SU515476A3 - Линейный агрегат двигательгенератор - Google Patents

Линейный агрегат двигательгенератор

Info

Publication number
SU515476A3
SU515476A3 SU1482192A SU1482192A SU515476A3 SU 515476 A3 SU515476 A3 SU 515476A3 SU 1482192 A SU1482192 A SU 1482192A SU 1482192 A SU1482192 A SU 1482192A SU 515476 A3 SU515476 A3 SU 515476A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
engine
generator
stroke
inductors
moving
Prior art date
Application number
SU1482192A
Other languages
English (en)
Inventor
Пуит Роберт
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 filed Critical
Application granted granted Critical
Publication of SU515476A3 publication Critical patent/SU515476A3/ru

Links

Classifications

    • 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
    • H02K35/06—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving flux distributors, and both coil systems and magnets stationary
    • 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
    • H02K7/1884—Linear generators; sectional generators with reciprocating, linearly oscillating or vibrating parts structurally associated with free piston engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

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.

Claims (3)

  1. Формула изобретени 
    1, Линейный агрегат двигатель-генератор , состо щий из двигател  внутреннего сгорани  и линейного индукторного генератора с подвижным элементом, содержащим чередующиес  ферромагнитные и немагнитные участки, отлич. ающийс  тем, что, с целью повышени  частоты генерируемого тока и получени  синусоидального напр жени , генератор выполнен с двум  подвижными элементами, размещенными в зазоре неподвижных индукторов, имеющих полюсное деление, равное половине длины хода двигател , а двигатель выполнен двухтактным четырехпоршневым, попарно, и встречно перемещающиес  поршни которого соединены с подвижными элементами генератора, имеющими длину каждого из чередующихс  участков, кратную полюсному делению индуктора, причем фер& ромагнитные участки каждого подвижного элемента в продольном сечении имеют форму двух равнобоких трапеций, примыкающих друг к другу меньшими основани ми.
  2. 2,Агрегат по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен реостатом, регулирующим ток возбуждени  индукторов в конечных положени х хода двигател , подвижна  часть которого жестко св зана с подвижным элементом генератора.
  3. 3.Агрегат по п. 1, отличающ И- и с   тем, что он снабжен вторым двигатель- генератором, ана.чогичным основному и -соединенный, с ним коленчатым валом , шейки которого, св занные с разными двигател ми, с;: винуты относительно друг друга на 90 ,а индукторы генераторовсмещены в осевом направлении относительно друг друга на половину хода двигател .
    5
    I
    ie
    Фиг. 1
    «sj
    ::X.
    Д 0
    а
    3
    Г7
    Ф
    //
    /
    0
    Фие. Риг. J7 32 /
    Qi
    Фиг.6
    . 7
SU1482192A 1968-02-23 1969-02-21 Линейный агрегат двигательгенератор SU515476A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR140982 1968-02-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU515476A3 true SU515476A3 (ru) 1976-05-25

Family

ID=8646406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1482192A SU515476A3 (ru) 1968-02-23 1969-02-21 Линейный агрегат двигательгенератор

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3541362A (ru)
JP (1) JPS4825562B1 (ru)
CH (1) CH510949A (ru)
DE (1) DE1908660A1 (ru)
FR (1) FR1574720A (ru)
GB (1) GB1251562A (ru)
NL (1) NL6902868A (ru)
SU (1) SU515476A3 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4270054A (en) * 1980-04-25 1981-05-26 Dowd Norton W Power plant
US4924956A (en) * 1986-10-24 1990-05-15 Rdg Inventions Corporation Free-piston engine without compressor
US5432382A (en) * 1994-03-29 1995-07-11 Pawlowski; Mark Permanent magnet energy storage apparatus
IT1283369B1 (it) * 1996-07-30 1998-04-17 Rinaldo Lampis Gruppo elettrogeno lineare ad alto rendimento,metodo di controllo e gruppo di trazione con esso
WO2003078835A1 (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Engine with pumping capability
DE10241101A1 (de) * 2002-09-03 2004-03-11 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zur Regelung des Betriebs einer Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie durch einen mittels einer Freikolbenbrennkraftmaschine angetriebenen Generator
DE10254037A1 (de) * 2002-11-20 2004-06-03 Fev Motorentechnik Gmbh Zweitakt-Freiflug-Gegenkolben- Brennkraftmaschine
EP3081772A1 (en) * 2003-06-25 2016-10-19 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Internal combustion engine
US7728446B2 (en) * 2003-06-25 2010-06-01 Advanced Propulsion Technologies, Inc. Ring generator
JP2008223657A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Mazda Motor Corp フリーピストンエンジン
US20080286133A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-20 Forcecon Technology Co., Ltd. Airflow generator
US20090121567A1 (en) * 2007-11-13 2009-05-14 Forcecon Technology Co., Ltd. Airflow generator
WO2012025124A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Soeberg Jesper Free-piston engine with linear power generator
DE102018219946A1 (de) * 2018-11-21 2020-01-09 Mtu Friedrichshafen Gmbh Freikolbenvorrichtung
CN114607503A (zh) * 2022-03-15 2022-06-10 湖北同发机电有限公司 一种改良的具备消音功能的柴油发电机组

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US521269A (en) * 1892-04-26 1894-06-12 Wenzel Robert Michl Core-attracting solenoid
US1268265A (en) * 1914-09-15 1918-06-04 Howard J Murray Reciprocating motor.
US1232174A (en) * 1915-10-07 1917-07-03 Emile Bachelet Electromagnetic engine.
US1613033A (en) * 1922-02-20 1927-01-04 Webster Electric Co Inc Flywheel magneto
DE496658C (de) * 1925-09-16 1930-04-26 V Freudenreich Dr Wechselstromerzeuger, dessen Nutzstrom durch ein zweckmaessig mittels Flugkolbenmotors in einem Gleichstromfeld geradlinig hin und her bewegtes Kraftlinienleitstueck in ruhen-den Wicklungen induziert wird
FR830433A (fr) * 1937-04-23 1938-07-29 Dispositif électromagnétique de commande vibratoire destiné notamment aux outils
US2636139A (en) * 1950-05-11 1953-04-21 Farrand Optical Co Inc Electromagnetic coupling
DE1108002B (de) * 1954-08-31 1961-05-31 Aake Elvir Anderberg Dipl Ing Freiflugkolbenmotor zur Erzeugung elektrischer Energie
NL278656A (ru) * 1961-05-31
FR1309350A (fr) * 1961-10-03 1962-11-16 Dispositif électromécanique de transformation d'énergie
US3328656A (en) * 1964-04-24 1967-06-27 Sarah E Dotson Reciprocating motor control system for motors having high q solenoid coils
FR1473214A (fr) * 1966-01-27 1967-03-17 Generateurs Jarret Soc D Perfectionnements apportés aux groupes thermiques comprenant un moteur à pistons libres et un alternateur à reluctance variable

Also Published As

Publication number Publication date
GB1251562A (ru) 1971-10-27
NL6902868A (ru) 1969-08-26
FR1574720A (ru) 1969-07-18
DE1908660A1 (de) 1969-09-25
US3541362A (en) 1970-11-17
JPS4825562B1 (ru) 1973-07-30
CH510949A (fr) 1971-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2273086C2 (ru) Электрическая машина
US20100176591A1 (en) Reciprocating piston machine with oscillating balancing rotors
US3541362A (en) Electromagnetic generators
ATE44802T1 (de) Mehrzylinder-brennkraftkolbenmaschine.
DE83391C (ru)
SE7713549L (sv) Varmgasmotorkontroll
GB2353326A (en) Reciprocating piston i.c. engine electrical power generator
DE3922986A1 (de) Verbrennungsmotor mit lineargenerator
DE3026005A1 (de) Magnetmotoren fuer den antrieb von fahrzeugen
CN2323507Y (zh) 内燃往复发电机
DE4413351A1 (de) Längst-Viertaktverbrennungsmotor-Elektrogenerator
ES2367822T3 (es) Máquina de émbolo alternativo con rotores de equilibrado oscilantes.
JPH0389877A (ja) 永久磁石利用の回転動力機
US1752713A (en) Internal-combustion engine
RU1828505C (ru) Двигатель внутреннего сгорани
GB2332988A (en) Opposed piston ic generator
RU2086450C1 (ru) Шагающая опора
SU359874A1 (ru) Способ генерирования электрической переменного токаэнергии
SU1733651A2 (ru) Свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорани с гидравлическим приводом
SU1427510A1 (ru) Индуктор электрического двигател возвратно-поступательного движени
DE1093139B (de) Verbrennungskraftmaschine mit frei schwingenden Kolben zur Erzeugung von elektrischer Energie (Schwinggenerator)
SU641601A1 (ru) Линейный двигатель посто нного тока
EP2178191A3 (de) Freikolbenaggregat
SU930515A1 (ru) Электромагнитный возбудитель колебаний
RU3515U1 (ru) Электромеханический преобразователь возвратно-поступательного и вращательного движений