Патент на изобретение №2399144

(54) ИНЕРЦИАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники и физико-химических технологий и касается устройств, используемых для электролиза воды. Предлагаемый источник питания состоит из корпуса с электродвигателем, на валу которого установлен ротор с постоянными магнитами разной полярности, магнитопровода с обмоткой, жестко соединенного с корпусом, и токосъемника в виде выводов обмотки магнитопровода, отличающийся тем, что корпус имеет крышку и противоположно установленные упорные подшипники для вала электродвигателя, один из них расположен на крышке корпуса, а другой на противоположной стенке корпуса, при этом на валу между стенкой корпуса и электродвигателем установлен блок дисбалансных шестерен, имеющий центральную шестерню и дополнительные шестерни с дисбалансами. Электродвигатель, блок дисбалансных шестерен и ротор электромеханического генератора электрических импульсов имеют один вал вращения. Магнитопровод, взаимодействующий с постоянными магнитами на внутренней поверхности ротора, жестко соединен с крышкой и неподвижен, что облегчает снятие электрического потенциала с обмотки магнитопровода. Совмещение на одном валу генератора импульсов механических моментов с электромеханическим генератором импульсов уменьшает нагрузку на валу электродвигателя, что обеспечивает достижение технического результата, состоящего в уменьшении затрат электроэнергии. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и физико-химических технологий и касается устройств, используемых для электролиза воды.

Сущность изобретения состоит в том, что инерциальный генератор импульсов механических моментов и электромеханический генератор электрических импульсов размещены на одном валу 1, один конец которого вставлен в упорный подшипник 2 на дне корпуса 3, а второй в радиальный подшипник 4 крышки 5, при этом на этом валу смонтированы: электродвигатель 6, блок дисбалансных шестерен 7 и ротор 8 электромеханического генератора с двумя магнитами 9 разной полярности, магнитопровод 10 с электрообмоткой 11 жестко соединен с крышкой 5 и благодаря своей неподвижности облегчает снятие напряжения и тока с клемм, обозначенных буквами S и N, дисбалансные шестерни 12 приводятся во вращение от центральной шестерни 13, установленной на общем валу, расположение дисбалансов 14 синхронизировано с расположением магнитопровода 10 таким образом, что импульсы механических моментов, генерируемых дисбалансами 14, совпадают с импульсами напряжения, снимаемого с клемм S и N, и таким образом освобождается вал 1 электродвигателя 6 от рабочей нагрузки и уменьшаются затраты электрической энергии на привод электромеханического генератора электрических импульсов и на электролиз воды.

Известно устройство для питания электролизера, представляющее собой электрический генератор (патент РФ 2230197, МПК H02K 57/00, 2004 г.). Сущность изобретения состоит в том, что генератор снабжен электролизером воды, содержащим щеткообразные электроды с вольфрамовыми иголками, направленными друг на друга и установленными с надлежащим зазором, электроды установлены в прямоугольную или цилиндрическую емкость коаксиально друг другу. На дне емкости электролизера установлена перфорированная трубка аэратор-катализатор, трубка соединена с компрессором. Емкость электролизера соединена входной трубкой с секцией емкости накопления конденсата через конденсатопровод, электрический насос и с емкостью жидкой щелочи через дозатор, снабженный соленоидом и реле времени. Емкость электролизера соединена с плазмотроном, расположенным в камере ионизации, при помощи трубки. Камера ионизации снабжена плазмотроном, отражателем плазменной струи и водяного пара, коллектором и паровыми трубками, расположенными под разным углом наклона, направленными на плазменную струю. Электроды электролизера соединены с источником переменного тока через электромашинный преобразователь, датчик электрических импульсов и переключатели.

Известно также устройство получения электрической энергии для электролиза воды, содержащее корпус, статор в виде магнитопровода с обмоткой, ротор и токосъемник; патент РФ 2284629, МПК H02K 21/20, H02K 31/02, 2006 г. Сущность изобретения состоит в следующем. Униполярный бесколлекторный торцовый генератор постоянного тока, содержащий неподвижный раздвоенный кольцевой магнитопровод якоря с пазами для укладки обмотки якоря, вращающиеся торцовые магнитопроводы индукторов для возбуждения и вентилятор, отличающийся тем, что в схеме возбуждения генератора установлены радиальные электромагниты и круговые электромагниты, при этом вращающиеся на валу ротора генератора торцовые магнитопроводы обоих индукторов вместе с радиальными и круговыми электромагнитами обращены встречно через воздушный промежуток одноименными полюсами к магнитопроводам с обмоткой якоря, что обеспечивает в торцовых магнитопроводах обоих индукторов постоянное наличие остаточного магнетизма, способствующего возбуждению генератора, при этом схема возбуждения снабжена двумя щеточно-контактными узлами, включающими щетки токосъема и неразрезные контактные кольца. Область использования предлагаемого изобретения расширяется путем обеспечения возможности его использования в промышленности как в качестве генератора, так и в качестве двигателя, а именно в электрифицированном транспорте, в ветроустановках, для электросварки и электролиза.

Известно устройство для генерирования импульсов механических моментов в системе привода с помощью дисбалансных масс, которые увеличивают общий момент на валу привода от электромотора. Линевич Э.И. Применение центробежной силы в качестве источника мощности.

Известно устройство для питания электролизера, представляющее собой импульсный электромеханический источник питания, патент РФ 2340996, МПК H02K 57/00, 2006 г. (прототип). Сущность изобретения состоит в том, что импульсный электромеханический источник питания, состоящий из корпуса, статора в виде магнитопровода с обмотками, ротора и токосъемника, отличающийся тем, что в корпусе установлен электродвигатель, на валу которого расположен ротор с постоянными магнитами, установленными вдоль магнитопровода обмотки статора, который жестко соединен с корпусом, причем магниты расположены противоположно друг другу с возможностью обеспечения пронизывания магнитными силовыми линиями обмотки статора, при этом внутренние поверхности магнитов имеют разноименные полюса, а в качестве токосъемника использованы выводы обмотки статора.

Недостатком известных устройств является отсутствие синхронизации процессов генерирования механических импульсов моментов дисбалансами и импульсов напряжения и тока, что исключает возможность совместной реализации возникающего при этом энергетического эффекта.

Техническим решением задачи является синхронизация импульсов механических моментов, генерируемых дисбалансами, с импульсами напряжения и тока, генерируемыми импульсным источником питания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в инерциальном электромеханическом импульсном источнике питания, состоящем из корпуса с электродвигателем, на валу которого установлен ротор с постоянными магнитами разной полярности, магнитопровод с обмоткой, жестко соединенный с корпусом, и токосъемник в виде выводов обмотки магнитопровода, согласно изобретению корпус имеет крышку и противоположно установленные упорные подшипники для вала электродвигателя, один из них расположен на крышке корпуса, а другой на противоположной стенке корпуса, при этом на валу между стенкой корпуса и электродвигателем установлен блок дисбалансных шестерен, имеющий центральную шестерню и дополнительные шестерни с дисбалансами.

По данным научно-технической и патентной литературы не обнаружена совокупность признаков, аналогичная заявляемой, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Поскольку предлагаемое техническое решение может быть применено в промышленности для экономии электрической энергии при электролизе воды, то можно утверждать, что предложение соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен инерциальный электромеханический импульсный источник питания.

В инерциальном электромеханическом импульсном источнике питания вал 1 одним концом вставлен в упорный подшипник 2 на стенке корпуса 3, а второй – упорный подшипник 4 крышки 5 корпуса 3, при этом на валу 1 смонтированы электродвигатель 6, блок 7 дисбалансных шестерен и ротор 8 с постоянными магнитами 9 разной полярности, магнитопровод 10 с обмоткой 11 жестко соединен с крышкой 5 и благодаря своей неподвижности облегчает снятие напряжения и тока с токосъемников в виде выводов обмотки магнитопровода 10, обозначенных буквами S и N, дополнительные шестерни 12 приводятся во вращение от центральной шестерни 13, установленной на общем валу 1, расположение дисбалансов 14 на дополнительных шестернях 12 синхронизировано с расположением магнитопровода 10 таким образом, что импульсы механических моментов, генерируемых дисбалансами 14, совпадают с импульсами напряжения, снимаемого с выводов обмотки S и N, и таким образом освобождают вал 1 электродвигателя 6 от рабочей нагрузки и уменьшают затраты электрической энергии на привод электромеханического генератора электрических импульсов и на электролиз воды.

Инерциальный электромеханический импульсный источник питания работает следующим образом. Электродвигатель 6 включается в электрическую сеть, начинает вращаться вал 1, вращение передается одновременно дополнительным шестерням 12 через центральную шестерню 13, расположенную на валу электродвигателя, и ротору 8 источника импульсов напряжения и тока. При прохождении магнитов 9 вблизи неподвижного магнитопровода 10 в его обмотке 11 наводятся импульсы напряжения, которые передаются потребителю электрических импульсов, например, электролизеру. Установлено, что импульсы механических моментов, генерируемые дисбалансами 14, уменьшают нагрузку на валу 1 электродвигателя примерно в 10 раз. Электромеханический генератор импульсов также уменьшает затраты электрической энергии на электролиз воды примерно в 10 раз. При совмещении работы электродвигателя, на валу которого установлен ротор с постоянными магнитами разной полярности, магнитопровод с обмоткой и блок дисбалансных шестерен, их показатели энергетической эффективности перемножаются, что приводит к значительной экономии электрической энергии на привод электромеханического источника питания и на электролиз воды. В результате значительно уменьшается стоимость водорода и кислорода, получаемых из воды.

Формула изобретения

Инерциальный электромеханический импульсный источник питания, состоящий из корпуса с электродвигателем, на валу которого установлен ротор с постоянными магнитами разной полярности, магнитопровода с обмоткой жестко соединенного с корпусом, и токосъемник в виде выводов обмотки магнитопровода, отличающийся тем, что корпус имеет крышку и противоположно установленные упорные подшипники для вала электродвигателя, один из них расположен на крышке корпуса, а другой на противоположной стенке корпуса, при этом на валу между стенкой корпуса и электродвигателем установлен блок дисбалансных шестерен, имеющий центральную шестерню и дополнительные шестерни с дисбалансами.

РИСУНКИ