一种具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机

摘要：

一种具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，包括回热器、配气活塞、运动活塞、气缸、直线电机、电磁弹簧装置、配气活塞板弹簧和外壳，气缸设于外壳内，回热器设于气缸与外壳之间，配气活塞和运动活塞从上至下依次设于气缸内，配气活塞下端设有连杆，运动活塞套在连杆中部，配气活塞与外壳之间形成的空间为膨胀腔，配气活塞与运动活塞之间形成的空间为压缩腔，直线电机设于连杆上，运动活塞与直线电机连接，电磁弹簧装置设于直线电机两端；配气活塞板弹簧设于连杆下端，配气活塞板弹簧与连杆连接。本发明能够大幅提升精确度、适应性，能够长时间稳定运行，增加发电机运行寿命。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202310529548.4

申请日期：2023-05-11

公开/公告号：CN116447039A

公开/公告日：2023-07-18

主分类号：F02G1/043(2006.01)

申请/专利权人:湖南大学

发明/设计人:帅智康;邢凯;黄文;冯宇;靳张涛;杨炬辉

主申请人地址:410012 湖南省长沙市岳麓区麓山南路1号

专利代理机构:长沙新裕知识产权代理有限公司

代理人:颜田庆

国别省市代码:湖南;43

权利要求：

1.一种具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：包括回热器、配气活塞、运动活塞、气缸、直线电机、电磁弹簧装置、配气活塞板弹簧和外壳，气缸设于外壳内，回热器设于气缸与外壳之间，配气活塞和运动活塞从上至下依次设于气缸内，配气活塞下端设有连杆，运动活塞套在连杆中部，配气活塞与外壳之间形成的空间为膨胀腔，配气活塞与运动活塞之间形成的空间为压缩腔，所述直线电机设于连杆上，运动活塞与直线电机连接，所述电磁弹簧装置设于直线电机两端；所述配气活塞板弹簧设于连杆下端，配气活塞板弹簧与连杆连接。 2.如权利要求1所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述电磁弹簧装置包括第一电磁弹簧和第二电磁弹簧，第一电磁弹簧设于直线电机上端，第二电磁弹簧设于直线电机下端，第一电磁弹簧包括电磁弹簧箍线器、励磁线圈和隔磁环，电磁弹簧箍线器整体为环状结构，切面为U型槽结构，励磁线圈缠绕于环状的U型槽内，隔磁环为环状结构，隔磁环设于电磁弹簧箍线器的一侧，第二电磁弹簧的结构与第一电磁弹簧相同，第一电磁弹簧通过隔磁环与直线电机上端连接，第二电磁弹簧通过隔磁环与直线电机下端连接。 3.如权利要求2所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述直线电机包括永磁体、定子线圈、磁铁支撑架、定子磁轭、定子固定架和运动活塞固定架，永磁体由多组两两极性相反的永磁体片沿磁铁支撑架外壁围绕而成，永磁体设于运动活塞固定架外表面，所述运动活塞通过运动活塞固定架与永磁体连接，带动永磁体运动；运动活塞固定架下部与磁铁支撑架连接，动力活塞固定架上部与运动活塞连接；定子磁轭由上下对称的C形硅钢片堆叠而成，定子磁轭内部缠绕定子线圈；定子固定架内部与定子磁轭连接。 4.如权利要求3所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述第一电磁弹簧通过隔磁环与定子固定架的上表面连接，所述第二电磁弹簧通过隔磁环与定子固定架的下表面连接。 5.如权利要求2所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述励磁线圈为200匝漆包线圈。 6.如权利要求3所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述定子线圈为两组400匝漆包线圈。 7.如权利要求3所述的具有可变刚度电磁弹簧装置的斯特林发电机，其特征在于：所述定子固定架由上下两圆环状不锈钢与多根不锈钢柱连接而成，整体呈笼状结构，圆环上下开有多个螺纹孔。