Магнитоэлектрический трехмерный генератор

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для выработки электрической энергии, питающей слаботочные электронные устройства. Задачей данного изобретения является создание более эффективного трехмерного магнитоэлектрического генератора, использующего для генерирования э.д.с. внешние механические импульсы, действующие по трем координатным осям X, Y, Z. Поставленная задача решается следующим образом: магнитоэлектрический трехмерный генератор, имеющий индукционную систему из подвижной и неподвижной частей и генерирующий э.д.с. при воздействии внешних механических импульсов определенного направления, имеет три индукционные системы, каждая из которых состоит из подвижной платформы с закрепленными на ней магнитами и неподвижной катушки индуктивности, причем две индукционные системы на параллелограммных подвесках размещены в подвешенном на упругих элементах подвижном каркасе и воспринимают механические импульсы, действующие по двум горизонтальным осям Х и Y соответственно, а подвижные магниты третьей индукционной системы закреплены на нижней стенке каркаса и воспринимают механические импульсы, действующие по вертикальной оси Z. Предлагаемое техническое решение является более эффективным по сравнению с прототипом, так как использует для генерирования э.д.с. внешние механические импульсы, действующие в трехмерной системе координат.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для выработки электрической энергии, питающей слаботочные электронные устройства.

В настоящее время на грузовом подвижном составе железнодорожного транспорта находят применение различные электронные устройства, как-то: электронные пломбы, датчики и сигнализаторы температуры нагрева подшипников. Все эти устройства нуждаются в источниках питания. Все типы отечественных грузовых вагонов автономными источниками питания не оборудуются. Применение аккумуляторных источников питания представляется проблематичным из-за необходимости периодической подзарядки и замены. Не является решением проблемы использование в качестве источника питания генераторов и аккумуляторов локомотивных цепей управления, поскольку при составительско-маневровых и сортировочных операциях вагоны могут длительное время находиться на запасных путях без локомотива.

Одним из путей решения проблемы энергоснабжения слаботочных электронных устройств вагонов является применение магнитоэлектрических генераторов, работающих от внешних механических импульсов.

Известны технические решения магнитоэлектрических генераторов, использующих для генерирования э.д.с. внешние механические импульсы, вызывающие относительные перемещения коаксиальных или дебалансных составных частей индукционной системы генератора (а.с. 776488, а.с. 587570, патенты RU 2292106, RU 2294589).

Общим недостатком этих устройств является избирательное действие от внешнего механического импульса определенной направленности, что ограничивает эффективность генератора.

В реальной действительности на объекты воздействуют разнонаправленные механические импульсы, векторы которых располагаются в трехмерном пространстве.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является генератор по патенту Великобритании №1316950, в котором генерирование э.д.с. происходит при вертикальных колебаниях корпуса генератора, которое в свою очередь вызывает колебания подвижной части индукционной системы относительно неподвижной.

Недостаток этого генератора состоит в том, что э.д.с. генерируется только при воздействии внешних механических импульсов, векторы которых параллельны направлению перемещения подвижной части индукционной системы генератора.

При движении вагона по рельсовому пути, совершении маневровых операций, разгоне и торможении состава на вагон воздействуют продольные, поперечные и вертикальные ускорения и соответствующие им по направлению механические инерционные импульсы, которые могут вызвать колебательные движения масс на упругой или качающейся подвеске.

Задачей данного изобретения является создание более эффективного трехмерного магнитоэлектрического генератора, использующего для генерирования э.д.с. внешние механические импульсы, действующие по трем координатным осям X, Y, Z.

Поставленная задача решается следующим образом:

магнитоэлектрический трехмерный генератор, имеющий индукционную систему из подвижной и неподвижной частей и генерирующий э.д.с. при воздействии внешних механических импульсов определенного направления, имеет три индукционные системы, каждая из которых состоит из подвижной платформы с закрепленными на ней магнитами и неподвижной катушки индуктивности, причем две индукционные системы на параллелограммных подвесках размещены в подвешенном на упругих

элементах подвижном каркасе и воспринимают механические импульсы, действующие по двум горизонтальным осям Х и Y соответственно, а подвижные магниты третьей индукционной системы закреплены на нижней стенке каркаса и воспринимают механические импульсы, действующие по вертикальной оси Z.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:

Фиг.1 - общий вид магнитоэлектрического трехмерного генератора. Фиг.2. - поперечный разрез магнитоэлектрического трехмерного генератора.

Конструкция магнитоэлектрического трехмерного генератора (фиг.1 и фиг.2) состоит из корпуса 1, в котором на пружинных подвесках 2 установлен подвижный пространственный каркас 3, с пакетом регулировочных грузов 4, используемых при настройке вертикальных колебаний каркаса. Каркас 3 имеет возможность вертикального перемещения в корпусе.

В каркасе размещены две индукционные системы. Каждая из них состоит из качающейся на четырех параллелограммных подвесках 5 и 8 платформы 6 и 9 с постоянными магнитами и неподвижной катушки индуктивности 7 и 10. При воздействии внешних механических импульсов каждая платформа имеет только одну степень свободы - платформа 6 может раскачиваться вправо-влево в плоскости чертежа по оси X, платформа 9 может качаться перпендикулярно плоскости чертежа по оси Y. Магниты третьей индукционной системы 11 установлены в нижней части каркаса 3 и перемещаются вверх-вниз по оси Z вместе с каркасом, а катушка индуктивности 12 установлена неподвижно в нижней части корпуса генератора 1.

Работает генератор следующим образом: во время движения вагона механические импульсы, воздействующие на корпус генератора вдоль каждой из трех координатных осей осей Х Y Z вызывают колебания соответствующей магнитной системы, в результате чего генерируется

переменная э.д.с. Каждая индукционная система имеет собственный выпрямитель.

Предлагаемое техническое решение является более эффективным по сравнению с прототипом, так как использует для генерирования э.д.с. внешние механические импульсы, действующие в трехмерной системе координат.

Таким образом, реализация полезной модели решает все поставленные задачи.

Магнитоэлектрический трехмерный генератор, генерирующий э.д.с. при воздействии внешних механических импульсов определенного направления, включающий корпус, индукционную систему из подвижной и неподвижной частей, отличающийся тем, что имеет в корпусе вертикально перемещаемый на упругих подвесках каркас, в котором размещены две индукционные системы, воспринимающие внешние механические импульсы по осям Х и Y соответственно, каждая система состоит из качающейся на параллелограммных подвесках платформы с постоянными магнитами и неподвижной катушки индуктивности, а третья индукционная система, воспринимающая внешние механические импульсы по вертикальной оси Z, состоит из постоянных магнитов, закрепленных на каркасе, и катушки, неподвижно установленной внизу корпуса.