Xerador eléctrico libre electromagnético.
Un xerador eléctrico gratuíto que utiliza un oscilador de alta frecuencia nun circuíto sintonizado, configurado para resoar coa bobina do transmisor dunha unidade transformadora de alta frecuencia de lonxitude total, para xerar enerxía electromagnética libre, para transformar esta enerxía en enerxía eléctrica e para recoller esta enerxía. .
Demostrouse que os motores térmicos termoacústicos de ondas viaxeiras converten a calor de alta temperatura en potencia acústica con alta eficiencia sen utilizar pezas móbiles. Os alternadores e compresores lineais electrodinámicos demostraron unha alta eficiencia de transdución do xerador eléctrico libre de acústica e unha longa vida útil sen mantemento. Ao optimizar un motor termoacústico de ondas viaxeiras a pequena escala para o seu uso cun alternador lineal electrodinámico, creamos un xerador eléctrico termoacústico de ondas viaxeiras; un sistema de conversión de enerxía axeitado para aplicacións esixentes, como a xeración de electricidade a bordo de pacecraft.
Un xerador eléctrico libre de imáns permanentes (PM) con control de excitación de campo directamente controlable comprende: un eixe de accionamento; un conxunto de rotor PM con varios PM dispostos arredor dunha periferia axial exterior do conxunto de rotor; un conxunto de estator que comprende un xugo de estator ferromagnético, varios dentes de estator ferromagnéticos montados no xugo do estator cos extremos distais próximos á periferia axial exterior do conxunto do rotor separados por un espazo de aire e varias bobinas do estator montadas entre os dentes do estator; múltiples derivacións ferromagnéticas saturables, cada derivación acoplando os extremos distais adxacentes dos dentes do estator para derivar o fluxo magnético do entrehierro g xerado polos PM a través do espazo de aire a través dos extremos distais dos dentes do estator; e varias bobinas de control de saturación, cada unha das bobinas de control de saturación envolta nunha rexión saturable dunha das derivacións asociadas; onde a aplicación dunha corrente de control Ic ás bobinas de control satura magnéticamente polo menos parcialmente as derivacións para reducir a derivación do fluxo magnético g g, aumentando así a conexión do fluxo magnético entre as PM e o estator.
Co propósito de análise e deseño de control baseado en modelos, neste traballo desenvólvese un modelo baseado en física dinámica para xeradores eléctricos libres. O modelo baseado en física contén 17 estados, que inclúen a dinámica do pistón, a corrente do alternador, a dinámica de recheo de gas de cilindros e corredores e a dinámica térmica. Emprégase a combustión de ignición por compresión de carga homoxénea (HCCI) para mellorar a eficiencia e reducir as emisións, mentres que a combustión de ignición por chispa (SI) pódese usar para o inicio rápido do FPEG e unha maior demanda de enerxía. Equipado con válvulas eléctricas mecánicas (EMV) e inxección directa, o xerador de motor de pistón libre é considerado para conseguir unha combustión optimizada e limpa. As características principais deste modelo dinámico inclúen a dinámica de recheo de cilindros e corredores e o acoplamento de ciclo a ciclo entre o movemento do pistón e o proceso de combustión. Os resultados da simulación demostran que durante unha transición do modo SI ao HCCI, o proceso de eliminación debe manterse adecuadamente para conseguir un equilibrio de masa atrapada entre os cilindros opostos.
Proporciona un xerador eléctrico sen bicicleta cunha unidade de xeración de enerxía e un controlador. A unidade de xeración de enerxía inclúe un rotor disposto para xirar e un estator cunha bobina disposta para producir unha pluralidade de estados de saída eléctrica nos que un número de voltas da bobina que se utilizan difiren dependendo do estado de rotación do rotor. O controlador está configurado para controlar selectivamente os estados de saída eléctrica da unidade de xeración de enerxía de acordo co estado de rotación do rotor da unidade de xeración de enerxía.
Unha disposición de xerador eléctrico libre comprende un xerador e un accionamento de relación continuamente variable, polo que o xerador pode ser accionado a unha velocidade constante nun rango de velocidades aplicadas a un eixe de entrada. O accionamento comprende unha engrenaxe diferencial epicíclica que ten un soporte de engrenaxe planetaria accionado polo eixe de entrada, unha engrenaxe sumadora acoplada ao xerador e unha engrenaxe anular. As unidades hidráulicas poden accionar a corona dentada a diferentes velocidades para variar a relación entre as velocidades do eixe de entrada e do engrenaxe solar. As unidades hidráulicas son impulsadas polo eixe de entrada e a velocidade da corona dentada está controlada por un sistema de control electrohidráulico que responde á frecuencia dun sinal de saída dunha parte do xerador. O fluído a presión para as unidades hidráulicas e o sistema de control hidráulico é proporcionado por unha bomba combinada e un desaireador no eixe doutra parte do xerador eléctrico libre.
Nun xerador de enerxía eléctrica, a combinación comprende un primeiro condutor de corrente eléctrica anular alongado que ten polo menos unha superficie núa que se estende lonxitudinalmente e mirando radialmente cara a dentro, un segundo condutor de corrente eléctrica anular alongado disposto coaxialmente dentro do devandito primeiro condutor e que ten unha superficie exterior núa. estendéndose lonxitudinalmente e mirando a dita superficie núa do devandito primeiro condutor, as áreas coaxiais contiguas dos ditos primeiro e segundo condutores definen un elemento indutivo, medios para aplicar unha corrente eléctrica a polo menos un dos devanditos condutores para xerar un campo magnético que abrangue o devandito elemento indutivo, e medios de carga explosiva dispostos concéntricamente con respecto a devanditos condutores, incluíndo polo menos a área do devandito elemento indutivo, os devanditos medios de carga explosiva incluíndo medios dispostos para iniciar unha fronte de onda explosiva no devandito explosivo avanzando lonxitudinalmente ao longo do devandito elemento indutivo, sendo a devandita fronte de onda efectiva. tivo de deformar progresivamente polo menos un dos devanditos condutores para introducir as devanditas superficies núas eléctricamente.
Esta patente describe un aparello para conducir un xerador eléctrico libre en resposta a correntes de fluídos como vento, auga e similares, que comprende: (a) unha base fixa; (b) Unha carcasa vertical conectada de forma xiratoria coa base, a carcasa incluídas as partes dianteira e traseira cónicas coa parte frontal orientada á corrente de fluído e rematada nun bordo vertical cunha configuración de sección transversal horizontal apuntada, as partes laterais auxiliares que conteñen aberturas verticais que se estenden. a lonxitude da carcasa e definida entre as partes dianteira e traseira; (c) medios de rotor verticais dispostos dentro das aberturas da carcasa e conectados rotativamente coa carcasa, os medios de rotor incluíndo polo menos unha paleta helicoidal que sobresae parcialmente no exterior da carcasa, polo que a corrente de fluído que pasa pola carcasa golpea as paletas para facer xirar os medios de rotor; e (d) medios para acoplar os medios de rotor con polo menos un xerador eléctrico libre, polo que o movemento rotatorio dos medios de rotor impulsa o xerador eléctrico libre para producir electricidade.
Un xerador eléctrico gratuíto compacto e lixeiro para aplicacións de enerxía portátiles emprega un novo deseño de motor e enfoque de integración para reducir o peso do motor e do xerador. Un alternador de volante único xera enerxía eléctrica e proporciona inercia para o motor, aire a presión para o arrefriamento e inercia para o alternador. A capota do motor proporciona protección de compoñentes rotativos, un mecanismo de protección do ventilador, condutos de aire de arrefriamento e un mecanismo de arrefriamento para manexar grandes cantidades de calor producida pola conversión de enerxía rectificada.
Descríbese un xerador eléctrico sen solar que utiliza a enerxía natural da luz solar e a converte directamente en electricidade de CC mediante un xerador eléctrico térmico de estado sólido (TEG) con alta eficiencia. O xerador eléctrico solar converte a luz solar en electricidade en dous pasos: 1) a enerxía da luz solar convértese en calor nunha cámara inferior que contén un cazador de fotóns de banda ancha coñecido como corpo negro; 2) a calor convértese en electricidade a través do TEG nunha cámara superior ilustrada nas figuras. O compoñente de conversión eléctrica térmica está empaquetado a partir dunha pila en cascada térmica de varios núcleos TEG. Cada un dos núcleos está composto por materiais optimizados para exhibir o efecto térmico eléctrico a temperaturas progresivamente máis baixas.
Un xerador eléctrico libre que utiliza correntes eléctricas impulsadas estatísticamente para crear diferenzas de potencial nun circuíto. Estas correntes eléctricas impulsadas estatísticamente son endotérmicas e absorben enerxía térmica. As diferenzas de potencial creadas utilízanse para xerar correntes eléctricas impulsadas por campos eléctricos para realizar un traballo útil nunha carga eléctrica. A enerxía subministrada á carga é a enerxía térmica neta absorbida no circuíto.
A unidade xeradora eléctrica libre alimentada por auga portátil presentada ten unha forma tubular con extremos de entrada e saída abertos opostos que definen un camiño de fluxo lonxitudinal para a auga da corrente en movemento. A forma tubular define un venturi converxente que remata nunha garganta entre os extremos de entrada e saída. Unha dínamo eléctrica, que ten unha carcasa selada e un medio propulsor externo, está apoiada no camiño do fluxo de vapor abaixo da garganta, co medio propulsor na garganta. O extremo de entrada ten unha superficie entre 2-5 veces maior que a garganta do venturi, para acelerar o paso da auga polos medios da hélice. A forma tubular e a carcasa definen un venturi diverxente augas abaixo da gorxa, desacelerando a auga cunhas perdas mínimas antes de saír polo extremo aberto da saída. O extremo de saída aberta é de 1.1 a 1.5 veces maior en superficie que o extremo de entrada aberta, polo que a auga do arroio circundante lixeiramente máis rápida que se mestura coa auga que sae no extremo da saída aberta pode tender a acelerar lixeiramente a auga que sae para aumentar a eficiencia.
Un xerador eléctrico libre alternativo mergullado colócase debaixo da superficie do océano e crea enerxía eléctrica a partir das marxes superficiales do océano. A bobina do xerador fai un vaivén lineal en resposta a unha forza externa que actúa sobre un flotador ao pasar as mareas oceánicas. Un cable conecta o flotador na superficie do océano coa bobina alternativa do xerador mergullado. Un campo magnético céntrase a través da bobina mentres vai alternando, creando unha forza electromotriz na bobina. O campo magnético créase de forma que proporcione un campo uniforme dunha única orientación magnética durante toda a lonxitude de movemento da bobina alternativa. O xerador inclúe unha base formada no fondo do océano que soporta un núcleo magnético que ten unha bobina xeradora montada de xeito móbil no mesmo e conectada a un flotador cun cable que pasa por rodamentos de aliñamento de cables. Os enrolamentos electromagnéticos están montados no extremo pechado do núcleo de fluxo magnético do xerador.
A investigación para mellorar o rendemento dos xeradores eléctricos gratuítos converteuse nun gran interese na actualidade. Hoxe, moitas aplicacións requiren a xeración de enerxía eléctrica sen conexión ao sistema de enerxía eléctrica. Para este fin, o xerador debe ser eficiente, fiable e lixeiro. Un xerador de pistón libre pode cumprir estes requisitos. Con esta unidade de xeración, a enerxía mecánica transfórmase en enerxía eléctrica sen utilizar un cigüeñal. Isto gaña unha mellora significativa na eficiencia, así como a redución de volume e masa. Este traballo presenta unha fabricación dun xerador eléctrico lineal que é capaz de xerar 5 kW de potencia. Revísase o concepto de xerador de pistón libre e xerador eléctrico libre. Tamén se abordan os procesos de deseño e fabricación. Tamén se discute a avaliación do rendemento.
Os xeradores de motores de pistón libre (FPEG) teñen un enorme potencial para ser o principal dispositivo de conversión de enerxía para xerar electricidade a partir de combustible como parte dun sistema de propulsión de vehículos eléctricos híbridos (EV). As principais vantaxes radican no feito de que son teoricamente máis eficientes, máis compactas e máis lixeiras en comparación con outras solucións híbridas e de extensión de autonomía de vehículos eléctricos da competencia (motores de combustión interna, motores rotativos, pilas de combustible, etc.). Non obstante, este potencial aínda non se realizou. Este artigo detalla unha nova configuración de FPEG de dobre pistón e presenta o deseño completo dun sistema e ofrece probas técnicas do tamaño e peso probables dun sistema FPEG comercial. O traballo tamén presenta os primeiros resultados obtidos dun proxecto que pretendía realizar un sistema operativo FPEG en hardware mediante o desenvolvemento e proba dunha plataforma de proba de prototipos flexible.
Un dispositivo electrónico portátil inclúe unha funda; un corpo de revolución xiratorio con respecto á caixa; un xerador eléctrico que converte a enerxía cinética de rotación do corpo de revolución en enerxía eléctrica; un conxunto de engrenaxes que transfire a forza de rotación do corpo de revolución ao xerador eléctrico e que inclúe polo menos unha engrenaxe; e unha cela secundaria que almacena a enerxía eléctrica xerada polo xerador eléctrico libre.
Un xerador eléctrico libre piezoeléctrico que inclúe: un elemento de flexión piezoeléctrico; medios para montar un extremo do elemento de flexión nunha corrente de fluído; medios para impulsar o elemento de flexión piezoeléctrico para que oscile coa enerxía da corrente de fluído; e medios electrodos conectados ao elemento de flexión piezoeléctrico para conducir a corrente xerada polo movemento oscilatorio do elemento de flexión piezoeléctrico.
Un xerador eléctrico gratuíto alimentado por vento ten unha saída de enerxía eléctrica variable segundo a velocidade do vento. O xerador eléctrico gratuíto alimentado por vento ten unha disposición de bobina múltiple que permite producir enerxía eléctrica a baixas velocidades de vento así como a altas velocidades. Tamén se proporcionan varios paquetes de bobinas seladas cun mecanismo de axuste de acoplamento magnético, así como un método e un sistema de control para controlar a saída de potencia do 0 ao 100 por cento do xerador eléctrico eólico en relación á velocidade do vento.
Un xerador eléctrico inclúe unha base que ten un núcleo de fluxo polo exterior apoiado na base e que ten un orificio lineal que se estende dentro da mesma. Unha pluralidade de imáns permanentes están montados no polo exterior ao longo do interior do orificio lineal. Un núcleo de fluxo do polo central esténdese no orificio lineal do núcleo de fluxo do polo exterior. Unha bobina xeradora está formada no manguito de soporte da bobina e está montada de xeito deslizable sobre o núcleo de fluxo do polo central no orificio lineal do núcleo de fluxo do polo exterior e esténdese desde o orificio lineal do polo exterior. Un elemento flotante está unido ao manguito de apoio da bobina do xerador eléctrico libre para mover o manguito de apoio en resposta ao movemento do movemento do flotador polo que o xerador eléctrico produce enerxía eléctrica en resposta ao movemento do flotador cando o flotador está situado para flotar nun fluído oscilado. como cando o xerador eléctrico está montado nunha plataforma sobre as mareas oceánicas.
Un sistema de tracción que integra un xerador eléctrico gratuíto, un ou máis motores eléctricos e un módulo de control electrónico está configurado como un accionamento de velocidade variable en configuracións de tracción simple, dual ou de catro rodas para un vehículo. O xerador é accionado mecánicamente polo eixe de saída dun motor de combustión interna para xerar enerxía eléctrica para energizar os motores eléctricos. Un ordenador central no módulo de control electrónico controla a tensión de saída do xerador e a velocidade e o par de cada un dos motores do sistema de accionamento. O sinal de entrada de velocidade para os motores pode ser sinais analóxicos que proveñen de fontes como un joystick, un potenciómetro montado nun volante, panel de control, pedal ou localización remota ou sinais dixitais dun dispositivo dixital. Os detectores de posición/velocidade de cada motor e do xerador envían sinais de volta ao ordenador central para o control en lazo pechado do xerador e dos motores.
Un xerador eléctrico gratuíto para producir electricidade en zonas de auga corrente. O xerador eléctrico gratuíto inclúe un dispositivo de flotación. Un xerador eléctrico está montado no dispositivo de flotación. Unha roda de paletas está montada de forma xiratoria no dispositivo de flotación. A roda de paletas está acoplada mecánicamente ao xerador eléctrico. O dispositivo de flotación está ancorado nunha zona de auga corrente de forma que unha corrente fai xirar a roda de paletas e se produce electricidade.
Xeradores eléctricos que teñen un rotor nun eixe e un estator, que levan ambos polos sucesivos periféricamente que teñen unha distancia angular ou un paso de polo substancialmente uniforme entre eles, con polo menos un par de seccións de xerador eléctricamente idénticas pero separadas e aliñadas axialmente que inclúen núcleos de polos que ocupan substancialmente os mesmos sectores que os espazos entre eles, e onde a posición angular do eixe do rotor, na que os polos se superpoñen entre o rotor e o estator da mesma sección do xerador, está compensada para ambas as seccións pola metade da distancia angular entre os polos. . Preferentemente, polo menos un grupo de pares de polos montados radialmente e polo menos un grupo de pares de polos montados axialmente están previstos tanto no rotor como no estator. Descríbense realizacións ilustrativas preferidas.
Nun xerador eléctrico gratuíto que inclúe un aparello para facer pasar un conxunto magnético permanente (PMA) ao longo de seccións de bobinas dispostas linealmente dun conxunto de bobinas de indución (ICA) para xerar voltaxes e potencia, un arranxo de conmutación para acoplar só seccións seleccionadas de bobinas do ICA. a través das liñas de saída de enerxía da LEG. As seccións de bobina seleccionadas inclúen as seccións de bobinas do ICA nas proximidades do PMA que pasa. De acordo con diferentes formas de realización, as bobinas non seleccionadas do ICA poden estar en curtocircuíto ou desconectadas (circuítos abertos) das liñas de saída de enerxía.
Un sistema para xerar enerxía eléctrica comprende unha unidade de compresión de aire accionada eléctricamente, un tanque de almacenamento de alta presión e un sistema hidráulico. O sistema hidráulico comprende un depósito de fluído, unha bomba de fluído accionada pneumáticamente e un motor hidráulico, que ten un eixe de accionamento acoplado de forma rotativa a un xerador eléctrico. Inicialmente, unha unidade de compresión de alta velocidade é operada por unha fonte eléctrica externa. O aire é comprimido no tanque de almacenamento de alta presión e liberado controlablemente na bomba de fluído accionada pneumáticamente, o que provoca o seu funcionamento. O fluído hidráulico sendo presionado desde o depósito de fluído ao motor hidráulico provoca a rotación do eixe de accionamento do motor e do xerador eléctrico. Xérase enerxía eléctrica. Elimínase a fonte eléctrica exterior. Parte da potencia xerada utilízase para operar a unidade de compresión, a outra parte da potencia é utilizada por unha carga.
Un elemento de freo rotativo controla a velocidade de rotación dun conxunto xerador eléctrico libre alojado dentro dun proxectil. O conxunto inclúe unha turbina accionada por aire e un xerador eléctrico gratuíto. O elemento de freo está suxeito á turbina que acciona un elemento xiratorio do xerador para producir enerxía eléctrica. O elemento de freo está formado por un material elásticamente deformable e está adaptado para contactar coa superficie estacionaria próxima á periferia do elemento de freo a unha velocidade angular predeterminada. Ademais, un elemento absorbente de choque formado a partir dun material inelásticamente deformable sitúase para absorber os choques á turbina cando se dispara o proxectil. Preferiblemente, o xerador inclúe ademais un asento elastomérico para afastar a turbina do elemento absorbente despois de disparar o proxectil.
Xerador eléctrico libre de pirámides. Un xerador eléctrico libre para recoller as enerxías vibratorias dos osciladores atómicos terrestres segundo a presente invención comprende: (1) unha antena/guía de ondas optimizada xeométricamente; (2) unha bobina secundaria enrollada cun condutor illado nunha forma de bobina non condutora, estando a bobina unida eléctricamente á superficie condutora da antena/guía de ondas de forma que a bobina secundaria está unida preto do punto no que o campo eléctrico entra en contacto coa antena/ guía de ondas; (3) a antena/guía de ondas conectada coa bobina secundaria que serve como elemento en serie cuasi capacitivo para proporcionar unha frecuencia de resonancia específica; e (4) unha bobina primaria de poucas voltas enrolada arredor da bobina secundaria, estando a bobina secundaria situada coaxialmente dentro da bobina primaria e actuando como un enrolamento resonante do transformador, acoplado indutivamente coa bobina primaria.
Dispositivo para obter enerxía eléctrica a partir da auga en movemento, formado por un corpo cilíndrico flotante que ten un primeiro extremo que se estende ata un segundo extremo ao longo dunha superficie cilíndrica que ten polo menos dúas aspas. Cada extremo do corpo cilíndrico flotante está conectado de forma fixa a un piñón de roda hidráulica e conectado de forma xiratoria a un brazo conectado de forma pivotante a unha áncora. Os piñóns da roda hidráulica están conectados a un piñón do xerador eléctrico libre mediante un medio de accionamento. Cando o novo dispositivo se coloca e se mantén nun corpo de auga en movemento, a auga en movemento impacta contra as láminas e fai que o corpo cilíndrico flotante xire. A rotación do corpo cilíndrico flotante fai que o primeiro e o segundo piñóns da roda hidráulica xiren e movan os medios de accionamento que están conectados a un xerador e á súa vez crean electricidade.
