WO2017081621A1 - Линейный электрический генератор - Google Patents
Линейный электрический генератор Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017081621A1 WO2017081621A1 PCT/IB2016/056741 IB2016056741W WO2017081621A1 WO 2017081621 A1 WO2017081621 A1 WO 2017081621A1 IB 2016056741 W IB2016056741 W IB 2016056741W WO 2017081621 A1 WO2017081621 A1 WO 2017081621A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- cylindrical
- magnetic core
- coils
- axial
- cylindrical housing
- 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.)
- Ceased
Links
Images
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
Definitions
- the utility model relates to devices for mechanical energy conversion during vibrational movement into electric current through constant magnets and coils
- the closest analogue is linear cylindrical electric generator case, two cylindrical magnetic cores with axial magnetization placed inside cylindrical body and facing each other poles of the same name, two cylindrical coils with axial windings placed on a cylindrical body above the corresponding magnetic cores (see for example, a description of a utility model for patent RU 101881, IPC H02K35 / 02 (2006/01), publication date 1/27/2011).
- the technical result is expressed in increasing mechanical energy conversion efficiency vibrational motion in electric current.
- the essence of the technical solution lies in the fact that it contains a cylindrical body, two axial magnetic core magnetization placed inside the cylindrical cases and facing each other with the same poles, two cylindrical coils with axial windings, placed on a cylindrical body above corresponding magnetic cores, and different from the closest analogue to what is equipped with a cylindrical a coil with a radial winding located on cylindrical body between cylindrical coils with axial windings.
- the linear electric generator contains cylindrical body 11, the first magnetic core 1 cylindrical with axial magnetization, located inside the cylindrical body 11, the second axial magnetic core 2 magnetization placed inside a cylindrical housing 11 and facing the first magnetic core 1 pole of the same name, two cylindrical coils with axial windings 3, 4, placed on a cylindrical case 11 above the respective magnetic cores 1 and 2, and is equipped with a cylindrical coil 5 with a radial winding located on the cylindrical housing 11 between cylindrical coils with axial windings 3, 4.
- the first magnetic core 1 and the second magnetic core 2 are connected respectively each with its own mounting fragments of the drive 6 and 7.
- Mounting fragments drives 6 and 7 are connected to the drive mechanism (on drawing conventionally not shown), providing together with fragments of fastening of the drive 6 and 7 synchronous counter-return movement of magnetic cores 1 and 2, the magnetic cores 1 and 2 alternately moving towards each other, then opposite side. Amplitude of oncoming and returning motion magnetic cores 1 and 2 are equal to the length of each magnetic core 1 and 2.
- cylindrical coil with radial winding can be made in the form of a rectangular winding, rolled up to a cylindrical shape on the outside the surface of the cylindrical body 11.
- Cylindrical a coil 5 with a radial winding can be made in in the form of separate parts interconnected according to sequentially or in parallel.
- cylindrical coil with radial winding and cylindrical coils with axial windings 3 and 4 can be, for example, connected in parallel.
- the cylindrical housing 11 is made of dielectric material.
- each cylindrical coil 3 4 s axial windings is equal to the length of the corresponding magnetic cores 1 and 2;
- the length of the cylindrical coil 5 with a radial the winding is equal to the diameter of the magnetic cores 1 and 2.
- the principle of operation of the proposed device consists in the direct interaction of magnetic fields of the movable first magnetic core 1 and movable second magnetic core 2 with magnetic fields of currents induced by them in a cylindrical coil 5, i.e. by the principle of changing the magnetic density flow (magnitude of tension) in a constant volume space covered by the generating circuit per unit of time.
- the maximum current value corresponds to minimum distance between poles of the same name the first magnetic core 1 and the second magnetic core 2 as close as possible, but not beyond limits of axial winding coils.
- the maximum current value of the opposite direction corresponds to the maximum distance between like poles of the first magnetic core 1 and second magnetic core 2, but not beyond the limits of the cylindrical coil 5 with a radial winding.
- the cylindrical housing 11 has openings 8, 9, 10, providing free air circulation, not creating obstacles to the axial movements of the first magnetic core 1, second magnetic core 2 and providing heat transfer in the workspace linear electric generator.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для преобразования механической энергии при колебательном движении в электрический ток посредством постоянных магнитов и катушек. Технический результат выражается в повышении эффективности преобразования механической энергии при колебательном движении в электрический ток. Техническое решение содержит цилиндрический корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенные внутри цилиндрического корпуса и обращенные друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными сердечниками, снабжено цилиндрической катушкой с радиальной обмоткой, расположенной на цилиндрическом корпусе между цилиндрическими катушками с осевыми обмотками.
Description
Полезная модель относится к устройствам для
преобразования механической энергии при колебательном
движении в электрический ток посредством постоянных
магнитов и катушек
Известны аналогичные решения, содержащие
цилиндрический корпус, два магнитных сердечника
цилиндрической формы с осевой намагниченностью,
размещенные внутри цилиндрического корпуса и обращенные
друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические
катушки с осевыми обмотками, размещенные на
цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными
сердечниками (см., например, описание полезной модели к
патенту RU 83373, МПК H02K35/02 (2006/01), дата
публикации 27.01.2011; описание полезной модели к
патенту RU 101881, МПК H02K35/02 (2006/01), дата
публикации 27.01.2011).
Недостатком аналогов является сложность
конструкции, недостаточная эффективность преобразования
механической энергии при колебательном движении в
электрический ток.
Ближайшим аналогом является линейный
электрический генератор, содержащий цилиндрический
корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с
осевой намагниченностью, размещенные внутри
цилиндрического корпуса и обращенные друг к другу
одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с
осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе
над соответствующими магнитными сердечниками (см.
например, описание полезной модели к патенту RU 101881,
МПК H02K35/02 (2006/01), дата публикации 27.01.2011).
Недостатком ближайшего аналога является
недостаточная эффективность преобразования механической
энергии при колебательном движении в электрический ток.
Технический результат выражается в повышении
эффективности преобразования механической энергии при
колебательном движении в электрический ток.
Сущность технического решения заключается в
том, что оно содержит цилиндрический корпус, два
магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой
намагниченностью, размещенные внутри цилиндрического
корпуса и обращенные друг к другу одноименными полюсами,
две цилиндрические катушки с осевыми обмотками,
размещенные на цилиндрическом корпусе над
соответствующими магнитными сердечниками, и отличается
от ближайшего аналога тем, что снабжено цилиндрической
катушкой с радиальной обмоткой, расположенной на
цилиндрическом корпусе между цилиндрическими катушками с
осевыми обмотками.
Сущность технического решения поясняется
чертежом, на котором приведен вид сбоку в продольном сечении.
Линейный электрический генератор содержит
цилиндрический корпус 11, первый магнитный сердечник 1
цилиндрической формы с осевой намагниченностью,
размещенный внутри цилиндрического корпуса 11, второй
магнитный сердечник 2 цилиндрической формы с осевой
намагниченностью, размещенный внутри цилиндрического
корпуса 11 и обращенный к первому магнитному сердечнику
1 одноименным полюсом, две цилиндрические катушки с
осевыми обмотками 3, 4, размещенные на цилиндрическом
корпусе 11 над соответствующими магнитными сердечниками
1 и 2, и снабжен цилиндрической катушкой 5 с радиальной
обмоткой, расположенной на цилиндрическом корпусе 11
между цилиндрические катушки с осевыми обмотками 3, 4.
Первый магнитный сердечник 1 и второй магнитный
сердечник 2 соединены соответственно каждый со своими
фрагментами крепления привода 6 и 7. Фрагменты крепления
привода 6 и 7 соединены с приводным механизмом (на
чертеже условно не показан), обеспечивающем вместе с
фрагментами крепления привода 6 и 7 синхронное
встречно-возвратное перемещение магнитных сердечников 1
и 2, причем магнитные сердечники 1 и 2 попеременно
двигаются то навстречу друг другу, то в противоположные
стороны. Амплитуда встречно-возвратного движения
магнитных сердечников 1 и 2 равна длине каждого
магнитного сердечника 1 и 2.
Цилиндрическая катушка 5 с радиальной обмоткой
может быть выполнена в виде прямоугольной обмотки,
свернутой с получением цилиндрической формы на внешней
поверхности цилиндрического корпуса 11. Цилиндрическая
катушка 5 с радиальной обмоткой может быть выполнена в
виде отдельных частей, соединенных между собой согласно
последовательно или параллельно.
Цилиндрическая катушка 5 с радиальной обмоткой
и цилиндрические катушки с осевыми обмотками 3 и 4 могут
быть, например, соединены параллельно.
Цилиндрический корпус 11 выполнен из
диэлектрического материала.
Относительные размеры вышеуказанных элементов
линейного электрического генератора могут быть выполнены
в следующих соотношениях (или близких к ним):
- длина первого магнитного сердечника 1 и
длина второго магнитного сердечника 2 равна значению
двух их диаметров;
- длина каждой цилиндрической катушки 3, 4 с
осевыми обмотками равна длине соответствующих магнитных
сердечников 1 и 2;
- длина цилиндрической катушки 5 с радиальной
обмоткой равна диаметру магнитных сердечников 1 и 2.
Принцип работы предложенного устройства
состоит в непосредственном взаимодействии магнитного
поля подвижного первого магнитного сердечника 1 и
подвижного второго магнитного сердечника 2 с магнитными
полями индуцированных ими токов в цилиндрической катушке
5, т.е. по принципу изменения плотности магнитного
потока (величины напряженности) в постоянном объеме
пространства, охваченном генерирующим контуром в единицу времени.
При встречном движении первого магнитного
сердечника 1 и второго магнитного сердечника 2 внутри
цилиндрического корпуса 11 в пространстве между
одноименными полюсами первого магнитного сердечника 1 и
второго магнитного сердечника 2 и охватываемом
цилиндрической катушкой 5 с радиальной обмоткой
напряженность поля возрастает как в следствии встречного
движения первого магнитного сердечника 1 и второго
магнитного сердечника 2, так и в следствии индукционной
реакции радиальной обмотки цилиндрической катушки 5, в
которой индуцированный ток образует магнитный поток,
препятствующий движениям первого магнитного сердечника
1 и второго магнитного сердечника 2. В результате этого
нарастание напряженности магнитного потока в рабочем
пространстве происходит в прогрессии. Соответственно
величина тока в цилиндрической катушке 5 возрастает до
максимального значения при минимальном зазоре между
полюсами первого магнитного сердечника 1 и второго
магнитного сердечника 2.
Максимальное значение тока соответствует
минимальному расстоянию между одноименными полюсами
первого магнитного сердечника 1 и второго магнитного
сердечника 2 максимально сближенных, но не выходящих за
пределы катушек с осевой обмоткой.
Максимальное значение тока противоположного
направления соответствует максимальному расстоянию между
одноименными полюсами первого магнитного сердечника 1 и
второго магнитного сердечника 2, но не выходящего за
пределы цилиндрической катушки 5 с радиальной обмоткой.
Наведение э.д.с. в цилиндрических катушках 3 и
4 с осевыми обмотками осуществляется при перемещении
первого магнитного сердечника 1 и второго магнитного
сердечника 2 аналогично как в известных устройствах, в
том числе, как и в ближайшем аналоге.
Зазор между внутренней поверхностью
цилиндрического корпуса 11, поверхностью первого
магнитного сердечника 1 и второго магнитного сердечника
2 минимален, но не препятствует свободному
возвратно-поступательному движению первого магнитного
сердечника 1 и второго магнитного сердечника 2.
Цилиндрический корпус 11 имеет отверстия 8, 9, 10,
обеспечивающие свободное циркулирование воздуха, не
создавая препятствий осевым перемещениям первого
магнитного сердечника 1, второго магнитного сердечника 2
и обеспечивая теплообмен в рабочем пространстве
линейного электрического генератора.
Claims (1)
- Линейный электрический генератор, содержащий цилиндрический корпус, два магнитных сердечника цилиндрической формы с осевой намагниченностью, размещенные внутри цилиндрического корпуса и обращенные друг к другу одноименными полюсами, две цилиндрические катушки с осевыми обмотками, размещенные на цилиндрическом корпусе над соответствующими магнитными сердечниками, отличающийся тем, что снабжен цилиндрической катушкой с радиальной обмоткой, расположенной на цилиндрическом корпусе между цилиндрическими катушками с осевыми обмотками.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16863764.3A EP3376651A4 (en) | 2015-11-13 | 2016-11-09 | LINEAR ELECTRIC GENERATOR |
| CN201680077795.3A CN108475977B (zh) | 2015-11-13 | 2016-11-09 | 直线发电机 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015148952 | 2015-11-13 | ||
| RU2015148952 | 2015-11-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2017081621A1 true WO2017081621A1 (ru) | 2017-05-18 |
Family
ID=58694763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/IB2016/056741 Ceased WO2017081621A1 (ru) | 2015-11-13 | 2016-11-09 | Линейный электрический генератор |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3376651A4 (ru) |
| CN (1) | CN108475977B (ru) |
| WO (1) | WO2017081621A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5818132A (en) * | 1997-01-13 | 1998-10-06 | Konotchick; John A. | Linear motion electric power generator |
| 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 |
| EP1665504B1 (en) * | 2003-08-28 | 2013-06-05 | Teledyne Scientific & Imaging, LLC | Electrical power generation by coupled magnets |
Family Cites Families (6)
| 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 |
| US9331559B2 (en) * | 2014-01-28 | 2016-05-03 | Stryde Technologies Inc. | Kinetic energy harvesting methods and apparatus |
-
2016
- 2016-11-09 CN CN201680077795.3A patent/CN108475977B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-11-09 WO PCT/IB2016/056741 patent/WO2017081621A1/ru not_active Ceased
- 2016-11-09 EP EP16863764.3A patent/EP3376651A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| 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 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| See also references of EP3376651A4 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108475977A (zh) | 2018-08-31 |
| CN108475977B (zh) | 2020-10-30 |
| EP3376651A1 (en) | 2018-09-19 |
| EP3376651A4 (en) | 2019-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2503677A3 (en) | Reciprocal vibration type power generator equipped with inner columnar and outer annular magnetic motion block | |
| JP2017028893A (ja) | 振動ダイナモ装置 | |
| WO2017219757A1 (zh) | 一种线性往复电机 | |
| 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 | |
| CN104319975A (zh) | 单槽单极圆筒动磁直线交流发电机 | |
| JP2013031277A (ja) | 振動発電機 | |
| RU2654079C2 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| WO2011040284A1 (ja) | 電磁誘導型発電装置 | |
| RU94391U1 (ru) | Привод на постоянных магнитах | |
| RU162793U1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| CN205725399U (zh) | 永磁力往复直线电动机 | |
| WO2017081621A1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| RU2654080C2 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| RU82958U1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| RU134369U1 (ru) | Линейный генератор на постоянных магнитах | |
| RU2304342C1 (ru) | Генератор возвратно-поступательного движения | |
| CN108712051A (zh) | 一体化三相高频变压器/圆筒型直线永磁发电机 | |
| RU175679U1 (ru) | Электрогенерирующее устройство | |
| JP2011172391A (ja) | 振動発電機 | |
| WO2017081588A1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| RU162949U1 (ru) | Линейный электрический генератор | |
| RU2586116C1 (ru) | Электродвигатель с возвратно-поступательным движением якоря | |
| KR101513879B1 (ko) | 자기 렌즈형 엑츄에이터 | |
| RU169147U1 (ru) | Линейная вентильно-индукторная электрическая машина возвратно-поступательного действия |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 16863764 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2016863764 Country of ref document: EP |