Generador elèctric lliure electromagnètic.
Un generador elèctric gratuït que utilitza un oscil·lador d'alta freqüència en un circuit sintonitzat, configurat per ressonar amb la bobina del transmissor d'una unitat transformadora d'alta freqüència de longitud completa, per generar energia electromagnètica lliure, per transformar aquesta energia en energia elèctrica i per recollir aquesta energia. .
S'ha demostrat que els motors tèrmics termoacústics d'ona mòbil converteixen la calor d'alta temperatura en potència acústica amb una alta eficiència sense utilitzar peces mòbils. Els alternadors i compressors lineals electrodinàmics han demostrat una alta eficiència acústica de transducció del generador elèctric, així com una llarga vida útil sense manteniment. Mitjançant l'optimització d'un motor termoacústic d'ones mòbils a petita escala per utilitzar-lo amb un alternador lineal electrodinàmic, hem creat un generador elèctric termoacústic d'ones mòbils; un sistema de conversió d'energia adequat per a aplicacions exigents, com ara la generació d'electricitat a bord d'una nau.
Un generador elèctric lliure d'imants permanents (PM) amb control d'excitació de camp controlable directament inclou: un eix d'accionament; un conjunt de rotor PM amb múltiples PM disposats al voltant d'una perifèria axial exterior del conjunt de rotor; un conjunt d'estator que inclou un jou d'estator ferromagnètic, múltiples dents d'estator ferromagnètics muntades al jou de l'estator amb extrems distals propers a la perifèria axial exterior del conjunt del rotor separats per un espai d'aire i múltiples bobines d'estator muntades entre les dents de l'estator; múltiples derivacions ferromagnètiques saturables, cada derivació acobla els extrems distals adjacents de les dents de l'estator per derivar el flux magnètic de l'entrefer d'aire generat pels PM a través de l'entrefer a través dels extrems distals de les dents de l'estator; i múltiples bobines de control de saturació, cada bobina de control de saturació embolicada al voltant d'una regió saturable d'una de les derivacions associades; on l'aplicació d'un corrent de control Ic a les bobines de control, almenys parcialment, satura magnèticament les derivacions per reduir la derivació del flux magnètic d'entrefer g, augmentant així l'enllaç del flux magnètic entre els PM i l'estator.
Amb el propòsit de l'anàlisi i el disseny de control basats en models, en aquest article es desenvolupa un model basat en la física dinàmica per a un generador elèctric gratuït. El model basat en la física conté 17 estats, que inclouen la dinàmica dels pistons, el corrent de l'alternador, la dinàmica d'ompliment de gas del cilindre i la dinàmica tèrmica. La combustió d'encesa per compressió de càrrega homogènia (HCCI) s'utilitza per a una millor eficiència i emissions reduïdes, mentre que la combustió d'encesa per espurna (SI) es pot utilitzar per a l'arrencada ràpida del FPEG i una major demanda de potència. Equipat amb vàlvules elèctriques mecàniques (EMV) i injecció directa, el generador de motor de pistó lliure es considera que aconsegueix una combustió optimitzada i neta. Les característiques clau d'aquest model dinàmic inclouen la dinàmica d'ompliment del cilindre i els corredors i l'acoblament cicle a cicle entre el moviment del pistó i el procés de combustió. Els resultats de la simulació demostren que durant una transició del mode SI al mode HCCI, el procés d'eliminació s'ha de mantenir correctament per aconseguir un equilibri de massa atrapada entre els cilindres oposats.
Es proporciona un generador elèctric sense bicicletes amb una unitat de generació d'energia i un controlador. La unitat de generació d'energia inclou un rotor disposat per girar i un estator amb una bobina disposada per produir una pluralitat d'estats de sortida elèctrica en què un nombre de voltes de la bobina que s'utilitzen difereixen en funció de l'estat de rotació del rotor. El controlador està configurat per controlar selectivament els estats de sortida elèctrica de la unitat de generació d'energia d'acord amb l'estat de rotació del rotor de la unitat de generació d'energia.
Una disposició de generador elèctric lliure comprèn un generador i un accionament de relació variable contínua, per la qual cosa el generador es pot accionar a una velocitat constant en un rang de velocitats aplicades a un eix d'entrada. L'accionament consta d'un engranatge diferencial epicíclic que té un portador d'engranatge planetari accionat per l'eix d'entrada, un engranatge sumador acoblat a acoblat al generador i una corona dentada. La corona dentada es pot accionar a velocitats variables per unitats hidràuliques per variar la relació entre les velocitats de l'eix d'entrada i l'engranatge solar. Les unitats hidràuliques són impulsades per l'eix d'entrada i la velocitat de la corona dentada està controlada per un sistema de control electrohidràulic que respon a la freqüència d'un senyal de sortida d'una part del generador. El fluid a pressió per a les unitats hidràuliques i el sistema de control hidràulic és proporcionat per una bomba combinada i un desaireador a l'eix d'una altra part del generador elèctric lliure.
En un generador d'energia elèctrica, la combinació consta d'un primer conductor de corrent elèctric anular allargat que té almenys una superfície nua que s'estén longitudinalment i mira radialment cap a dins, un segon conductor de corrent elèctric anular allargat disposat coaxialment dins d'aquest primer conductor i que té una superfície exterior nua. estenent-se longitudinalment i encarant la dita superfície nua d'aquest primer conductor, les àrees coaxials contigües d'aquests primer i segon conductors defineixen un element inductiu, mitjans per aplicar un corrent elèctric a almenys un d'aquests conductors per generar un camp magnètic que abasta l'esmentat element inductiu, i mitjans de càrrega explosiva disposats de manera concèntrica respecte a aquests conductors incloent almenys l'àrea de l'element inductiu, els mitjans de càrrega explosius inclouen mitjans disposats per iniciar un front d'ona explosiu en l'explosiu avançant longitudinalment al llarg de l'element inductiu, essent efectiu aquest front d'ona. És possible deformar progressivament almenys un d'aquests conductors per introduir les dites superfícies nues al seu interior elèctricament.
Aquesta patent descriu un aparell per accionar un generador elèctric lliure en resposta a corrents de fluids com el vent, l'aigua i similars, que inclou: (a) una base fixa; (b) una carcassa vertical connectada de manera giratòria amb la base, la carcassa incloent porcions frontals i posteriors afilades amb la part frontal mirant al corrent de fluid i que acaba en una vora vertical amb una configuració de secció transversal horitzontal punxeguda, ajudes a les porcions laterals que contenen obertures verticals que s'estenen. la longitud de la carcassa i definida entre les parts davantera i posterior; (c) mitjans de rotor verticals disposats dins de les obertures de la carcassa i connectats de manera giratòria amb la carcassa, els mitjans de rotor inclouen almenys una paleta helicoïdal que sobresurt parcialment a l'exterior de la carcassa, de manera que el corrent de fluid que passa per la carcassa colpeja les pales per fer girar els mitjans de rotor; i (d) mitjans per acoblar els mitjans de rotor amb almenys un generador elèctric lliure, per la qual cosa el moviment giratori dels mitjans de rotor impulsa el generador elèctric lliure per produir electricitat.
Un generador elèctric gratuït compacte i lleuger per a aplicacions d'energia portàtil empra un nou enfocament de disseny i integració del motor per reduir el pes del motor i del generador. Un alternador de volant únic genera energia elèctrica i proporciona inèrcia per al motor, aire a pressió per a la refrigeració i inèrcia per a l'alternador. La capota del motor proporciona protecció de components giratoris, un mecanisme de coberta del ventilador, conductes d'aire de refrigeració i un mecanisme de refrigeració per manejar grans quantitats de calor produïdes per conversió de potència rectificada.
Es presenta un generador elèctric lliure solar que utilitza l'energia natural de la llum solar i la converteix directament en electricitat de corrent continu mitjançant un generador elèctric tèrmic d'estat sòlid (TEG) d'alta eficiència. El generador elèctric solar converteix la llum solar en electricitat en dos passos: 1) l'energia de la llum solar es converteix en calor en una cambra inferior que conté un atrapador de fotons de banda ampla conegut com el cos negre; 2) la calor es converteix en electricitat a través del TEG en una cambra superior il·lustrada a les figures. El component de conversió tèrmica elèctrica s'empaqueta a partir d'una pila en cascada tèrmica de múltiples nuclis TEG. Cadascun dels nuclis està format per materials optimitzats per exhibir l'efecte tèrmic elèctric a temperatures progressivament més baixes.
Un generador elèctric gratuït que utilitza corrents elèctrics impulsats estadísticament per crear diferències de potencial en un circuit. Aquests corrents elèctrics impulsats estadísticament són endotèrmics i absorbeixen energia tèrmica. Les diferències de potencial creades s'utilitzen per generar corrents elèctrics impulsats per camp elèctric per realitzar un treball útil en una càrrega elèctrica. L'energia subministrada a la càrrega és l'energia tèrmica neta absorbida en el circuit.
La unitat generadora elèctrica gratuïta alimentada per aigua portàtil revelada té una forma tubular amb extrems d'entrada i sortida oberts oposats que defineixen un camí de flux longitudinal per a l'aigua del corrent en moviment. La forma tubular defineix un venturi convergent que acaba en una gola entre els extrems d'entrada i sortida. Una dinamo elèctrica, que té una carcassa segellada i uns mitjans d'hèlix de conducció externs, es recolza en la trajectòria del flux de vapor avall de la gola, amb els mitjans de l'hèlix a la gola. L'extrem d'entrada és entre 2 i 5 vegades més gran que la gola del venturi, per accelerar el pas de l'aigua pels mitjans de l'hèlix. La forma tubular i l'habitatge defineixen conjuntament un venturi divergent aigües avall de la gola, desaccelerant l'aigua amb pèrdues mínimes abans de sortir de l'extrem de sortida obert. L'extrem de sortida oberta és d'1.1 a 1.5 vegades més gran que l'extrem d'entrada oberta, de manera que l'aigua del corrent circumdant lleugerament més ràpida que es barreja amb l'aigua que surt a l'extrem de sortida oberta pot tendir a accelerar lleugerament l'aigua que surt per augmentar l'eficiència.
Un generador elèctric alternatiu lliure submergit es col·loca sota la superfície de l'oceà i crea energia elèctrica a partir de les onades oceàniques superficials. La bobina del generador fa un moviment alternatiu lineal en resposta a una força externa que actua sobre un flotador passant les onades oceàniques. Un cable connecta el flotador a la superfície de l'oceà amb la bobina alternativa del generador submergit. Un camp magnètic s'enfoca a través de la bobina a mesura que va alternant, creant una força electromotriu a la bobina. El camp magnètic es crea de tal manera que proporcioni un camp uniforme d'una sola orientació magnètica al llarg de tota la longitud de moviment de la bobina alterna. El generador inclou una base formada al fons de l'oceà que suporta el nucli magnètic que té una bobina del generador muntada de manera mòbil i connectada a un flotador amb un cable que passa a través dels coixinets d'alineació del cable. Els bobinatges electromagnètics es munten a l'extrem tancat del nucli de flux magnètic del generador.
La investigació per millorar el rendiment dels generadors elèctrics gratuïts s'ha convertit en un gran interès avui dia. Avui en dia, moltes aplicacions requereixen la generació d'energia elèctrica sense connexió al sistema d'energia elèctrica. Per a això, el generador ha de ser eficient, fiable i lleuger. Un generador de pistó lliure pot complir aquests requisits. Amb aquesta unitat de generació, l'energia mecànica es transforma en energia elèctrica sense l'ús d'un cigonyal. Això aconsegueix una millora significativa en l'eficiència, així com la reducció de volum i massa. Aquest article presenta una fabricació d'un generador elèctric lineal capaç de generar 5 kW de potència. Es revisa el concepte d'un generador de pistó lliure i un generador elèctric gratuït. També es cobreixen els processos de disseny i fabricació. També es parla de l'avaluació del rendiment.
Els generadors de motors de pistó lliure (FPEG) tenen un gran potencial per ser el principal dispositiu de conversió d'energia per generar electricitat a partir de combustible com a part d'un sistema de propulsió de vehicles elèctrics híbrids (EV). Els principals avantatges rau en el fet que són teòricament més eficients, més compactes i més lleugeres en comparació amb altres solucions híbrides i d'extensió d'autonomia de vehicles elèctrics de la competència (motors de combustió interna, motors rotatius, piles de combustible, etc.). No obstant això, aquest potencial encara no s'ha assolit. Aquest article detalla una nova configuració de FPEG de dos pistons i presenta la disposició completa d'un sistema i proporciona proves tècniques de la mida i el pes probables d'un sistema FPEG comercial. El treball també presenta els primers resultats obtinguts d'un projecte que es va proposar realitzar un sistema FPEG operatiu en maquinari mitjançant el desenvolupament i prova d'una plataforma de prova de prototips flexible.
Un dispositiu electrònic portàtil inclou una funda; un cos de revolució giratori respecte a la caixa; un generador elèctric que converteix l'energia cinètica de rotació del cos de revolució en energia elèctrica; un conjunt d'engranatges que transfereix la força de rotació del cos de revolució al generador elèctric, i que inclou almenys un engranatge; i una cèl·lula secundària que emmagatzema l'energia elèctrica generada pel generador elèctric lliure.
Un generador elèctric lliure piezoelèctric que inclou: un element de flexió piezoelèctric; mitjans per muntar un extrem de l'element de flexió en un corrent de fluid; mitjans per impulsar l'element de flexió piezoelèctric perquè oscil·li amb l'energia del corrent de fluid; i mitjans d'elèctrode connectats a l'element de flexió piezoelèctric per conduir el corrent generat pel moviment oscil·latori de l'element de flexió piezoelèctric.
Un generador elèctric gratuït alimentat pel vent té una sortida d'energia elèctrica variable d'acord amb la velocitat del vent. El generador elèctric gratuït eòlic té una disposició de bobines múltiples que permet produir energia elèctrica a velocitats de vent baixes i a velocitats de vent altes. També es proporcionen múltiples paquets de bobines segellats amb un mecanisme d'ajust d'acoblament magnètic, així com un mètode i un sistema de control per controlar la sortida de potència del 0 al 100% del generador elèctric eòlic en relació a la velocitat del vent.
Un generador elèctric inclou una base que té un nucli de flux de pol exterior recolzat a la base i que té un forat lineal que s'estén a la mateixa. Una pluralitat d'imants permanents estan muntats al pol exterior al llarg de l'interior del forat lineal. Un nucli de flux de pol central s'estén al forat lineal del nucli de flux de pol exterior. Es forma una bobina del generador a la funda de suport de la bobina i es munta de manera lliscant sobre el nucli de flux del pol central al forat lineal del nucli de flux del pol exterior i s'estén des del forat lineal del pol exterior. Un element flotant està connectat a la funda de suport de la bobina del generador elèctric lliure per moure la funda de suport responent al moviment del moviment del flotador, de manera que el generador elèctric produeix energia elèctrica que respon al moviment del flotador quan el flotador està posicionat per flotar sobre un fluid oscil·lat. com quan el generador elèctric està muntat a una plataforma sobre les onades de l'oceà.
Un sistema d'accionament que integra un generador elèctric gratuït, un o més motors elèctrics i un mòdul de control electrònic es configura com a accionament de velocitat variable en configuracions de tracció de tracció simple, doble o de quatre rodes per a un vehicle. El generador és accionat mecànicament per l'eix de sortida d'un motor de combustió interna per generar l'energia elèctrica per alimentar els motors elèctrics. Un ordinador central al mòdul de control electrònic controla la tensió de sortida del generador i la velocitat i el parell de cadascun dels motors del sistema d'accionament. El senyal d'entrada de velocitat dels motors pot ser senyals analògics que provenen de fonts com un joystick, un potenciòmetre muntat en un volant, un panell de control, un pedal o una ubicació remota o senyals digitals d'un dispositiu digital. Els detectors de posició/velocitat de cada motor i del generador envien senyals a l'ordinador central per al control en llaç tancat del generador i dels motors.
Un generador elèctric gratuït per produir electricitat en zones d'aigua corrent. El generador elèctric gratuït inclou un dispositiu de flotació. Un generador elèctric està muntat al dispositiu de flotació. Una roda de pales està muntada de manera giratòria al dispositiu de flotació. La roda de pales està acoblada mecànicament al generador elèctric. El dispositiu de flotació està ancorat en una zona d'aigua corrent de manera que un corrent fa girar la roda de pales i es produeix electricitat.
Generadors elèctrics que tenen un rotor en un eix i un estator, ambdós portant pols perifèrics successius que tenen una distància angular substancialment uniforme o un pas de pol entre ells, amb almenys un parell de seccions de generador elèctricament idèntiques però separades i alineades axialment que inclouen nuclis de pols que ocupen substancialment els mateixos sectors que els buits entre ells, i on la posició angular de l'eix del rotor, en què els pols se superposen entre el rotor i l'estator de la mateixa secció del generador, es compensa per a ambdues seccions a la meitat de la distància angular entre els pols. . Preferiblement, almenys un grup de parells de pols muntats radialment i almenys un grup de parells de pols muntats axialment es proporcionen tant al rotor com a l'estator. Es descriuen exemples de realització preferits.
En un generador elèctric gratuït que inclou un aparell per fer passar un conjunt magnètic permanent (PMA) al llarg de seccions de bobines disposades linealment d'un conjunt de bobines d'inducció (ICA) per generar voltatges i potència, una disposició de commutació per acoblar només seccions seleccionades de bobines de l'ICA a través de les línies de sortida d'energia del LEG. Les seccions de bobina seleccionades inclouen les seccions de bobines de l'ICA molt a prop del PMA que passa. D'acord amb diferents formes de realització, les bobines no seleccionades de l'ICA es poden curtcircuitar o desconnectar (circuit obert) de les línies de sortida d'energia.
Un sistema per generar energia elèctrica consta d'una unitat de compressió d'aire accionada elèctricament, un dipòsit d'emmagatzematge d'alta pressió i un sistema hidràulic. El sistema hidràulic consta d'un dipòsit de fluid, una bomba de fluid accionada pneumàticament i un motor hidràulic, amb un eix d'accionament acoblat de manera giratòria a un generador elèctric. Inicialment, una unitat de compressió d'alta velocitat és operada per una font elèctrica exterior. L'aire es comprimeix al dipòsit d'emmagatzematge d'alta pressió i s'allibera de manera controlada a la bomba de fluid accionada pneumàticament, provocant el seu funcionament. El fluid hidràulic que es pressiona des del dipòsit de fluid al motor hidràulic provoca la rotació de l'eix d'accionament del motor i del generador elèctric. Es genera energia elèctrica. S'elimina la font elèctrica exterior. Una part de la potència generada s'utilitza per fer funcionar la unitat de compressió, l'altra part de la potència s'utilitza per una càrrega.
Un element de fre de rotació controla la velocitat de rotació d'un conjunt de generador elèctric lliure allotjat dins d'un projectil. El conjunt inclou una turbina accionada per aire i un generador elèctric gratuït. L'element de fre està fixat a la turbina que acciona un element giratori del generador per produir energia elèctrica. L'element de fre està format a partir d'un material elàsticament deformable i està adaptat per contactar amb la superfície estacionària propera a la perifèria de l'element de fre a una velocitat angular predeterminada. A més, es col·loca un element absorbidor de cops format a partir d'un material inelàsticament deformable per absorbir el xoc a la turbina quan es dispara el projectil. Preferiblement, el generador inclou, a més, un seient elastomèric per desviar la turbina de l'element absorbidor de cops després que el projectil s'hagi disparat.
Generador elèctric lliure de piràmides. Un generador elèctric lliure per recollir les energies vibratòries dels oscil·ladors atòmics de la Terra segons la present invenció inclou: (1) una antena/guia d'ones que està optimitzada geomètricament; (2) una bobina secundària enrotllada amb un conductor aïllat en forma de bobina no conductora, la bobina està connectada elèctricament a la superfície conductora de l'antena/guia d'ones de manera que la bobina secundària s'uneix a prop del punt en què el camp elèctric contacta amb l'antena/ guia d'ones; (3) l'antena/guia d'ones connectada amb la bobina secundària que serveix com a element de sèrie quasi capacitiu per proporcionar una freqüència de ressonància específica; i (4) una bobina primària d'unes poques espires enrotllades al voltant de la bobina secundària, la bobina secundària es col·loca coaxialment dins de la bobina primària i actua com un bobinat ressonant del transformador augmentador, acoblat inductivament amb la bobina primària.
Dispositiu per obtenir energia elèctrica a partir d'aigua en moviment, format per un cos cilíndric flotant que té un primer extrem que s'estén fins a un segon extrem al llarg d'una superfície cilíndrica que té almenys dues pales. Cada extrem del cos cilíndric flotant està connectat de manera fixa a una roda dentada d'aigua i connectat de manera giratòria a un braç connectat de manera pivotant a un àncora. Els pinyons de la roda hidràulica estan connectats a un pinyó del generador elèctric lliure mitjançant un mitjà d'accionament. Quan el nou dispositiu es col·loca i es manté en un cos d'aigua en moviment, l'aigua en moviment impacta contra les pales i fa que el cos cilíndric flotant giri. La rotació del cos cilíndric flotant fa que la primera i la segona roda hidràulica giren i moguin els mitjans d'accionament que estan connectats a un generador i, al seu torn, creen electricitat.
