сечени , а жираа - при ферромагнитных участках, сечение которых представплет собой две равнобоких трапеции, примыкак щие друг, к другу меньшими основани ми)} на фиг. S схематически изображен описьН ваемый агрегат с двум синхронизированны ми двигател ми, сдвинутыми на половину периода цикла, продольный и поперечный разрезы (второй вариант); на фиг. 6 - диаграмма исзме шни скоростей подвижных ачементов одно: о (сапошна пини ) и другого (пунктирна лини ) генераторов; на фиГ. 7 - пространственное изображение подвижного э: е мента генератора. Согласно первому варианту конструкции |нзобра енному на фиг. 1 и 2, двигатель ;-грсгата - двухтактный и четырехпоршнё- вой. Этот двигатель нхтеет на одной и той же продааьной оси два цилиндра 1 и 2, В цилиндре 1 установлены но скольз ией посадке два рабочих поршн 3 и 4, переме щающиес в противоположных напракпени х В цилиндре 2 установлены по скольз щей посадке два других поршн 5 и 6, также перемещающиес в противоположных напраЕ лени х. Внутренние поршни 4 и 5 жестко соединены между собой с помощью стержн 7, имеющего поперечную перемычку 8.Внеш ние поршни 3 и 6 также жестко соединены между собой с помощью стержней 9 ( на чертеже показаны частично), проход щих за пределами чертежа параллельно оси ука занных цилиндров, причем эти стержни закреплены в перекладинах 10, составлющих одно целое с продолжением указанных внеш них поршней. Внутренн подвижна : часть двигател ( поршни 4, 5) сцеплена с первым подвижным мш нитным элементом 11 посредствог перемычки 8, стержн 12, стержн 9 и кронштейнов 13. Стержень 12 установлен в направл ющей 14. Внешн подвижна часть двигател (поршни 3, 6) сцеплена со вторым подвижным магнитным элементом 15 посредством перекладин 10, стержпё& и кронштейнов 16. Стержни 9 уст ч новлены в направл ющей 17. Синхронизатор св зывает Между собой оба подвижных магнитных элемента 11 и 15 и, следовательно, оба рабочих злеме н- та так, что их противоположно каправле ные движени ач ютс сопр женными. Он содержит два шатуна 18 и 19, шарнирно соединенные на двух диаметрально расположенных шейках 20 и 21 коленчатого вала 22, установленного в подшипниках и соединенного с маховиком 23. Поршнева головка шатуна 18 надета ri ось, установ ленную на внешней перекладине 1О, а пор 1шнева головКа шатуна 19 установлена ак, что она решаетс вокруг концевой си стержн 12. Генератор переменного тока содержит еподвижные индукторы 24, расположенные о пини м в одной продольной осевой плооости УУ симметрично с двух сторон от орпуса двигател . Число индукторов, расоложенных на одной линии, может быть произвольным (на фиг, 1 показаны три индуктора ). Аналогично во второй осевой плоскости Z Z , перпендикул рной УУ , расположены две другие линии индукторов так, тобы индукторы бьши попарно симметричны. Все указанные индукторы возбуждаютс одновременно обмотками возбуждени 25. На каждом индукторе расположена также рабоча обмотка 26, уложенна в пазу, дел щем индуктор на два участка (полюса) с, cf (фиг. 1 и 2). Ток наводитс в обмотках 26 при изменении магнитного сопротивлени , возникающего при возвратно-поступательных движени х , сопр женных в противофазе и осущеотвл емых подвижными алёментами 11 и 15, установленными друг против друга в воздушном зазоре индукторов 24. Аналогично привод тс в движение от двигател подвижные элементы 11 и 15 других индукторов . Каждый из магнитных подвижных элементов 11 и 15 (см. фиг. 7) выполнен в виде рамки 27 с высоким сопротивлением, внут ри которой на равных рассто ни х расположены ферромагнитные пластины 28, отделенные друг от друга немагнитными участками (прорез ми). Перемещение рамок 27 в воздушном зазоре соответствующих индукторов создает изменение магнитного П9тока, вызывающее ,наведение переменных токов. На фиг. 3 показаны дев ть положенийподвижных-элементов 11 и 15, ааниь4аемых ими при совместных противоположно направленных перемещени х, соответственно обозначенных стрелками А и Б, причем эти де- в ть положений от СО до О9 соответствуют дев ти равным част м, на которые разбита длина полного хода указанных элементов. Учитыва , что магнитна проницаемость ферромагнитного участка примерно в 400 раз больше магнитной проницаемости воздуia , можно подсчитать мгновенное ма нитнре сопротивление в каждом из участков с, d индуктсфа, которое практически зависит от поверхности наложени ферромагнитных учаютков элементов 11 и 15. Таким образом, дл определени величины магнитного со.-ротивпени достаточно знать дл каждого положени общую поверхность напротив полюсов с и J ферромагнит |ного участка элемента 11, изображенного . не.ферывной линией, и анаюгичного учасгк ааемента 15, изображенного пунктирной ли нией (см. фиг. 3). Глубина j паза равна его ширине, высота индуктора - 2 k -f г , где Я - высота каждого из двух полюсных наконечников полного индуктора, а длина хода возвратно-поступательного движени , совершаемого подви.жными элементами, равна L . : Если три параметра Ь , ti. , е св за(1Ы между собой соотношением (() то, если прорези элементов 11 и 15 имеют пр моугольную форму (см. ф г. 3)j изменение магнитного потока в полюсе С изображаетс ломаной линией А В С IJ при перемещении , равном рабочему ходу 1, и изменение потока в полюсе d изображаетс той же ломаной линией, но смещенной по фазе на половину хода L /2 (см, фиг. 4). Полное изменение магнитного потока в обоих полюсах индуктора показано ломаной линией А В С J А за период 2 , соотьетствующий L/2 (см, фиг. 4). В этих услови х дл каждого хода L получают дв 11ериода переменного тока. Следовательно, частота генератора переменного тока, соответствующего фиг. 1, в четыре раза боль ше частоты цикла (движение вперед и назад ) двигател . Согласно предлагаемому изобретению (в применении к его первому варианту, .см. фиг, i и 46) синусоидальную форму кривой магнитного потока получают, если ; прорез м элементов 11 и 15 придают фор :му, отличающуюс , от пр моугольной. В . соответствии с вариантом конструкции, изображенной на фиг, 3 и 4 , за счет умен шени поверхности ферромагнитных пластин 28 увеличивают поверхность прорезей, сохран одинаковой по 1фа м длину ферромагнитных и немагнитных участков, рав- ную полюсному г,9лению индуктора (Ti + CJ . . Длч прорез м придают удлиненную шестиугольную форму в виде буквьт У (см. фиг. 3 б), симметричной относительн поперечных краев , вклинивающихс в ферромагнитные пластины 28, Угол наклона Т этих краев (см. фкг. 36/ выбирают в пределах 15 ЗО , предпочтительно 22°, В рассмотренном примере (см, фиг. 36 угол оС 22 ) крива потока отклон етс ;от ломаной линии ЛВС J А и принимает синусоидальную форму Ф, Ф (см, фиг. 4в) больша часть точек которой на теоретической синзсоиде Ф - У (1 + СОЬХ) и только некоторьгс точки (менее 1%) от Ю1ОНЕ:отс от нее, Оор.ма кривой потока ( может пметоcrpoixT CMHJ сон.гк.лыгуюаюрму з; виснмости отсопр жеинь.х г-,ремещений при сооб.щеиг :оп po4Ub(M кр;1 м прорезей миЛО .Й кривизны. Так же, как в пре.дыдущем случае, когда кажда из кривых Ф (на участке С ) и Ф (на участке d ) имела период, раЕИЬ й L , результирую да крива (Ф + ф ) имеет период, равный - . Слецовательно, частота генератора переменного тока в четыре ;:аза больие частоты цикла двигател (движение назад II вперед). Элоктродвих./ща cujia Е, возкшсаю.ща в обмотке 26 (со сдвигом по фазе на -д- по отношению к магнитному потоку Ф + Ф-), также синусоидальную форму с периодом , равным - , в зависимости от нереме7лени заслонок и частоту, четырем частотам цикда двигател , если (как предусмотрено) двигатель имеет двухтактный цикл. После прохождени мертвой точки тел изменению направлени элементов 11 и 15 соответствует изменение направлени индуцированного переменного тока, который, преход чепез те же по абсолютной величине значе;: 1Я .в тех же относительных положени х подвижных ааементов, сооб7лает этому ивдуцированному синуса- , идальному току тот же характер, что н у многополюсного вр8Щ,ающегос генератора. Если изменение сечени магнитопровода имеет синусондачьную форму в зависимости от перемещений X, то изменени магнитного потока и ачектродвижу.щей силы не имею синусоидачьной формы зависимости от времени иэ-за изменени линейной скорости подвижных элементов в патожеии х, блнэ .ких к мертвым точкам. Дл устранени этого магнитному пОто;ку н ачектродвки.у.щей ciwe обеспечивают ;синусоидальную форму, величину тока в обмотках возбуждени 25 обратно .пропорционально линейной скорости, что обеопечиваетс питанием обмоток возбуждени |25 через корректирующее устройство. Это устройство может быть выполнено путем распределени , и соответствующего выбора поверхности коллекторных шин reiiepaTopa вообуждени . Устройство может быть вьшолне- но также с помошыо реостата, папзун которого соединен с элементами 11 м 15 и перемещаетс по двум неподаижньм 1 роволоч1Ц )1М резисторам на участках с длиной, равгной четверти хода, близк;их к мертвым точ- как. Шаг вчтков этих резисторов - переменный йп коррехдии изменени скорости хода на этих участках. На фиг, 5 изобра;кеп iirperaT двигате-т. ,-еператор (второй вариант)/
При таком варианте выполнени ш регата не производитс никаких воздействий на ток в обмотках возбуждени 25 дл обеспечени синусоидальной формы тока. Дл этог используют двухтактный четырехпоршневой двигатель, линейна скорость подвижных элементов которого остаетс посто нной на средней половине хода (участок й ,Ь| 1фивой фиг. 6), Эта скорость значительно измен етс в двух крайних четверт х хода, примыкающих к мертвым точкам.
В соответствии со вторым вариантом предлагаемого изобретени два двигател 29 и 30 соединены параллельно и с помощью синхронизатора смещены по фазе на половину хода - (см. фиг. 5а). В этом случае в качестве синхронизатора используетс коленчатый вал, который состоит из четырех шеек: с одной стороны шеек 31 и 3 2 Соединенных с помощью шатзнов 33 и 34 с внешним и внутренним подвижными элементамй двигател 29-и , спецоватепьно, с поцвижны ми элементами ЗбТГзбгенератора, а с другой стороны шеек 37 и 38, соединенных с помощью шатунов 39 и 40 с внешним и внутренним поа вижными элементами двигател ЗО и, слеповательно , с элементами 41 и 42 второго генератора, , причем шейки 31 и 32 распо- ложены на коленчатом валу в диаметрально противоположных точках и сдвинуты на 90 относительно шеек 37 и 38, Также диаметрально противоположных между собой . С каждой стороны двигател (см. фиг. 5Ь ) расположен рад неподвижных индукторов 24, снабженных обмотками возбужде ни 25 и рабочими обмотками 26.
Так как оба двигател смещены по фазе ца половину хода, считают, что подвижные магнитнь е ачементы имеют посто нную скорость на длине полного хода L (см. фиг, 6), так как один из подвижных элементов , приводимых в движение от одного двигател , может работать только на линейном участке а jb хода, а другой подвижный
элемент, приводимый в движение другим о
дв Яателем, может работать только на допапнительном участке указанного хода.