Линейный генератор переменного тока по сути представляет собой линейный двигатель, используемый в качестве электрического генератора .
Генератор переменного тока — это тип электрического генератора переменного тока (AC). Устройства часто физически эквивалентны. Основное различие заключается в том, как они используются и в каком направлении течет энергия. Генератор переменного тока преобразует механическую энергию в электрическую , тогда как двигатель преобразует электрическую энергию в механическую. Как и многие электродвигатели и электрогенераторы, линейный генератор переменного тока работает по принципу электромагнитной индукции . Однако большинство генераторов переменного тока работают с вращательным движением, тогда как линейные генераторы работают с линейным движением (т. е. движением по прямой).
Линейный генератор чаще всего используется для преобразования возвратно-поступательного движения непосредственно в электрическую энергию. Это устраняет необходимость в кривошипе или рычажном механизме для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное движение для приведения в действие роторного генератора. [1]
Линейный генератор Mainspring Energy представляет собой однородное компрессионное зажигание заряда (HCCI) — форму внутреннего сгорания, в которой хорошо перемешанное топливо и окислитель (обычно воздух) сжимаются до точки самовоспламенения. Как и в других формах сгорания, эта экзотермическая реакция производит тепло, которое может быть преобразовано в работу в тепловом двигателе. Он совместим с различными видами топлива, включая аммиак, биогаз и водород. Коммерческое устройство представляет собой двухсторонний поршень, который использует точную смесь топлива и воздуха и заданное сжатие для осуществления заряда топлива и воздуха для самовоспламенения. Транслятор соединен с поршнем с помощью фиксированного штока к поршню, транслятор обеспечивает энергию для сжатия однородного заряда топлива и воздуха, а затем поглощает полученную энергию от расширения газов сгорания на каждом конце. Поскольку транслятор движется вперед и назад мимо постоянных магнитов, обеспечивающих как управление сжатием, необходимое для обеспечения того, чтобы зажигание происходило в верхней мертвой точке или около нее, при этом вырабатывая электричество. Стационарные медные катушки окружают каждый транслятор, образуя линейную электромагнитную машину (LEM). Воздух и топливо вводятся в центральную реакционную камеру. Энергия, накопленная в воздушных пружинах от предыдущего цикла, сжимает смесь до тех пор, пока не произойдет беспламенная экзотермическая реакция, иначе известная как горение [2] . Реакция толкает трансляторы обратно через медные катушки, вырабатывая электричество. Это движение повторно сжимает воздушные пружины, подготавливая систему к следующему циклу. Побочными продуктами являются вода, газообразный азот и другие вещества. Реакция не требует источника искры/воспламенения. Машина мощностью 115 кВт вытягивается на 5,5 метров и имеет диаметр около 1 метра. [3]
Самый простой тип линейного генератора переменного тока — механически работающий фонарик (трясущегося типа) . Это фонарик (Великобритания) или фонарик (США), который содержит катушку и постоянный магнит . Когда прибор встряхивают вперед и назад, магнит колеблется через катушку и индуцирует электрический ток . Этот ток используется для зарядки конденсатора , таким образом сохраняя энергию для последующего использования. Затем прибор может производить свет, как правило, от светодиода , пока конденсатор не разрядится. Затем его можно перезарядить путем дальнейшего встряхивания. Из-за этого их иногда называют фонариком Фарадея .
Другие устройства, использующие линейные генераторы для выработки электроэнергии, включают свободнопоршневой линейный генератор , двигатель внутреннего сгорания , и свободнопоршневой двигатель Стирлинга , двигатель внешнего сгорания .