Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2618689C1 - Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft - Google Patents

Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft Download PDF

Info

Publication number
RU2618689C1
RU2618689C1 RU2016121536A RU2016121536A RU2618689C1 RU 2618689 C1 RU2618689 C1 RU 2618689C1 RU 2016121536 A RU2016121536 A RU 2016121536A RU 2016121536 A RU2016121536 A RU 2016121536A RU 2618689 C1 RU2618689 C1 RU 2618689C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
anchors
linear electric
free
external combustion
magnetic flux
Prior art date
Application number
RU2016121536A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Рыбаков
Original Assignee
Анатолий Александрович Рыбаков
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 by Анатолий Александрович Рыбаков filed Critical Анатолий Александрович Рыбаков
Priority to RU2016121536A priority Critical patent/RU2618689C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618689C1 publication Critical patent/RU2618689C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: anchors of the linear electric power generator are made with the capability of the reciprocal motion in such a way that two and more ledges of one anchor enter-exit the reciprocal grooves of the another anchor of the linear electric power generator. The drag reduction of the magnetic flux of the air gap among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft is achieved by means of the gap extension between anchors.
EFFECT: drag reduction of the magnetic flux of the air gap among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft and the power-weight ratio of the linear electric power generator.
2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Ближайший аналог заявленного изобретения патент РФ 2422655 «Двухцилиндровый свободнопоршневой энергомодуль с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей».The closest analogue of the claimed invention is RF patent 2422655 "Two-cylinder free-piston power unit with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors."

Продукты сгорания из камеры сгорания 1 (фиг. 1) по трубопроводу 2 через газораспределительный клапан 3 поступают в правую (по рисунку) полость поршня 4 левой расширительной машины 5, а по трубопроводу 6 и через газораспределительный клапан 7 в левую полость поршня 8 правой расширительной машины 9. Под действием расширяющихся продуктов сгорания поршни 4 и 8 и соединенные с ними якоря линейного электрогенератора 10 и 11 начинают встречное движение. Якоря 10 и 11 могут представлять собой постоянные магниты либо электромагниты, намагничиваемые катушкой подмагничивания 12 при протекании по ее виткам тока подмагничивания. В обоих случаях магнитный поток замыкается по контуру: якорь 11, статорный магнит 13, якорь 10. При оппозитном движении якорей 10 и 11 (в данном случае движении расхождения) пересекаются магнитные линии их магнитных полей, в результате чего в статорном магните 13 и якорях 10 и 11 изменяется магнитный поток и, как следствие, в статорной катушке 14 генерируется импульс электроэнергии. При достижении поршнями и якорями точек крайнего расхождения система управления (не показана) переводит клапаны 3, 7, 15, 16 в противоположные положения. Теперь продукты сгорания из камеры сгорания 1 по трубопроводу 2 и через газораспределительный клапан 15 поступают в левую полость поршня 17, а по трубопроводу 6 и через газораспределительный клапан 16 в правую полость поршня 18. Поршни и соединенные с ними якоря электрогенератора начинают сходиться. В статорной катушке 14 генерируется импульс противоположного знака. Отработавшие газы при расхождении поршней 17, 18 выбрасываются в атмосферу через газораспределительные клапаны 15 и 16, а при схождении через газораспределительные клапаны 3 и 7. Одновременно при рабочих тактах расширительных машин 5, 9 через обратные клапаны 19, 20, 21, 22 из соответствующих полостей поршней расширительных машин 5, 9 по трубопроводам 23, 24 для обеспечения процесса горения топлива в камеру сгорания 1 подается воздух, а через обратные клапаны 25, 26, 27, 28 из атмосферы засасывается воздух.The combustion products from the combustion chamber 1 (Fig. 1) through the pipe 2 through the gas distribution valve 3 enter the right (in the figure) piston cavity 4 of the left expansion machine 5, and through the pipe 6 and through the gas distribution valve 7 to the left cavity of the piston 8 of the right expansion machine 9. Under the influence of expanding combustion products, the pistons 4 and 8 and the anchors of the linear electric generator 10 and 11 connected to them begin to move in the opposite direction. The anchors 10 and 11 can be permanent magnets or electromagnets magnetized by a magnetizing coil 12 when a magnetizing current flows through its turns. In both cases, the magnetic flux closes along the contour: anchor 11, stator magnet 13, anchor 10. With the opposite movement of the anchors 10 and 11 (in this case, the divergence movement), the magnetic lines of their magnetic fields intersect, as a result of which in the stator magnet 13 and the anchors 10 and 11, the magnetic flux changes and, as a result, an electric pulse is generated in the stator coil 14. When the pistons and anchors reach the points of extreme divergence, the control system (not shown) puts the valves 3, 7, 15, 16 in opposite positions. Now, the products of combustion from the combustion chamber 1 through the pipeline 2 and through the gas distribution valve 15 enter the left cavity of the piston 17, and through the pipe 6 and through the gas distribution valve 16 into the right cavity of the piston 18. The pistons and the armature of the generator connected to them begin to converge. An opposite sign pulse is generated in the stator coil 14. The exhaust gases at the divergence of the pistons 17, 18 are discharged into the atmosphere through the gas distribution valves 15 and 16, and when converging through the gas distribution valves 3 and 7. At the same time during the working cycles of the expansion machines 5, 9 through the check valves 19, 20, 21, 22 from the corresponding cavities the pistons of the expansion machines 5, 9 through the pipelines 23, 24 to ensure the fuel combustion process, air is supplied to the combustion chamber 1, and air is drawn in from the atmosphere through the check valves 25, 26, 27, 28.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Удельная мощность электрической машины зависит от различных факторов, в том числе от сопротивления магнитного потока зазора между якорями электрической машины. В свою очередь, чем больше зазор между якорями, чем больше площадь якорей, которые пронизываются магнитным потоком, тем это сопротивление больше. Цель изобретения - обеспечить уменьшение сопротивления магнитного потока зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания.The specific power of an electric machine depends on various factors, including the magnetic flux resistance of the gap between the anchors of the electric machine. In turn, the larger the gap between the anchors, the larger the area of the anchors that are pierced by magnetic flux, the greater this resistance. The purpose of the invention is to provide a decrease in the magnetic flux resistance of the gap between the anchors of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Уменьшение сопротивления магнитного потока зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания достигается увеличением площади зазора между якорями линейного электрогенератора. На фигуре 2 показан фрагмент фигуры 1. В верхней части фрагмента показано положение якорей 10, 11 в положении крайней точки схождения, а в нижней части - в положении крайней точки расхождении. В верхней части фрагмента видно, что якоря 10, 11 линейного электрогенератора выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения. Якорь 10 имеет выступ в виде стакана с центральным выступом-стержнем, геометрическая ось которого совпадает с таковой выступа-стакана. Якорь 11 имеет выступ в виде стакана. Выступы якоря 11 входят-выходят в ответные пазы якоря 10, чем и достигается увеличение площади зазора между якорями. Число выступов, пазов, их форма выбираются из конкретных соображений. В результате достигается уменьшение сопротивление магнитного потока воздушного зазора между якорями за счет увеличения площади зазора между ними.The decrease in the magnetic flux resistance of the gap between the anchors of the linear generator of the free-piston power module with an external combustion chamber is achieved by increasing the area of the gap between the anchors of the linear generator. Figure 2 shows a fragment of figure 1. In the upper part of the fragment shows the position of the anchors 10, 11 at the position of the extreme point of convergence, and in the lower part - at the position of the extreme point of convergence. In the upper part of the fragment, it can be seen that the anchors 10, 11 of the linear electric generator are made with the possibility of reciprocating motion. Anchor 10 has a protrusion in the form of a glass with a central protrusion-rod, the geometric axis of which coincides with that of the protrusion-glass. Anchor 11 has a protrusion in the form of a glass. The protrusions of the armature 11 enter-exit in the response grooves of the armature 10, which is achieved by increasing the area of the gap between the anchors. The number of protrusions, grooves, their shape are selected from specific considerations. The result is a decrease in the magnetic flux resistance of the air gap between the anchors by increasing the area of the gap between them.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, содержащего якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, отличающийся тем, что якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения таким образом, что два и более выступа одного якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания входят-выходят в ответные пазы другого якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, чем достигается увеличение площади зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, вследствие чего достигается уменьшение сопротивление магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания за счет увеличения площади зазора между якорями.A method of reducing the magnetic flux resistance of the air gap between the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber, comprising the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber, characterized in that the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber way that two or more protrusions of one armature of a linear generator of a free-piston power module with an external combustion chamber enter-exit into the response slots of another armature of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber, thereby achieving an increase in the gap between the armature of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber, thereby reducing the resistance of the magnetic flux of the air gap between the armature of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber by increasing the area of the gap between the anchors.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Требования к материалам и технологиям заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.The requirements for materials and technologies of the claimed invention do not go beyond the scope of modern capabilities.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL

Фигура 1. Принципиальная схема двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей:Figure 1. Schematic diagram of a two-cylinder single-stroke free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors:

1 - камера сгорания, 2, 6, 23, 24 - трубопровод, 3, 7, 15, 16 - газораспределительный клапан, 4, 8, 17, 18 - поршень расширительной машины, 5, 9 - расширительная машина, 10, 11 - якорь, 12 - катушка подмагничивания, 13 - статорный магнит, 14 - статорная катушка, 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - обратный клапан.1 - a combustion chamber, 2, 6, 23, 24 - a pipeline, 3, 7, 15, 16 - a gas distribution valve, 4, 8, 17, 18 - a piston of an expansion machine, 5, 9 - an expansion machine, 10, 11 - an anchor 12 - magnetization coil, 13 - stator magnet, 14 - stator coil, 19, 20, 21, 22, 25, 26, 27, 28 - non-return valve.

Фигура 2. Принципиальная схема фрагмента двухцилиндрового однотактного свободнопоршневого энергомодуля с общей внешней камерой сгорания и линейным электрогенератором с оппозитным движением якорей.Figure 2. Schematic diagram of a fragment of a two-cylinder single-stroke free-piston power module with a common external combustion chamber and a linear electric generator with opposed movement of the anchors.

10, 11 - якорь.10, 11 - anchor.

Claims (1)

Способ уменьшения сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, содержащего якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, отличающийся тем, что якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания выполнены с возможностью возвратно-поступательного движения таким образом, что два и более выступа одного якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания входят-выходят в ответные пазы другого якоря линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, чем достигается увеличение площади зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания, вследствие чего достигается уменьшение сопротивления магнитного потока воздушного зазора между якорями линейного электрогенератора свободнопоршневого энергомодуля с внешней камерой сгорания за счет увеличения площади зазора между якорями.A method of reducing the magnetic flux resistance of the air gap between the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber, comprising the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber, characterized in that the anchors of a linear electric generator of a free-piston energy module with an external combustion chamber way that two or more protrusions of one armature of a linear generator of a free-piston power module with an external combustion chamber enter-exit into the response slots of another armature of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber, thereby achieving an increase in the gap between the armature of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber, resulting in a decrease in the magnetic flux resistance of the air gap between the anchors of a linear electric generator of a free-piston power module with an external combustion chamber by increasing the area of the gap between the anchors.
RU2016121536A 2016-05-31 2016-05-31 Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft RU2618689C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121536A RU2618689C1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121536A RU2618689C1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2618689C1 true RU2618689C1 (en) 2017-05-10

Family

ID=58697876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121536A RU2618689C1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618689C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837773A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Akihiro Terada Electromotive piston engine
WO1996032576A1 (en) * 1995-04-10 1996-10-17 T. Potma Beheer B.V. Operation and control of a free piston aggregate
JP2001241302A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Free piston engine driving linear power generator
RU2479733C1 (en) * 2011-10-18 2013-04-20 Анатолий Александрович Рыбаков Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0837773A (en) * 1994-07-22 1996-02-06 Akihiro Terada Electromotive piston engine
WO1996032576A1 (en) * 1995-04-10 1996-10-17 T. Potma Beheer B.V. Operation and control of a free piston aggregate
JP2001241302A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Free piston engine driving linear power generator
RU2479733C1 (en) * 2011-10-18 2013-04-20 Анатолий Александрович Рыбаков Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2422655C1 (en) Two-cylinder free piston energy module with common external combustion chamber and linear electric generator with opposite movement of armatures
CN102203884B (en) Valve actuator
RU2427718C1 (en) Procedure for cooling pistons of two-cylinder single phase plunger-free power module with common external combustion chamber and linear electro-generator with opposite motion of anchors
CN102434277A (en) Internal-combustion permanent-magnet linear power generation device
CN110289747A (en) A kind of equivalent magnetic circuit modeling method of linear vibration motor
CN104811008A (en) Cylindrical permanent magnet flux-switching linear oscillation motor
US20130302181A1 (en) Zero emissions pneumatic-electric engine
RU2618689C1 (en) Way of the air gap magnetic flux drag reduction among linear electric power generator anchors of the free-piston energy module with the external combustion shaft
US9806585B2 (en) Electromagnetic rotor drive assembly
Chen et al. 3-D electromagnetic analysis of single-phase tubular switched reluctance linear launcher
RU2422654C1 (en) Synchroniser of movement of armatures-pistons in opposite phase of free piston pump-generator
Dai et al. Optimization analysis of electromagnetic linear actuator's radial array permanent magnets
RU2479733C1 (en) Method for increasing efficiency of expansion process of combustion products by air bypass between compressor cavities of expansion machines in free-piston two-cylinder power module with total external combustion chamber and linear electric generator
RU2641997C1 (en) Method of pneumatic drive of two-valved gas distributor of a free piston power module with a generic external combustion chamber
RU2537322C1 (en) Method of movement synchronisation of piston groups of free piston pump-compressor with common linear motor
RU2615297C1 (en) Cooling method of piston groups of plunger-free module with external combustion chamber
RU2480595C1 (en) Contactor of magnetic flow of anchors and stator magnet of linear power generator with opposition movement of anchors
RU2642006C1 (en) Control method of fuel dose by pneumatic drive of fuel casing of free fuel energy module with general external combustion chamber
RU2651901C1 (en) Method of lubrication of friction pair of piston-cylinder of free piston power module with external combustion chamber
RU2619511C1 (en) Method of controlling the temperature of piston groups and cylinders of free piston with the external chamber of combustion of the energy module with the drive of the pump of the cooling system with exhaust gases
RU196382U1 (en) LINEAR SYNCHRONOUS GENERATOR
RU2548702C1 (en) Method to prevent concussion of piston groups against cylinder ends in free-piston compressor with linear electric motor with help of gas distribution valves
RU2615296C1 (en) Temperature control method of piston group with outside combustion chamber of power module
RU2602652C1 (en) Cooling method of double cylinder single-stroke free piston power module external combustion chamber
RU2548527C1 (en) Method to prevent concussion of piston groups against cylinder ends in double-cylinder free-piston power unit with external combustion chamber with help of gas distribution valves