Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DIRECT CURRENT GENERATOR WITH A MAGNETIC SHUNT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/209105
Kind Code:
A1
Abstract:
The present direct current generator with a magnetic shunt relates to the field of electrical engineering and can be used in industry and transportation. The generator generates direct current without commutation of windings and without the use of sliding contacts. For this purpose, a magnetic armature, disposed below a multi-turn stator winding, is provided with a magnetic shunt which partially contacts the poles of the magnetic armature.

Inventors:
ULYANOV VALERY YAKOVLEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2015/000515
Publication Date:
December 29, 2016
Filing Date:
August 20, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ULYANOV VALERY YAKOVLEVICH (RU)
International Classes:
H02K31/00; H02K21/20
Foreign References:
US20130257187A12013-10-03
SU108630A11956-11-30
Other References:
SIVUKHIN D.V.: "Obshchii kurs fiziki. Uchebnoe posobie dlia VUZov", ELEKTRICHESTVO. 4-E IZD., STEREOT. M, vol. 5 t. T.I, 2004, pages 256 - 258
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения.

Генератор постоянного тока с магнитным шунтом, содержащий корпус, внутри которого расположен вал якоря, на котором закреплён постоянный магнит в форме цилиндра, с осевой намагниченностью, который является якорем, над полюсом которого расложен статор содержащий обмотку с железным сердечником, закреп- лённый на корпусе, отличающий тем, что якорь-магнит снабжён магнитным шун- том, который частично замыкает полюса якоря-магнита.

Description:
Генератор постоянного тока с магнитным шунтом.

Изобретение относится к области электротехники и может применяться в про- мышленности и на транспорте.

Аналогом заявленного изобретения является, имеющий широкое распростране- ние, генератор постоянного тока (см. Общий курс физики. «Электричество». С. Г. Калашников. Изд. «Наука». Главная редакция физико-математической литературы. Москва 1977. стр. 259, рис.200.) в котором обмотка якоря создаёт магнитный поток генерирующий ток в обмотке статора. Изменение величины и направления магнит- ного потока приводит к генерации переменного тока, который выпрямляется с по- мощью коллектора - устройства сложного и подверженного быстрому износу.

Прототипом заявленного изобретения является униполярный генератор Фарадея (см. Академик В. Ф. Миткевич «Магнитный поток и его преобразования». Изд. Ака- демии Наук СССР. Москва 1946. стр. 72, рис. 6.). Статор генератор состоит из одно- го витка, со скользящими контактами и медного вращающегося диска расположен- ного над неподвижным постоянным цилиндрическим магнитом служащим якорем. Ток генерируется за счёт изменения напряжённости магнитного поля в зоне щих контактов. Из-за скользящих контактов и конструктивных особенностей невозможно применить многовитковую обмотку, чтобы увеличить напряжение. Заявленное изобретение направлено на устранение недостатков указанных выше аналога и прототипа и позволит получить генератор без применения коллектора или скользящих контактов, с многовитковой обмоткой статора

Принцип действия заявленного генератора основан на «законе электромагнит- ной индукции»: причиной появления индукционного тока является изменение маг- нитного поля. В генераторе-аналоге магнитный поток изменяется по величине вызы вая появление индукционного тока. При изменении направления магнитного потока происходит изменение направления индукционного тока. В генераторе-прототипе нет изменения направления магнитного потока, поэтому ток генерируется постоян- ный. У цилиндрического магнита, служащего якорем, магнитное поле равномерно. Присутствие скользящих контактов изменяет магнитное поле и на участках медного диска, проходящих возле контактов, генерируется ток.

В заявленном генераторе обмотка статора, с железным сердечником, располо- жена над полюсом постоянного цилиндрического магнита служащего якорем.

Намагниченность магнита якоря осевая. Плоскость полюсов обмотки перндикуляр- на плоскости полюса магнита. Направление витков радиальное. В случае, когда по- люс магнита и сам магнит будет иметь цилиндрическую форму, его поле будет рав- номерно, то вращение магнита не вызовет появление тока. При изменении одно- родности магнитного поля, в районе плоскости полюса якоря, в обмотке статора будет генерироваться постоянный ток. Получить неоднородность магнитного поля можно применнив «магнитный шунт». Известно, что магнитный шунт это магнито провод присоединяемый параллельно магнитной цепи для ответвления магнитного потока, когда невозможно или нежелательно весь поток пропустить через данную цепь. Магнитный шунт в форме скобы, нужно расположить так, чтобы он частично замыкал полюса магнита. При этом, шунт не должен, полностью, пере- крывать радиус плоскости полюса. Наилучший результат получается когда концы скобы выполнены в форме дуги лежащей на плоскости полюса. Таким образом получается постоянно-пульсирующий ток. Шунт на якоре может быть один или несколько. Количество пульсаций тока зависит от количества шунтов.

На чертеже обозначенный фиг.1 показан генератор, «вид сбоку», со снятым торцевым щитом, где: 1 -корпус, 2- вал якоря, 3 -якорь-магнит, 4-магнитный шунт, 5 -обмотка статора, 6-сердечник обмотки.

ФИГ.2 обозначен якорь генератора, «общий вид», где: 2-вал якоря, 3-якорь- магнит, 4-магнитный шунт.

При вращении вала генератора от постороннего привода, при движении шунта в зоне сердечника, от начала к середине будет генерироваться постоянный ток. При удалении шунта из зоны от середины сердечника к окончанию ток будет убывать. При изменении направления вращения якоря ток будет менять своё напраление на противоположное.