Энергия, 1980, стр.76-78. Генератор содержит корпус статора, состоящий из двух дисков, соприкасающихся по боковой поверхности. В корпусе статора заключена трехфазная обмотка, вал на подшипниках с ротором в форме диска, на котором установлены рабочие элементы (постоянные магниты).
В известных генераторах подобной конструкции, как и в данном генераторе, недостатком является ограничение мощности в единице объема машины, обусловленное характеристиками постоянных магнитов, а также сложное регулирование возбуждения - требуется дополнительная подмагничивающая обмотка на статоре или емкость в цепи нагрузки.
Ближайшим аналогом к предлагаемому техническому решению по выполняемой функции и достигаемому результату является генератор электроэнергии по а.с. RU 2256997 С1, 2003.12.26, содержащий корпус статора, состоящий из двух дисков, соединенных с корпусом статора, в котором заключена трехфазная обмотка, и закрепленный на опорах вал с ротором в форме диска, на котором расположены рабочие элементы (магниты), изготовленные из высокотемпературного сверхпроводящего материала, имеющие форму дисков, равномерно распределенных по окружности в теле диска ротора. Число рабочих элементов равно числу полюсов машины, обмотка выполнена в форме катушек, при этом каждая фаза имеет четное число катушек, и катушки одной фазы размещены поровну по обе стороны от диска ротора и корпуса статора. Машина снабжена криогенной системой охлаждения, обеспечивающей получение рабочей температуры появления сверхпроводящих свойств материала.
Недостатком прототипа является то, что машина помещена в криостат и необходимо для активизации рабочих элементов создание температуры 77 К, после чего элементы ротора, изготовленные из иттриевой керамики (ВТСП массивы), переходят в сверхпроводящее состояние и приобретают магнитные свойства (намагничивание до 1,0 Тл при температуре 77 К). Генератор электроэнергии имеет сложный процесс захолаживания жидким азотом с последующим намагничиванием элементов ротора. Вращение ротора в жидком азоте создает дополнительную нагрузку на вал ротора, а охлаждение вала до рабочей температуры уменьшает его механическую прочность, что снижает его надежность при резком изменении оборотов вала генератора. В генераторных катушках отсутствуют сердечники, что значительно уменьшает наводимую электродвижущую силу (эдс).
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Сущность изобретения заключается в иной конструкции магнитоэлектрического генератора, а именно применение для изменения магнитного потока устройства, выполненного в виде вращающего магнитного экрана при статическом положении постоянных магнитов и генерирующих катушек. Генератор электроэнергии, содержащий автономный источник питания, корпус электродвигатель с валом, на котором установлено устройство, регулирующее магнитный поток, выполненное в виде вращающего магнитного экрана, установленного между блоком, состоящим из шести постоянных магнитов с осевой (аксиальной) намагниченностью и двумя блоками генераторных катушек, содержащими по шесть генераторных катушек.
Технический результат - упрощение конструкции, получение высокой энергетической эффективности генератора и увеличение коэффициента полезного действия.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что генератор электроэнергии, содержащий автономный источник питания, корпус, электродвигатель с валом, на котором установлено устройство, регулирующее магнитный поток, выполненное в виде вращающего магнитного экрана, установленного между блоком, состоящим из шести постоянных магнитов с осевой (аксиальной) намагниченностью и двумя блоками генераторных катушек, содержащими по шесть генераторных катушек, установленных в них через 60 градусов друг относительно друга. Применение для управления магнитным потоком вращающего магнитного экрана, установленного между статическим блоком постоянных магнитов с осевой намагниченностью и двумя статическими блоками генераторных катушек, позволяет получить вращающееся магнитное поле и изменять величину магнитного потока, пересекающего витки катушек генератора, наводящего в них электродвижущую силу (эдс). Применение постоянных магнитов, изготовленных из магнитных сплавов редкоземельных элементов на основе сплавов Nd, Fe, B (неодим, железо, бор), Cm, Со (самарий. кобальт), позволяет достичь высоких энергетических показателей при генерации электрической энергии при нормальной температуре, например магнитный сплав Nd, Fe, B (неодим, железо, бор), намагничивается от 1 до 1,2 Tc. Максимальная мощность генератора электроэнергии определяется магнитной энергией применяемых постоянных магнитов, от параметров которых зависят все остальные.
На приведенных фигурах изображено:
Магнитоэлектрический генератор электроэнергии (с условно снятой крышкой и блоком генераторных катушек), на котором показан вид магнитного экрана и частично вид блока постоянных магнитов
Фиг.1 - изображен вид генератора электроэнергии (с условно снятой крышкой и блоком генераторных катушек), на котором показан вид магнитного экрана и частично вид блока постоянных магнитов.
изображен вид поперечного разреза корпуса генератора по стрелке А-А
Фиг.2 - изображен вид поперечного разреза корпуса генератора по стрелке А-А.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления предложенного генератора с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Генератор электроэнергии (фиг.1, 2) содержит автономный источник электроэнергии (1) корпус (2), выполненный в виде цилиндра, изготовленного из немагнитного металла, например из алюминиевого сплава, электродвигатель (3) постоянного тока с валом. Вал (4) двигателя изготовлен из немагнитной стали и установлен на двух шарикоподшипниках (5). Вал имеет два цилиндрических утолщения с резьбой, на которых при помощи регулировочных гаек (на фигурах не показано) установлено устройство для управления магнитным потоком, представляющее собой вращающийся магнитный экран. Магнитный экран состоит из двух частей (6, 7), установленных на валу параллельно друг другу и содержащих по три стальных сектора (8) с радиальными углами в 60 градусов, расположенные через 60 градусов друг относительно друга, причем секторы экрана одной части сдвинуты относительно секторов другой на радиальный угол в 30 градусов. Экран выполнен из нескольких чередующихся пластин (9), изготовленных из электротехнической стали с узкой прямоугольной петлей гистерезиса, и пластин (10), изготовленных из немагнитной стали. Пластины жестко соединены в пакеты клеевым соединением, сваркой, заклепками или другим способом, причем набор пластин в пакеты начинается и заканчивается пластинами, изготовленными из электротехнической стали (фиг.3). В корпусе генератора, в центре, размещен и закреплен блок постоянных магнитов, состоящий из пластмассового корпуса (11), который содержит шесть постоянных магнитов (12) с осевой намагниченностью, изготовленных из магнитных сплавов редкоземельных элементов на основе сплавов Nd, Fe, B (неодим, железо, бор), Cm, Со (самарий, кобальт). В корпусе размещена трехфазная обмотка, соединенная в звезду. Схема обмотки построена по принципу трехфазной двухплоскостной обмотки. Трехфазная генераторная обмотка состоит из двух блоков (13, 14), содержащих по шесть генераторных катушек (5), установленных в них через 60 градусов друг относительно друга. Каждая фаза имеет четное число катушек, причем катушки одной фазы размещены поровну по обе стороны постоянных магнитов. Корпуса блоков катушек изготовлены из пластмассы и закреплены винтами в корпусе либо на съемных крышках (16) корпуса генератора. Геометрические размеры и форма катушек генератора, постоянных магнитов и секторов магнитного экрана совпадают. В генераторе возможна замена шести постоянных магнитов одним кольцевым магнитом с осевой намагниченностью, изготовленным из аналогичных магнитных материалов, что требует изменения в конструкции генератора взаимного расположения блоков генераторных катушек и конструкции магнитного экрана. Изменения заключаются в следующем: блоки (13, 14) генераторных катушек развернуты друг относительно друга на угол, образующий радиальный угол между осями их катушек в 30 градусов, а стальные секторы (8) двух частей (6, 7) магнитного экрана расположены друг напротив друга.
Генератор работает следующим образом. При подключении электродвигателя (3) к источнику питания (1) вал (4) двигателя приводит в движение управляющий магнитным потоком магнитный экран, который при вращении позволяет получить вращающееся магнитное поле и изменять величину магнитного потока, пересекающего витки катушек генератора, наводящего в них электродвижущую силу (эдс). Магнитный экран устроен таким образом, что пластины секторов первого стального слоя, расположенные со стороны постоянных магнитов, замыкают на себя основной поток магнитных силовые линий, создаваемых постоянными магнитами, а последующие магнитные слои экрана, разделенные слоем из немагнитной стали, замыкают силовые магнитные линии, наводимые влиянием первого стального слоя, тем самым устраняя влияние магнитного поля постоянных магнитов на генераторные катушки. Устройство может работать в автономном режиме. С этой целью вначале осуществляется запуск генератора путем подачи электропитания от автономного источника электроэнергии, и при достижении номинальной мощности генератора происходит отключение автономного источника питания и работа в автономном режиме.
Применение постоянных магнитов, изготовленных из редкоземельных элементов, позволяет достичь высоких энергетических показателей при генерации электрической энергии. Максимальная мощность определяется энергией применяемых постоянных магнитов, от параметров которых зависят все остальные. Применение устройства регулирования магнитного потока, выполненного в виде вращающегося магнитного экрана, позволяет производить запуск генератора от маломощного источника питания, так как он при правильной регулировке зазора между ним и блоком постоянных магнитов (кольцевым магнитом) не испытывает осевых нагрузок, имеет малую массу, что позволяет быстро вывести генератор на номинальную мощность. При изготовлении генератора существенно снижается материалоемкость и упрощается конструкция, что существенно снижает производственные затраты при производстве. Таким образом, предлагаемый генератор электроэнергии обладает существенными отличиями и полезными свойствами по сравнению с приведенным прототипом.
Формула изобретения
1. Магнитоэлектрический генератор электроэнергии, содержащий автономный источник питания, корпус, электродвигатель с валом, на котором установлено устройство, регулирующее магнитный поток, выполненное в виде вращающегося магнитного экрана, состоящего из двух параллельных частей, содержащих по три стальных сектора, образующих радиальные секторы в 60°, расположенные через 60° относительно друг друга, причем сектора параллельных частей сдвинуты относительно друг друга на угол в 30° и установлены с зазором, с возможностью вращения между блоком постоянных магнитов, состоящим из шести магнитов, изготовленных из магнитных сплавов редкоземельных элементов на основе сплавов Nd, Fe, В (неодим, железо, бор), Cm, Co (самарий. кобальт), имеющих осевую намагниченность, и двумя блоками генераторных катушек, содержащими по шесть катушек, причем контуры и размеры магнитов и катушек совпадают.
2. Генератор электроэнергии по п.1, отличающийся тем, что в нем применен кольцевой постоянный магнит с осевой намагниченностью, изготовленный из магнитных сплавов редкоземельных элементов на основе сплавов Nd, Fe, В (неодим, железо, бор), Cm, Co (самарий, кобальт), причем блоки генераторных катушек развернуты относительно друг друга на угол, образующий радиальный угол между осями их катушек в 30°, а секторы параллельных частей магнитного экрана расположены напротив друг друга.
3. Генератор электроэнергии по п.1, отличающийся тем, что магнитный экран выполнен из нескольких чередующихся между собой пластин, изготовленных из магнитной и немагнитной стали, соединенных в пакеты, причем набор пластин в пакете начинается и заканчивается пластиной, изготовленной из магнитной стали с узкой прямоугольной петлей гистерезиса.
4. Генератор электроэнергии по п.1, отличающийся тем, что генераторные катушки установлены на сердечниках, изготовленных из пластин электротехнической стали с узкой прямоугольной петлей гистерезиса.
5. Генератор электроэнергии по п.1, отличающийся тем, что генераторные катушки установлены на сердечниках, изготовленных из ферримагнетика или ферромагнетика.
Имя изобретателя: Зуккель Виктор Александрови Имя патентообладателя: Зуккель Виктор Александрови Почтовый адрес для переписки: 195276, Санкт-Петербург, пр. Культуры, 29, корп.7, кв.199, В.А. Зуккелю Дата начала отсчета действия патента: 21.09.2007
Разместил статью: vzukkel
Дата публикации: 29-05-2009, 14:52
Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров, генераторов, турбомолекулярных насосов, накопителей энергии и подобных устройств. Согласно первому варианту магнитодинамическая опора включает магнитную систему с периодическим знакопеременным магнитным полем на основе постоянного магнита с одной стороны, а с другой стороны - систему ротора, расположенную от магнитной системы с радиальным...
Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения коэффициента полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качества электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным потребителям. Технический результат заключается в снижении потерь активной мощности, электроэнергии и потерь напряжения в воздушной электрической сети, что повысит коэффициент полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качество электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Генератор электроэнергии относится к магнитоэлектрическим генераторам, содержащим в конструкции постоянные магниты. Генератор электроэнергии, содержащий автономный источник питания, корпус, электродвигатель с валом, на котором, установлено устройство регулирующее магнитный поток выполненное в виде вращающего магнитного экрана состоящего из двух параллельных частей содержащих по три стальных сектора образующих радиальные секторы в 60 градусов и расположенные через...
Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров, генераторов, турбомолекулярных насосов, накопителей энергии и подобных устройств. Согласно первому варианту магнитодинамическая опора включает магнитную систему с периодическим знакопеременным магнитным полем на основе постоянного магнита с одной стороны, а с другой стороны - систему ротора, расположенную от магнитной системы с радиальным...
Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения коэффициента полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качества электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным потребителям. Технический результат заключается в снижении потерь активной мощности, электроэнергии и потерь напряжения в воздушной электрической сети, что повысит коэффициент полезного действия воздушной линии электропередачи, а также качество электроэнергии, отпускаемой сельскохозяйственным...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
