WO2010117347A1 - Method for statically generating electrical energy - Google Patents
Method for statically generating electrical energy Download PDFInfo
- Publication number
- WO2010117347A1 WO2010117347A1 PCT/UA2009/000020 UA2009000020W WO2010117347A1 WO 2010117347 A1 WO2010117347 A1 WO 2010117347A1 UA 2009000020 W UA2009000020 W UA 2009000020W WO 2010117347 A1 WO2010117347 A1 WO 2010117347A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- stator
- cores
- alternating current
- pulses
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
Definitions
- the invention relates to electrical engineering, and in particular to methods of producing alternating current and can be used in the field of production of electrical energy.
- the closest in technical essence to the claimed invention is a method of generating alternating current at a power plant, involving the execution of a specific sequence of mechanical actions and physical processes leading to the final result - the generation of electrical energy (Ivanov-Smolensky AB Electromagnetic forces and energy conversion in electric machines. - M .: VS, 1989, 312 c).
- the known method begins with the application of external energy in the form of steam, for example, to a mechanical drive - a steam turbine in order to inform it of the rotational motion, which is transmitted through a coupling to the rotor with electromagnets of an induction electric generator.
- Rotating permanent electromagnets when passing opposite the ends of the stator cores of the induction electric generator send them a magnetic pulse of constant magnetic flux, which does not lead to the appearance of current in the coils mounted on the stator cores.
- the continued rotation of the rotor leads the electromagnet poles out from under the stator cores, while the constant magnetic flux in the cores decays, varying in size, which leads to the generation of electrical energy in the stator coils of the induction generator, which is fed into the electrical circuit of the load.
- the main disadvantage of this method is a mechanical drive that uses the energy of falling or fast flowing water, wind, converted energy of organic fuels in the form of steam for steam turbines or hot gases in internal combustion engines, which has complex and unreliable designs - both factors lead to a high cost of generated electrical energy , environmental degradation.
- the basis of the invention is the task of improving the method of static generation of electrical energy, in which the stator of the induction generator is flat, partially closing the coils with the cores of the induction generator to the stator, connecting to the terminals of the electrical circuits of the load and the electronic control device (EC), creating through them in the cores and a flat stator pulses of varying magnitude of magnetic fluxes, connecting the EMP to the primary source of constant ka - to the battery through the switch-on switch of the ECA and the supply of DC pulses to the coils in each half-cycle of an AC sinusoid with the break of its electric circuit after their supply, the appearance in the cores and the stator of pulses of varying magnitude magnetic fluxes that generate AC in the electric generator coils electrical circuit of the load and on the diode bridge with a filter - capacitor provides a simplified design by replacing the mechanical drive with an ECF with a primary source of constant m ka (battery), this ensures that power reduction of weight is more than three times, reducing the
- the direct current flows to the ECM for its constant power supply; -
- the battery is switched to standby mode or automatic charging.
- the method is carried out using a power station device shown in FIG. one.
- the power plant for performing the method of static generation of electrical energy contains a primary source of direct current (battery) 1, switch 2, electronic control device (ECU) 3, electronic switches 4, fuse 5 of load circuit 6, static electric generator 7 with a flat stator 8, cores 9 and coils 10, and also contains a rectifier bridge 11 and a capacitor 12.
- the method is as follows.
- the key 2 closes the electrical circuit of the primary source (battery) 1 of the direct current and the electronic control device (ECU) 3, which begins to send an electric DC pulse in each half-cycle of the AC sinusoid through the electronic switches 4 with a break in its electrical circuit after each of them, pulse direct current passes through the electric circuit of the load 6 and the coil 10, excites in the cores 9 of the static electric generator 7 pulses of varying magnitude magnetic fluxes, generating Coil 10 AC the electric current supplied to the electrical circuit of the load 6 and the rectifier bridge 11 with a smoothing filter - capacitor 12, after which the direct current is supplied to the ECU 3 for its constant power supply, while the battery 1 is placed in standby mode or automatic charging.
- ECU electronice control device
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
СПОСОБ СТАТИЧЕСКОГО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ METHOD OF STATIC GENERATION OF ELECTRIC ENERGY
Область изобретенияScope of invention
Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам получения переменного тока и может быть использовано в области производства электрической энергии.The invention relates to electrical engineering, and in particular to methods of producing alternating current and can be used in the field of production of electrical energy.
Предшествующий уровень техникиPrior art
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ генерирования переменного тока на электростанции, предполагающий выполнение определенной последовательности механических действий и физических процессов, приводящих к конечному результату - генерированию электрической энергии (Иванов-Смоленский A.B. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. - M.: ВШ, 1989, 312 с). Известный способ начинают с приложения внешней энергии в виде пара, например, к механическому приводу - паровой турбине с целью сообщить ей вращательное движение, которое через соединительную муфту передают ротору с электромагнитами индукционного электрогенератора. Вращающиеся постоянные электромагниты при проходе напротив торцов сердечников статора индукционного электрогенератора посылают в них магнитный импульс постоянного магнитного потока, не приводящий к появлению тока в катушках, насаженных на сердечники статора. Продолжающееся вращение ротора уводит полюса электромагнитов из-под сердечников статора, при этом постоянный магнитный поток в сердечниках распадается, изменяясь по величине, что приводит к генерированию электрической энергии в катушках статора индукционного электрогенератора, которую подают в электрическую цепь нагрузки.The closest in technical essence to the claimed invention is a method of generating alternating current at a power plant, involving the execution of a specific sequence of mechanical actions and physical processes leading to the final result - the generation of electrical energy (Ivanov-Smolensky AB Electromagnetic forces and energy conversion in electric machines. - M .: VS, 1989, 312 c). The known method begins with the application of external energy in the form of steam, for example, to a mechanical drive - a steam turbine in order to inform it of the rotational motion, which is transmitted through a coupling to the rotor with electromagnets of an induction electric generator. Rotating permanent electromagnets when passing opposite the ends of the stator cores of the induction electric generator send them a magnetic pulse of constant magnetic flux, which does not lead to the appearance of current in the coils mounted on the stator cores. The continued rotation of the rotor leads the electromagnet poles out from under the stator cores, while the constant magnetic flux in the cores decays, varying in size, which leads to the generation of electrical energy in the stator coils of the induction generator, which is fed into the electrical circuit of the load.
Основным недостатком известного способа является механический привод, использующий энергию падающей или быстротекущей воды, ветра, преобразованную энергию органических топлив в виде пара для паровых турбин или горячих газов в двигателях внутреннего сгорания, имеющий сложные и ненадежные конструкции - оба фактора приводят к высокой стоимости выработанной электрической энергии, ухудшению экологии. Краткая сущность изобретенияThe main disadvantage of this method is a mechanical drive that uses the energy of falling or fast flowing water, wind, converted energy of organic fuels in the form of steam for steam turbines or hot gases in internal combustion engines, which has complex and unreliable designs - both factors lead to a high cost of generated electrical energy , environmental degradation. Brief summary of the invention
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа статического генерирования электрической энергии, в котором выполнение статора индукционного электрогенератора плоским, частичное замыкание катушек с сердечниками индукционного электрогенератора на статор, подключение к выводам катушек электрических цепей нагрузки и электронного управляющего прибора (ЭУП), создающего через них в сердечниках и плоском статоре импульсы изменяющихся по величине магнитных потоков, подключение ЭУП к первичному источнику постоянного тока - аккумулятору через ключ включения ЭУП и подача импульсов постоянного тока на катушки в каждый полупериод синусоиды переменного тока с разрывом своей электрической цепи после их подачи, появление в сердечниках и статоре импульсов изменяющихся по величине магнитных потоков, генерирующих в катушках электрогенератора переменный ток, поступающий в электрическую цепь нагрузки и на диодный мост с фильтром - конденсатором обеспечивает упрощение конструкции за счет замены механического привода на ЭУП с первичным источником постоянного тока (аккумулятором), этим обеспечивается уменьшение веса электростанции более чем в три раза, снижение себестоимости выработанной электрической энергии, улучшение экологии.The basis of the invention is the task of improving the method of static generation of electrical energy, in which the stator of the induction generator is flat, partially closing the coils with the cores of the induction generator to the stator, connecting to the terminals of the electrical circuits of the load and the electronic control device (EC), creating through them in the cores and a flat stator pulses of varying magnitude of magnetic fluxes, connecting the EMP to the primary source of constant ka - to the battery through the switch-on switch of the ECA and the supply of DC pulses to the coils in each half-cycle of an AC sinusoid with the break of its electric circuit after their supply, the appearance in the cores and the stator of pulses of varying magnitude magnetic fluxes that generate AC in the electric generator coils electrical circuit of the load and on the diode bridge with a filter - capacitor provides a simplified design by replacing the mechanical drive with an ECF with a primary source of constant m ka (battery), this ensures that power reduction of weight is more than three times, reducing the cost of electricity generated, improving the environment.
Поставленная задача решается тем, что в способе статического генерирования электрической энергии, включающем электростанцию с индукционным электрогенератором переменного тока, имеющим статор, катушки с сердечниками, первичный источник постоянного тока, электрическую цепь нагрузки, в которую генерируется переменный ток, согласно изобретению предусмотрены следующие отличия:The task is solved by the fact that in the method of static generation of electric energy, including a power station with an AC induction generator, having a stator, coils with cores, a primary DC source, an electrical circuit in which alternating current is generated, according to the invention:
- статор индукционного электрогенератора выполняют плоским;- stator induction generator perform flat;
- катушки с сердечниками индукционного электрогенератора частично замыкают на статор; - к выводам катушек подключают электрическую цепь нагрузки и электрическую цепь ЭУП, создающего через них в сердечниках и плоском статоре импульсы изменяющихся по величине магнитных потоков; - ЭУП подключают к первичному источнику постоянного тока -аккумулятору;- coils with induction generator cores partially closed on the stator; - the electrical circuit of the load and the electrical circuit of the ECM are connected to the terminals of the coils, creating pulses of varying magnetic fluxes through them in the cores and the flat stator; - ECA is connected to the primary source of direct current to the battery;
- подают через электронные ключи импульсы постоянного тока от ЭУП на катушки в каждый полупериод синусоиды переменного тока с разрывом своей электрической цепи после их подачи, что приводит к появлению в сердечниках и плоском статоре импульсов изменяющихся по величине магнитных потоков;- fed through the electronic keys pulses of direct current from the ECM to the coils in each half-cycle of an sinusoidal alternating current with the break of its electric circuit after their supply, which leads to the appearance in the cores and the flat stator of pulses of varying magnetic fluxes;
- импульсы изменяющихся по величине магнитных потоков в сердечниках генерируют в катушках переменный электрический ток; - переменный электрический ток поступает в электрическую цепь нагрузки и на выпрямительный диодный мост со сглаживающим фильтром - конденсатором;- impulses of varying magnitude of magnetic fluxes in the cores generate an alternating electric current in the coils; - alternating electric current enters the electrical load circuit and the rectifier diode bridge with a smoothing filter - capacitor;
- после диодного моста постоянный ток поступает на ЭУП для его постоянного электропитания; - аккумулятор переводят в режим ожидания или автоматической зарядки.- after the diode bridge, the direct current flows to the ECM for its constant power supply; - The battery is switched to standby mode or automatic charging.
Способ выполняют при помощи устройства - электростанции, показанной на фиг. 1.The method is carried out using a power station device shown in FIG. one.
Электростанция для выполнения способа статического генерирования электрической энергии содержит первичный источник постоянного тока (аккумулятор) 1 , ключ 2, электронный управляющий прибора (ЭУП) 3, электронные ключи 4, предохранитель 5 электрической цепи нагрузки 6, статический электрогенератор 7 с плоским статором 8, сердечниками 9 и катушками 10, а также содержит выпрямительный мост 11 и конденсатор 12. Способ осуществляется следующим образом. Ключом 2 замыкают электрическую цепь первичного источника (аккумулятора) 1 постоянного тока и электронного управляющего прибора (ЭУП) 3, который начинает посылать электрический импульс постоянного тока в каждом полупериоде синусоиды переменного тока через электронные ключи 4 с разрывом своей электрической цепи после каждого из них, импульс постоянного тока проходит через электрическую цепь нагрузки 6 и катушки 10, возбуждает в сердечниках 9 статического электрогенератора 7 импульсы изменяющихся по величине магнитных потоков, генерирующих в катушках 10 переменный электрический ток, поступающий в электрическую цепь нагрузки 6 и выпрямительный мост 11 со сглаживающим фильтром - конденсатором 12, после которого постоянный ток подают на ЭУП 3 для его постоянного электропитания, при этом аккумулятор 1 переводят в режим ожидания или автоматической зарядки.The power plant for performing the method of static generation of electrical energy contains a primary source of direct current (battery) 1, switch 2, electronic control device (ECU) 3, electronic switches 4, fuse 5 of load circuit 6, static electric generator 7 with a flat stator 8, cores 9 and coils 10, and also contains a rectifier bridge 11 and a capacitor 12. The method is as follows. The key 2 closes the electrical circuit of the primary source (battery) 1 of the direct current and the electronic control device (ECU) 3, which begins to send an electric DC pulse in each half-cycle of the AC sinusoid through the electronic switches 4 with a break in its electrical circuit after each of them, pulse direct current passes through the electric circuit of the load 6 and the coil 10, excites in the cores 9 of the static electric generator 7 pulses of varying magnitude magnetic fluxes, generating Coil 10 AC the electric current supplied to the electrical circuit of the load 6 and the rectifier bridge 11 with a smoothing filter - capacitor 12, after which the direct current is supplied to the ECU 3 for its constant power supply, while the battery 1 is placed in standby mode or automatic charging.
Пример.Example.
К статическому электрогенератору 7 с плоским статором 8, четырьмя сердечниками 9 сечением 40 см2 каждый и катушками 10 по 400 витков (проводом d=1 ,9 мм) подключают по схеме, показанной на фиг.1 , ЭУП 3 мощностью 1000 W, источник электропитания (аккумулятор) 1 (12 V на 18 А ч), нагрузку 6 мощностьюTo a static electric generator 7 with a flat stator 8, four cores 9 with a section of 40 cm 2 each and coils 10 with 400 turns (wire d = 1, 9 mm) are connected according to the circuit shown in figure 1, ECU 3 with a capacity of 1000 W, power supply (battery) 1 (12 V at 18 Ah), load 6 power
4000 W в виде 8 ламп по 500 W и конденсатор 12 - на 400 V, 4400 μF, замыкают ключ 2, отмечают показание вольтметра на холостом ходу, равное 250V, и замыкают цепь нагрузки 6, напряжение снижается до 220 V, при этом отключают источник электропитания (аккумулятор) 1 и после разогрева всех элементов схемы напряжение стабилизируется на отметке 216 V.4000 W in the form of 8 lamps of 500 W each and capacitor 12 - at 400 V, 4400 μF, close key 2, note a 250V voltmeter at idle and close load circuit 6, the voltage drops to 220 V, and the source is disconnected power supply (battery) 1 and after warming up all the elements of the circuit, the voltage stabilizes at 216 V.
Использование предлагаемого способа статического генерирования электрической энергии позволит снизить вес электростанции в три и более раз, прекратит использование органических топлив и связанные с ними выбросы CO2 в атмосферу. Using the proposed method of static generation of electric energy will reduce the weight of the power plant three or more times, stop the use of organic fuels and their associated CO 2 emissions into the atmosphere.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA200903358 | 2009-04-08 | ||
| UAA200903358 | 2009-04-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2010117347A1 true WO2010117347A1 (en) | 2010-10-14 |
Family
ID=42936448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/UA2009/000020 Ceased WO2010117347A1 (en) | 2009-04-08 | 2009-05-14 | Method for statically generating electrical energy |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA43102U (en) |
| WO (1) | WO2010117347A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU27422A1 (en) * | 1932-01-01 | 1932-08-31 | М.И. Климова | Device for converting direct current into alternating current |
| WO2003041247A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Patrick Stephen P | Motionless electromagnetic generator |
| WO2008069769A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Valeri Fedorovych Andrus | Method for obtaining electric load from the primary and secondary transformer coils |
-
2009
- 2009-04-08 UA UAA200903358U patent/UA43102U/en unknown
- 2009-05-14 WO PCT/UA2009/000020 patent/WO2010117347A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU27422A1 (en) * | 1932-01-01 | 1932-08-31 | М.И. Климова | Device for converting direct current into alternating current |
| WO2003041247A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Patrick Stephen P | Motionless electromagnetic generator |
| WO2008069769A1 (en) * | 2006-12-06 | 2008-06-12 | Valeri Fedorovych Andrus | Method for obtaining electric load from the primary and secondary transformer coils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA43102U (en) | 2009-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106208071B (en) | Hybrid AC and DC distribution system and method of use | |
| CN103812294B (en) | A kind of five phase double salient-pole electric machines | |
| CN101667801A (en) | Excitation system of generator | |
| CN104980001A (en) | Electric generator | |
| CN206562969U (en) | The digital electricity generating starter that a kind of anti-towed is electrically activated | |
| CN201156716Y (en) | Electricity generator control apparatus capable of automatic starting and closing in time | |
| CN105207334A (en) | Power supply system for a load and corresponding supply method | |
| WO2010117347A1 (en) | Method for statically generating electrical energy | |
| US20100187821A1 (en) | Sustainable process of clean energy generation and distribution | |
| Ji et al. | Simulation of Wind Power Generation System Using Switched Reluctance Generator and Capacitor-less AC-AC converter | |
| CN203984201U (en) | Brushless excitation generator | |
| CN201256380Y (en) | Negative magneto-resistance electricity generator | |
| CN203326942U (en) | Switched capacitor generator | |
| Khitrov et al. | Electrical subsystem of the low-power cogeneration plant with low-speed vehicle | |
| JP2011050167A (en) | Secondary excitation-type power generation system | |
| WO2004030203A1 (en) | Power generation device | |
| CN201794721U (en) | A permanent magnet wind power generator system capable of obtaining the maximum output power of the wind rotor | |
| CN204231232U (en) | Diesel generating set self-starting checking motion | |
| Lumyong et al. | An effective technique to improve generator-set efficiency for charging battery using IPMSG | |
| RU2780765C2 (en) | Installation of pulse control of electromagnetic devices with energy recovery in power supply source based on inductance and method for operation of this installation | |
| CN203071790U (en) | Variable-frequency generator | |
| CN110868136B (en) | A power generation device that comprehensively utilizes solar energy and wind energy | |
| RU35926U1 (en) | MINI POWER STATION WITH AUTONOMOUS POWER SUPPLY | |
| RU109617U1 (en) | ELECTRIC POWER PLANT | |
| CN203800850U (en) | Inversion digital generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 09843136 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 09843136 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |