Генератор возвратно-поступательного движения

(19) (Н) 2 К 33/00 у Н 02 Р 9 1 ТЕНИЯ Е ИЗОБ ИСА ПАТЕНТУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(72) Жак Анри Жарре и Жан Мари Батист Жарре (Франция)( 53) б 21. 31 3. 1 3 1 б 2. 83. 26 (088. 8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 359874, кл. Н 02 К 35/00, 1969.2. Патент Франции 9 2070483, кл. Н 02 К 35/00, 1973.(54)(57) 1. ГЕНЕРАТОР ВОЗВРАТНО- ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ, содержащий неподвижный магнитопровод с размещенной на нем однофазной якорной обмоткой, безобмоточный ротор, источник питания обмотки и импульсный регулятор тока возбуждения, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и снижения массо- габаритных показателей, магнитопровод статора выполнен П-образной формы с якорной обмоткой, расположенной во внутренней полости магнитопровода, на статоре дополнительно расположены датчики положения рото, ра, а импульсный регулятор тока возбуждения выполнен в виде однофаэного двухполупериодного выпрямительного моста, два противоположных плеча которого образованы управляемыми ключами, а два других - диодами, причем к выходу постоянного тока выпрями- тельного моста подключены выводы якорной обмотки генератора, а к входу переменного тока выпрямительного моста подсоединен выход источника питания обмотки, при этом выходы датчиков подключены к цепям управления управляемых ключей.2, Генератор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно введен второй П-образный магнитопровод статора, расположенный соосно с первью магнитопроводом, при этом во внутренней полости второго магнитопровода также расположена Я якорная обмотка, а общая длина магнитопровода статора равна полной длине перемещения ротора.3, Генератор по и. 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно введен второй импульсный регулятор тока возбуждения и второй комплект датчиков положения ротора, при этом вторая якорная обмотка подключена к выходу постоянного тока своего импульсного регулятора .тока возбуждения.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании и эксплуатации генераторов возвратно-поступательно-го движения, в основном при работе таких генераторов с бесшумными тепловыми двигателями, в которых ротор и статор генератора могут быть конструктивно совмещены с поршнЕм и цилиндром одного теплового двигателя.Известен генератор возвратно-поступательного движения, статор которо го, выполненный иэ шихтованного железа, имеет вид цилиндра, в пазах которого расположена якорная обмотка, а на роторе размещена обмотка возбуждения, соединенная с источникомпостоянного тока 11 .Недостатками данного генератора являются необходимость соединения 20 подвижного ротора с источником питания, а также наличие обмотки возбуждения на роторе, что снижает надежность генератора и усложняет его конструкцию. 25Наиболее близким техническим решением к изобретению является генератор возвратно-поступательного движения, содержащий неподвижный магнитопровод с размещенной на нем однофаз ной якорной обмоткой, безобмоточный ротор, источник питания обмотки и импульсный регулятор тока возбуждения21.Известный генератор характеризует- З 5 ся сложностью конструкции магнитной системы статора, так как обмотка расположена на том же магнитопроводе статора и при перемещении ротора в ней наводится переменная ЭДС, которая поступает в источник питания постоянного тока и может привестивыходу его из строя, Для исключения этого явления обмотку разделяют на отдельные части и располагают на магнитопроводе так, чтобы алгебраическая сумма ЭДС всех частей обмотки равнялась нулю. Необходимость такого размещения обмотки усложняет конструкцию генератора и увеличивает его массогабаритные показатели. 50Цель изобретения - упрощение генератора и снижение его массогабаритных показателей.Поставленная цель достигается тем, что в генераторе возвратно поступательного движения магнитопровод статора генератора выполнен П-образной Формы с якорной обмоткой, расположенной во внутренней полости магнитопровода, на статоре дополни тельно расположены датчики положения ротора, а импульсный регулятор тока возбуждения выполнен в виде однофазного двухполупериодного выпрямительногб моста, два противоположных пле ча которого образованы управляемыми ключами, а два других - диодами, причем к выходу постоянного тока выпрямительного моста подключены выводы якорной обмотки генератора, а к входу переменного тока выпрями- тельного моста подсоединен выход источника питания обмотки, при этом выходы датчиков подключены к цепям управления управляемых ключей.Дополнительно может быть введен второй П-образный магнитопровод статора, расположенный соосно с первым магнитопроводом, при этом во внутренней полости второго магнитопровода также расположена якорная обмотка, а общая длина магнитопровода равна полной длине перемещения ротора.Кроме того, дополнительно может быть, введен второй импульсный регулятор тока возбуждения и второй комплект датчиков положения ротора, при этом вторая якорная обмотка подключена к выходу поетоянного тока своего импульсного регулятора тока возбуждения.На фиг, 1-4 приведены конструктивные схемы генератора с различными положениями ротора во время работы,На фиг, 1-4 показаны состояния ключей импульсного регулятора тока возбуждения в зависимости от положения ротора и даны принципиальные электрические схемы соединений элементов импульсного регулятора тока возбуждения с якорной обмоткой, магниточувствительными датчиками и источником питания обмотки, при этом управляемые ключи выполнены на тиристорах,на Фиг5 - конструктивная схема генератора при выполнении его магнитопровода иэ двух П-образных частей, На фиг, 5 пред-ставлено соединение якорных обмоток генератора, с двумя импульсными регуляторами тока возбуждения.Якорная обмотка 1 расположена во внутренней полости П-образного магнитопровода статора 2, Беэобмоточный ротор 3 имеет возможность линейного перемещения внутри статора 2, благодаря чему изменяется величина воздушного зазора 4. Источник 5 питания обмотки соединен с обмоткой 1 через импульсный регулятор тока возбуждения, выполненный в виде однофаэного двухполупериодного выпрями- тельного моста, два противоположных плеча которого выполнены на управляемых ключах б и 7, например тиристорах, а два других - на диодах 8 и 9. Датчики 10 положения ротора соединены своими выходамИ с цепями управления тиристоров б и 7.Магнитопровод статора 2 генератора может состоять из двух П-обраэ 1066469ных частей (фиг. 5), во внутренней полости каждой из которой расположены якорные обмотки, каждая из которых соединена с входами своих импульсных регуляторов, образованных соответственно диодами 8 и 9 и тиристорами 6 и 7.Генератор возвратно-поступательного движения работает следукщим образом.При положении ротора 3, показанном на фиг. 1, зазор 4 имеет минимальную величину и датчики 10 положения ротора дают сигнал на включение тиристоров 6 и 7, которые подключены между источником 5 питания 5 и обмоткой 1 якоря, создавая тем самым поток возбуждения в магнитопроводе 2 статора. При перемещении ротора 3 в промежуточное положение, показанное на фиг. 2, тирис торы 6 и 7 запираются. Перемещение ротора 3 приводит к увеличению воздушного зазора 4, что вызывает умень шение магнитного потока магнитопровода статора 2 и наведение ЭДС в 25 якорной обмотке 1. Возникшая ЭДС имеет величину большую, чем напряже- ние источника 5 питания, что приводит к открытию диодов 8 и 9 и протеканию тока через источник 5, приэтом заряжается, например, аккумуляторная батарея или эапитывается нагрузка при ее включении параллельно источнику 5. При достижении другого крайнего положения (фиг. 3) ротор останавливается, ЭДС в обмотке 1исчезает, диоды 8 и 9 запираются.и, так как тиристоры 6 и 7 тожезаперты, источник 5 питания отключается от якорной обмотки 1. При обратном движении ротора 3 (фиг. 4)закрытое состояние вентилей сохраняется до тех пор, пока ротор 3 незаймет, положение, показанное нафиг. 1, после чего цикл повторяется. Длительность импульса возбуждения составляет приблизительно 1-10 от полной длительности движения ротора 3.Генератор с двумя .якорными обмотками работает аналогично. Отличием является использование обратного хода ротора 3 для наведения ЭДС в якорной обмотке 1, для которой такой ход ротора 3 является прямьм, что повышает КПД генератора и улучшает качество электрической энергии, подводимой к нагрузке./б 0 ТиражНИИПИ Госудапо делам и5, Москва, Ж 71твеннобретен5, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб д, 4/