DE1138461B

DE1138461B - Magnetohydrodynamic generator

Info

Publication number: DE1138461B
Application number: DES74230A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Kafka
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-06-07
Filing date: 1961-06-07
Publication date: 1962-10-25
Also published as: CH403042A; GB953487A; FR1319857A

Description

Magnetohydrodynamischer Generator Ein magnetohydrodynamischer Generator ist eine Einrichtung zur direkten Umwandlung von Wärme in elektrische Energie. Er besteht in der Regel aus einem Kanal, der von einem ionisierten Medium, z. B. Gas, durchströmt wird. Durchsetzt man das strömende Medium mit einem Magnetfeld, so entsteht zwischen den als Elektroden ausgebildeten Seitenwänden des Kanals eine Spannung, deren Höhe eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Mediums, der Stärke des Magnetfeldes und der geometrischen Abmessungen des Kanals ist.Magnetohydrodynamic Generator A magnetohydrodynamic generator is a device for the direct conversion of heat into electrical energy. He usually consists of a channel that is led by an ionized medium, e.g. B. gas, is flowed through. If you penetrate the flowing medium with a magnetic field, this creates a voltage between the side walls of the channel designed as electrodes, the height of which is a function of the flow velocity of the medium, the strength of the Magnetic field and the geometrical dimensions of the channel.

Bei unveränderlichem Magnetfeld und konstanter Strömungsgeschwindigkeit entsteht an den Elektroden eine Gleichspannung, so daß zur Speisung von Drehstromnetzen ein Wechselrichter erforderlich ist. Um den Wechselrichter zu vermeiden, kann man den Generator mit einem Wechselfeld betreiben, doch erfordert dies bei den technisch brauchbaren Stromdichten im Kanal eine Blindleistung, die das Vielfache der erzeugten Wi&leistung beträgt. Beide Lösungen sind also mit hohem Aufwand belastet.With an unchangeable magnetic field and constant flow velocity A DC voltage is generated at the electrodes, so that it can be used to supply three-phase networks an inverter is required. To avoid the inverter, one can operate the generator with an alternating field, but this requires technically Usable current densities in the channel generate reactive power that is a multiple of the generated Wi & power is. Both solutions are therefore burdened with a lot of effort.

In der Literatur ist bereits eine Anregung zu finden, zur Erregung des Magnetfeldes Gleichstrom zu benutzen, die Magnete jedoch derart an dem Kanal vorbeizubewegen, daß dadurch ein magnetisches Wechselfeld entsteht. Dieser Gedanke bildet die Grundlage für eine Möglichkeit, mit relativ geringem Aufwand einem magnetohydrodynamischen Generator unmittelbar Wechselstromleistung zu entnehmen.There is already a stimulus to be found in the literature, for arousal of the magnetic field using direct current, but the magnets on the channel to move past that this creates an alternating magnetic field. This thought forms the basis for a possibility of a magnetohydrodynamic with relatively little effort The generator can be drawn directly from the alternating current power.

Die vorliegende Erfindung zeigt einen vorteilhaften Weg zur technischen Ausbildung derartiger Generatoren, wobei in einem Generator mehrere Kanäle für das strömende Medium vorgesehen werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle am inneren Umfang eines Stators angeordnet sind, in dem ein zur Erzeugung der Erregerfelder dienender Rotor umläuft, und daß die Kanäle in Längsrichtung in mehrere Abschnitte mit eigenen, voneinander isolierten Elektrodensystemen unterteilt sind, die je- weils von Magnetfeldern verschiedenen Momentanwertes durchsetzt werden.The present invention shows an advantageous way of technically designing such generators, with several channels for the flowing medium being provided in a generator. It is characterized in that the channels are arranged on the inner circumference of a stator, in which a serving for generating the exciter field rotor rotates, and that the channels in the longitudinal direction in several sections with their own, mutually insulated electrode systems are divided, which in each case of Magnetic fields of different instantaneous values are penetrated.

Man kann den in gleicher Ebene angeordneten Abschnitten aller Kanäle jeweils einen zwei- oder mehrpoligen Erregermagnet zuordnen und benachbarte Erregermagnete jeweils um einen Kanalabstand (in Umfangsrichtung des Stators) gegeneinander verdrehen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Rotor mit mehreren über die gesamte Rotorlänge erstreckten Polen auszubilden und die Kanäle und Pole gegeneinander zu tordieren. Wünscht man dabei Kanäle und Pole geradlinig auszubilden, so kann man dem Rotor die Form eines hyperbolischen Paraboloids geben, wobei Pole und Kanäle unter einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet sind.One can see the sections of all channels arranged in the same plane assign a two-pole or multi-pole exciter magnet and neighboring exciter magnets Rotate against each other by one channel spacing (in the circumferential direction of the stator). Another possibility is to have the rotor with several over the entire rotor length to form extended poles and to twist the canals and poles against each other. If you want to form channels and poles in a straight line, you can use the rotor give the shape of a hyperbolic paraboloid, with poles and channels under one are arranged at a certain angle to each other.

Die Elektrodensysteme von Kanalabschnitten mit jeweils übereinstimmender magnetischer Erregung können elektrisch miteinander verbunden, insbesondere in Reihe geschaltet werden. Für die Erzeugung von Drehstrom werden zweckmäßig in jedem Kanal Elektrodensysteme aller Phasen vorgesehen.The electrode systems of channel sections with each corresponding Magnetic excitation can be electrically interconnected, especially in series be switched. For the generation of three-phase current are expedient in each channel Electrode systems for all phases provided.

Um eine völlige Ausnutzung der Strömung des Mediums sicherzustellen, wird die wirksame Länge des Kanals mindestens so groß wie der Strömungsweg des Mediums in einer Halbperiode des Wechsel-bzw. Drehstroms bemessen. Die Kanäle haben dann bei den üblichen Strömungsgeschwindigkeiten wirksame Längen in der Größenordnung von Metern, was konstruktiv ohne weiteres durchführbar ist.To ensure full utilization of the flow of the medium, the effective length of the channel is at least as great as the flow path of the medium in a half period of the change or. Rated three-phase current. The channels then have effective lengths of the order of magnitude at the usual flow velocities of meters, which is easily feasible from a construction point of view.

Nähere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sollen im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert werden, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. Es zeigt Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Drehstromgenerators mit sechs zweipoligen Erregermagneten, Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Generators mit mehrpoligem Rotor, Fig. 3 ein schematisches Schaltbild der Verbindungen der Elektrodensysteme, Fig. 4 eine perspektivische Skizze eines Generators mit einem Rotor in Form eines hyperbolischen Paraboloids, Fig. 5 ein Detail der Ausbildung eines Rotorpols mit zugeordnetem Kanal. Die Ansicht nach Fig. 1 zeigt ün wesentlichen nur die Geometrie eines Generators nach der Erfindung, wobei der Anschaulichkeit halber sämtliche elektrische Verbindungen sowie die Mittel zur Einleitung des Mediums in die Kanäle fortgelassen wurden.Further details of the subject matter of the invention are to be explained in the following on the basis of exemplary embodiments which are shown schematically in the drawing. 1 shows a simplified perspective view of a three-phase generator with six two-pole exciter magnets, FIG. 2 shows a simplified perspective view of a generator with a multi-pole rotor, FIG. 3 shows a schematic circuit diagram of the connections of the electrode systems, FIG Rotor in the form of a hyperbolic paraboloid, FIG. 5 shows a detail of the design of a rotor pole with an associated channel. The view according to FIG. 1 essentially shows only the geometry of a generator according to the invention, with all electrical connections and the means for introducing the medium into the channels being omitted for the sake of clarity.

Der Generator enthält sechs zweipolige Erregermagnete 1 bis 6, die auf einer Achse 7 angeordnet sind, sowie sechs Kanäle 8 bis 13, die jeweils um 60' längs des Umfangs des nicht dargestellten Stators gegeneinander versetzt sind. Dementsprechend sind die Erregermagnete so gegeneinander verdreht, daß ihre magnetischen Achsen jeweils einen Winkel von 60' miteinander einschließen. Die Erregermagnete sind mit geeigneten Wicklungen 14 versehen, denen Gleichstrom (beispielsweise über nicht dargestellte Schleifringe) zugeführt wird. Es ist vorteilhaft, die Verbindung der Erregerwicklungen miteinander derart vorzunehmen, daß sich die durch Flußpulsation induzierten Wechselspannungen gegenseitig aufheben. Man kommt dann mit einer verhältnismäßig kleinen Gleichspannung für die Erregung aus.The generator contains six two-pole excitation magnets 1 to 6, which are arranged on an axis 7 , and six channels 8 to 13, which are each offset from one another by 60 ' along the circumference of the stator, not shown. Accordingly, the exciter magnets are rotated against each other in such a way that their magnetic axes each enclose an angle of 60 ' with one another. The exciter magnets are provided with suitable windings 14 to which direct current is supplied (for example via slip rings, not shown). It is advantageous to connect the excitation windings to one another in such a way that the alternating voltages induced by flux pulsation cancel each other out. A relatively small DC voltage for the excitation is then sufficient.

Die Kanäle mit der wirksamen Länge L sind in sechs Abschnitte unterteilt, so daß die Pole jedes Erregermagnets jeweils über einen Abschnitt der Kanäle laufen. Die Abschnitte werden zweckmäßig durch isolierende Zwischenstücke, von denen eines mit 15 bezeichnet ist, voneinander getrennt. Hierdurch enthält jeder Kanal zwei Elektrodensysteme je Phase. Die Elektroden sind jeweils durch die Seitenwände der Kanäle gebildet, wie dies an sich bekannt ist. Selbstverständlich können statt sechs Kanälen auch drei Kanäle oder ein beliebiges anderes Vielfaches von 3 verwendet werden.The channels with the effective length L are divided into six sections, so that the poles of each exciter magnet each run over a section of the channels. The sections are expediently separated from one another by insulating spacers, one of which is denoted by 15. As a result, each channel contains two electrode systems per phase. The electrodes are each formed by the side walls of the channels, as is known per se. Of course, three channels or any other multiple of 3 can also be used instead of six channels.

Die innere Schaltung des Generators erfolgt so, daß jeweils die Abschnitte der Kanäle mit übereinstimmender magnetischer Erregung elektrisch miteinander verbunden werden. Beispielsweise wären für eine der drei Phasen folgende Elektrodensysteme in Reihe zu schalten: Der erste Abschnitt des Kanals 8 mit dem zweiten Abschnitt des Kanals 9, dem dritten Abschnitt des Kanals 10, dem vierten Abschnitt des Kanals 11, dem fünften Abschnitt des Kanals 12 und dem sechsten Abschnitt des Kanals 13; sowie mit umgekehrter Polarität: der erste Abschnitt des Kanals 11 mit dem zweiten Abschnitt des Kanals 12, dem dritten Abschnitt des Kanals 13, dem vierten Abschnitt des Kanals 8, dem fünften Abschnitt des Kanals 9 und dem sechsten Abschnitt des Kanals 10. Die elektrischen Verbindungen laufen also gewissermaßen schraubenförmig über den inneren Umfang des Stators. Entsprechende Schaltungen sind für die drei anderen Phasen vorzusehen.The internal circuit of the generator takes place in such a way that the sections of the channels with corresponding magnetic excitation are electrically connected to one another. For example, the following electrode systems would have to be connected in series for one of the three phases: The first section of the channel 8 with the second section of the channel 9, the third section of the channel 10, the fourth section of the channel 11, the fifth section of the channel 12 and the sixth section of the channel 13; as well as with reverse polarity: the first section of the channel 11 with the second section of the channel 12, the third section of the channel 13, the fourth section of the channel 8, the fifth section of the channel 9 and the sixth section of the channel 10. The electrical connections run so to speak helically over the inner circumference of the stator. Corresponding circuits are to be provided for the three other phases.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Erregermagnete ist für die erzeugte Leistung ohne Bedeutung und bestimmt lediglich die Frequenz des abge- i gebenen Stromes. Der Generator gibt auch bei Stillstand der Pole praktisch die gleiche Leistung ab, je- doch in Form von Gleichstrom. Zweckmäßig wird man die Zahl der Kanäle bzw. die Zahl der Pole möglichst hoch wählen, um die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfeldes niedrig zu halten. Dann bleiben auch die mechanischen Beanspruchungen des Polrades klein, und die Umfangsgeschwindigkeit der Pole gegenüber der Gasgeschwindigkeit sind vernachlässigbar, so daß Kräfte zwischen Gaskanal und Magnetpol keine Rolle spielen.The rotational speed of the exciter magnets is for the generated power without significance, and the frequency determined solely of the off current i passed. The generator is also at standstill pole virtually the same benefit, but JE in the form of direct current. The number of channels or the number of poles is expediently selected as high as possible in order to keep the speed of rotation of the magnetic field low. Then the mechanical stresses on the pole wheel also remain small, and the circumferential speed of the poles compared to the gas speed are negligible, so that forces between the gas duct and the magnetic pole play no role.

Es ist bekannt, daß der im Kanal von Elektrode zu Elektrode fließende Strom durch seine magnetisierende Wirkung eine Feldverschiebung hervorruft. Diese Feldverschiebung kann dadurch kompensiert werden, daß der Strom innerhalb des Magnetfeldes, jedoch außerhalb des Gasraumes zurückgeführt wird (vgl. die deutsche Patentschrift 622 131). It is known that the current flowing in the channel from electrode to electrode causes a field shift due to its magnetizing effect. This field shift can be compensated for by feeding the current back inside the magnetic field but outside the gas space (cf. German patent specification 622 131).

Statt dessen kann man auch auf den rotierenden Magneten Gleichstromwicklungen anordnen, deren Leiter beispielsweise in Nuten in Umfangsrichtung des Polschuhes eingelegt sind. Diesen Kompensationswicklungen kann man über Schleifringe, ähnlich wie den Erregerwicklungen, Gleichstrom zuführen, der beispielsweise durch Gleichrichtung aus dem Drehstrom gewonnen werden kann. Seine Höhe ist dann von der Windungszahl der Kompensationswicklung und von der Art der verwendeten Gleichrichterschaltung bestimmt. Im Gegensatz zur Skizze der Fig. 1 kann man die Erregermagnete 1 und 4, 2 und 5 und 3 und 6 jeweils in Strömungsrichtung des Mediums unmittelbar hintereinander anordnen; dann können die Kompensationswicklungen in den Polschuhen kurze axiale Stirnverbindungen erhalten.Instead of this, direct current windings can also be arranged on the rotating magnets, the conductors of which are inserted, for example, in grooves in the circumferential direction of the pole piece. Similar to the excitation windings, direct current can be fed to these compensation windings via slip rings, which direct current can be obtained from the three-phase current by rectification, for example. Its height is then determined by the number of turns of the compensation winding and the type of rectifier circuit used. In contrast to the sketch in FIG. 1 , the exciter magnets 1 and 4, 2 and 5 and 3 and 6 can each be arranged directly one behind the other in the direction of flow of the medium; then the compensation windings in the pole pieces can have short axial end connections.

Zum Antrieb des Rotors dient ein geeigneter Antriebsmotor, dessen Drehzahl die Frequenz des Generators bestimmt. Bei Parallelbetrieb des Generators mit einem vorhandenen Drehstromnetz kann als Antriebsmotor ein Synchronmotor verwendet werden. Durch Verdrehen der Vektorlage des Läufers gegen das Drehfeld kann die Blindstromabgabe des Generators an das Drehstromnetz eingestellt werden. Die Wirkleistung wird durch Verändern der Gleichstromerregung oder der Zustandsgrößen des ionisierten Mediums in bekannter Weise beeinflußt.A suitable drive motor is used to drive the rotor Speed determines the frequency of the generator. With parallel operation of the generator With an existing three-phase network, a synchronous motor can be used as the drive motor will. By turning the vector position of the rotor against the rotating field, the reactive current output of the generator to the three-phase network. The real power is through Changing the direct current excitation or the state variables of the ionized medium influenced in a known manner.

Statt der einzelnen Erregermagnete gemäß Fig. 1 kann man einen mehrpoligen Rotor in Form eines Trommelankers verwenden, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet. Der Rotor 16 ist mit einer Vielzahl von einzelnen Polschuhen 17 versehen, die sich über die gesamte Länge des Rotors erstrecken. Die Kanäle 18 für die Durchleitung des strömenden Mediums sind am inneren Umfang eines nur teilweise dargestellten Stators 19 schraubenförmig verwunden angeordnet. Bei hoher Polzahl des Rotors genügt eine geringe Schrägung der schraubenförmigen Kanäle, so daß diese annähernd geradlinig werden. Entsprechend Fig. 1 wird jeder der Kanäle in Abschnitte unterteilt, bei Drehstrom in drei oder ein Vielfaches von 3. Dies ist in Fig. 2 der Einfachheit halber nicht dargestellt.Instead of the individual exciter magnets according to FIG. 1 , a multi-pole rotor in the form of a drum armature can be used, as indicated schematically in FIG. 2. The rotor 16 is provided with a plurality of individual pole pieces 17 which extend over the entire length of the rotor. The channels 18 for the passage of the flowing medium are arranged in a helical twist on the inner circumference of a stator 19, which is only partially shown. If the rotor has a high number of poles, a slight inclination of the helical channels is sufficient so that they are approximately straight. According to FIG. 1 , each of the channels is divided into sections, in the case of three-phase current into three or a multiple of 3. This is not shown in FIG. 2 for the sake of simplicity.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 1 als auch bei der nach Fig. 2 wird der Stator zweckmäßig aus lamellierten Blechen hergestellt, wie in Fig. 2 schematisch angedeutet, In Fig. 3 ist das Schaltbild der inneren Verbindung der einzelnen Kanalabschnitte dargestellt, wobei es sich um die Abwicklung eines achtpoligen Rotors bei vier Kanälen mit je sechs Abschnitten oder um einen Ausschnitt aus der Abwicklung eines entsprechend größeren Generators handeln kann. Eine entsprechende Ergänzung des Schaltbildes für größere Generatoren ist aus Fig. 3 ohne weiteres ableitbar. Eine Möglichkeit zur äußeren Verbindung der Phasen ist gestrichelt angedeutet.Both in the embodiment of Fig. 1 and in FIG. 2, the stator is conveniently prepared from laminated sheets, indicated schematically in FIG. 2, FIG. 3 shows the diagram of the internal connection of the individual duct sections is shown, wherein This can be the development of an eight-pole rotor with four channels with six sections each or a section from the development of a correspondingly larger generator. A corresponding addition to the circuit diagram for larger generators can be readily derived from FIG. 3. One possibility for the external connection of the phases is indicated by dashed lines.

Wünscht man die Kanäle völlig geradlinig auszubilden, so kann man gemäß Fig. 4 dem Rotor 16 die Form eines hyperbohschen Paraboloids geben. Ein hyperbolisches Paraboloid entsteht bekanntlich durch Rotation einer Geraden um eine Achse, wobei die Gerade windschief zur Achse gestellt ist, d. h. die Achse nicht schneidet. Die Polschuhe 17 und die Kanäle 18 können dann jeweils in Richtung dieser erzeugenden Geraden am Umfang des hyperbolischen Paraboloids angeordnet sein. Die Aufteilung der Kanäle in einzelne Abschnitte und deren elektrische Verbindun- kann der nach Fig. 3 entsprechen.If one wishes to make the channels completely straight, then, according to FIG. 4, the rotor 16 can be given the shape of a hyperboose paraboloid. As is known, a hyperbolic paraboloid is formed by rotating a straight line about an axis, the straight line being skewed to the axis, ie not intersecting the axis. The pole shoes 17 and the channels 18 can then each be arranged in the direction of these generating straight lines on the circumference of the hyperbolic paraboloid. The division of the channels into separate sections and their electrical Verbindun- can correspond to FIG. 3.

Bei der Innenschaltung ist grundsätzlich darauf zu achten, daß zwischen benachbarten Kanalabschnitten möglichst geringe Potentialunterschiede herrschen und daß die benachbarten Elektroden durch genügend große Zwischenstücke getrennt sind, so daß die im ionisierten Medium auf Grund der elektrischen Felder zwischen den Elektroden entstehenden Nebenströme nur einen Bruchteil der Nutzströme ausmachen. Die Nebenströme setzen die maximal verfügbare Leistung des Generators herab, beeinträchtigen also seine Ausnutzbarkeit. Sie stellen allerdings im aanzen gesehen keinen Leistungsverlust dar, da ihreleistung wieder zur Erwärmung des strömenden Mediums verwendet wird.In the case of the internal circuit, it is essential to ensure that there are as little potential differences as possible between adjacent channel sections and that the adjacent electrodes are separated by sufficiently large spacers so that the secondary currents arising in the ionized medium due to the electrical fields between the electrodes are only a fraction of the useful currents turn off. The secondary currents reduce the maximum available power of the generator, thus affecting its usability. Seen as a whole, however, they do not represent a loss of performance, since their output is used again to heat the flowing medium.

Für die Wahl des Neigungswinkels der Kanäle zur Rotationsachse sind unter anderem die Kräfte maßgebend, die in Abhängigkeit von der Belastung des Generators auf den Rotor übertragen werden. Durch Abstimmung mit der Umdrehungsgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des strömenden Mediums kann man erreichen, daß das auf den Läufer übertragene Drehmoment gleich Null wird. Die Antriebsleistung für den Rotor ist dann ein Minimum. In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Antriebsleistung des Rotors aus dem Generator selbst zu entnehmen und die Neigung der Kanäle so zu wählen, daß der Rotor nach dem Anwerfen ohne äußeren Antrieb weiterläuft.For the choice of the angle of inclination of the channels to the axis of rotation are Among other things, the decisive forces that depend on the load on the generator transferred to the rotor. By coordination with the speed of rotation and the speed of the flowing medium can be achieved that the Torque transmitted to the rotor equals zero. The drive power for the rotor is then a minimum. In certain cases it can be useful to adjust the drive power of the rotor from the generator itself and the inclination of the channels so choose that the rotor continues to run without an external drive after starting.

Für den Betrieb von Generatoren nach der Erfindung, unabhängig von einem vorhandenen Drehstromnetz, wird eine Spannungsregelung über die Gleichstromerregung der Magnete zweckmäßig sein. Dabei können die Erregerströme über einen Gleichrichter aus dem Generator entnommen werden. Dieser Betriebsfall, der mit der Selbsterregung eines normalen Generators vergleichbar ist, macht im Falle des mametohydrodynamischen Generators allerdings in der Regel besondere Mittel für den Anlauf erforderlich. Beispielsweise kann man durch Permanentmagnete die Selbsterregung unterstützen.For the operation of generators according to the invention, regardless of an existing three-phase network, a voltage regulation via the direct current excitation the magnets will be appropriate. The excitation currents can be fed via a rectifier taken from the generator. This operational case, the one with self-excitement comparable to a normal generator, power in the case of the mametohydrodynamic Generators, however, usually require special means for start-up. For example, self-excitation can be supported by permanent magnets.

Arbeitet der Generator nicht auf rein Ohmsche Belastung, so kann durch die Blindströme eine Rückwirkung auf die Spannun 'gshöhe und die Spannungsform eintreten. Um diese Rückwirkungen klein zu halten, ist es zweckmäßig, den inneren Widerstand des Generators klein gegen den äußeren Widerstand zu machen. Dabei ist eine richtig bemessene Kompensationswicklung besonders wichtig. Wie bereits erwähnt, kann sie in Form von Leitern über den Polschuh geführt werden, in dem geeignete Nuten vorgesehen sind. In Fig. 5 ist eine solche Anordnung schematisch dargestellt. Der Polschuh 17, der die Erregerwicklung 14 trägt, ist jeweils am Ort der einzelnen Kanalabschnitte mit Nuten 19, 20 versehen, durch die die Leiter 21, 22 der Kompensationswicklung laufen. In Fig. 5 ist je Kanalabschnitt nur eine einzige Windung der Kompensationswicklung vorgesehen. Statt dessen können auch mehrere Windungen vorhanden sein.If the generator does not work with a purely ohmic load, the reactive currents can have an effect on the voltage level and the voltage form. In order to keep these repercussions small, it is advisable to make the internal resistance of the generator small compared to the external resistance. Correctly dimensioned compensation winding is particularly important here. As already mentioned, it can be guided over the pole piece in the form of conductors, in which suitable grooves are provided. In Fig. 5, such an arrangement is shown schematically. The pole shoe 17, which carries the excitation winding 14, is provided at the location of the individual channel sections with grooves 19, 20 through which the conductors 21, 22 of the compensation winding run. In FIG. 5 , only a single turn of the compensation winding is provided for each channel section. Instead, there can also be several turns.

Der Kanal 18 besteht aus mehreren gegeneinander isolierten Abschnitten mit eigenen Elektrodensystemen. Die Elektroden des vordersten Abschnittes sind mit 23 und 24, die Elektroden des zweiten Ab- schnittes mit 25 und 26 bezeichnet. Die Stromabnahme kann durch Kupferplatten 27, 28 erfolgen, die an den Elektroden, die beispielsweise aus Graphit bestehen können, geeignet befestigt sind. An die Kupferplatten können Leiter 29 angeschlossen werden, die zur Abführung des Stromes dienen. Zwischen den Elektrodensystemen sind isolierende Zwischenstücke vorgesehen, die mit 30 bezeichnet sind. Zur Abdeckung von Ober- und Unterseite der Kanäle können Platten aus hochhitzebeständigem keramischem Material verwendet werden. Die untere Deckplatte 31 kann mit einem Kanal 32 zur Durchleitung von Kühlflüssigkeit versehen sein, während die obere Deckplatte 33 den Kanal gegen den Stator abschließt.The channel 18 consists of several mutually insulated sections with their own electrode systems. The electrodes of the front portion are denoted by 23 and 24, the electrodes of the second section 25 and 26th The current can be drawn off by copper plates 27, 28 which are suitably fastened to the electrodes, which can consist of graphite, for example. Conductors 29 , which serve to discharge the current, can be connected to the copper plates. Insulating intermediate pieces, which are designated by 30 , are provided between the electrode systems. Plates made of highly heat-resistant ceramic material can be used to cover the top and bottom of the ducts. The lower cover plate 31 can be provided with a channel 32 for the passage of cooling liquid, while the upper cover plate 33 closes the channel against the stator.

Während bei Wirkstrombelastung nur eine Verschiebung des Hauptmagnetfeldes durch den erzeugten Strom stattfindet, entsteht bei Blindstrombelastung eine pulsierende entmagnetisierende Wirkung. Diese kann durch Anbringen einer Dämpferwicklung auf den Magnetpolen ausgeglichen werden. Diese Dämpferwicklung kann aus Leitern bestehen, die ähnlich wie die Leiter 21, 22 der Kompensationswicklung in Nuten im Polschuh laufen, jedoch noch innerhalb des Pols durch axiale Verbindungsleitungen kurzgeschlossen sind.While with active current load only a shift of the main magnetic field takes place through the generated electricity, a pulsating power occurs when there is a reactive power load demagnetizing effect. This can be done by attaching a damper winding the magnetic poles are balanced. This damper winding can consist of conductors, which are similar to the conductors 21, 22 of the compensation winding in grooves in the pole piece run, but still short-circuited within the pole by axial connecting lines are.

Abweichend von den schematischen Ausführungsbeispielen läßt die Erfindung noch viele verschiedenartige Bauformen zu, die je nach der verlangten Generatorleistung im Einzelfall zweckmäßig sind. Die Aufteilung der Kanäle in einzelne Abschnitte und die Verwendung eines rotierenden Gleichfelderzeugers gestatten auf wirtschaftliche Weise die unmittelbare Erzeugung von Wechsel- oder Drehstrom mit einem magnetohydrodynamischen Generator.Deviating from the schematic exemplary embodiments, the invention still permits many different types of construction which are expedient in individual cases depending on the generator power required. The division of the channels into individual sections and the use of a rotating direct field generator allow the direct generation of alternating or three-phase current with a magnetohydrodynamic generator in an economical manner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Magnetohydrodynamic generator, consisting of several channels provided with electrode systems for the passage of an ionized medium, on which constant magnetic fields are moved in such a way that alternating magnetic fields arise in the channels perpendicular to the flow of the medium, characterized in that the channels on the inner circumference a stator are arranged in which a rotor serving to generate the magnetic fields rotates, and that the channels are divided in the longitudinal direction into several sections with their own, mutually insulated electrode systems, each of which is penetrated by magnetic fields of different instantaneous values.

2. Generator according to claim 1, characterized indicates overall that the arrayed in the same plane Abschmtten all channels is assigned an exciter magnet and in that adjacent exciter magnets are each rotated by a channel spacing against each other Cr. Generator according to Claim 1, characterized in that the rotor is constructed with multiple poles, each pole extending over the length of the rotor, and in that the channels and poles are twisted relative to one another. 4. Generator according to claim 3, characterized in that the rotor has the shape of a hyperpolic paraboloid and both the poles and the channels are arranged in a straight line, but at an angle to one another. 5. Generator according to claims 1 to 4, characterized in that the electrode systems of channel sections with matching magnetic excitation are electrically connected to one another, in particular connected in series. 6. Generator according to claims 1 to 5 for the generation of three-phase current, characterized in that electrode systems of all phases are provided in each channel. 7. Generator according to claims 1 to 6, characterized in that the effective length of the channel is at least as large as the flow path of the medium in a half period of the alternating or three-phase current. 8. Generator according to claims 1 to 7, characterized in that compensation windings running in the circumferential direction are arranged on the magnetic poles, in particular in grooves. 9. Generator according to claims 1 to 8, characterized in that short-circuited damper windings are arranged on the magnetic poles. 10. Generator according to claims 1 to 9, characterized in that the rotation of the channels against the axis of rotation with the speed of rotation of the rotor and the flow speed of the medium is coordinated such that the torque transmitted to the rotor is zero or effective as a drive torque.