початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2148886

генераторні установки

Ім'я винахідника: Григорчук Володимир Степанович
Ім'я патентовласника: Григорчук Володимир Степанович
Адреса для листування: 193036, Санкт-Петербург, вул. 6-я Радянська 25/20, кв.5, Григорчук В.С.
Дата початку дії патенту: 1998.09.21

Винахід відноситься до області електротехніки і стосується особливостей конструктивного виконання електричних генераторних установок, що приводяться в дію тепловими двигунами. Технічне завдання, на вирішення якої спрямовано даний винахід, полягає в підвищенні експлуатаційних якостей генераторних установок. Суть винаходу полягає в тому, що пропонована генераторна установка, що містить раму, на якій розміщені енергетична установка, генератор, пульт управління, що відрізняється тим, що енергетична установка виконана в формі пневмостатіческого двигуна, що містить герметичний корпус, всередині якого на підшипниках встановлено ротор, корпус виконаний з впускним, випускним і запобіжним клапанами і закритий з обох сторін кришками, передня з яких виконана з циліндричною частиною і має пустотілий глухий стакан, який є передньою опорою ротора і входить разом з котушкою збудження генератора в передній торцевій канал ротора, розміщеного всередині корпусу і має спеціальні канали, в передню частину ротора вмонтовані постійні магніти у формі круглих гребінок, зуби однієї з яких входять в проміжки між зубами іншого, причому на циліндричну частину передньої кришки надітий статор генератора, крім того, внутрішня порожнину корпусу пневмостатіческого двигуна за допомогою трубопроводу з'єднана з повітряним насосом поршневого типу, які мають ручний привід.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі машинобудування і може знайти застосування в якості джерела електричного струму.

Відомий термогенератор ТГК-3, що містить 20-лінійну гасову лампу, теплопередатчик, два блоки термобатарей, витяжну трубу, ребра охолодження. Напруга анодної батареї 2 В, струм анодної батареї 2 А, напруга накальной батареї 2 В, струм накальной батареї 0,5 А, витрата гасу 60 - 70 г / год / Довідник радіоаматора під ред. А.А.Куліковского, изд. 3, Державне енергетичне видавництво, М.-Л., 1961, с. 318 - 319, рис. 16 - 1 /.

Недоліками відомого термогенератора ТГК-3 є невеликі струм і напруга, низький ККД, великі теплові втрати, забруднення навколишнього середовища продуктами згоряння.

Зазначені недоліки обумовлені конструкцією генератора.

Відома і дизель-генераторна установка ДГА-100-2, яка містить раму, на якій встановлено дизельний двигун з паливним баком, механічно з'єднаний з генератором, що має збудник, пульт управління. Число оборотів дизеля 1500, потужність дизель-генератора 100 кВт, рід струму - змінний, напруга 230 і 400 В / Державний Комітет Ради Міністрів СРСР по автоматизації та машинобудуванню, 1 серія, Машинобудування і автоматика, дизелебудування, ЦБТІ, М., 1961, с . 71 - 76, рис. 10 /.

Відома дизель-генераторна установка ДГА-100-2, як найбільш близька по технічній сутності і досягається корисного результату, прийнята за прототип.

Недоліками відомої дизель-генераторної установки ДГА-100-2, прийнятої за прототип, є застосування органічного палива, шум при роботі двигуна, теплові втрати в двигуні, забруднення навколишнього середовища вихлопними газами.

Зазначені недоліки обумовлені конструкцією дизель-генераторної установки.

Метою даного винаходу є підвищення експлуатаційних якостей генераторної установки.

Зазначена мета відповідно до винаходу забезпечується тим, що дизельний двигун з паливним баком замінені пневмостатіческім двигуном, що містить герметичний корпус, всередині якого на підшипниках встановлено ротор, виконаний у формі циліндричного тіла і містить глухі, що відкриваються в сторону від осі обертання канали прямокутного або круглого перетину, розташовані рядами уздовж поздовжньої осі ротора, причому в кожному ряду є по два канали, розгорнутих відносно один одного на 180 градусів, крім того, площина дна кожної пари каналів розташована під кутом до лінії, що проходить через центр обертання і розділяє два протилежно спрямованих каналу, причому в передню частину ротора вмонтовані постійні магніти у формі круглих гребінок, зуби однієї з яких входять в проміжки між зубами інший, а корпус пневмостатіческого двигуна виконаний з впускним, випускним і запобіжним клапанами і закритий з обох сторін кришками, передня з яких виконана з циліндричною частиною і має пустотіла глухий стакан, який є передньою опорою ротора і входить разом з котушкою збудження генератора в передній торцевій канал ротора, причому на циліндричну частину передньої кришки надітий статор генератора, повітряним насосом поршневого типу з ручним приводом, який за допомогою трубопроводу з'єднаний з внутрішньою порожниною корпусу пневмостатіческого двигуна, робочим тілом якого є стиснене повітря.

Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображений загальний вид генераторної установки; на фіг. 2 - вид на генераторну установку зліва; на фіг. 3 - вид на генераторну установку зверху; на фіг. 4 - вид на генераторну установку справа; на фіг. 5 поздовжній розріз пневмостатіческого двигуна; на фіг. 6 - загальний вид ротора пневмостатіческого двигуна; на фіг. 7 - розріз по А-А фіг. 6; на фіг. 8 і 9 - схема сил, що діють на бічні стінки каналів ротора; на фіг. 10 - схема створення крутного моменту на роторі пневмостатіческого двигуна; на фіг. 11 - поздовжній розріз повітряного насоса з ручним приводом; на фіг. 12 - загальний вид статора генератора електричного струму; на фіг. 13 - розріз по А-А фіг. 12; на фіг. 14 - електрична схема генератора електричного струму.

Пропонована переносна генераторная установки містить раму 1 з ручками 2, на якій закріплені пневмостатіческій двигун 3 зі статором генератора 4, повітряний насос 5 з ручним приводом і пульт управління 6. Пневматичний двигун містить корпус 7 з нижньої опорною плитою 8, що має отвори для кріплення, закритий задньою кришкою 9 і передньої кришкою 10, виконаної з алюмінієвого сплаву або іншого немагнітного матеріалу. Передня кришка сферичної форми виконана з циліндричною частиною і має в торцевій частині пустотіла глухий стакан 11, всередину якого вставлена ​​котушка збудження 12 генератора електричного струму, який є передньою опорою ротора, встановленого всередині корпусу, що має впускний 13, випускний 14, запобіжний 15 клапани і манометр 16 . кришки герметизировани прокладками 17. На циліндричну частину передньої кришки надітий і закріплений статор генератора електричного струму. Він містить цілий корпус 18 з отвором в центрі, закритий кришкою 19, і має отвір в центрі. Усередині корпусу встановлено муздрамтеатр 20, на який надіті котушки 21, з'єднані між собою послідовно і підключені до входу реле-регулятора 22, вихід якого пов'язаний з входом випрямляча 23. Вихід випрямляча приєднати до клем 24 постійного струму, до яких і підключена згадана вище котушка збудження . Клеми 25 однофазного змінного струму підключені до виходу реле-регулятора. Ротор пневмостатіческого двигуна, виготовлений і з алюмінієвого сплаву або іншого немагнітного матеріалу, виконаний у формі циліндричного тіла 26, що має в задній частині шийку 27 підшипника. У передню частину ротора, що має торцеве отвір 28, вмонтовані два постійних магніту 29 і 30, виконані у формі круглих гребінок, зуби однієї з яких входять в проміжки між зубами іншого. Ротор містить глухі, що відкриваються в сторону від осі обертання канали 31 і 32 прямокутного або круглого перетину, розташовані рядами уздовж поздовжньої осі ротора, причому в кожному ряду є по два канали, розгорнутих відносно один одного на 180 градусів. На дні кожного з каналів болтами 33 закріплені трикутні вкладиші 34 таким чином, що площину дна кожної пари каналів розташована під кутом до лінії, що проходить через центр обертання і розділяє два протилежно спрямованих каналу. Болти кріплення вкладишів залиті епоксидною смолою. Повітряний насос містить корпус 35, в якому виконані циліндри 36 і 37, всередину яких вставлені поршні 38 і 39, з'єднані між собою штоком 40, мають палець 41, з'єднаний з вилкою 42, закріпленої на валу 43, що має ручку 44.

Циліндри закриті кришками 45 і 46, що мають впускні клапани 47 і 48, навантажені пружинами. Внутрішні порожнини циліндрів через випускні клапани 49 і 50, канали 51 з'єднані з штуцером 52, який за допомогою трубопроводу 53 через впускний клапан на корпусі двигуна з'єднаний з внутрішньою порожниною пневмостатіческого двигуна. У нижній частині корпус пневматичного насоса має опорну плиту 54 з отворами для кріплення. Пульт управління включає в себе реле-регулятор, випрямний пристрій, вимірювальні прилади, вмикачі, запобіжники.

Робота генераторної установки

Перед запуском генераторної установки необхідно провести її огляд і переконатися, що всі вузли знаходяться в справності. Для пуску генераторної установки необхідно за допомогою пневматичного насоса 5 подати через трубопровід 53 всередину корпусу 7 двигуна стиснене повітря і довести його тиск до 25 - 30 кг / см ² шляхом переміщення ручки 44 вправо і вліво. При цьому вал 43 здійснює коливальний рух і через вилку 42, палець 41 і шток 40 змушує поршні 38 і 39 переміщатися поперемінно то в одну сторону, то в іншу сторону. Повітря засмоктується через впускні клапани 47 і 48, а через випускні клапани 49 і 50 нагнітається в корпус двигуна. Як тільки тиск повітря досягне необхідної величини (визначається за показаннями манометра 16) ротор пневмостатіческого двигуна стане обертатися. Обертається момент утворюється на роторі наступним чином. Стиснене повітря надходить всередину каналів 31 і 32. Виштовхуюча сила Архімеда, яка діє в газах і, як і в рідинах, виробляє тиск на бічні стінки і дно кожного з каналів 31 і 32. Так як площі протилежних стінок рівні так, як l = l ₁ ; l ₂ = l _3; l ₄ = l _5, то і сили, що діють на ці бічні стінки, та є рівними і врівноважують один одного F = F _1; F ₂ = F _3; F ₄ = F ₅ (фіг. 8 і 9). Сили _F p і _F p1, діючі на дно кожного з каналів, нічим не врівноважені і утворюють плечі сил l ₆ і l _7, прикладені до ротора з двох сторін від осі обертання, в протилежних напрямках. Ці сили і спричиняють обертання ротора двигуна. Зовнішні сили F _н, діючі на зовнішню поверхню ротора, не перешкоджають обертанню ротора і не створюють додаткового крутного моменту, так як вектори дії цих сил проходять через вісь обертання, не утворюючи ніяких плечей (фіг. 10). Частота обертання ротора і потужність двигуна визначаються тиском стисненого повітря, кількістю каналів і їх розмірами. При обертанні ротора разом з ним обертаються магніти 29 і 30, магнітне поле яких періодично переміщується в протилежних напрямках по магнітопровода 20 і перетинає витки котушок 21, индуктируя в них змінний однофазний струм. Отриманий струм надходить на вхід реле-регулятора 22, де підтримуються його параметри в залежності від частоти обертання ротора. Далі змінний струм надходить на випрямляч 23, де він випрямляється і подається на клеми 24 споживачеві. З цих же клем частина постійного струму знімається і подається на котушку збудження 12. При проходженні струму через котушку збудження навколо неї утворюється постійне магнітне поле, яке посилює дію магнітних полів постійних магнітів 29 і 30, встановлених на роторі. Зменшення або збільшення струму, що подається на котушку збудження, зменшує або збільшує струм, що виробляється генератором (на кресленні регулювання струму генератора не показано). Якщо споживачеві необхідний змінний однофазний струм, то підключення проводиться до клем 25. При витоку стисненого повітря через прокладки 17 його необхідно поповнювати за допомогою пневматичного насоса 5. Для зменшення частоти обертання ротора або зупинки двигуна необхідно натиснути на випускний клапан 14 і випустити в атмосферу стиснене повітря з порожнини корпусу пневмостатіческого двигуна частково або повністю. Для збільшення частоти обертання ротора необхідно збільшити кількість повітря, що подається в корпус двигуна, підвищивши відповідно тиск. При перевищенні нормального тиску повітря в корпусі двигуна надмірна кількість повітря стравливается через запобіжний клапан 15. Управління генераторної установкою здійснюється за допомогою пульта 6.

Пропонована переносна генераторна установка може бути використана в сільській місцевості, в геологічних партіях, важкодоступних місцях, куди утруднена доставка палива для освітлення або зарядки акумуляторних батарей.

Позитивний ефект запропонованого винаходу: простота конструкції, швидкість запуску і зупинки, не вимагає органічного палива і не забруднює навколишнє середовище вихлопними газами.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Генераторна установка, що містить раму, на якій розміщені енергетична установка, генератор, пульт управління, що відрізняється тим, що енергетична установка виконана в формі пневмостатіческого двигуна, що містить герметичний корпус, всередині якого на підшипниках встановлено ротор, корпус виконаний з впускним, випускним і запобіжним клапанами і закритий з обох сторін кришками, передня з яких виконана з циліндричною частиною і має пустотілий глухий стакан, який є передньою опорою ротора і входить разом з котушкою збудження генератора в передній торцевій канал ротора, розміщеного всередині корпусу і має спеціальні канали, в передню частину ротора вмонтовані постійні магніти у формі круглих гребінок, зуби однієї з яких входять в проміжки між зубами іншого, причому на циліндричну частину передньої кришки надітий статор генератора, крім того, внутрішня порожнину корпусу пневмостатіческого двигуна за допомогою трубопроводу з'єднана з повітряним насосом поршневого типу, мають ручний привід.

2. Генераторна установка по п.1, що відрізняється тим, що ротор пневмостатіческого двигуна виконаний у формі циліндричного тіла і містить глухі, що відкриваються в сторону від осі обертання, канали прямокутного або круглого перетину, розташовані рядами уздовж поздовжньої осі ротора, причому в кожному ряду є по два канали, розгорнутих відносно один одного на 180 ^o, крім того, площина дна кожної пари каналів розташована під кутом до лінії, що проходить через центр обертання і розділяє два протилежно спрямованих каналу.

3. Генераторна установка по п.1 або 2, яка відрізняється тим, що в якості робочого тіла в пневмостатіческом двигуні використаний стиснене повітря.

Версія для друку
Дата публікації 13.01.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів