RO126151A2

RO126151A2 - Maşini cryoelectrice, procedeu cryodinamic de funcţionare a maşinilor electrice

Info

Publication number: RO126151A2
Application number: ROA200900463A
Authority: RO
Inventors: Mihai Teodorescu
Original assignee: Mihai Teodorescu
Priority date: 2009-06-18
Filing date: 2009-06-18
Publication date: 2011-03-30

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu criodinamic de funcţionare a unei maşini electrice, în vederea prelucrării mişcării dezordonate a electronilor liberi din conductorii prin care circulă curentul electric, în scopul obţinerii de lucru mecanic, folosind o temperatură minimă cât mai apropiată de zero absolut, generată de o maşină criodinamică, spre a se putea prelucra energia recuperată cu ocazia răcirii maşinii crioelectrice, la parametrii stabiliţi (70°K). Maşina crioelectrică este formată dintr-un stator alcătuit dintr-o carcasă metalică, având pereţi dubli, între care circulă azot lichid, la temperatura de 70°K, şi o înfăşurare fără miez feromagnetic, şi dintr-un rotor compus dintr-un ax şi o înfăşurare asemănătoare celei a statorului, statorul şi rotorul fiind amplasate într-o cutie de izolare termică, ce este, de asemenea, metalică şi cu pereţi dubli, între pereţi existând o cavitate prin care circulă, de asemenea, azot lichid, la temperatura de 70°K, contactul cu exteriorul fiind făcut prin intermediul unor fire conductoare la care sunt conectaţi nişte condensatori.

Description

PROCEDEU CRYODINAMIC DE FUNCȚIONARE A MASINILCR ELECTRICE

1) Invenția se referă la un procedeu cryodinamic de funcționare a mașinilor electrice cu prelucrarea mișcării dezordonate a electronilor liberi (vagabonti), din conductorii prin care circulă curentul electric, în mișcare dirijată (în ultimă instanță, lucru mecanic)

2) Ru cunosc nici un procedeu sau oricare alte soluții cu acela·; ec op.

3) Problema tehnica pe care o rezolvă invenția constă în folo- sirea efectului tfryodinamic și a temperaturii de lucru cît .mai aproape de zero absolut - obținute gratuit cu ajutorul mașinilor cryodinamice (dosar OSHb ^2006/00533), cu ajutorul cărora reduce substanțial entropia mișcării dezordonate a electronilor liberi din conductorii curentului electric folosit în mașinile electrice, implicit a rezistenței specifice ( ) a conductorilor curentului electric folosit.. .

Temperatura de lucru obținută gratuit cu ajutorul mașinilor cryodinamice folosită, conform invenției, va fi de 70 K și menținută constant cu ajutorul azotului lichid ( )♦ Conform formule i :

m(-£—) =ln(-^—) = 3,9882 T, 293

Valoarea entropiei electronilor liberi scade în aceiași proporție. ca urmare a acestei scăderi a valorii entropiei, formulei unde :

= rezistivitatea în conductori la ( 70° K)

- rezistivitatea existentă la ( 293° K ) q<,= coeficientul de temperatură .

T = temperatura finală (70° K)

T_Q - temperatura inițială (293° K) conform conform formulelor ;

<7 = 0,01724 I + r = 0,01724_____

Ci o,oo22o8444

0,031 (70 = 7,7628

293 )

Și = 0,02208444 unde

o,o3I 1 + 0,0037 ( 70 - 293 ) ·/.

O,OO647Î3 · unde cx η O 9 - O o 4 6 3 - 1 8 -36“ 2009 '') <’ [ ' . ². “ _z->,

- o,o31 ^r'.^r '

Ț^\Z?--₌ 4,79038 * r~7 0,0064713 c ή, rConform legii lui OHM, fără tații (I) și atențiunii (V) curentului la un conductor cu secțiune (_s) dată, putem lungi conductorul proporțional cu valoarea căderii rezistivității ( ) conductorului. In cazul nostru, putem mări numărul de spire. In acest fel conform formulei

T4 unde

H - intensitatea cîmpului magnetic i - intensitatea curentului electric și

7ί,’·ο= circumferința secțiunii conductorului cuie ut ului electric Putem mări numărul de spire proporțional cu gradul de scădere a reziativitații conductorului ,( < v- 4₍7 Λ 7,iL'c^ · Dar, conform formulei - (_’u = U 7 c

T

L·'

U’ =

unde ·

JJ fluxul total = permeabilitatea magnetică = aria secțiunii cîmpului magnetic = numărul de spire lungimea cîmpului electromagnetic și /îcr _t unde

L = inductivitatea cîmpului electromagnetic și în consecință, în cîmpul electromagnetic al spireloi rezistența crește cu pătratul creșterii numărului de spire, spre a păstra echilibrul, în circuitul electric putem apela doar la o creștere a numărului de spire, conform formulelor :

Al

2,7862 și

2,1887 .

Conform formulei _:X = GJ) L · unde X = reactanța C0 = 2V zența curentului, avem ;

pulsația curentului electric pi ·/

- -2 009-004 63 -1 8 Ό6- 2009 x_L = Cl'L t 1 * spire, prin creșterea reactanța inductivă ( 2 2

Z = R + X , im de

- 3 Deci» odată cu creșterea numărului de inductivității va crește proporțional și X_L ). Care, conform formulei _;

Z = impedanța contribuie la i = -S.

form formulei circuitului-crește și impedanța care la rîndul si scăderea curentului în (I) conform formulei;

la scăderea factorului de defazaj ( fa ) conSi în motor ),

Din acest motiv se circuit ( înainte de a unui condensator impune cu necesitate inintrarea curentului , care să satisfacă egeX_L = Xq = <0 lo funcționare continuă Deoarece reactanța (X) ί

= , în care să se și cu valori, constante) ca factorul (cos conform formulei y devine aibă în vedere ( fiind <-0' c⁷ ( :. U + , - ₌ ă _HâȚ circuitului cere intră în lităților 1- —--- și

L cu. pătratul creșterii inductanței ( L o = r) rezonanță.

=---- și

LC este egală

In acest pulsația cu. rezistența caz conform egacreș-te proporțione'.

^_c=2,7862 si (4ΐ·^1 = 2,18695 dar_f deoarece _f conform formulei;

^p _m = P_m ^G = ² X unde

Pm = pierderile totale în miezul de fier.

(ΑζΓ) -(jĂ -factori determinați experimental pentru histerezis (H) respectiv curenții porecault (P).

G = masa miezului feromagnezic

B = inducția magnetică - pierderile totale în miezul feromagneti crește enorm , se impune a se renunța la fier. In acest caz, ♦* bobinajul sistemului motor poate și trebuie executat în module

- după modelul circuitelor integrate .

- Permeabilitatea magnetică ( în vid și practic, în aer ), este egală cu unitatea (fa - 1 ). In acest caz, spre a se păstra inductanța (B) la nivelul stadiului tehnic actual, numărul de spire existente în sistemul motor trebuie să. crească proporțional ♦/« pului magnetic (H) ( B = ^ViH ).

în aceiași proporție conform f

In acest ca a, puterea consumată în fier ( ^P1 = Ρ·ί + al î® unde .

primară puterea consumată în firele statorului

P = Puterea electromagnetică transmisă secundatului e (rotorului) devine _:

Ρ_Ί = P^n = P_o .In acest caz conform invenției - ( P., ), x j x θ j x = Puterea consumată în firele statorului care conform Legii lui Joule rămîne ne schimbată.și

P₁ = Puterea primară devine proporțională cu Puterea electro magnetică ( R ), și conform formulei :

IJ ¹ mec unde _:

Puterea consumată în firele rotorului rămîne neschimbata și conform formulei p = P„ + P + P „ , care devine _; mec fv u sFe

unde _:

P^_v = Puterea consumată prin frecare și ventilație își modifică finalitatea ( in echivalent caloric^ prin frecare (f) _fse transferă în totalitate agentului de lucru (N^ ) încălzîndu-1 (sore vaporizare) - gazeeificare și urmînd a fi preluată de mașinile cryodinamice.

-* Ventilația devine lipsită de sens, la 70° K și

P_u - Puterea utilă crește cu întreaga valoare cu care a crescut puterea mecanică ÎP_._e(,)* inclusiv prin prelucrarea cryome c dinamică a puterii consumate prin frecare (p_f ).

01- 2 0 0 9 - 0 0 4 65 - 1 8 -06- 2009

- 5 Conform invenției - în cadrul mașinilor cryoelectrice, avem următoarea situație a bilanțului termic, conform formulei;

P ~8 (Pj,)= Ui cos. y sau

UI cos. (pentru motoarele trifazate) puterea absorbită de ia rețea , undâ _;

U = tensiunea curentului 1ε intrarea în bornele motorului cryoc lectric.

I - valoarea curentului absorbit la borne cos de putere al curentului absorbit.

Curentul absorbit este folosit în rețeaua (fn) și respectiv am stator (K;

l··

81) rotor· factorul bobina 3 ului din

b) bj

Conform invenției - curentul absorbit, el

Conf o rm for mulsi ;

p ₌ T> ₊ P n ‘31 e

P + P “jl a2 p

- X unde » p

• i = Puterea cJ lui Joule ( consumată în rI²cos f.

spirele statorului conform Legii

P.„ - Puterea lui Joule.

P = Puterea e secundare) p = mec ^Pf motorului p = ~u spirele rotorului^onfor.m Legii electromagnetică transmisă rotorului (înfășurări

Puterea mecanică.

Puterea necesară învingerii frecărilor din lagărele cryoelectric.

Puterea utilă .

Deoarece, conform invenției, rezistența ( Rp R£ ) și rentul ( 1^ și I ) din stator și respectiv din rotor jrămîn. constante și reactanțile respective , devin inutile, avem _; ^ui = ^Bi ⁺ cu— •^R1 x ^ζχ

Ι?2 * conform formulelor !

cr4, -G cC (f -C. (7

avem_: ·/·

Μ Ο Ο 9 - Ο 04 65 - 1 8 -08- 2009

c) conform invenției

xp 0	re ziste nț	ă scăzută de .
Γ	7,7628
1 OU
Al '	Â,79o4	cr i
Xp) =	Valorile	tensiunii ( U·^ )	și al intensității (1^)
curentului	absorbit	neschimbate

X~ = O creștere a numărului de spire de il_0B:VȘ~ i _A1 =F--^: cu

- Al·

2,7862

2,1887 . ^ceste valori se V ; spre simplificarea demonstrației ) cu (Y) ca factori de multiplicare . In acest caz avem:

xp O creștere a induci ivității electrice (L) valoare cu care a scăzut rezistivîta tea (Yp) .

Y₂) O creștere a pulsației ( /·ί|'₇ f

respectiva frecvenței ( «j- ) , egală cu valoarea scăderii rezistivității ( γ² ).

In cadrul tensiunii electromotoare (£), introduc’.nd valorile de mai aus, avem _;

3, = 4,44 li (// h: ;^k L ^z · */

E₂ = 4,44 k k

calculul mașinilor avem _;

In cadrul bilanțului puterii raportat la electrice actuale pentru mașinile cryoelectrice, ^E1 ^E1 ^b2 e₂

Raportul (e lectro) (cryo) = ((^.4./1^ (electro) = γ

acesta ( 4 este eficiența cryoelectrică (c ryo) = / / 4(, ]

Oc-Î OO9-OO463-1 8 -06- 2009

- 7 Sa cîa un exemplu de realizare a invenției;

a) cje pornește de la oțios calcul al mașinilor electrice, conform uzuanțelor actualului stadiu tehnic existent,

b) Crește numărul de spire înmulțind'.»-se cele stabilite prin actualul stadiu de calcul cu coeficientul multiplic a toi' (Y).

c) înainte de intrarea curentului în sistemul motor se introduc unul sau mai mulți condensatori care să satisfacă egalitatea :

(tt)L= Ί din interiorul sistemului motor.

d) sistemul motor (motorul crjoelectric) este introdus într-o cavitate metalica cu pereți dubli. Contactul cu exteriorul rămânând doar prin firele conductoare ale curentului electric perfect și corespunzător izolate în vederea menținerii lor la 70° 1·’ pereții metalici exteriori si pereții metalici interiori se constitui^ permanentă ) o cavitate azot ( ) în care se introduce în circulație măsură ce aceste lichid la 70°

preia c ^₂)

lin căldura degajată prin : frecarea în lagărele sistemului motor, efectul caloric degajat conform Legii lui Houle - azotul

se ggzeifică și este eliiminat prin partea superioară a pereților dublii, înlocuit fiind prin partea inferioară cu altă, cantitate de azot lichid, obținut cu ajutorul mașinilor cryodinamice și prelucrată căldura obținută din interiorul sistemului- motor.

f) Practic, la temperatura de 70° K, în incinta u talie în care q fost introdus motorul cryoelectric, fără nici o intervenție exterioară, se află un vid relativ înaintat - nemaiexistînd decât gaze nobile, ( neon, Kripton, Helium), și eventual hidroger Restul (c0₂ , N ,0^ ) - pe măsură ce se lichefiază prin răcire, se evacuează în exterior, prin partea inferioară a incintei metalice, urmînd a fi prelucrate (ca gaze lichefiate) după necesități.

Precizare : Energia obținută conform eficienței cryoelectrice este rezultată din prelucrarea mișcării dezordonat' a electronilor liberi (vagabonzi^, prin aplicarea efectului cryoelectric respectiv, a temperaturii minime (70° k), obținută gratuit cu ajutorul mșșinilor ctyodinamice.

— Constructiv . Mașinile cryoelectrice au trei mari componente principale . statorul, rotorul și cutia de izolare termică.

A) statorul - care este format însă , doar din

- carcasa mașinii - metalică și cu pereți dublii, capabila ·/·

Λ.- 2 Ο Ο 9 - Ο Ο 4 6 5 - 1 8 -06- 2009

- înfășurarea statorului - care, în lipsa miezului feromagnstic trebuie să fie modulat și structurat după modelul circuitelor integrate.

B) Rotorul compus din _;

- Axul rotorului - care, ca și pâhă acum se rotește în lagăre de rulare sau de alunecare, fixate pe scuturi fost lagăre sau pe suporți separați.

înfășurarea rotorului - întocmai ca și înfășurarea statoru lui.

tând o cavitate prin care să circule de asemeni azot lic O temperatura de ȚO K. Adastă măsură dublă de răcire și id la în cerca și în camera de izolare termică fiind absolut necesară asigurării O constante și invariabile a temperaturii, de 70 K. /

REZUMAT /

Invenția se referă la un procedez cryodinajric de funcționare ι mașinilor electrice în vederea obținerii prelucrării mișcării dez donate a electronilor liberi (vagabonzi)spre obținere de lucru neminime, cît mai apr..· nostru 70^’1), creiate gratuit de raașin canic cu ajutorul folosirii unei temperaturi de zero absolut (în cazul cryod inamice, respectiv a reducerii rezistenței specifice ( ) c spirele sistemului motor. Folosind multiplicatorul (γ) = valoare radicalului valorii cu care-a scăzut rezistivitatea ( ) în

- gradul de creștere a numărului de spire și implicit ;

- a gradului de creștere a frecvenței curentului ce circulă în spirele sistemului motor;

papt pentru care :

- tensiunea electromotoare din înfășurările statorului t E. ) și / Λ respectiv a .rotorului ( E₂ ), crește cu(Y ), influențînd deeisiv în creștere^ puterii utile (p ) folosind prelucrarea energiei miș carii deziordonate a electronilor vagabonzi cu ajutorul efectului cryoelectric, potrivit eficienței cryoelectrice obținute pe aceas cala.

Claims

R R V R Ν D I C A R R

Procedeul cryodinamic de funcționare a mașinilor electrice

1) gste caracterizat prin aceea că folosește o temperatură cât mai apropiată de zero absolut (conform invenție i la 70° E), cî temperatură de lucru obținută gratuit cu ajutprul mașinilor cryodina.mice în vederea obținerii;

- infectului cryoelectric

- eficienței cryoelectrice

- O scădere masivă a rezistivității specifice ( ) în spirele mașinilor electrice în funcționare.
2) gste caracterizat prin aceea ca, folosește în construc- r

ția mașinilor cryoelectrice lipsa miezului d'eroraagn?tic în vedere,· eliminărilor de pierderi masive histerezis și a cu^enfcilor fou' ca uit ).
3) i;ste caracterizată prin aceea că folosește creșterea numărului de spire în înfășurările ( rotor/stator ), proporțional cu valoarea radicalului gradului de scădere a rezistivității specifice ( ).
4) Rste caracterizat prin aceea că folosește obligatoriu condensatorii legați în paralel între firele prin care intră curentul electric în mașinile cryoelectrice, în vederea eliminării creșterii masive a impedanței (Z) prin creșterea numărului de spi și în vederea creșterii frecvenței de lucru ( ) a curentului din exteriorul mașinilor cryoelectrice.