[go: up one dir, main page]

CN108475977A - 直线发电机 - Google Patents

直线发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN108475977A
CN108475977A CN201680077795.3A CN201680077795A CN108475977A CN 108475977 A CN108475977 A CN 108475977A CN 201680077795 A CN201680077795 A CN 201680077795A CN 108475977 A CN108475977 A CN 108475977A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylindrical
coils
windings
axial
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680077795.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108475977B (zh
Inventor
鲍里斯·列昂尼多维奇·罗索
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN108475977A publication Critical patent/CN108475977A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108475977B publication Critical patent/CN108475977B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2793—Rotors axially facing stators
    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/182—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to stators axially facing the rotor, i.e. with axial or conical air gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/34—Reciprocating, oscillating or vibrating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators
    • H02K7/1876—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种使用永磁体和线圈将由振动运动产生的机械能转换成电流的装置。技术效果是提高了将振动运动产生的机械能转换成电流的效率。该技术方案包括：圆筒形壳体；具有轴向磁化的两个圆柱形磁芯，所述磁芯设置在圆筒形壳体内，其中同性磁极面向彼此；具有轴向绕组的两个圆筒形线圈，所述线圈在圆筒形壳体上设置在相应的磁芯上方；并且该技术方案设置有具有径向绕组的圆筒形线圈，所述具有径向绕组的圆筒形线圈在圆筒形壳体上设置在具有轴向绕组的圆筒形线圈之间。

Description

直线发电机
技术领域
本发明涉及使用永磁体和线圈将由振动运动产生的机械能转换成电流的装置。
背景技术
类似的解决方案是已知的，包括：圆筒形壳体；具有轴向磁化的两个圆柱形磁芯，所述磁芯设置在圆筒形壳体内，其中同性磁极面向彼此；具有轴向绕组的两个圆筒形线圈，所述线圈在圆筒形壳体上设置在相应的磁芯上方，例如参见2011年1月27日公开的实用新型专利RU83373的描述(IPC H02K35/02(2006/01))和2011年1月27日公开的实用新型专利RU 101881的描述(IPC H02K35/02(2006/01))。
该类似解决方案的缺点是设计的复杂性，由振动运动产生的机械能转化为电流的效率不足。
最接近的类似解决方案是直线发电机，其包括：圆筒形壳体；具有轴向磁化的两个圆柱形磁芯，所述磁芯设置在圆筒形壳体内，其中同性磁极面向彼此；具有轴向绕组的两个圆筒形线圈，所述线圈在圆筒形壳体上设置在相应的磁芯上方，例如参见2011年1月27日公开的实用新型专利RU101881的描述(IPC H02K35/02(2006/01))。
该最接近的类似解决方案的缺点是由振动运动产生的机械能转化为电流的效率不足。
发明内容
技术问题
技术效果是提高了将振动运动产生的机械能转换成电流的效率。
问题的解决方案
该技术方案的实质在于它包括：圆筒形壳体；具有轴向磁化的两个圆柱形磁芯，所述磁芯设置在圆筒形壳体内，其中同性磁极面向彼此；具有轴向绕组的两个圆筒形线圈，所述线圈在圆筒形壳体上设置在相应的磁芯上方；并且与最接近的类似解决方案不同，本发明设置有具有径向绕组的圆筒形线圈，所述具有径向绕组的圆筒形线圈在圆筒形壳体上设置在具有轴向绕组的圆筒形线圈之间。
附图说明
通过示出了纵截面侧视图的附图来说明该技术方案的实质。
图1示出了直线发电机，其包括：圆筒形壳体11；具有轴向磁化的第一圆柱形磁芯1和具有轴向磁化的第二圆柱形磁芯2，第一圆柱形磁芯1设置在圆筒形壳体11的内部，第二圆柱形磁芯2设置在圆筒形壳体11的内部并且通过其同性磁极面对第一磁芯1；具有轴向绕组3、4的两个圆筒形线圈，所述两个圆筒形线圈在圆筒形壳体11上设置在相应的磁芯1和2上方；并且所述直线发电机设置有具有径向绕组的圆筒形线圈5，该圆筒形线圈5在圆筒形壳体11上设置在具有轴向绕组3、4的圆筒形线圈之间。第一磁芯1和第二磁芯2相应地各自附接到其自身的驱动紧固部6和7。驱动紧固部6和7附接到驱动机构(为了清楚起见未在附图中示出)，驱动机构与驱动紧固部6和7一起提供磁芯1和2的同步反向运动，其中分开的磁芯1和磁芯2此时交替地朝向彼此移动。磁芯1和2的反向运动的幅度等于每个磁芯1和2的长度。
具体实施方式
具有径向绕组的圆筒形线圈5可以被设置为矩形绕组，其在圆筒形壳体11的外表面上被卷绕成为圆筒形形状。具有径向绕组的圆筒形线圈5可以被设置为彼此串联或并联连接的分开部分。
具有径向绕组的圆筒形线圈5和具有轴向绕组3和4的圆筒形线圈例如可以并联连接。
圆筒形壳体11由介电材料制成。
直线发电机的上述元件的相对尺寸可以按以下比例(或接近这些比例)执行：
-第一磁芯1的长度和第二磁芯2的长度均等于它们的双倍直径；
-具有轴向绕组的每个圆筒形线圈3、4的长度等于相应的磁芯1和2的长度；
-具有径向绕组的圆筒形线圈5的长度等于磁芯1和2的直径。
工业应用性
所提出的装置的工作原理在于可移动的第一磁芯1和可移动的第二磁芯2的磁场与它们在圆筒形线圈5中感应的电流的磁场的直接相互作用，即基于在发电电路中封闭的恒定容量内的每时间单位的磁通量密度(磁场强度)变化。
当第一磁芯1和第二磁芯2在圆筒形壳体11内在由具有径向绕组的圆筒形线圈5包围的、第一磁芯1和第二磁芯2的同性磁极之间的空间中朝向彼此移动时，由于第一磁芯1和第二磁芯2的反向运动以及圆筒形线圈5的径向绕组的感应响应，场强强度增加，其中在圆筒形线圈5中，感应电流形成阻止第一磁芯1和第二磁芯2移动的磁通量。结果，工作空间中的磁通量逐渐增加。相应地，当第一磁芯1和第二磁芯2的磁极之间的间隙最小时，圆筒形线圈5中的电流增加到其最大值。
电流的最大值对应于第一磁芯1和第二磁芯2的同性磁极之间的最小距离最大限度地接近，但不超过具有轴向绕组的线圈。
相反方向电流的最大值对应于第一磁芯1和第二磁芯2的同性磁极之间的最大距离，但不超过具有径向绕组的线圈5。
由于第一磁芯1和第二磁芯2的移动，在具有轴向绕组的圆筒形线圈3和4中感应出电动势，这与包括最接近的类似解决方案的现有技术装置相似。
圆筒形壳体11的内表面与第一磁芯1和第二磁芯2的表面之间的间隙被设置为最小，但是它不阻碍第一磁芯1和第二磁芯2的自由往复运动。圆筒形壳体11具有提供自由空气循环的开口8、9、10而不干扰第一磁芯1的轴向运动，并且在直线发电机的工作空间内提供热交换。

Claims (1)

1.一种直线发电机，包括：圆筒形壳体；具有轴向磁化的两个圆柱形磁芯，所述磁芯设置在所述圆筒形壳体内，其中同性磁极面向彼此；具有轴向绕组的两个圆筒形线圈，所述线圈在所述圆筒形壳体上设置在相应的所述磁芯上方；其特征在于，所述直线发电机设置有具有径向绕组的圆筒形线圈，所述具有径向绕组的圆筒形线圈在所述圆筒形壳体上设置在具有轴向绕组的圆筒形线圈之间。
CN201680077795.3A 2015-11-13 2016-11-09 直线发电机 Expired - Fee Related CN108475977B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148952 2015-11-13
RU2015148952 2015-11-13
PCT/IB2016/056741 WO2017081621A1 (ru) 2015-11-13 2016-11-09 Линейный электрический генератор

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108475977A true CN108475977A (zh) 2018-08-31
CN108475977B CN108475977B (zh) 2020-10-30

Family

ID=58694763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680077795.3A Expired - Fee Related CN108475977B (zh) 2015-11-13 2016-11-09 直线发电机

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3376651A4 (zh)
CN (1) CN108475977B (zh)
WO (1) WO2017081621A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922986A1 (de) * 1989-07-12 1991-01-17 Ficht Gmbh Verbrennungsmotor mit lineargenerator
JP2003116257A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Ohm Denki Kk ボイスコイル発電器、発電方法、スターリングエンジン、および発電器
CN201256349Y (zh) * 2008-09-05 2009-06-10 徐国群 一种双向磁驱发电装置
KR20090086650A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 박계정 리니어발전기
US20150214823A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Stryde Technologies Inc. d/b/a AMPY Kinetic energy harvesting methods and apparatus
JP5768376B2 (ja) * 2011-01-14 2015-08-26 いすゞ自動車株式会社 直動発電機

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818132A (en) * 1997-01-13 1998-10-06 Konotchick; John A. Linear motion electric power generator
EP1665504B1 (en) * 2003-08-28 2013-06-05 Teledyne Scientific & Imaging, LLC Electrical power generation by coupled magnets
RU2340995C1 (ru) * 2007-05-15 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Магнитоэлектрический источник тока
RU95196U1 (ru) * 2009-10-30 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Линейный электрический генератор

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922986A1 (de) * 1989-07-12 1991-01-17 Ficht Gmbh Verbrennungsmotor mit lineargenerator
JP2003116257A (ja) * 2001-10-05 2003-04-18 Ohm Denki Kk ボイスコイル発電器、発電方法、スターリングエンジン、および発電器
KR20090086650A (ko) * 2008-02-11 2009-08-14 박계정 리니어발전기
CN201256349Y (zh) * 2008-09-05 2009-06-10 徐国群 一种双向磁驱发电装置
JP5768376B2 (ja) * 2011-01-14 2015-08-26 いすゞ自動車株式会社 直動発電機
US20150214823A1 (en) * 2014-01-28 2015-07-30 Stryde Technologies Inc. d/b/a AMPY Kinetic energy harvesting methods and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP3376651A4 (en) 2019-04-24
WO2017081621A1 (ru) 2017-05-18
CN108475977B (zh) 2020-10-30
EP3376651A1 (en) 2018-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7683507B2 (en) Tubular electrical generators
TW201334371A (zh) 電動機械
CN104702078A (zh) 永磁直线振荡电机及电动设备
Pan et al. Design and analysis of a novel transverse-flux tubular linear machine with gear-shaped teeth structure
JP5702204B2 (ja) リニア駆動／発電装置
CN102265489B (zh) 无边缘场且增加功率输出的、具有磁性弹簧的多电枢线性电动机/发电机
CN203708063U (zh) 永磁直线振荡电机及电动设备
CN103001451B (zh) 直线电机及具有其的压缩机
CN102223049A (zh) 永磁直线发电机、磁流变阻尼器及其磁流变减振系统
WO2011040284A1 (ja) 電磁誘導型発電装置
CN205725399U (zh) 永磁力往复直线电动机
CN108475977B (zh) 直线发电机
RU2654079C2 (ru) Линейный электрический генератор
CN104426265B (zh) 一种高功率密度的永磁电机转子结构及应用其的电机
CN203491871U (zh) 一种便携式发电装置
RU2654080C2 (ru) Линейный электрический генератор
RU162793U1 (ru) Линейный электрический генератор
RU175679U1 (ru) Электрогенерирующее устройство
JP2011172391A (ja) 振動発電機
CN203734501U (zh) 动磁式无内定子直线振荡电机
RU162949U1 (ru) Линейный электрический генератор
RU2586116C1 (ru) Электродвигатель с возвратно-поступательным движением якоря
KR101513879B1 (ko) 자기 렌즈형 엑츄에이터
RU2543512C1 (ru) Линейный электродвигатель
RU162037U1 (ru) Линейная электрическая машина

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20201030

Termination date: 20211109

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee