Загрузка. Пожалуйста, подождите...

Независимый научно-технический портал

RSS Моб. версия Реклама
Главная О портале Регистрация
Независимый Научно-Технический Портал NTPO.COM приветствует Вас - Гость!
  • Организации
  • Форум
  • Разместить статью
  • Возможен вход через:
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
Устройство синхронного двигателя-генератора
Изобретения Российской Федерации » Электроника и электротехника » Электрические машины
Устройство синхронного двигателя-генератора Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области использования трехфазных синхронных машин для выработки электроэнергии. Устройство состоит из расположенных на одном валу трехфазного синхронного двигателя и трехфазного синхронного генератора, которые выполнены с возбуждением от постоянных магнитов. Ротор и статор двигателя и генератора имеют явно выраженные полюса. Обмотки статора намотаны вокруг полюсов статора. В двигателе и генераторе размеры полюсов статора вдоль...
читать полностью


» Изобретения Российской Федерации » Электроэнергетика » Электростанции и электрогенераторы
Добавить в избранное
Мне нравится 0


Сегодня читали статью (1)
Пользователи :(0)
Пусто

Гости :(1)
+1
Добавить эту страницу в свои закладки на сайте »

Униполярный генератор энергии постоянного или переменного тока


Отзыв на форуме  Оставить комментарий

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2518461

Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение

Суть изобретения, заключается в том, что в качестве вращающегося в перпендикулярном магнитном поле ротора используется наборный диск из тонких металлических секторов диска(пластин), разделенных тонкими диэлектрическими прокладками, со скользящими контактами на оси вращения диска, а в качестве статора используются полюса вращающегося постоянного или переменного магнитного поля.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описание изобретения: Изобретение относится к области генераторов и преобразователей электрической энергии и может быть использовано в качестве генератора электрической энергии постоянного или переменного тока в промышленности и в других применениях. Прототипом являются униполярные генераторы/моторы. [1]

схема униполярного генератора тока с двумя полюсамисхема униполярного генератора тока с двумя полюсами

На фиг.1 и фиг.2 схема униполярного генератора тока с двумя полюсами, на фиг.3 и фиг.4 схема униполярного генератора тока с шестью полюсами: 1 - металлические пластины(сектора диска) ротора генератора; 2 - вращающийся с угловой скоростью w ротор; 3 - привод вращения ротора (2); 4 - полюса вращающегося с угловой скоростью W магнитного поля; 5 - приводы вращения полюсов (4); 6 - скользящие контакты; 7 - изолирующие прокладки между пластинами (1) из диэлектрика; 8 - радиальное соединение пластин (1); 9 - прямой и обратный провод съема тока с периметра ротора (2); B - направление вектора магнитной индукции полюсов (4); W - направление вращения магнитного поля полюсов (4); w - направление вращения ротора (2); D - диаметр вращающихся пластин (1); d - диаметр вращающихся полюсов (4); E - направление ЭДС (разности потенциалов/напряжения) на пластинах (1); I - направление тока по периметру ротора (2); в проводах (9) и в нагрузке; +Q и -Q - заряды на пластинах (1) ротора (2); Rнагр - внешняя подключаемая нагрузка; N и S - магнитные полюса постоянного магнитного поля.

схема униполярного генератора тока с двумя полюсамисхема униполярного генератора тока с двумя полюсами

Принцип работы униполярного генератора тока, основан на общеизвестном принципе работы униполярных генераторов, а именно, что в проводнике пересекающем линии перпендикулярного постоянного магнитного поля возникает ЭДС, направленная согласно «правилу левой руки». Пластины (1) пересекают линии перпендикулярного постоянного магнитного поля полюсов (4), и в них под действием силы Лоренца Fл =e(B×V) формируется ЭДС (разность потенциалов) E, направленная диаметрально между противоположными полюсами (4). Под воздействием ЭДС в пластинах (1) происходит разделение зарядов на +Q и -Q, так что у диаметрально расположенных полюсов (4) скапливаются заряды противоположной полярности. Величина зарядов +Q и -Q определяется электрической емкостью пластин (1), т.е. емкостью конденсатора, образованного диаметрально противоположными частями пластин (1) и емкостью с остальными пластинами (1) полюсов (4). При вращении ротора (2) с угловой скоростью w, заряды +Q и -Q будут оставаться на месте у своих полюсов (4), а значит по периметру ротора (2) возникнет суммарный ток I от вращающихся с ротором (2) зарядов +Q (области с недостатком электронов) и движущихся навстречу вращения ротора (2) зарядов -Q (электроны). Через скользящие контакты (6) на оси вращения ротора (2) ток I снимается с периметра ротора (2), поступает в нагрузку и возвращается обратно на периметр ротора (2). Т.к. прямой и обратный провод съема тока I с периметра ротора (2) абсолютно симметричны относительно ЭДС, как в части проводников в роторе (2), так и во внешней цепи нагрузки, то суммарная ЭДС в прямом и обратном проводе равна нулю и не влияет на ток I.

rnrnrnrnrnrnrnrnrn

схема униполярного генератора тока с шестью полюсамисхема униполярного генератора тока с шестью полюсами

Металлические пластины (1) ротора (2) могут быть из любого металла или сплава металлов. Форма пластин (1) может быть любой в виде: пластин, прутков, секторов круга и т.д. Для увеличения емкости пластин (1) и, соответственно, зарядов +Q, -Q и тока I, необходимо увеличить их площадь (увеличение диаметра D ротора (2)), увеличить количество пластин (1) создавая наборный ротор (2) из большого количества одинаковых тонких (мкм) пластин (1), соединенных параллельно только по радиальным краям секторов диска, а так же использовать изолирующие прокладки между пластинами (1) в виде тонкого материала с большим коэффициентом относительной диэлектрической проницаемости  =100÷10000. Количество пластин (1) (секторов диска) на которые разбит ротор (2) равно количеству полюсов (4) или больше. Вращение ротора (2) с угловой скоростью вращения w осуществляется приводом вращения (3).

схема униполярного генератора тока с шестью полюсамисхема униполярного генератора тока с шестью полюсами

Направление магнитной индукции В вращающихся полюсов (4) сонаправлена для всех полюсов (4), а вращение W встречно, как для диаметрально расположенных полюсов (4), так и для соседних полюсов (4) по периметру ротора (2). За счет такой конфигурации достигается чередование зарядов +Q и -Q по периметру ротора (2). Диаметральная ЭДС, создаваемая парой диаметрально противоположных полюсов (4), равна Е=BW(D+d/2) 2/2, где B - значение магнитной индукции каждого полюса (4), W - частота вращения полюсов (4), D - диаметр ротора (2), d - диаметр полюса (4), т.к. D>>d, то для упрощения дальнейших расчетов примем значение ЭДС равным Е=BWD2/2. Суммарный заряд, создаваемый ЭДС равен Q=nEC=nCBWD2/4, где n - количество полюсов (4), C - взаимная емкость между полюсами (4). Ток по периметру ротора (2) будет равен I=Q/t=wQ=wnCBWD 2/4, где w - частота вращения ротора (2). Обязательным условием работоспособности униполярного генератора тока является Wd>wD, т.е. линейная скорость вращения полюсов (4) больше линейной скорости вращения ротора (2). Полюса (4) вращающегося магнитного поля могут быть в виде вращающихся с угловой скоростью вращения W постоянных магнитов, которые приводит во вращение привод (5), либо в виде вращающихся с угловой скоростью вращения W электромагнитов, которые приводит во вращение привод (5), либо неподвижными обмотками с магнитопроводом внутри, в которых создается вращающиеся постоянное или переменное магнитное поле от внешнего источника питания. Количество полюсов (4) может быть 2, 6, 10 или больше при соблюдении условий, что ЭДС создаваемые в роторе (2) диаметрально расположенными полюсами (4) сонаправлены, а соседние полюса (2) (по периметру) создают чередования диаметральной полярности ЭДС в роторе (2).

Выходная мощность униполярного генератора тока будет определяться током I через нагрузку Rнагр и будет условно равна Р=I2 Rнагр=(wQ)2Rнагр=(wnEC) 2Rнагр=(wnCBWD2/4)2R нагр, т.к. емкость С=  0S/x зависит от диаметра D (площадь прямо пропорционально квадрату диаметра D S= D2/4, а расстояние х между секторами ротора (2) прямо пропорционально диаметру D), то можно записать емкость как C=kD, где коэффициент емкости между секторами ротора (2) k=  0 /4m, D - диаметр ротора (2), m - коэффициент расстояния х между секторами ротора (2), тогда выходная мощность униполярного генератора тока будет равна Р=(wnkBWD3/4)2 Rнагр=(wnkBW/4)2D6Rнагр , т.е. выходная мощность прямо пропорциональна шестой степени диаметра D ротора (2), квадрату частот вращения w ротора (2) и W полюсов (4), квадрату количества n полюсов (4) и магнитной индукции B каждого полюса (4) и квадрату коэффициента емкости к между секторами ротора (2).

Преимуществом униполярного генератора тока по сравнению со стандартными униполярными генераторами [1] является то, что скользящие контакты (6) расположены на оси вращения ротора (2), имеют малую линейную скорость вращения и легки в изготовлении, даже для больших выходных мощностей униполярного генератора тока. Другим преимуществом униполярного генератора тока по сравнению со стандартными униполярными генераторами [1] является возможность получения более высокой ЭДС при одинаковых диаметрах D ротора (2). Так для стандартного униполярного генератора дискового типа ЭДС будет равна E=BWR2/2=BWD2 /8, а для униполярного генератора тока диаметральная ЭДС составляет Е=BW(D+d/2)2/2, т.е. как минимум в 4 раза больше. Другим недостатком стандартных униполярных генераторов [1] является ограничение связанное с прочностью материала диска, увеличение диаметра D диска и его частоты вращения возможно только до пределов прочности материалов диска, т.к. линейная скорость вращения V=WR на периметре диска может превысить прочность материала диска и вызвать его разрушение. В униполярном генераторе тока данная проблема решена за счет того, что вращение с большой угловой скоростью W осуществляется полюсами (4) небольшого диаметра d<<D и предел прочности материала полюсов достигается при гораздо больших частотах вращения W, т.к. линейная скорость вращения полюсов V=Wd/2<<WD/2, а диск ротора (2), в котором наводится ЭДС, вращается с небольшой угловой скоростью w<<W, то возможно применение диска гораздо большего диаметра D ротора (2) до достижения предела прочности материала ротора (2), т.к. V=wD/2. Соответственно ЭДС в униполярном генераторе тока может на порядки превышать ЭДС в сравнении со стандартными униполярными генераторами [1].

Ссылки

[1] - Л.А. Суханов, Электрические униполярные машины, ВНИЭМ, Москва, 1964 г.

Формула изобретения

Униполярный генератор тока, состоящий из вращающегося ротора и неподвижного статора, отличающийся тем, что в качестве вращающегося в перпендикулярном магнитном поле ротора используется наборный диск из металлических пластин (секторов диска), разделенных диэлектрическими прокладками, со скользящими контактами на оси вращения диска, а в качестве неподвижного статора используются полюса вращающегося постоянного или переменного магнитного поля; количество секторов диска ротора равно количеству полюсов статора или больше; полюса статора вращающегося магнитного поля могут быть созданы вращающимися постоянными магнитами, либо вращающимися электромагнитами, либо неподвижными обмотками с магнитопроводом внутри, в которых создается вращающееся постоянное или переменное магнитное поле; количество вращающихся полюсов может быть 2 или больше при соблюдении условий, что направления ЭДС, создаваемые в роторе (диске) диаметрально расположенными полюсами, сонаправлены, а соседние полюса (по периметру) создают чередования направления диаметральной полярности ЭДС в роторе.

Имя патентообладателя: Бурдин Борис Юрьевич
Почтовый адрес для переписки: 630058, г.Новосибирск, ул. Русская, 29, кв.85, Б.Ю. Бурдину
Дата начала отсчета действия патента: 07.12.2011

Разместил статью: admin
Дата публикации:  10-06-2014, 23:31

html-cсылка на публикацию
⇩ Разместил статью ⇩

avatar

Фомин Дмитрий Владимирович

 Его публикации 


Нужна регистрация

Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию
Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!

Энергетическая установка, размещенная в помещении и подключенная к тепловой сети, магистрали водопроводной воды, электрической сети и сети аварийного электропитания
Изобретение может быть использовано в установках для автономного электроснабжения, теплоснабжения, снабжения горячей водой, паром и хладоносителем. Энергетическая установка подключена к тепловой сети, магистрали водопроводной воды, электрической сети (1) и сети (61) аварийного электропитания и содержит электрический генератор (3), газовый дизель (4), систему (5) охлаждения моторного масла с первым циркуляционным насосом (9), систему (6) охлаждения блока цилиндров с байпасной магистралью (7) и...

Дизельные электростанции
В качестве основных, аварийных или резервных источников электроэнергии чаще всего используют дизельные электростанции. Комплектуются они дизельными двигателями от различных производителей....








 

Оставьте свой комментарий на сайте

Имя:*
E-Mail:
Комментарий (комментарии с ссылками не публикуются):

Ваш логин:

Вопрос: 45+2+1+?
Ответ:*
⇩ Информационный блок ⇩

Что ищешь?
⇩ Реклама ⇩
Loading...
⇩ Интересное ⇩
Способ работы газотурбинной установки

Способ работы газотурбинной установки Изобретение относится к газотурбинным установкам и может быть использовано при создании наземных агрегатов для получения электричества и тепла с…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы, Теплогенераторы для жидких сред
Дизельный электрогенератор

Дизельный электрогенератор Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве автономного агрегата электропитания, предназначенного для…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Бесконтактный магнитоэлектрический генератор

Бесконтактный магнитоэлектрический генератор Назначение: электротехника, синхронные машины. Сущность изобретения: бесконтактный магнитоэлектрический генератор содержит статор 1 с обмоткой 2,…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Магнитодинамическая опора

Магнитодинамическая опора Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Линейный вентильно-индукторный электродвигатель-генератор

Линейный вентильно-индукторный электродвигатель-генератор Настоящее изобретение относится к области электротехники и представляет собой машину - линейный вентильно-индукторный электродвигатель-генератор,…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы, Электродвигатели постоянного и переменного тока
Система выработки электроэнергии для газотурбинного двигателя

Система выработки электроэнергии для газотурбинного двигателя Система выработки электроэнергии для газотурбинного двигателя содержит первый компрессор, камеру (6) сгорания, расположенную ниже по потоку от…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Мачтовая электростанция резервного питания воздушной линии электропередачи (ВЛЭП)

Мачтовая электростанция резервного питания воздушной линии электропередачи (ВЛЭП) Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для повышения надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей и их…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Генератор индукторный

Генератор индукторный Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным сегментным генераторам, и касается особенностей конструктивного выполнения…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Синхронная генераторная установка с возбуждением от постоянных магнитов

Синхронная генераторная установка с возбуждением от постоянных магнитов Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к синхронным…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора

Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора Изобретение относится к области электротехники и позволяет создавать автономные источники энергии на два напряжения на основе асинхронных генераторов…
читать статью
Электростанции и электрогенераторы
⇩ Вход в систему ⇩

Логин:


Пароль: (Забыли?)


 Чужой компьютер
Регистрация
и подписка на новости
⇩ Ваши закладки ⇩
Функция добавления материалов сайта в свои закладки работает только у зарегистрированных пользователей.
⇩ Новые темы форума ⇩
XML error in File: http://www.ntpo.com/forum/rss.xml
⇩ Каталог организаций ⇩
- Добавь свою организацию -
XML error in File: http://www.ntpo.com/org/rss.php
⇩ Комментарии на сайте ⇩

  • Zinfira_Davletova 07.05.2019
    Природа гравитации (5)
    Zinfira_Davletova-фото
    Очень интересная тема и версия, возможно самая близкая к истине.

  • Viktor_Gorban 07.05.2019
    Способ получения электрической ... (1)
    Viktor_Gorban-фото
     У  Скибитцкого И. Г. есть более свежее  изобретение  патент  России RU 2601286  от  2016 года
     также ,  как  и это  оно  тоже  оказалось  не востребованным.

  • nookosmizm 29.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное  энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая  состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
    В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.


    Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.

  • yuriy_toykichev 28.04.2019
    Энергетическая проблема решена (7)
    yuriy_toykichev-фото
    То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
    Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.

  • Andrey_Lapochkin 22.04.2019
    Генератор на эффекте Серла. Ко ... (3)
    Andrey_Lapochkin-фото
    Цитата: Adnok
    Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.

    Если что будет получаться поделитесь +79507361473

  • nookosmizm 14.04.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально? 
    Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.


    В начале было то, что есть сейчас. 

  • alinzet 04.04.2019
    Новая теория мироздания - прир ... (5)
    alinzet-фото
    Но ведь это и есть эфир а не темная материя хотя эфир можете называть как вам угодно и суть от этого не изменится 

  • valentin_elnikov 26.03.2019
    Предложение о внедрении в прои ... (7)
    valentin_elnikov-фото
    а м?ожет лампочку прямо подключать к силовым линиям,хотя они и тонкие

  • serzh 12.03.2019
    Вода - энергоноситель, способн ... (10)
    serzh-фото
    От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.

  • nookosmizm 06.03.2019
    Вселенная. Тёмная материя. Гр ... (11)
    nookosmizm-фото
    Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
    - безграничное пространство космоса
    - безграничное время протекания множества процессов различной длительности
    - электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
    Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя

⇩ Топ 10 авторов ⇩
pi31453_53
Публикаций: 9
Комментариев: 0
agrohimwqn
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimxjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotzqe
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolvyd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
agrohimcbl
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Patriotjpa
Публикаций: 0
Комментариев: 0
kapriolree
Публикаций: 0
Комментариев: 0
gustavoytd
Публикаций: 0
Комментариев: 0
Mihaelsjp
Публикаций: 0
Комментариев: 0
⇩ Лучшее в Архиве ⇩

Нужна регистрация
⇩ Реклама ⇩

Внимание! При полном или частичном копировании не забудьте указать ссылку на www.ntpo.com
NTPO.COM © 2003-2021 Независимый научно-технический портал (Portal of Science and Technology)
Содержание старой версии портала
  • Уникальная коллекция описаний патентов, актуальных патентов и технологий
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электроэнергии
    • Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения тепловой энергии
    • Двигатели, работа которых основана на новых физических или технических принципах работы
    • Автомобильный транспорт и другие наземные транспортные средства
    • Устройства и способы получения бензина, Дизельного и других жидких или твердых топлив
    • Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза
    • Насосы и компрессорное оборудование
    • Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки
    • Устройства и способы переработки и утилизации
    • Устройства и способы извлечения цветных, редкоземельных и благородных металлов
    • Инновации в медицине
    • Устройства, составы и способы повышения урожайности и защиты растительных культур
    • Новые строительные материалы и изделия
    • Электроника и электротехника
    • Технология сварки и сварочное оборудование
    • Художественно-декоративное и ювелирное производство
    • Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла
    • Подшипники качения и скольжения
    • Лазеры. Лазерное оборудование
    • Изобретения и технологии не вошедшие в выше изложенный перечень
  • Современные технологии
  • Поиск инвестора для изобретений
  • Бюро научных переводов
  • Большой электронный справочник для электронщика
    • Справочная база данных основных параметров отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Аналоги отечественных и зарубежных радиокомпонентов
    • Цветовая и кодовая маркировка отечественных и зарубежных электронных компонентов
    • Большая коллекция схем для электронщика
    • Программы для облегчения технических расчётов по электронике
    • Статьи и публикации связанные с электроникой и ремонтом электронной техники
    • Типичные (характерные) неисправности бытовой техники и электроники
  • Физика
    • Список авторов опубликованных материалов
    • Открытия в физике
    • Физические эксперименты
    • Исследования в физике
    • Основы альтернативной физики
    • Полезная информация для студентов
  • 1000 секретов производственных и любительских технологий
    • Уникальные технические разработки для рыбной ловли
  • Занимательные изобретения и модели
    • Новые типы двигателей
    • Альтернативная энергетика
    • Занимательные изобретения и модели
    • Всё о постоянных магнитах. Новые магнитные сплавы и композиции
  • Тайны космоса
  • Тайны Земли
  • Тайны океана
Рейтинг@Mail.ru