| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Ринок технологій / Актуальні винаходи і моделі / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2201648
електрохімічних ДВИГУН
Ім'я заявника: Санкт-Петербурзький державний морський технічний університет
Ім'я винахідника: Калмиков О.М .; Сеньків А.П.
Ім'я патентовласника: Санкт-Петербурзький державний морський технічний університет
Адреса для листування: 190008, Санкт-Петербург, ул.Лоцманская, 3, СПбГМТУ, патентний відділ, А.М. Маркову
Дата початку дії патенту: 2001.02.02
Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано в системах, для функціонування яких необхідна механічна енергія, наприклад в самохідних об'єктах на транспорті або морських судах.
Т ехніческій результат полягає в забезпеченні можливості регулювання частоти обертання валу двигуна шляхом управління значенням сили струму в ланцюзі якоря. Суть винаходу полягає в тому, що в пропонованому електрохімічному уніполярному електродвигуні, що містить індуктор, між полюсами якого на валу фіксовано закріплений якір у вигляді пари електропровідних дисків, встановлених між парами полюсів індуктора в робочих зазорах, що утворюють порожнини, заповнені електролітом, один диск пари покритий шаром катодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з одним у напрямку магнітним потоком, відповідні йому поверхні індуктора покриті шаром анодного матеріалу, інший диск покритий шаром анодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з протилежним за напрямком магнітним потоком, відповідні другого диску поверхні індуктора покриті шаром катодного матеріалу . Катодні і анодні поверхні індуктора між собою і поверхні дисків між собою з'єднані електрично. При цьому відповідно до винаходу індуктор виконаний щонайменше з двох ізольованих секцій, перша з яких містить поверхні катодного матеріалу, а друга - поверхні анодного матеріалу, причому анодні і катодні поверхні секцій електрично з'єднані через регулюючий елемент.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до електротехніки і може бути використано в системах, для функціонування яких необхідна механічна енергія, наприклад в самохідних автономних об'єктах: автотранспорт, морські судна і т.д.
Відомий уніполярний двигун за патентом США 4024422, кл. Н 02 К 31/04, 1977. Двигун містить індуктор, між полюсами якого на валу фіксовано закріплений дисковий якір. Кожен з дисків виконаний з анодного матеріалу, а частина індуктора з поверхнями, зверненими до периферії дисків, з катодного матеріалу. Осьові магнітні потоки полюсів індуктора спрямовані в одному напрямку. Катодна частина індуктора і диски з анодного матеріалу з'єднані між собою електрично допомогою щіткового контакту.
Найбільш близьким до заявляється винаходу є уніполярний двигун за патентом РФ 2074485, кл. Н 02 К 31/04, 1997. Індуктором цього двигуна є нерухомий постійний магніт, в якому виконані робочі зазори, що утворюють порожнини, які повідомлені із зовнішнім середовищем з властивостями електроліту. Поверхня індуктора в зоні одного робочого зазору покрита шаром анодного матеріалу, а в зоні іншого робочого зазору покрита шаром катодного матеріалу. Катодні і анодні шари, нанесені на поверхню індуктора, з'єднані між собою провідником. Якір електродвигуна складається з двох дисків, закріплених на валу. Поверхня одного диска покрита шаром катодного матеріалу, а поверхню іншого диска покрита шаром анодного матеріалу. Диски встановлені парами в порожнинах індуктора, один диск з пари встановлений між парами полюсів з одним у напрямку осьовим магнітним потоком, інший диск встановлений між парами полюсів з протилежним за напрямком осьовим магнітним потоком. Катодний і анодний шари дисків з'єднані між собою шаром провідника, нанесеного на вал. При заповненні внутрішніх порожнин двигуна електролітом пари сусідніх шарів анодного і катодного матеріалу, нанесених на якір і індуктор, утворюють два хімічних джерела струму, з'єднаних послідовно провідниками в замкнутий контур. Індуктор створює в двох робочих зазорах осьові магнітні потоки протилежного напрямку. Висока напруга, яка в замкнутому контурі, проходить по дискам якоря і взаємодіє з магнітним полем індуктора. В результаті цієї взаємодії на диски якоря діє момент, що обертає ротор.
Однак регулювання швидкості обертання ротора у відомому електродвигуні значно ускладнена, так як індуктор двигуна виконаний з феромагнітного матеріалу і є провідником, причому великого поперечного перерізу, і струм між анодними і катодними шарами індуктора протікає, в основному, не через зовнішній провідник, а через індуктор, що не дає можливість регулювати частоту обертання валу.
Технічним результатом заявляється технічного рішення є можливість регулювання частоти обертання валу шляхом управління значенням сили струму в ланцюзі якоря.
Для досягнення заявляється результату у відомому уніполярному двигуні, що містить індуктор, між полюсами на валу фіксоване закріплений якір у вигляді пари електропровідних дисків. Диски встановлені між парами полюсів індуктора в порожнинах, що заповнюються електролітом. Один диск з пари покритий шаром катодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з одним у напрямку магнітним потоком, відповідні йому поверхні індуктора покриті шаром анодного матеріалу, інший диск покритий шаром анодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з протилежним за напрямком осьовим магнітним потоком, відповідна йому поверхню індуктора покрита шаром катодного матеріалу. Катодні і анодні поверхні індуктора між собою і поверхні дисків між собою з'єднані електрично. Згідно винаходу індуктор виконаний щонайменше з двох ізольованих секцій, перша з яких містить поверхні катодного матеріалу, а друга - поверхні анодного матеріалу, причому анодні і катодні поверхні секцій електрично з'єднані через регулюючий елемент. В як регулюючий елемент може використовуватися резистор, напівпровідниковий ключ і т.д. Секції встановлені на нерухомій втулці з електроізоляційного матеріалу.
Виконання індуктора з двох секцій, встановлених на нерухомій втулці з електроізоляційного матеріалу, дозволило створити зовнішню електричний ланцюг, в розрив якої включений елемент, який регулює струм, таким чином з'являється можливість змінювати момент і швидкість обертання вихідного валу. При необхідності збільшення потужності двигуна, кількість секцій може бути збільшено.
На кресленні наведена пропонована конструкція погружного униполярного електродвигуна.
Електродвигун містить два нерухомих індуктора 1 і 2, встановлених на нерухомій втулці 3, виконаної з електроізоляційного матеріалу. Поверхня індуктора 1 в зоні робочого зазору покрита шаром анодного матеріалу А, а поверхню індуктора 2 в зоні робочого зазору покрита шаром катодного матеріалу К. На валу 4 закріплені два диска якоря 5 і 6, розташованих в робочих зазорах індуктора. Поверхня диска 5 покрита шаром катодного матеріалу К, а поверхня диска 6 покрита шаром анодного матеріалу А. Вал 4 з'єднує диски 5 і 6 між собою і і електрично, як провідник. Індуктори 1 і 2 з'єднані між собою зовнішнім провідником 7, в розриві якого встановлений регулюючий елемент 8. Вал 4, на якому закріплені диски 5 і 6, встановлений в індуктори 1 і 2 за допомогою підшипників 9.
Двигун працює в такий спосіб. При заповненні внутрішніх порожнин індукторів 1 і 2 електролітом шари анодних і катодних матеріалів, нанесені на поверхні індукторів 1 і 2 та на поверхні дисків 5 і 6, утворюють два хімічних джерела струму, які збуджують струм в замкнутому контурі: диск 5 - вал 4 - диск 6 - електроліт - індуктор 2 - провідник 7 - регулюючий елемент 8 - індуктор 1 - електроліт - диск 5. Причому напрямок електрорухомий сил хімічних джерел струму збігається, так як вони включені згідно. Токи протікають в дисках в радіальному напрямку: в диску 5 ток спрямований від периферії диска до валу 4, а в диску 6 струм направлений від вала 4 до зовнішньої кромці диска. Магнітні потоки, створені індукторами 1 і 2, спрямовані уздовж осі двигуна в протилежному напрямку. При взаємодії струмів, що протікають в дисках 5 і 6 з магнітними потоками індукторів 1 і 2, виникають механічні моменти, що діють на диски 5 і 6 в одному і тому ж напрямку, під дією яких диски 5 і 6 разом з валом 4 двигуна обертаються в підшипниках 9. За допомогою регулюючого елемента 8, в якості якого можна використовувати електронний ключ, резистор, керований випрямляч і т. д., струм, що протікає через диски, можна регулювати, змінюючи таким чином момент і швидкість обертання вихідного валу.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Уніполярний електродвигун, що містить індуктор, між полюсами якого на валу фіксовано закріплений якір у вигляді пари електропровідних дисків, встановлених між парами полюсів індуктора в робочих зазорах, що утворюють порожнини, заповнені електролітом, один диск пари покритий шаром катодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з одним по напрямку магнітним потоком, відповідні йому поверхні індуктора покриті шаром анодного матеріалу, інший диск покритий шаром анодного матеріалу і встановлений між парами полюсів з протилежним за напрямком магнітним потоком, відповідна йому поверхню індуктора покрита шаром катодного матеріалу, катодні і анодні поверхні індуктора між собою і поверхні дисків між собою з'єднані електрично, що відрізняється тим, що індуктор виконаний щонайменше з двох ізольованих секцій, перша з яких містить поверхні катодного матеріалу, а друга - поверхні анодного матеріалу, причому анодні і катодні поверхні секцій електрично з'єднані через регулюючий елемент.
Електродвигун по п. 1, який відрізняється тим, що секції встановлені на нерухомій втулці з електроізоляційного матеріалу.
Версія для друку
Дата публікації 04.11.2006гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.