Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля постійного магніту

Реферат: Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля постійного магніту містить силовий постійний магніт, якір, який притягує цей магніт, пересуваючий постійний магніт, що пересуває якір поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту, повзун, на якому жорстко закріплені силовий і пересуваючий постійні магніти. Зворотний хід якоря відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для якоря. Зворотний хід повзуна відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для повзуна. Ланкою відбору потужності є котушка індуктивності, з якою взаємодіє силовий постійний магніт. Вільний зворотний хід робочого постійного магніту забезпечується діодом у ланцюгу електроструму котушки індуктивності. UA 104574 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ОТРИМАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ З МАГНІТНОГО ПОЛЯ ПОСТІЙНОГО МАГНІТУ UA 104574 U UA 104574 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до енергетичного машинобудування, а саме до пристроїв, в яких використовується явище збереження магнітної індукції у магнітотвердих матеріалах після усунення намагнічуваючого магнітного поля. Відома електрична машина, що перетворює механічну енергію на електричну(електричний генератор). Основними елементами електричної машини є магнітопровід, де локалізується магнітне поле, обмотки, що в них протікає електрострум та індукується електрорушійна сила, (див. "Український Радянський Енциклопедичний Словник" в трьох томах, видання друге, 1986 р., том 1 стор. 577). Коефіцієнт корисної дії таких генераторів нижче 100 %, тобто затрачується більше енергії, ніж отримується. Найбільш близьким до пропонованого пристрою є "Пристрій для отримання механічної енергії з магнітного поля постійного магніту", де досягається позитивна різниця між отриманою механічною енергією від притягання якоря силовим постійним магнітом і затраченою енергією, яка складається з первинного (одноразового) намагнічування силового і пересуваючого постійних магнітів та з енергії, необхідної для пересування якоря, (див. заявку на корисну модель України № а 2014 11791). Недоліком цього пристрою є те ; що отримується тільки механічна енергія з магнітного, поля постійного магніту, що звужує сферу застосування пристрою. Крім того, надійність і довговічність зворотних пружин - низькі, а вихід з ладу будьякої пружини спричиняє зупинку пристрою, що утруднює використання пристрою, наприклад, для створення штучного серця. В основу конструкції заявленої корисної моделі поставлена задача розширення сфери застосування пристрою, збільшення надійності і довговічності його роботи. На фіг. 1 показана схема пристрою для отримання електричної енергії з магнітного поля постійного магніту(вихідне положення), на фіг. 2 - пристрій в кінці робочого ходу. Пристрій складається з силового постійного магніту 1, пересуваючого постійного магніту 2, повзуна 3, на якому жорстко закріплені силовий та пересуваючий постійні магніти, якоря 4, жорстко закріпленого на повзуні 7, зворотного постійного магніту 5 для повзуна 3, зворотного постійного магніту 6 для якоря 4, роликів кочення 8, по яких перекочується повзун 7, вставок 9 і 12 з феромагнітного матеріалу, жорстко закріплених, відповідно, на повзунах 3 і 7, котушки індуктивності 10, діода 11, який перешкоджає, виникненню гальмуючого магнітного поля при вході магніту 1 у котушку 10 під час зворотного ходу магніту 1.Повзуни 3 і 7 виготовлені з пара-, або діамагнетиків (наприклад, з латуні), щоб виключити притягання повзуна 7 до силового постійного магніту 1, а також зменшити вплив цих повзунів на магнітні поля постійних магнітів 1, 2, 5 і 6. Ланкою відбору потужності є котушка індуктивності 10. Завдяки діоду 11 отримується пульсуюча електрорушійна сила постійного направлення змінної величини. При використанні механічної енергії від роботи пристрою ланкою відбору потужності є силовий постійний магніт 1. Пристрій працює таким чином. У вихідному положенні (фіг. 1) силовий постійний магніт 1 притягується до якоря 4 і, переборюючи зусилля притягання зворотного постійного магніту 5 для повзуна 3, здійснює робочий хід. В кінці робочого ходу (фіг. 2) пересуваючий постійний магніт 2, переборюючи зусилля зворотного постійного магніту 6 для якоря 4, притягує якір 4 поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту 1, останній перестає притягуватися до якоря 4 і, завдяки зусиллю притягання зворотного постійного магніту 5 для повзуна 3, здійснює зворотний хід, переборюючи зусилля тертя між магнітом 2 і якорем 4(0,1 від зусилля їх притягання), внаслідок чого, якір 4 перестає притягуватися до пересуваючого постійного магніту 2 і завдяки зусиллю притягання зворотного постійного магніту 6 для якоря 4, повертається у вихідне положення (фіг 1), і цикл повторюється. У положенні на фіг. 2 якір 4 притягується до пересуваючого постійного магніту 2 завдяки тому, що зусилля, необхідне для цього пересування, дорівнює, приблизно, 0,01 (коефіцієнт тертя кочення) від зусилля притягання силовим постійним магнітом 1 якоря 4. У положенні на фіг. 1 якір 4 притягується до силового постійного магніту 1, тому що він знаходиться у зоні максимальної дії магнітного поля силового постійного магніту 1, а до пересуваючого постійного магніту 2-не притягується, тому що він не знаходиться у зоні максимальної дії пересуваючого постійного магніту 2, а також тому, що магнітне поле силового постійного магніту 1 сильніше, ніж у пересуваючого постійного магніту 2. Потужність пристрою можна регулювати шляхом уповільнення повернення якоря 4 у вихідне положення за допомогою, наприклад, пневмогальма (не показано), а також зміною електроструму у ланцюгу котушки індуктивності 10 (не показано). Затрачена енергія складається з первинного(одноразового)намагнічування постійних магнітів та з енергії, необхідної для пересування якоря. Отримана енергія (багаторазове притягування силового постійного магніту якорем) більша, ніж затрачена енергія. Для прикладу можна привести постійний магніт із сплаву "Магніко" на основі заліза з 13,5 %N; 9 %Al; 24 %C; 0,3 % Cu і менше 0,05 % С, який має питому магнітну енергію 200000 1 UA 104574 U 3 5 10 15 20 ерг/см (див."Велика Радянська Енциклопедія", 1954 p., видання друге, том 25 стор. 629). При 3 об'єму силового постійного магніту 1000 см (вагою, приблизно, 8, 5 кгс) магніт буде мати 6 енергію 200 × 10 ерг. При частоті роботи пристрою 1 хід в секунду він буде розвивати потужність 20 вт (без урахування втрат енергії), а при частоті роботи 20 ходів в секунду - 400 вт. При магнітному старінні постійних магнітів їх властивості можуть бути відновлені, але постійні магніти із сплаву "Магніко" практично не старіють, а магнітний сплав "Ремаллой" (15-20 % молібдену, 10-12 % кобальту, решта-залізо) зберігає свої властивості незмінними в умовах тривалої роботи при вібраціях та ударах, (див. там же, том 36, стор. 347). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для отримання електричної енергії з магнітного поля постійного магніту, що містить силовий постійний магніт, якір, який притягує цей магніт, пересуваючий постійний магніт, що пересуває якір поперек магнітних силових ліній притягальної поверхні силового постійного магніту, повзун, на якому жорстко закріплені силовий і пересуваючий постійні магніти, який відрізняється тим, що для розширення сфери застосування пристрою, збільшення надійності і довговічності його роботи, зворотний хід якоря відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для якоря, зворотний хід повзуна відбувається за допомогою зворотного постійного магніту для повзуна, ланкою відбору потужності є котушка індуктивності, з якою взаємодіє силовий постійний магніт, а вільний зворотний хід робочого постійного магніту забезпечується діодом у ланцюгу електроструму котушки індуктивності. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що для розширення сфери застосування пристрою, відбір потужності при використанні механічної енергії здійснюють від силового постійного магніту. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2