Изобретение относится к области энергомашиностроения и позволяет повысить производительность процесса получения статистического электричества. Способ получения статистического электричества осуществляют путем поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделения последних в пространстве непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю. В качестве непроводящего материала используют...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электротехнике и может быть реализовано в ускорительной технике.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Известен ленточный транспортер электрических зарядов [1], содержащий ведущий вал, сочлененный с электродвигателем, ленту из изоляционного материала, ведомый вал, установленный на плите изолирующей колонны под высоким напряжением, к которой прикреплен высоковольтный электрод (кондуктор), коронирующее устройство для нанесения электрических зарядов на движущуюся ленту, устройство для съема зарядов с ленты в кондукторе. Транспортер зарядов размещен в объеме изолирующей колонны.
Недостатки этого устройства: невысокий электрический заряд, переносимый лентой; неполный съем зарядов с ленты в кондукторе; быстрый износ ленты из-за большой скорости ее движения и натяга; затруднение, возникающее при использовании элегаза SF6 в качестве электроизолирующей среды, обусловленное разложением SF6 на агрессивные компоненты в коронном разряде; нестабильность работы ускорителя из-за неустойчивости короны в газовой среде при нанесении зарядов на ленту и при их съеме в кондукторе.
Также известно пелетронное зарядное устройство [2], которое содержит ведущий диск (вал) с электроприводом; транспортер электрических зарядов, состоящий из изолирующего замкнутого каната, по длине которого на одинаковом расстоянии закреплены изолированно друг от друга цилиндрические электроды; ведомый диск, находящийся в контудукторе под высоким напряжением; емкостное устройство, индуктивно заряжающее движущиеся цилиндрические электроды и переносящие заряд в кондуктор. Ведомый диск, устройство для съема зарядов и кондуктор установлены на высоковольтной плите изолирующей колонны, в объеме которой размещен транспотер зарядов.
Недостатки этого устройства: малый ток зарядов, переносимый одной цепью подвижных цилиндров, что обусловлено малой электроемкостью цилиндр-индуктор; требуется несколько подвижных цепей, чтобы обеспечить нужный зарядный ток; транспортер зарядов является сложным. тяжеловесным и дорогостоящим инженерным устройством.
В качестве прототипа выбран ладертрон [3], который содержит ведущий барабан (вал) с электроприводом, установленный на заземленной плите, и ведомый барабан в кондукторе под высоким напряжением; транспортер зарядов, включающий в себя два диэлектрических каната, надетых на ведущий и ведомый барабаны, канаты соединены между собой поперечными пластинчатыми электродами, концы которых закреплены на канатах, электроды равномерно размещены по длине канатов изолированно друг от друга; емкостное устройство для зарядки движущихся электродов; устройство для съема зарядов в кондукторе под высоким напряжением.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Принцип работы ладертрона и пелетрона одинаков, отличие в том, что заряжается емкость ладертрона значительно больше, чем у пелетрона, за счет геометрических размеров электродорв. Ток зарядки таких устройств описывается формулой
Недостатки прототипа: малый ток зарядки кондуктора при достаточно высокой скорости движения транспортера из-за малой электроемкости движущихся электродов во время из зарядки; транспортер зарядов - сложное, трудоемкое и дорогостоящее устройство.
В тексте приняты следующие обозначения: I, А - ток зарядки транспортера; U,В - напряжение зарядки; Сл, Ф - заряжаемая электроемкость в ладертроне; n - число электродов на длине 1 м транспортера; v, м/с - скорость транспортера; l,м - длина диэлектрического слоя; К, м - длина металлического слоя на диэлектрике; Eп, В/м - поверхностная электрическая прочность диэлектрического слоя; E ,В/м - объемная электрическая прочность диэлектрического слоя; R, м - внешний радиус диэлектрического слоя; r, м - внутренний радиус диэлектрического слоя; d, м - шаг электродов по длине транспортера; a,м - расстояние между смежными электродами; b,м - ширина электрода; m - число электродов в пакете; f,м - длина электрода, ширина ленты; о, Ф/м - 8,8510-12 - электрическая постоянная в системе СИ; - относительная диэлектрическая проницаемость; , К/м2 - поверхностная плотность электрических зарядов; Елm, В/м - пробивная напряженность электрического поля вдоль ленты; Ел,B/м - максимальная напряженность эектрического поля вдоль ленты.
Целью изобретения является увеличение тока зарядки кондуктора, повышение качества и надежности работы ускорителя, упрощение конструкции транспортера зарядов.
Цель достигается благодаря тому, что в ладертроне, содержащем транспортер зарядов с электродами, ведущий и ведомый барабаны (валы), устройства зарядки электродов транспортера и съема электрических зарядов, в кондукторе предусмотрены следующие отличия: цилиндрическая металлическая поверхность ведущего вала покрыта слоем диэлектрика с высоким показателем диэлектрической проницаемости и достаточной элекрической прочностью, как по поверхности, так и через толщину диэлектрического материала,диэлектрический слой покрыт металлическим слоем и таким образом изолирован от вала, при этом протяженность металлического слоя на диэлектрике меньше протяженности слоя диэлектрика на цилиндрической поверхности вала, а на внешней поверхности ленты транспортера поперек ее длины изолированно друг от друга закреплены пакеты тонких плоских электродов, каждый электрод в пакете изолирован по плоскости друг от друга и все электроды пакета электрически соединены между собой, при этом один крайний электрод пакета закреплен на внутренней поверхности ленты, соприкасающейся с металлическим слоем ведущего и ведомого валов, а к наружнному металлическому слою и металлической поверхности ведущего вала, находщейся под диэлектрическим слоем, подведены электрические контакты, на которые подается зарядное напряжение.
Расстояние между смежными электродами, закрепленными на ленте, значительно больше ширины этих электродов, что способствует повышению электрической прочности ленты в продольном направлении.
Пакет электродов на ленте может состоять из одного электрода, который закреплен на внутренней поверхности ленты.
Ведущий вал 1, ось которого установлена в подшипниках на плите 5 под потенциалом "земли" и связана с электроприводом (на чертеже не показан), представляет собой металический цилиндр 2, поверхность которого по всей длине покрыта тонким слоем диэлекрика 3 с большим значением диэлектрической проницаемости по известной технологии и обработана после покрытия на токарном станке. Цилиндр 2 надежно заземлен с помощью скользящего контакта 6 в торцовой части (на чартеже показан условно). На диэлектрический слой 3 наносится известным способом, например плазменное, электролитическое покрытие, наклеивание и др., металлический слой 4 не по всей длине диэлектрического слоя 3, концы цилиндра 2, покрыты слоем диэлектрика 3, остаются без металлического слоя 4 с целью обеспечения надежной изоляции цилинда 2 от слоя 4, так как к этим эементам 2 и 4 прикладывается напряжение зарядки с помощью электродов 6 и 7. Ведущий вал такой конструкции представляет собой цилиндрический конденсатор. где обкладками являются цилиндр 2 и слой 4, между которыми находится диэлектрик 3, а напряжение от выпрямителя прикладывается к обкладкам 2 и 4 через электрод 7, который может быть исполнен по известным техничечким решениям, и заземляющий электрод 6. Для обеспечения электрической прочности такого конденсатора должно выполняться следующее условие:
Ведомый вал 10 установлен в подшипниках на плите 14, его цилиндрическая поверхность выполнена из металла и с помощью токосъемного контакта 11 электрически соединена с плитой 14, на которой закреплен кондуктор 13, представляющий собой тонкостеный металлический цилиндр, сопряженный со сферической металлической оболочкой. Ленточный транспортер 3 представляет собой замкнутую бесшовную или клеенную по известной технологии ленту из диэлектрика, например перкалия (слоеная прорезиненная материя); поперек ленты с определенным шагом вдоль ленты d = a + b (3) на всю ее ширину закреплены, например с помощью клея, пакеты электродов. При этом только один из электродов пакета крепится на внутренней поверхности ленты, соприкасающейся с ведущим 1 и ведомым 10 валами, остальные электроды пакета изолированы по плоскости друг от друга и крепятся соответственно на внешней поверхности ленты; все электроды в каждом пакете электрически соединены друг с другом, так что общая площадь всех электродов в пакете будет равна S = m fb (4). Минимальное число электродов в пакете 1, который закреплен на внутренней стороне ленты. Электроды могут быть выполнены по-разному, например из листовой фольги или путем металлизации диэлектрика. Малая масса пакетов электродов положительно влияет на работу транспортера, так как уменьшаются центробежные силы на ведущем и ведомом валах и поперечные биения ленты.
Диэлектрический слой 3 по известной технологии приготавливается путем смешивания порошкообразной сегнетокерамики с высокой проницаемостью ( = 3000-4000) с расплавленными диэлектриками, которые при отвердевании не образуют летучих веществ;смола ЭД-6, отвердеваемая фталиевым ангидридом и парафином. Такой составной диэлектрик обладает высокой адгезией, хорошо обрабатывается на станке и обладает достаточной механической и электрической прочностью. При конструировании вала-конденсатора для обеспечения его электрической прочности должно выполняться условие:
Работа вышеописанного электростатического генератора. Подготовка к работе. Лента транспортера 8 с закрепленными на ней электродами 9 устанавливается в изолирующей колонне 12. Затем между внутренними поверхностями ленты 8 поочередно вставляются и закрепляются ведущий 1 на плите 5 и ведомый 10 на плите 14 валы. Подсоединяется вал 1 к электродвигателю. Осуществляется натяг ленты и проверяется ее работа от двигателя. Устанавливаются и проверяются "заземления" контактов 6 (ведущий вал 1 и плита 5) и 11 (ведомый вал 10 и плита 14). Собирается электроизолированно от плиты 5 токоподводящий контакт 7 и с помощью мегера проверяется сопротивление между контактом 7 и плитой 5. Подключается источник зарядного напряжения к контакту 7 и плите 5 и проверяется его работа как в статическом состоянии, так при медленном протягивании ленты 8. После этого монтажная плита 14 через токовый прибор соединяется с "землей" для определения тока зарядки (ток короткого замыкаия).
При подаче напряжения зарядки к металлическим поверхностям 2 и 4 на поверхности 4 создается поверхностный электрический заряд, поверхностная плотность которого определяется по формуле
При вращении вала 1 пакеты электродов 9, закрепленные на ленте 8, пооочередно набегают на металлический слой 4 и вместе с ним поворачиваются на угол 180о, при этом пакет электродов 9 приобретает заряд, равный и соответствующий ток зарядки
Съем зарядов с электродов 9 осуществляется через вал 10, который через токосъемный контакт 11 электрически соединен с плитой 14. Эффективность работы транспортера зарядов оценивается отношением тока зарядки (ток в зарядной цепи ведущего вала) к току "короткого замыкания" (ток в цепи, "заземляющей" монтажную плиту 14). Чем ближе это отношение к единице, тем лучше работает транспортер. Описанный транспортер зарядов проиллюстрирован результатами оценочных расчетов, которые выполнены при следующих параметрах: U = 110-4 B; εo = 8,85 10-12, Ф/м; = 100; R=0,1 м; r=0,096 м; m=20; n= 50; V= 15 м/c; l=0,24,0,34,0,44,0,54,0,64 м; К=0,18; 0,28; 0,38; 0,48; 0,58 м; d= 0,02 м; b=0,005 м; Emл=3,5 МВ/м; Ел=2 МВ/м; E= 20 МВ/м; Eп=2 МВ/м. Ток зарядки оценивался по формуле (8).
Работа транспортера зарядов. Включают электропривод и доводят число оборотов вала 1 до номинального значения. Затем включают источник зарядного напряжения и плавно подают напряжение на металлические поверхности 2 и 4 ведущего вала 1, при этом пакеты электродов 9, движущиеся от ведомого вала 10 к ведущему 1, набегают на заряженную поверхность 4 и вместе с ней поворачиваются на угол 180о, за это время каждый пакет 9 заряжается до значения и электрические заряды переносятся лентой 8 к валу 10, где и снимаются при взаимодействии электродов 9 с поверхностью вала 10, которая электричекски через контакт 11 соединена с плитой 14.
Результаты оценочных расчетов показаны в табл.1,
Результаты оценочных расчетов
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Предложеннный электростатический генератор обладает техническими преимуществами, показанаными в табл.2.
Ожидаемый экономический эффект от использования генератора заключается в возможности создания недорогих компактных транспортабельных с высокой надежностью ускорителей, необходимых для народного хозяйства.
По предложенному техническому решению выполнена эскизная проработка транспортабельного электростатического генератора с пучковой мощностью электронов 30 кВт и напряжением на кондукторе 2,5 МВ.
Имя изобретателя: Новиков Михаил Тимофеевич[UA]; Новиков Сергей Михайлович[UA]; Новикова Нина Ивановна[UA] Имя патентообладателя: Новиков Михаил Тимофеевич Дата начала отсчета действия патента: 1991.05.14
Разместил статью: admin
Дата публикации: 14-04-2006, 21:21
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при создании устройств для преобразования одного вида энергии в другой путем, например, электролиза. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, которое позволяло бы совершать параллельное преобразование механической и тепловой энергий в электрическую и химическую энергии. Технический результат заключается в повышении эффективности...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к тепло- и электроэнергетике, а более конкретно к мобильным автономным источникам электрической и тепловой энергии, предназначенным для тепло- электроснабжения объектов различного назначения, в т.ч. в случае чрезвычайных ситуаций (в фермерских хозяйствах, в армии и флоте и т.д.)....
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.
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.
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.
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.
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.
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
Изобретение относится к области энергомашиностроения и позволяет повысить производительность процесса получения статистического электричества. Способ получения статистического электричества осуществляют путем поляризации непроводящего материала трением с образованием на нем электрических зарядов, разделения последних в пространстве непроводящего материала и снятия разделенных таким образом электрических зарядов для направления их потребителю. В качестве непроводящего материала используют...
и соответствующий ток зарядки
и электрические заряды переносятся лентой 8 к валу 10, где и снимаются при взаимодействии электродов 9 с поверхностью вала 10, которая электричекски через контакт 11 соединена с плитой 14.
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при создании устройств для преобразования одного вида энергии в другой путем, например, электролиза. Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, которое позволяло бы совершать параллельное преобразование механической и тепловой энергий в электрическую и химическую энергии. Технический результат заключается в повышении эффективности...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к тепло- и электроэнергетике, а более конкретно к мобильным автономным источникам электрической и тепловой энергии, предназначенным для тепло- электроснабжения объектов различного назначения, в т.ч. в случае чрезвычайных ситуаций (в фермерских хозяйствах, в армии и флоте и т.д.)....
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.
