MD1030Z - Motor electrostatic - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la construcţia de aparate, şi anume la motoarele electrostatice, şi poate fi utilizată în dispozitivele de refulare a agenţilor termici gazoşi şi lichizi în sistemele de răcire şi termostatare a utilajului energetic de tensiune înaltă.Motorul electrostatic conţine un stator cu electrozi coronari (1 şi 3), care sunt conectaţi peste unul la acelaşi pol al unei surse de tensiune înaltă (2), şi un rotor (4) dielectric cu electrozi (5) metalici longitudinali. Raportul dimensiunii transversale a electrozilor (5) la distanţa dintre ei S1/S2 se află în intervalul de 0,4…6. Spaţiul dintre electrozi (5) este acoperit cu o peliculă dielectrică cu acoperirea parţială la periferie a electrozilor (5). Electrozii (1 şi 3) sunt dotaţi la capete cu virole dielectrice.

Description

Invenţia se referă la construcţia de aparate, şi anume la motoarele electrostatice, şi poate fi utilizată în dispozitivele de refulare a agenţilor termici gazoşi şi lichizi în sistemele de răcire şi termostatare a utilajului energetic de tensiune înaltă.

Este cunoscut un motor electrostatic, care conţine un rotor în formă de set de discuri dielectrice, amplasate între discurile unui stator [1].

Dezavantajul motorului constă în aceea că asigură un număr de rotaţii mic, deoarece rotorul este executat în formă de set de discuri dielectrice.

Este cunoscut de asemenea un motor electrostatic, care conţine un rotor, executat în formă de inel conductor, acoperit cu dielectric, şi un stator dielectric, în crestăturile căruia sunt amplasaţi electrozi în formă de cuţit [2].

Dezavantajul motorului constă în aceea că îmbinarea elementelor conductoare şi dielectrice pe stator nu este optimă, fapt care nu permite atingerea numărul de rotaţii necesar.

Mai este cunoscut un motor electrostatic, care conţine un stator cu alternanţa electrozilor coronari conectaţi la o sursă de tensiune înaltă cu cei legaţi la pământ şi un rotor dielectric cu electrozi metalici longitudinali [3].

Dezavantajul motorului constă în intervalul restrâns de recomandări privind raportul dimensiunii transversale a electrozilor de pe rotor la distanţa dintre ei. Un alt dezavantaj este şi faptul că în cea mai apropiată soluţie este posibilă varianta, când electrodul coronar de pe stator la pornire se află în spaţiul dintre electrozii de pe rotor. În acest caz, este necesară o forţă mecanică pentru pornirea motorului. La dezavantajele celei mai apropiate soluţii poate fi atribuit şi faptul că în acest motor este posibilă descărcarea prin scântei atât între electrozii coronari de pe stator şi rotor, cât şi între electrozii metalici de pe rotor, ceea ce nu permite aplicarea tensiunii înalte necesare. La dezavantaje poate fi atribuit şi faptul că este optimizat numai raportul dimensiunilor transversale ale electrozilor de pe stator şi rotor, însă un parametru important este şi raportul dimensiunii transversale a electrozilor de pe rotor la distanţa dintre ei.

Problema pe care o rezolvă invenţia este creşterea numărului de rotaţii ale rotorului motorului electrostatic.

Motorul electrostatic, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un stator cu electrozi coronari, care sunt conectaţi peste unul la acelaşi pol al unei surse de tensiune înaltă, şi un rotor dielectric cu electrozi metalici longitudinali, amplasat coaxial cu joc în stator. Raportul dimensiunii transversale a electrozilor longitudinali de pe rotor la distanţa dintre ei se află în intervalul de 0,4…6. Spaţiul dintre electrozii metalici longitudinali de pe rotor este acoperit cu o peliculă dielectrică cu acoperirea parţială la periferie a electrozilor metalici. Electrozii coronari ai statorului sunt dotaţi la capete cu virole dielectrice.

Rezultatul tehnic obţinut constă în creşterea numărului de rotaţii ale rotorului motorului electrostatic.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-3, care reprezintă:

- fig. 1, schema motorului electrostatic propus;

- fig. 2, a - vederea motorului electrostatic cu o pereche de electrozi coronari; b - o parte a rotorului cu pelicula dielectrică cu acoperirea parţială la periferie a unui electrod metalic;

- fig. 3, vederea rotoarelor cu diferite valori ale raportului dimensiunii transversale a electrozilor de pe rotor la distanţa dintre ei (poziţiile A, B, V, G, D, E).

Motorul electrostatic conţine statorul cu electrozii coronari 1 şi 3 (vezi fig. 1), care alternează, unul 1 fiind conectat la sursa de tensiune înaltă 2, iar al doilea 3 - legat la pământ, şi rotorul dielectric 4 cu electrozii metalici longitudinali 5. Numărul de electrozi de pe stator poate fi divizibil la doi (2, 4, 6, 8 etc.). Electrozii coronari 1 şi 3 de pe stator sunt amplasaţi astfel încât o parte dintre ei la pornire să nu nimerească vizavi de spaţiul dintre electrozii 5 de pe rotorul 4.

Raportul dimensiunii transversale S1 a electrozilor 5 de pe rotorul 4 la distanţa S2 dintre ei se află în intervalul de 0,4…6. În fig. 2a este prezentată o pereche de electrozi 1 şi 3 de tip cuţit.

În fig. 2b este prezentată o parte a rotorului 4 cu pelicula dielectrică 6 cu acoperire parţială a unui electrod 5.

Capetele electrozilor 1 şi 3 de pe stator sunt dotate cu virole dielectrice 7.

Motorul electrostatic propus funcţionează în modul următor.

La aplicarea tensiunii la electrozii coronari 1 apare descărcarea prin efect corona cu ajutorul căreia se electrizează electrodul 5. Interacţiunea coulombiană dintre electrozii 1, electrizaţi cu acelaşi semn, şi electrodul 5 conduce la mişcarea acestuia, în urma căreia următorul electrod 5 de pe rotorul 4 ajunge la electrizarea electrostatică, astfel asigurându-se rotirea rotorului 4. Trecând sub electrodul 3 legat la pământ, sarcina de pe electrodul 5 se scurge în regimul de descărcare prin efect corona în pământ.

Deoarece spaţiul dintre electrozii 5 de pe rotorul 4 este acoperit cu o peliculă dielectrică 6 cu o acoperire parţială a electrozilor 5 (este suficientă o acoperire parţială de un milimetru la periferie a electrozilor 5), iar capetele electrozilor 1 şi 3 de pe stator sunt dotate cu virolele dielectrice 7, acestea permit excluderea regimului nedorit al descărcării prin efect corona, prin urmare, şi pierderea inutilă a energiei electrostatice.

În fig. 3 este prezentat un şir de rotoare 4 cu diferite valori ale raportului dimensiunii transversale S1 a electrozilor 5 de pe rotorul 4 la distanţa S2 dintre ei (poziţiile A, B, V, G, D, E). În poziţia A este prezentat rotorul 4 cu patru electrozi 5. Raportul S1/S2 pentru un astfel de rotor este egal cu 4 (S1 = 80 mm, S2 = 20 mm). În poziţia B pe rotor sunt doi electrozi (S1 = 100 mm, S2 = 20 mm). Raportul S1/S2 pentru un astfel de rotor 4 este egal cu 5. Sporirea numărului de electrozi 5 pe rotorul 4 permite de a mări viteza de rotaţie a acestuia. Pentru numărul electrozilor 5 de pe rotorul 4 egal cu 18 (raportul S1/S2 = 0,4) a fost obţinut numărul maxim posibil de rotaţii ale acestuia (în cazul a doi electrozi 1 şi 3 pe stator) - mai mult de 2500 rot/min. Mărirea ulterioară a numărului de electrozi 5 de pe rotorul 4 implică dificultăţi tehnologice.

1. SU 1356932 A1 1986.04.28

2. SU 812139 A 1979.12.06

3. MD 650 Y 2013.06.30

Claims (1)

1. Motor electrostatic, care conţine un stator cu electrozi coronari, care sunt conectaţi peste unul la acelaşi pol al unei surse de tensiune înaltă, şi un rotor dielectric cu electrozi metalici longitudinali, amplasat coaxial cu joc în stator, caracterizat prin aceea că raportul dimensiunii transversale a electrozilor longitudinali de pe rotor la distanţa dintre ei se află în intervalul de 0,4…6, totodată spaţiul dintre electrozii metalici longitudinali de pe rotor este acoperit cu o peliculă dielectrică cu acoperirea parţială la periferie a electrozilor metalici, iar electrozii coronari ai statorului sunt dotaţi la capete cu virole dielectrice.