invention
Fédération de Russie Patent RU2182398

Méthode de conversion électromécanique de l'énergie électrique en mécanique et vice versa

Chemin de conversion électromécanique d'énergie électrique
En versa mécanique et vice

Nom de l'inventeur: Dudyshev Valery; Zavyalov Stanislav Y.
Le nom du titulaire du brevet: Dudyshev Valery; Zavyalov Stanislav Y.
Adresse pour la correspondance: 103009, Moscou, ul.Strastnoy Boulevard, 4, bâtiment 3, bureau 44, S.Yu.Zavyalovu
Date de début du brevet: 04.12.1998

L'invention concerne le génie électrique, à savoir le domaine de l' électromécanique réversible convertissant l' énergie électrique en énergie mécanique et vice versa. déplacement mutuel présumé de corps, une ou les deux ayant un champ électrique et la capacité de stocker des charges électriques, mais aussi de l'interaction des substances électriquement chargées de force, à condition qu'au moins l'un d'eux ou les deux corps comportent un ou plusieurs degrés de liberté. Régulation fournit une force d'interaction mécanique et de la vitesse en modifiant la charge électrique et la constante diélectrique du milieu dans lequel l'interaction se produit. Les modes de réalisation discutés solutions techniques pour la translation et le mouvement du rotor d'un transducteur électromécanique rotatif, notamment en utilisant comme source du champ électrique de la matière électret. Les méthodes proposées permettent la consommation d'énergie réduite et une meilleure énergie. Compte tenu de la possibilité de faire circuler le mode de charges électriques sur les plateaux d'une phase d'une machine électrique polyphasée, à savoir, Haut mode économie d'énergie quand il est un chauffage minimal.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le génie électrique, plus particulièrement, des procédés et des appareils pour la conversion électromécanique réversible de l' énergie électrique en énergie mécanique et de l' énergie mécanique en électricité, et peut être largement utilisé dans l' industrie, le transport, les appareils ménagers et d' autres domaines de l' activité humaine, en particulier dans les véhicules électriques, au lieu d'inefficacité à induction électrique des machines.

Connues et ont trouvé une large application dans presque tous les domaines de la technologie, un procédé de conversion d'énergie électro-mécanique réversible (énergie électrique en énergie mécanique et d'énergie mécanique en énergie électrique), basée sur le phénomène d'induction électromagnétique et d'auto-induction, mais aussi forcer l'interaction du phénomène des champs électromagnétiques par interaction de force champs électromagnétiques ou des champs magnétiques des aimants permanents et les champs électromagnétiques de la boucle de courant (analogique - voir le manuel de génie électrique, Moscou, 1980 ..)

Toutes les machines connues à induction électrique et des convertisseurs qui mettent en oeuvre le procédé et le fonctionnement en mode réversible (comme dans le mode générateur et un mode moteur).

Aucun procédé connu de conversion d'énergie électromécanique et machines et convertisseurs électriques asynchrones fonctionnant sur la base de cette méthode, la civilisation moderne est impensable. Électricité (production d' électricité), des consommateurs et de l' ingénierie électrique industriel, le transport électrique, et de nombreuses autres technologies basées sur l'utilisation de ce connu, ouvert M. Faraday il y a plus de 150 ans, la méthode de conversion d'énergie électromécanique et à induction machines électriques basée sur elle.

Inconvénients des analogues connus (méthode et dispositif) sont la complexité technologique du processus à une grande consommation de matériaux et d' équipements coûteux à mettre en œuvre (machines électriques inductives), les restrictions autorisées tension de fonctionnement (ne dépassant pas 6 kV) sur l'état de l' isolation électrique des machines de dégradation enroulement de la criticité magnétique propriétés des matériaux à la chaleur et les vibrations.

En outre, la méthode dite de la consommation électro-énergétique, depuis la création de champs électromagnétiques sur enroulements inductifs des machines et des convertisseurs électriques manquer courants électriques importants. puissance thermoélectrique due à haute énergie en Joule enroulements perte inductifs de ces machines, et par conséquent une perte d'énergie électrique pour créer un champ électromagnétique et une consommation importante de la puissance réactive (jusqu'à 20-30% de la capacité totale de la machine) l'efficacité de la conversion d'énergie électromécanique de machines à induction électrique est suffisamment élevée, par exemple les machines à capacité la plus répandue de 5 à 40 kW d'efficacité des machines électriques à induction ne dépasse pas 70-75%.

Il existe une méthode de conversion électromécanique réversible de l' énergie électrique en énergie mécanique et de l' énergie mécanique en énergie électrique, sur la base de phénomènes électrostatiques d'induction (de séparation et d' orientation de charges électriques), électrostriction, transducteurs pyroélectriques et ferroélectriques et électromécaniques et machines électriques capacitifs basés sur eux (Vol. A .i. Bertinova "Les machines électriques spéciales", M., 1982).

Cette méthode permet essentiellement d'améliorer l'efficacité de la conversion électromécanique d'énergie électrique puisque l'interaction de la force des champs électriques à travers le corps, les former, un million de fois plus forte que l'interaction de force (électro) des champs magnétiques dans le même coût de l'électricité pour leur création, et la même masse.

Historiquement, cependant, en raison des imperfections dans les dispositifs de ces machines et les matériaux qui y sont utilisés, le procédé est principalement utilisé dans un mode de régénération réversible (par exemple, haute tension générateurs électrostatiques, Van de Graaff accélérateur), et la conversion directe de l' énergie électrique en énergie mécanique, la méthode encore trouvé application uniquement en piézo - électrique de faible puissance et des moteurs électrostrictifs (ibid, p.352).

Largement connu phénomène de la force d'interaction de la charge électrique et la loi de Coulomb, qui établit les caractéristiques quantitatives de l'interaction de la force. (Physique Dictionnaire encyclopédique. De M., 1984, s.334).

De nombreuses expériences ont confirmé que les charges des forces d'interaction électriques sont énormes, par exemple, des charges électriques par 1 C à une distance de 1 m les uns des autres (charges opposées attirent et charges identiques se repoussent les uns les autres) avec la puissance de 9 × 10 9 Newton! (V. SG Kalashnikov "Electricité", un manuel pour les universités) M:. "Science", 1985, p.17).

Le principal problème de l'utilisation des données d'énergie électrique pour la conversion d'énergie électromécanique est la création et la rétention de charges électriques et dipôles électriques dans les organes en interaction.

Une condition préalable à la création de la présente invention a des progrès considérables dans la fin du 20e siècle dans le domaine des isolants électriques, diélectriques, sources de courant libres du champ électrique / électret / sans contact et des transformateurs à haute tension réglementées (voir les informations sur les électrets. Vol. Luscheykina GA "de électrets polymères", le M 1976 sur la non-contact des convertisseurs à haute tension - voir le livre "convertisseurs de transistors à haute fréquence" Auteurs:. EM Romash M. et al, 1988) ...

Par ailleurs, déjà connu moyen de convertir l' énergie par le mouvement du corps, qui est la source du champ électrique par rapport aux électrodes de condensateur (voir. Le brevet US. Japan JP 2-219478).

Les inconvénients de l'art antérieur concerne l'impossibilité d'obtenir de l'énergie mécanique à partir de l'énergie du champ électrique et le manque de fiabilité de l'ensemble contact brosse. Cela limite considérablement la durée de fonctionnement sans problème du dispositif électromécanique pour (brosses usure), mais aussi la vitesse de rotation admissible de l'électret générateur. D'autre part, la commutation mécanique de la haute tension des plaques de condensateur (sinon très faible de l'oscillateur de puissance et est adapté seulement comme un capteur de vitesse) conduira à un arc électrique au niveau du point de collecte et de surchauffe de l'arbre de générateur de points de contact de la brosse en cours. Tous les principaux inconvénients du prototype et tentera de faire un usage pratique de ce dispositif dans le mode moteur.

Notre invention (Méthode) Cela se compare favorablement à la fiabilité de l'art réalisé avant sur la base de sa proximité des dispositifs électromécaniques électret, et un certain nombre de nouvelles propriétés de ces nouveaux dispositifs mentionnés dans le texte de la spécification.

Objet de l'invention est d'améliorer la fiabilité, l'efficacité et l'élargissement du champ d'application du procédé de conversion d'énergie électromécanique.

Dans le cas de la mise en œuvre des méthodes proposées et la mise en œuvre à l'échelle industrielle peut être améliorée de manière significative l'énergie des transducteurs électromécaniques, car les courants électriques plus petits est possible d'obtenir un rendement beaucoup plus élevé, notamment en réduisant au minimum les pertes de chaleur et l'absence de perte d'hystérésis, en particulier à l'amélioration electrets , les isolateurs et les condensateurs électriques.

La tâche de la méthode revendiquée est obtenue par le fait que dans le procédé de conversion de l'énergie par l'organisme qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur mobile, convertir l'énergie du champ électrique du corps étant monoelektretom, qui la placent entre les plaques non chargées d'un condensateur électrique, et de charger le condensateur, et définir le changement de fréquence de l'oscillation du corps des plaques de condensateur de fréquence de recharge.

Le processus de développement est que la force de l'interaction entre les plaques de condensateur étant chargé à l'organe mobile est contrôlé en modifiant la grandeur des plaques de charge.

Dans le procédé de conversion de l'énergie par l'organisme qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur mobile, convertir l'énergie du champ électrique du corps étant monoelektretom et le condensateur en énergie mécanique unidirectionnelle monoelektreta mécanique de mouvement en direction d'une plaque de charge opposée du condensateur en faisant l'électret dans le condensateur déjà déchargé et placer près de l'une des électrodes et la charge électrique des plaques de condensateur, la plaque du condensateur est réalisée à distance avec une ouverture pour l'émission monoelektreta.

Le développement du processus est que le monoelektreta départ de vitesse réguler la quantité de charge électrique sur les plaques de condensateur, et en ce que le taux d'augmentation du départ électret en connectant les plaques du condensateur de condensateurs à haute tension supplémentaires pré-chargée pulsés et l'heure de départ de l'électret au-delà de condenseur sa plaque déchargée ou recharge.

Dans le procédé de conversion de l'énergie par l'organisme qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur en mouvement, de convertir l'énergie du champ électrique d'un condensateur chargé à mouvement alternatif d'énergie mécanique mouvement du corps métallique par une charge électrique du corps métallique quand elle les touche une des plaques de condensateur chargé, suivi par répulsion électrique de là, passer à l'autre plaque du condensateur, signe opposé chargé, re-corps de charge électrique et de sa répulsion de cette plaque, la polarité de la charge sur les plaques d'un condensateur électrique ne change pas, mais seulement constituer une charge que le corps de transfert de charge.

Dans le procédé de conversion de l'énergie par l'organisme qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur et à créer une machine électrique capacitif rotatif champ électrique par un décalage spatial d'électrodes fixes et fournies à l'électrode de potentiel élevé avec un décalage temporel correspondant à semi-conducteurs polyphasé commutateur à haute tension en mouvement, et une machine à rotor cylindrique diélectrique fonctionnent avec y placer les secondes électrodes mobiles respectives sont reliées entre elles électriquement.

La mise au point de la méthode est que l'entrefer de la machine électrique est mis sous vide ou rempli d'un gaz inerte ayant une constante diélectrique élevée.

Le processus de développement et du fait que la vitesse et le couple est commandé en changeant la fréquence du rotor, et l'amplitude et la phase de la tension sur les plaques de condensateur de stator fixe.

Dans le procédé de conversion de l'énergie par l'organisme qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur mobile, convertir l'énergie voyager champ électrique du stator à l'énergie mécanique du mouvement de translation du corps de monoelektreta, dans lequel les plaques de condensateur sont fixées à l'onduleur à n phases, et des charges sur les plaques déplacées successivement de manière au dessous du corps en permanence dans une des plaques de condensateur chargé.

L'essence de la conversion électromécanique de l'énergie du champ électrique en énergie mécanique cinétique du mouvement de translation du corps chargé électriquement est dans la force de l'interaction de Coulomb des charges électriques des électrodes de condensateur, le champ électrique de l'électret ou asymétriquement placé le long de la longueur de la distance entre les plaques de condensateur dipolaire électrique et est entré dans le champ électrique d'un corps du condensateur, par exemple, rotor métallique.

RESUME électromécanique convertir de l'énergie électrique du champ électrique tournant dans l'entrefer de la machine électrique à rotor en énergie mécanique comprend des lignes électriques à une concentration comprise entre des plaques de condensateur du stator, et donc l'apparition du moment électrique, tournant en synchronisme avec la vitesse du rotor d'un champ électrique.

En raison du fait que par rapport au poids de la force de l'interaction de charges électriques de plusieurs ordres ci-dessus, divisé par les forces de masse de l'interaction électromagnétique utilisé dans des machines électriques à induction, mais aussi en raison de l'absence pratique de pertes par effet Joule dans le procédé et le dispositif proposé, l'efficacité de ce dernier est beaucoup plus élevé que ceux connus. La mise en œuvre de la nouvelle méthode et les appareils basés sur eux sont moins de matière, dans ces convertisseurs ne nécessitent pas réactive (inductive) de puissance, donc il y a un effet supplémentaire d'économies d'énergie tout en augmentant l'efficacité.

La mise en œuvre dans la pratique de la méthode et des dispositifs permettant, en particulier, un moteur électrique économique, haute-couple électrique efficace prometteur pour les applications industrielles. Des exemples de l'invention (procédé et un appareil basé sur celui - ci sont illustrés sur les figures 1-6.

LISTE DES COMPOSANTS DISPOSITIFS

  1. Le corps mobile est la source du champ électrique (monoelektret) ou un autre véhicule potentiel (d'entraînement) de la charge électrique. 2, la position indiquée par 1-1 trou pour le départ de l'électret 1 et 4 chiffre 1-2 désigne un électret de renfort de base - partie métallique du piston d'une nouvelle génération de voiture électrique, sur la base de cette machine à électret linéaire.
  2. stockage fixe de charges électriques - travail condensateur électrique. Figure 1 - est la surface; 2, 3; - condensateurs de plaque plate; Fig. 5 - trois cylindrique électrode de condensateur (2-1; 2-2; 2-3); 6 n-ensemble de plaques plates de condensateurs.
  3. Isolant électrique joint.
  4. La charge électrique (dans le mode générateur) ou d'une source de charges électriques dans le mode moteur.
  5. Mise à la terre.
  6. Source d'alimentation, tel qu'un réseau à courant alternatif de la pile ou polyphasé (5, 6).
  7. condensateur d'impulsion cumulative.
  8. Commutateur rapide - Switch (frais de circulateur). 5, il montre plus d'une version 3 phases: se compose de 6 entièrement gérés clés à grande vitesse K1-K6, un circuit de commande 8-1, y compris la mesure du décalage de phase de courant et de tension, zéro-corps, capteur de courant instantanée et le capteur 8-2 tension 8-3.
  9. Convertisseur de fréquence à l'état solide avec commande d'amplitude et de la fréquence de la tension de sortie; 9-1 - système de contrôle. 4, il est diphasique, 5, 6 polyphasique.
  10. chambre de travail sous vide du transducteur électromécanique.
  11. Le boîtier de la chambre de travail.
  12. Étanchéité des joints.
  13. La tige de piston (rotor des machines électriques à mouvement alternatif).
  14. Globe isolants électriques.
  15. Shaft machine électrique tournante.
  16. un capteur de vitesse (mouvement de rotation) du rotor 1.
  17. insert électret.
  18. Le revêtement diélectrique protecteur.

La liste des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé représenté sur les figures 1-6.

Méthode de conversion électromécanique de l'énergie électrique en mécanique et versa vice. Fédération de Russie Patent RU2182398

La figure 1 représente le mode de réalisation le plus simple de notre procédé pour la production d'électricité en déplaçant la source du champ électrique (monoelektreta) par rapport à la surface initiale non chargée.

Méthode de conversion électromécanique de l'énergie électrique en mécanique et versa vice. Fédération de Russie Patent RU2182398

Fig. La figure 2 illustre une réalisation simple du procédé , le dispositif de conversion de l'énergie du champ électrique en énergie mécanique (cinétique) électret unidirectionnel progressive mouvement accéléré.

Méthode de conversion électromécanique de l'énergie électrique en mécanique et versa vice. Fédération de Russie Patent RU2182398

Fig. La figure 3 montre un pendule simple conversion électromécanique d' énergie du champ électrique chargé des plaques de condensateur en mouvement alternatif du métal de chargement suspendu, représente le même dispositif avec le rotor sous la forme d'un cylindre métallique.

Méthode de conversion électromécanique de l'énergie électrique en mécanique et versa vice. Fédération de Russie Patent RU2182398

La figure 4 montre un mode de réalisation d'un procédé dans un dispositif commandé machine à électret linéaire à mouvement alternatif fonctionnant en mode réversible.

Fig. La figure 5 montre un dispositif pour réaliser le nouveau procédé de conversion d'énergie électromécanique réversible dans le cas d'un champ électrique tournant et la rotation du rotor dans celui - ci électret. les champs de rotation peut atteindre en mode moteur, est réalisé par polyphasique spatialement décalé condensateur cylindrique d'électrodes comprenant l'électrode fixe sur le stator, et en leur fournissant multiphase haute tension et l'électret rotor mobile convertit l'énergie de ces champs en énergie mécanique ou d'énergie électrique, en fonction du mode d'énergie électrique machine. Dans le même dispositif décrit un procédé et un dispositif pour la circulation de stator plaques de phase des charges des condensateurs qui fournissent le mode le plus élevé d'économie d'énergie en mode moteur. Noter l'avantage supplémentaire de phases multiples machines électriques capacitifs avec des convertisseurs à semi-conducteurs, qui consiste dans la circulation (débordement) de charges électriques sur les plaques du condensateur, à savoir, le maintien de la charge électrique totale pratique qui rend ces machines sont extrêmement efficaces par rapport aux machines électriques inductifs couramment utilisés. Le dispositif est opérationnel en tant que norme pour la course sur le courant alternatif, et hors ligne, par exemple, de la batterie à bord.

Remarque: Le processus de courants de circulation forcée dans les phases multiples machines électriques inductifs brevetés AS 1372464 URSS; 1.389.634.

Fig. La figure 6 montre un monorail moteur linéaire électret-condensateur à phases multiples, ce qui lui permet de réaliser efficacement le mouvement du rotor électret solidaire avec la cargaison voiture-camion et des passagers, et en même temps son parent sustentation monorail segment électret.

OPERATION UNIT

La production d'électricité (1)

Le plus simple transducteur électromécanique (1) rend bien compte de la méthode proposée et fonctionne comme suit: le déplacement relatif du électret plan conducteur 1 dans le dernier 2 induit une force électromotrice électrique qui est proportionnelle à la grandeur de la vitesse d'électret, l'intensité du champ électrique, et la surface de ce plan et, 4 de sorte que la charge à ces moments courant de signe constant va circuler dans une direction de mouvement et alternatif électret à l'un de son mouvement de va et vient, à la suite de charges électriques prendra la charge sur le sol dans le circuit 5.

électret unidirectionnelle mouvement accéléré (2)

Option électret unidirectionnel 1 a accéléré le départ d'un condensateur plan 2 lorsque vous chargez les plaques est représenté sur la figure 2. Fondamentalement, ce dispositif vous permet de convertir l'énergie du champ électrique en énergie mécanique du mouvement de l'électret. En effet, comme la plaque gauche de la charge du condensateur 2 au 1 février le plus proche de l'électret fixe d'origine 1, augmente la force de la répulsion électrique de charges électriques comme, après la compensation électret force de frottement se détache de la plaque à la plaque 2-1 2-2, et à grande vitesse augmenter la charge sur cette plaque réalisée condensateur d'impulsion 7, il y a un brusque départ de l'électret 1 par le trou 1-1 dans l'autre plaque du condensateur 2-2. Bien sûr, l'accélération et la vitesse de vol dépendent de la relation entre la masse corporelle et les forces électriques de la plaque répulsion électret et charges assimilées 2-1. Par conséquent, pour une efficacité maximale des plans dont vous avez besoin d'être rechargée, ou du moins désamorcer les plaques du condensateur 2 au moment de vol de l'électret 1 à travers le trou 1-1 pour empêcher l'extinction de sa vitesse en raison de électrique plaque d'attraction 2-2. Ce mode met en oeuvre le commutateur 8 en fonction électret position par rapport à la plaque de 2-2.

La façon la plus simple à mouvement alternatif oscillation du conducteur de rotor dans un champ électrique d'un condensateur plat (3)

Ce dispositif fournit un champ électrique de conversion d'énergie électromécanique du condensateur 2 et de la charge induite sur la balle en mouvement d'une boule 1 à électret en vibrations mécaniques d'énergie de l'électret 1.

Première boule de métal mobile 1 commence à pistons fluctuations périodiques entre les plaques 2-1 et 2-2 condensateur à plaques parallèles, qui est chargé par la source de haute tension 6. Dans le moment du contact de la balle 1, il recharge et de répulsion de force vers l'avant à la plaque opposée du condensateur. La période d'oscillation du pendule dépend du rapport entre la masse et la charge de la bille 1, d'une part, et, d'autre part, la force électrique de répulsion des corps et la distance entre les deux plaques du condensateur.

Linear machine électret-électrique capacitif (4)

La composition du dispositif (4) donnée ci - dessus (liste des symboles des éléments).

Le dispositif met en oeuvre une méthode de conditions réversibles et a une haute performance énergétique. Le dispositif fonctionne de la manière suivante:

  1. mode moteur

    Dans la position initiale du rotor électret 1, pressé sur la base de renfort 2/1, mis en premier dans l'une des positions extrêmes de la chambre de travail 10, par exemple dans la position la plus à gauche. Après la fourniture d'une haute tension à la plaque gauche du condensateur avec le même nom 01.02 plaque d'électret 8 via le commutateur 7 du condensateur à haute tension, préalablement chargée par le convertisseur élévateur de tension 9 à partir de la source d'alimentation 6 (par exemple, par la batterie embarquée) électret piston commence à partir de cette plaque sous l'influence de Coulomb force électrique, et à proximité de l'autre plaque du condensateur 2-2, chargé signe électrique opposée. À un certain moment dans le temps, déterminé par le système de commande de commutation 8, le condensateur 2 recharger le commutateur en sorties de commutation 8 et le piston électret commence à revenir à la plaque 2-1.

    En raison de la puissance spécifique élevée de répulsion - attraction des plaques chargées électriquement et l'électret à faible consommation de courant primaire de la source d'alimentation à bord - Ce dispositif vous permet d'obtenir la performance énergétique mieux que les machines à induction linéaire, de sorte que le dispositif peut être largement utilisé dans les véhicules électriques de nouvelle génération pour remplacer inductive électrique des machines.

  2. régénérateur

    Le dispositif vous permet de recevoir l'électricité à la suite de la conversion électromécanique d'énergie mécanique de la source du champ électrique mobile par rapport au stockage de charge - condensateur.

En effet, dans le cas d'un mouvement alternatif forcé du rotor 1 à travers la tige 13 et une manivelle (non représentée) sur les plaques du condensateur 2 sera induit une force électromotrice proportionnelle à la vitesse de l'électret et son intensité, avec une fréquence proportionnelle à la fréquence des vibrations du rotor. Dans ce cas, l'unité de commutation 8 et 9 fonctionnent en mode redresseur, et générer une unité de sortie de courant à basse tension 9 charge la batterie 6, ce qui assure dans ce cas la fonction de la charge électrique 4.

Électret rotation du rotor dans le stator un champ électrique et la circulation des charges électriques sur les phases des condensateurs de stator (figure 5).

5, le dispositif électrique d' origine représenté, permettant de réaliser un procédé en mode réversible 1 lorsque le rotor tourne dans un champ électrique à trois phases constitué par le stator spatialement décalé de deux condensateurs, et le commutateur 8 permet de faire circuler en continu de charges électriques sur les deux plaques de phase des condensateurs, ce qui réduit la consommation d'énergie 6. le réseau autonome mode de réalisation le plus approprié, par exemple dans une nouvelle génération polyphasée électrique convertisseur de fréquence 9 est conçu comme inverseur (convertisseur) qui convertit la batterie de tension continue (12 volts) à la variable correspondante de l'amplitude et de la fréquence de phase de tension.

Dispositif fonctionne comme suit

  1. mode moteur

    Quand triphasée tension alternative du réseau à haute tension, par exemple 6 kV pour spatialement décalées stator condensateurs de plaque 2, monté sur l'isolant électrique 3, la fente 10 crée un champ électrique tournante réglable qui est progressivement avec l'augmentation de la vitesse du champ tournant entraîne le rotor électret 1 synchronisme avec vecteur vitesse du champ électrique sous l'influence du rotor de la force de l'interaction de Coulomb et les plaques de condensateur chargé sont associés. Capacitance du condensateur courant de stator consommé à partir du réseau 6, peut être sensiblement réduite en faisant circuler des charges électriques à partir de la phase lors de la transition de phase de la tension ou de courant de phase à zéro. A cet effet, le commutateur 8 sont entièrement géré soupapes à grande vitesse clés K1-K6. Au moment du transfert de la K1 plaque de charge 2-1 ouvert avec une clé du réseau 6, mais fermer la clé K4. Le signal à cette commutation génère une partie nulle-corps du circuit de commande de commutation 8-1 avec les capteurs 8-2 tension et le courant 8-3. Ensuite, les clés K1-K3 ne peut compenser la perte de chaleur par effet Joule de la machine électrique. Par conséquent, l'efficacité d'une telle machine est proche de 100%.

    régulation de la vitesse du rotor est effectué les changements dans la fréquence et l'amplitude de la tension de sortie du capteur de vitesse fonction de l'unité 8 16.

  2. régénérateur

    Dans ce mode, le rotor 1 électret force entraînée en rotation par l'arbre 15. Sur la paroi du stator 2-1,2,3 condensateurs force électromotrice induite est proportionnelle à la vitesse du rotor 1, qui dans le cas d'un excès de l'amplitude de la tension d'alimentation par l'intermédiaire du commutateur 8 inverse le courant électrique de récupération au réseau 6. Bien entendu, la production possible et l'auto-régénération de l'électricité à partir d'une telle machine, au lieu de 6 alimentation doit être activé sur la charge électrique 4, la fréquence de la tension induite est proportionnelle à la vitesse de rotation polyphasique de l'électret et le commutateur 8 peut servir comme un démodulateur et un redresseur.

    En raison des champs électriques élevés électret existants (environ 10-15 milliers de volts par mètre) et les travailleurs évacués dégagements millimétriques entre le rotor et le stator d'un tel générateur est un convertisseur haute-capacitive l' énergie, par conséquent, facile et rentable, puisqu'il n'y a pas cher et lourd dans sa conception magnétique, pas de bobines d'induction, et les pertes thermiques sont réduites à basse carrée courants.

LINE Monorail électrotransport sustentation électret

La version originale de la méthode proposée est illustrée à la figure 6 sous la forme d'un moteur linéaire capacitive mouvement électret-traductionnelle multi-phase par rapport à électret suspension monorail.

Pour l' essentiel, ce dispositif présente une machine électrique faisant face à rotor monoelektretnym externe 1 et le stator à plusieurs phases avec placé sur elle -obkladkami n 2 condensateurs empilés à travers l' isolant électrique 3 sur le monorail (non représentée) dans laquelle les isolateurs électriques 14 en communicant alimenté multiphase haute tension d' amplitude réglable et la fréquence du convertisseur semi-conductrice 9.

Pour créer le train à lévitation avec une charge utile, le rotor est relié de manière rigide à la partie supérieure - une électret (6 voiture non représentée) sur l'isolant 3, le monorail en alternance en série avec les deux électrodes de condensateurs 17 logés monoelektrety même polarité avec une électret.

Pour éviter d'endommager les plaques de condensateur et tampons 2 électret 17 au-dessus de leur couverture spéciale revêtement diélectrique 17.

  1. mode moteur

    L'essence d'une telle machine électrique linéaire en mode moteur est de créer fonctionnant à une certaine vitesse de la charge électrique négative et le champ électrique sur les plaques du condensateur 2 du convertisseur 9, qui attire et évacue le rotor électret 1 à la suite d'une exposition à des forces d'attraction des plaques de condensateur étant chargé de solides Coulomb 2. Bien entendu, les dimensions et les propriétés des électret 17 et 1 et 2-n plaques de condensateurs sont choisis dans le service souhaité électret rotor 1.

    Enregistrement de source d'alimentation de la consommation 6 est atteint, comme dans le dispositif (Figure 5) de charge du circulateur - Commutateur 8 - en transférant des charges électriques à partir d' une précédente à une suite des condensateurs de plaque en série avec les deux phases que la phase de mouvement du rotor 1 le long du monorail. Pour stabiliser le rotor 1 et le meilleur alignement par rapport au rotor de monorail fixé forme en forme de U, couvre Monorail et coller leur surface opposée disposés trop monoelektretami de signes similaires, pour fournir un total de deux alignement axial et radial du rotor par rapport aux barres de stator 2 et monorail . Les calculs montrent que les matériaux électret même modernes permettent le poids de plusieurs tonnes de capacité de la plate-forme sans aucune alimentation externe, ce qui est beaucoup plus efficace le transport maglev.

  2. régénérateur

    Ce dispositif peut être utilisé efficacement pour la production d'énergie électrique, tels que les éoliennes dans l'original, dans un anneau de monorail énorme avec un périmètre, par exemple, au moins 1 km, dans la zone établie vents stables, comme l' océan.

    A cet effet, la plate-forme électret rotor 1 doit être placé vetropriemnye dispositifs, tels que la voile, ce qui entraînera le déplacement du rotor 1. Déplacement du rotor 1 à son puissant champ électrique apporter (induite) force électromotrice et les charges électriques sur les plaques du condensateur de stator 2, qu'il traverse dans son mouvement et qui, par le biais de convertisseurs 8, 9 arrivent à la charge électrique 4 (cas de charge spéciale peut servir une puissante batterie 6).

REVENDICATIONS

  1. Procédé de conversion d'énergie par le corps mobile qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur, caractérisé en ce qu 'convertir l'énergie du champ électrique du corps étant monoelektretom, qui la placent entre les plaques non chargées d'un condensateur électrique, puis charger le condensateur et régler la fréquence d'oscillation du corps d'un changement de fréquence recharger les plaques du condensateur.
  2. Procédé selon la revendication. 1, caractérisée en ce que la force de l'interaction des plaques de condensateur étant chargé à l'organe mobile est contrôlé en modifiant la grandeur des plaques de charge.
  3. Le procédé de conversion de l'énergie par le corps mobile qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur, caractérisé en ce qu 'convertir l'énergie du champ électrique du corps étant monoelektretom et le condensateur en énergie mécanique unidirectionnelle monoelektreta mécanique de mouvement en direction d'une plaque de charge opposée du condensateur en faisant monoelektreta en pré déchargé condensateur et à placer près d'une des électrodes et la charge électrique des plaques de condensateur, et d'effectuer à distance la plaque du condensateur avec un trou pour le départ de l'électret.
  4. Procédé selon la revendication. 3, caractérisé en ce que la vitesse de départ monoelektreta réguler la quantité de charge électrique sur les plaques du condensateur.
  5. Procédé selon la revendication. 3 ou 4, caractérisé en ce que le taux élevé de départ en liaison avec les plaques de condensateur électret de condensateurs supplémentaires d'impulsions à haute tension pré-chargée, et au moment du départ du condenseur électret au-delà de sa recharge ou déchargent les plaques.
  6. Procédé de conversion d'énergie par le corps mobile qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur, caractérisé en ce que convertissent l'énergie du champ électrique d'un condensateur chargé en énergie mouvement alternatif du corps métallique mécanique par une charge électrique du corps métallique quand il leur a des électrodes de condensateur chargé touche, suivie par répulsion électrique de celle-ci, de passer à l'autre plaque du condensateur, signe opposé chargé, re-corps et la répulsion de charge électrique à partir de cette plaque, la polarité de la charge sur les plaques d'un condensateur électrique ne change pas, mais seulement faire une charge que le corps de transfert de charge.
  7. Procédé de conversion d'énergie par le corps mobile qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur, caractérisé en ce qu 'ils créent une machine électrique capacitif rotatif champ électrique par un décalage spatial d'électrodes fixes et fournies à l'électrode de potentiel élevé avec un décalage temporel correspondant à semi-conducteurs polyphasé interrupteur à haute tension, et machines à rotor cylindrique fonctionnent avec la mise en place d'un diélectrique sur celle-ci une seconde électrodes mobiles respectives sont reliées entre elles électriquement.
  8. Procédé selon la revendication. 7 caractérisé en ce que l'entrefer de la machine électrique est mis sous vide ou rempli d'un gaz inerte ayant une constante diélectrique élevée.
  9. Procédé selon la revendication. 7 ou 8, dans lequel le temps contrôlée et la vitesse du rotor en changeant la fréquence, l'amplitude et la phase de la tension sur les plaques de condensateur de stator fixe.
  10. Procédé de conversion d'énergie par le corps mobile qui est la source du champ électrique par rapport aux plaques de condensateur, dans lequel l'énergie convertie voyageant le champ électrique du stator à l'énergie mécanique du mouvement de translation du corps de monoelektreta, dans lequel les plaques de condensateur sont fixées à l'onduleur à n phases et se déplacent de manière séquentielle les charges par les plaques de sorte qu'un corps est constamment chargé des plaques de condensateur.

Version imprimable
Date de publication 09.11.2006gg