RU2028709C1 - Self-excited mhd generator - Google Patents
Self-excited mhd generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2028709C1 RU2028709C1 RU93034806A RU93034806A RU2028709C1 RU 2028709 C1 RU2028709 C1 RU 2028709C1 RU 93034806 A RU93034806 A RU 93034806A RU 93034806 A RU93034806 A RU 93034806A RU 2028709 C1 RU2028709 C1 RU 2028709C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mhd
- electromagnet
- generator
- load
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к магнитогидродинамическому (МГД) способу получения электроэнергии и может быть использовано для создания мощных и эффективных самовозбуждающихся многоканальных (не менее трех МГД-каналов) МГД-генераторов на продуктах сгорания специальных плазменных топлив при работе на активно-индуктивную нагрузку, сопротивление которой соизмеримо или превышает внутреннее сопротивление генератора, преимущественно для геофизических исследований. The invention relates to a magnetohydrodynamic (MHD) method for generating electricity and can be used to create powerful and efficient self-excited multi-channel (at least three MHD channels) MHD generators based on the combustion products of special plasma fuels when operating on an active inductive load, the resistance of which is comparable to or exceeds the internal resistance of the generator, mainly for geophysical research.
Известна самовозбуждающаяся МГД-установка "Памир-1" [1], содержащая два последовательно соединенных (с целью увеличения генерируемого напряжения) МГД-канала фарадеевского типа со сплошными электродами, к которым подключены параллельно безжелезный неохлаждаемый электромагнит и автономная (рабочая) нагрузка (геофизический диполь электрического типа с суммарным омическим сопротивлением около 1,3 Ом). Стабилизация магнитного поля на номинальном уровне, соответствующем максимуму генерируемого МГД-каналами напряжения, осуществляется посредством включения балластного сопротивления (резистора) в цепь возбуждения МГД-генератора последовательно с обмоткой электромагнита. К недостаткам данной схемы самовозбуждающегося МГД-генератора относится ее низкая надежность, связанная с тем, что она (схема) является динамически неустойчивой и весьма критичной к разбросам целого ряда параметров: температуры окружающей среды (влияющей на параметры геофизического диполя, электромагнита и других элементов схемы), энергетического комплекса рабочего тела (плазмы), расхода рабочего тела, омического сопротивления нагрузки. КПД такой схемы сравнительно низок, поскольку используется она для высокоомных нагрузок (отбор тока в нагрузку почти на порядок меньше тока питания электромагнита). Known self-excited MHD installation "Pamir-1" [1], containing two series-connected (in order to increase the generated voltage) MHD channel of the Faraday type with solid electrodes, to which are connected in parallel an iron-free uncooled electromagnet and autonomous (working) load (geophysical dipole electric type with a total ohmic resistance of about 1.3 ohms). Stabilization of the magnetic field at a nominal level corresponding to the maximum voltage generated by the MHD channels is carried out by switching on the ballast resistance (resistor) in the excitation circuit of the MHD generator in series with the electromagnet winding. The disadvantages of this scheme of a self-excited MHD generator are its low reliability, due to the fact that it (the scheme) is dynamically unstable and very critical to scatter of a number of parameters: ambient temperature (affecting the parameters of the geophysical dipole, electromagnet, and other elements of the circuit) , the energy complex of the working fluid (plasma), the flow rate of the working fluid, ohmic load resistance. The efficiency of such a circuit is relatively low, because it is used for high-resistance loads (the selection of current into the load is almost an order of magnitude less than the electromagnet supply current).
Решением, наиболее близким предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту, является двухканальный самовозбуждающийся МГД-генератор "Памир-2" [2], содержащий источник начального возбуждения и нагрузку, в котором один канал соединен с обмоткой возбуждения электромагнита, а второй канал подключен к нагрузке. Оптимальное согласование МГД-генератора с нагрузкой, а также расширение диапазона рабочих нагрузок достигается в данной схеме за счет электрической развязки МГД-канала цепи возбуждения (канала электромагнита) и МГД-канала цепи нагрузки (канала нагрузки). При этом стабилизация магнитного поля в рабочем объеме электромагнита (где размещены оба МГД-канала) обеспечивается за счет использования режима так называемого магнитогидродинамического запирания (МГД-запирания) канала электромагнита, чем достигается максимальный КПД при данном расходе рабочего тела (плазмы) при условии оптимального согласования МГД-канала нагрузки с рабочей нагрузкой: величина омического сопротивления рабочей нагрузки должна быть примерно равна внутреннему омическому сопротивлению МГД-канала нагрузки, работающему в режиме внешнего (независимо) возбуждения, иначе КПД генератора будет низок. Данный самовозбуждающийся МГД-генератор, выполненный по так называемой раздельной схеме, является, фактически, экстремальной самонастраивающейся системой, которая автоматически (без управления извне) обеспечивает примерно постоянство и максимальную величину магнитной индукции в МГД-каналах, в том числе и при отклонении параметров плазмы (энергетического комплекса и расхода рабочего тела) от их номинальных значений. К недостаткам данной схемы относятся повышенные требования к энергетическим характеристикам плазмы - энергетическому комплексу плазмы (определяемому как произведение проводимости плазмы на квадрат скорости продуктов сгорания) и секундному расходу рабочего тела (плазмы продуктов сгорания топлива). Для обеспечения надежной работы прототипа в квазистационарном режиме работы на нагрузку указанные выше энергетические параметры плазмы должны в 1,5-2 раза превышать их некоторые номинальные значения, определяемые по условию самовозбуждения МГД-генератора (т.е. выходная электрическая мощность МГД-канала цепи возбуждения электромагнита должна превышать с запасом мощность джоулевых потерь в обмотке возбуждения). Это требование существенно ограничивает возможность использования в прототипе получивших наибольшее распространение генераторов плазмы с камерой сгорания типа ракетных двигателей, работающих на твердом плазменном топливе [1]. Последние имеют, однако, специфический недостаток - технологические и температурные разбросы баллистических (давления в камере сгорания, секундного расхода плазмы и скорости потока плазмы) и электрофизических (электропроводности плазмы и, соответственно, энергетического комплекса плазмы) характеристик топлива. Реальные разбросы указанных параметров топлива могут достигать до +50% от некоторого среднестатистического номинала в пределах допустимой температуры горения заряда твердого топлива, что и определяет еще один недостаток прототипа - невозможность работы при пониженных характеристиках плазмы. The solution closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a Pamir-2 two-channel self-excited MHD generator [2] containing an initial excitation source and a load, in which one channel is connected to the electromagnet excitation winding and the second channel is connected to the load . The optimal coordination of the MHD generator with the load, as well as the extension of the range of workloads, is achieved in this circuit due to the electrical isolation of the MHD channel of the excitation circuit (electromagnet channel) and the MHD channel of the load circuit (load channel). In this case, the stabilization of the magnetic field in the working volume of the electromagnet (where both MHD channels are located) is ensured by using the so-called magnetohydrodynamic locking (MHD locking) mode of the electromagnet channel, which ensures maximum efficiency at a given flow rate of the working fluid (plasma) under optimal coordination MHD load channel with a working load: the value of the ohmic resistance of the working load should be approximately equal to the internal ohmic resistance of the MHD load channel, working y in the external mode (independent) excitation, otherwise generator efficiency will be low. This self-excited MHD generator, made by the so-called separate circuit, is, in fact, an extreme self-tuning system that automatically (without external control) provides approximately the constancy and maximum magnitude of magnetic induction in MHD channels, including when plasma parameters are deviated ( energy complex and flow rate of the working fluid) from their nominal values. The disadvantages of this scheme include increased requirements for the energy characteristics of the plasma - the plasma energy complex (defined as the product of plasma conductivity by the square of the velocity of the combustion products) and second flow rate of the working fluid (plasma of the fuel combustion products). To ensure reliable operation of the prototype in a quasi-stationary mode of operation under load, the above plasma energy parameters should be 1.5-2 times higher than some of their nominal values determined by the condition of self-excitation of the MHD generator (i.e., the output electric power of the MHD channel of the excitation circuit the electromagnet must exceed with a margin the power of Joule losses in the field winding). This requirement significantly limits the possibility of using in the prototype the most widely used plasma generators with a combustion chamber such as rocket engines operating on solid plasma fuel [1]. The latter, however, have a specific drawback - the technological and temperature variations of the ballistic (fuel plasma pressure and second plasma flow rate and plasma flow rate) and electrophysical (plasma electrical conductivity and, accordingly, plasma energy complex) fuel characteristics. The actual spread of the specified fuel parameters can reach up to + 50% of a certain average nominal value within the permissible temperature of the combustion of a solid fuel charge, which determines another disadvantage of the prototype - the inability to work with reduced plasma characteristics.
Техническим результатом изобретения является: повышение надежности и эффективности самовозбуждающегося МГД-генератора, а также обеспечение работоспособности (стабильного режима работы) генератора при пониженных относительно номинала значениях энергетического комплекса плазмы и (или) расхода рабочего тела (плазмы). The technical result of the invention is: increasing the reliability and efficiency of a self-excited MHD generator, as well as ensuring the operability (stable operation mode) of the generator at low relative values of the plasma energy complex and (or) the flow rate of the working fluid (plasma).
Указанный технический результат достигается тем, что в известном самовозбуждающемся МГД-генераторе, содержащем источник начального возбуждения, цепь электромагнита, включающую первый МГД-канал с источником рабочего тела (ИРТ), первый токовывод которого подключен к одному из двух выводов обмотки электромагнита, и цепь нагрузки, включающую второй МГД-канал с ИРТ, подключенный своими токовыводами к нагрузке, согласно изобретению, генератор снабжен третьим МГД-каналом с ИРТ, подключенным параллельно второму МГД-каналу и имеющим с ним общие токовыводы, причем второй токовывод первого МГД-канала подключен к первому общему токовыводу второго и третьего МГД-каналов, а второй общий токовывод последних подключен к другому выводу обмотки электромагнита. The specified technical result is achieved by the fact that in the known self-excited MHD generator containing an initial excitation source, an electromagnet circuit including a first MHD channel with a working medium source (ИРТ), the first current output of which is connected to one of two terminals of the electromagnet winding, and a load circuit comprising a second MHD channel with ИРТ connected with its current leads to the load, according to the invention, the generator is equipped with a third MHD channel with ИРТ connected in parallel with the second MHD channel and having in common with it current outputs, and the second current output of the first MHD channel is connected to the first common current output of the second and third MHD channels, and the second common current output of the latter is connected to another terminal of the electromagnet winding.
Кроме того, для обеспечения начала процесса самовозбуждения и отключения источника начального возбуждения (ИНВ) от генератора в цепь электромагнита включен замыкатель. In addition, to ensure the start of the process of self-excitation and disconnection of the source of initial excitation (INV) from the generator, a contactor is included in the electromagnet circuit.
Для сокращения времени самовозбуждения МГД-генератор, а также для формирования (по форме и длительности) переднего фронта импульса тока в нагрузке в цепь нагрузки включен замыкатель. To reduce the time of self-excitation, the MHD generator, as well as to form (in shape and duration) the leading edge of the current pulse in the load, a contactor is included in the load circuit.
Для формирования заднего фронта импульса тока в нагрузке в цепь нагрузки включен размыкатель, а нагрузка шунтирована цепью, состоящей из вентиля и последовательно соединенного с ним резистора. To form the trailing edge of the current pulse in the load, a disconnector is included in the load circuit, and the load is shunted by a circuit consisting of a valve and a resistor connected in series with it.
Для ограничения тока в обмотке электромагнита, а также для повышения энергетической эффективности генератора в цепь электромагнита последовательно с обмоткой возбуждения включен резистор, шунтированный размыкателем. To limit the current in the electromagnet winding, as well as to increase the energy efficiency of the generator, a resistor shunted by a disconnector is connected in series with the field winding in the electromagnet circuit.
Для вывода электромагнитной энергии из магнита в конце работе генератора обмотка электромагнита шунтирована цепью, состоящей из вентиля и последовательно соединенного с ним резистора. To remove electromagnetic energy from the magnet at the end of the generator, the electromagnet winding is shunted by a circuit consisting of a valve and a resistor connected in series with it.
Для расширения функциональных возможностей генератора обмотка электромагнита выполнена секционированной, причем по меньшей мере одна из секций шунтирована замыкателем. To expand the functionality of the generator, the electromagnet winding is made sectioned, at least one of the sections is shunted by a contactor.
Для повышения автономности генератора и расширения его функциональных и энергетических возможностей в качестве источников рабочего тела (ИРТ) МГД-каналов используется твердотопливный генератор плазмы (ТТ ГП). To increase the autonomy of the generator and expand its functional and energy capabilities, a solid fuel plasma generator (TT GP) is used as a source of the working fluid (ИРТ) of the MHD channels.
И, наконец, для расширения функциональных возможностей генератора ТТ ГП снабжен системой термостатирования заряда топлива. And finally, to expand the functionality of the generator, the TT GP is equipped with a temperature control system for the fuel charge.
Характерной особенностью предложенного технического решения трехканального самовозбуждающегося МГД-генератора является комбинированная схема соединения трех МГД-генераторов между собой и схема подключения к ним электромагнита и рабочей нагрузки, позволяющие реализовать:
а) повышенное напряжение на обмотке электромагнита, в результате чего появляется возможность за счет использования последовательного соединения секций электромагнита снизить до минимума ток питания электромагнита и уменьшить тем самым мощность джоулевых потерь в обмотке электромагнита, что позволяет, в свою очередь, снизить требования к энергетическим параметрам плазмы;
б) максимальный рабочий ток в нагрузке на уровне, превышающем номинальный ток одного МГД-канала (при прочих равных условиях);
в) режим максимального отбора электрической мощности от всех трех МГД-каналов, т. е. согласовать их как с омическим сопротивлением обмотки электромагнита (при любой схеме соединения секций обмотки), так и с омическим сопротивлением рабочей нагрузки (близкой по порядку величины, с внутренним омическим сопротивлением одного МГД-канала).A characteristic feature of the proposed technical solution of a three-channel self-excited MHD generator is a combined circuit for connecting three MHD generators to each other and a circuit for connecting an electromagnet and a workload to them, allowing to realize:
a) increased voltage on the winding of the electromagnet, as a result of which it becomes possible through the use of a series connection of the sections of the electromagnet to minimize the power supply current of the electromagnet and thereby reduce the power of the joule losses in the electromagnet winding, which, in turn, reduces the requirements for the plasma energy parameters ;
b) the maximum operating current in the load at a level exceeding the rated current of one MHD channel (ceteris paribus);
c) the mode of maximum selection of electric power from all three MHD channels, i.e., coordinate them both with the ohmic resistance of the winding of the electromagnet (for any connection scheme of the winding sections), and with the ohmic resistance of the working load (close in order of magnitude, with the internal ohmic resistance of one MHD channel).
В основе достигнутых перечисленных выше положительных эффектов лежит закономерность переходных процессов в самовозбуждающейся системе "электромагнит - МГД-канал", характеризуемая неизбежным достижением в самовозбуждающемся МГД-генераторе, если не принять специальных мер, режима так называемого МГД-запирания канала, приводящего наряду с дальнейшим нарастанием тока в электромагните к резкому снижению генерируемого напряжения, но обладающая способностью выхода из этого режима (со слабым гистерезисом) и восстановления генерирующих свойств МГД-канала при уменьшении воздействия электромагнитных полей. The achieved positive effects listed above are based on the regularity of transient processes in the self-excited system "electromagnet - MHD channel", characterized by the inevitable achievement in the self-excited MHD generator, if you do not take special measures, of the so-called MHD channel locking mode, which leads along with a further increase current in an electromagnet to a sharp decrease in the generated voltage, but with the ability to exit this mode (with weak hysteresis) and restore generating MHD channel with a decrease in the effect of electromagnetic fields.
Предлагаемая схема самовозбуждающегося МГД-генератора основана на использовании "сверхэффекта МГД-запирания трех МГД-каналов одновременно, что создает дополнительные возможности, по надежности работы МГД-генератора и снижению требований к энергетическим параметрам плазмы: схема некритична (т. е. работоспособна) к разбросам параметров трех различных генераторов плазмы; схема некритична к разбросам электромагнитных параметров магнитной системы - электромагнита; схема неизбежно выходит из квазистационарный режим питания нагрузки; наконец, схема работоспособна при минимально допустимых значениях энергетических параметров плазмы, что расширяет ее функциональные возможности. Кроме того, схема обладает еще одним замечательным свойством: при условии регулирования уровня давления в камере сгорания генераторов плазмы (например, за счет термостатирования заряда твердого топлива на соответствующую температуру) можно прогнозировать и получить в рабочей нагрузке необходимый уровень тока (электрической мощности) или необходимую длительность импульса тока, поскольку давление в камере сгорания ГП или соответствующий ему (пропорциональный давлению) расход продуктов сгорания (плазмы) являются аналогами как выходной электрической мощности, так и длительности импульса тока в нагрузке. Необходимость использования в схеме балластного стабилизирующего сопротивления (резистора), включенного в цепь возбуждения последовательно с обмоткой электромагнита, обусловлена, с одной стороны, необходимостью ограничения тока в электромагните на некотором номинальном или предельно допустимом уровнях, а с другой стороны, обеспечением работы МГД-генератора в режиме максимального отбора мощности, что также является отличительной особенностью схемы. При этом потери мощности на балластном сопротивлении относительно невелики. The proposed scheme of a self-excited MHD generator is based on the use of the "superfluence of MHD locking of three MHD channels at the same time, which creates additional opportunities for the reliability of the MHD generator and reduce the requirements for the plasma energy parameters: the circuit is uncritical (i.e., operational) to scatter parameters of three different plasma generators; the circuit is not critical to the spread of the electromagnetic parameters of the magnetic system - an electromagnet; the circuit inevitably leaves the quasi-stationary load supply mode; The circuit is operable at the minimum allowable values of the energy parameters of the plasma, which expands its functionality.In addition, the circuit has another remarkable property: provided that the pressure level in the combustion chamber of the plasma generators is regulated (for example, by thermostating the charge of solid fuel to the appropriate temperature ) it is possible to predict and obtain in the workload the necessary current level (electric power) or the necessary duration of the current pulse, since ue in GP combustion chamber or a corresponding (proportional to pressure) the rate of combustion products (plasma) are analogs of the output electric power, and the current pulse in the load. The need to use a ballast stabilizing resistance (resistor) in the circuit, connected in series with the winding of the electromagnet, is caused, on the one hand, by the need to limit the current in the electromagnet at some nominal or maximum permissible levels, and, on the other hand, by ensuring the operation of the MHD generator in maximum power take-off, which is also a distinctive feature of the circuit. Moreover, the power loss at the ballast is relatively small.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена упрощенная принципиальная электрическая схема устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows a simplified circuit diagram of the device.
Самовозбуждающийся МГД-генератор содержит источник начального возбуждения (ИНВ) 1, цепь электромагнита 2, включающую первый МГД-канал 3 с источником рабочего тела (ИРТ) 4, один токовывод которого подключен к выводу 5 обмотки электромагнита 2, и цепь нагрузки 6, включающую второй МГД-канал 7 с ИРТ (ИРТ не показан), подключенный своими токовыводами к нагрузке 6. Третий МГД-канал 8 с ИРТ 9 подключен параллельно второму МГД-каналу 7 с образованием общих токовыводов 10 и 11 второго и третьего МГД-каналов, причем другой токовывод первого МГД-канала 3 подключен к первому общему токовыводу 10 второго и третьего МГД-каналов, а второй общий токовывод 11 последних подключен к выводу 12 обмотки электромагнита 2. A self-excited MHD generator contains an initial excitation source (INV) 1, an electromagnet circuit 2, including a
В цепь нагрузки 6 включены замыкатель 13 и размыкатель 14, а сама нагрузка 6 шунтирована цепью, состоящей из вентиля 15 и последовательно соединенного с ним резистора 16. The load circuit 6 includes a
В цепь электромагнита 2 последовательно с обмоткой возбуждения включены замыкатель 17 и регулируемый (секционированный) резистор 18, шунтированный размыкателем 19. In the circuit of the electromagnet 2, in series with the field winding, a
Обмотка электромагнита 2 шунтирована вентилем 20 и последовательно соединенным с ним резистором 21. The winding of the electromagnet 2 is shunted by the valve 20 and a resistor 21 connected in series with it.
Обмотка электромагнита 2 выполнена секционированной, причем по меньшей мере одна из секций обмотки шунтирована замыкателем 22. The winding of the electromagnet 2 is made partitioned, and at least one of the sections of the winding is shunted by the
В состав МГД-генератора входят твердотопливные генераторы плазмы (ИРТ), снабженные системой термостатирования зарядов топлива (не показано). The MHD generator includes solid fuel plasma generators (IRT) equipped with a temperature control system for fuel charges (not shown).
Самовозбуждающийся МГД-генератор работает следующим образом. Перед пуском генератора коммутирующие элементы находятся в положении, указанном на чертеже, т.е. замыкатели 13 и 17 разомкнуты, а размыкатели 14 и 19 замкнуты - этим обеспечивается отключение нагрузки 6 и резистора 18 от генератора на время самовозбуждения. До (в случае использования батареи аккумуляторов в качестве ИНВ, как это показано на чертеже) или после (в случае использования батареи конденсаторов в качестве ИНВ - не показано) воспламенения зарядов твердого топлива всех трех генераторов плазмы (ИРТ) и выхода их на номинальный режим работы (по уровню давления в камере сгорания ИРТ и по уровню электропроводности плазмы МГД-каналах 3, 7 и 8) на обмотку электромагнита 2 от источника начального возбуждения (ИНВ) 1 подается импульс напряжения, в результате чего обмотка электромагнита 2 запитывается током начального возбуждения, после чего ИНВ отключается (например, путем срабатывания замыкателя 17), и генератор переходит в режим самовозбуждения (т.е. увеличения тока в обмотке электромагнита 2) с полной отдачей генерируемой МГД-каналами 3, 7 и 8 мощности в обмотку электромагнита 2. При достижении током электромагнита 2 некоторого номинального значения (генератор выходит на режим номинальной генерируемой мощности при данном расходе рабочего тела) срабатывают замыкатель 13 и размыкатель 19, в результате чего рабочая нагрузка 6 непосредственно подключается к общим токовыводам параллельно соединенных МГД-каналов 7 и 8, а в цепь электромагнита 2 последовательно с обмоткой возбуждения включается резистор 18 (балластное стабилизирующее сопротивление). Далее происходит запитка нагрузки 6 импульсом тока в условиях стабилизации магнитного поля электромагнита 2 вблизи номинального уровня с максимальным отбором мощности от всех трех МГД-каналов 3, 7 и 8, работающих, как правило, в режиме максимального МГД-взаимодействия. Self-excited MHD generator operates as follows. Before starting the generator, the switching elements are in the position indicated in the drawing, i.e. the
Величина резистора 18 выбирается до пуска генератора из условия стабилизации (или ограничения) тока в электромагните 2. The value of the
При отсутствии жестких требований к переднему фронту импульса тока в нагрузке 6 она может быть подключена к генератору заранее (т.е. замыкатель 13 замкнут еще до пуска генератора), поскольку предлагаемая конструкция СМГДГ обладает хорошим запасом мощности по самовозбуждению. In the absence of strict requirements for the leading edge of the current pulse in the load 6, it can be connected in advance to the generator (i.e., the
После завершения работы генератор плазмы-ИРТ (что соответствует началу быстрого спада давления в камере сгорания ГП) или примерно за 0,5 с до начала спада давления (что прогнозируется) срабатывает размыкатель 14, отключая нагрузку 6 от МГД-генератора, в результате чего цепь нагрузки замыкается вентилем 15 и последовательно соединенным с ним резистором 16, происходит формирование заднего фронта импульса тока в нагрузке. After completion of the operation, the plasma-ИРТ generator (which corresponds to the beginning of a rapid decrease in pressure in the GP combustion chamber) or approximately 0.5 s before the pressure drop begins (which is predicted), circuit breaker 14 trips, disconnecting load 6 from the MHD generator, as a result of which the circuit the load is closed by the valve 15 and the
При спаде давления в камере сгорания ИРТ до нуля внутреннее сопротивление МГД-каналов резко возрастает, и энергия, накопленная в обмотке электромагнита 2, рассеивается частично в МГД-каналах и, в основном, в самой обмотке при закорачивании ее на вентиль 20 и последовательно соединенный с ним резистор 21 (при прекращении генерации тока МГД-каналами в связи с завершением работы генераторов плазмы - ИРТ). When the pressure in the combustion chamber of the ИРТ decreases to zero, the internal resistance of the MHD channels sharply increases, and the energy accumulated in the winding of electromagnet 2 is partially dissipated in the MHD channels and, mainly, in the winding itself when it is shorted to valve 20 and connected in series with resistor 21 (when current generation is stopped by MHD channels in connection with the completion of plasma generators - ИРТ).
Вентили 15 и 20 образуют цепи для прохождения, соответственно, токов нагрузки и электромагнита при исчезновении проводимости плазмы в МГД-каналах 3, 7 и 8 в конце работы генератора (спад до нуля давления в ИРТ). Указанные вентили исключают перенапряжения на выводах МГД-каналов и электромагнита, а последовательное включение с вентилями и резисторов 16 и 21, соответственно, позволяет защитить все МГД-каналы от тока короткого замыкания в случае пробоя вентилей при работе на нагрузку, а также ускорить вывод магнитной энергии, накопленной соответственно в нагрузке 6 и электромагните 2. Gates 15 and 20 form chains for the passage, respectively, of the load currents and the electromagnet when the plasma conductivity disappears in the
Предложенное техническое решение устройства трехканального самовозбуждающегося МГД-генератора позволяет повысить надежность и энергетическую эффективность многоканального самовозбуждающегося МГД-генератора, запитывающего электрическим током в квазиста- ционарном режиме низкоомную активно-индуктивную рабочую нагрузку, а также обеспечить стабильный режим работы (работоспособность) МГД-генератора при пониженных значениях энергетического комплекса плазмы и (или) расхода плазмы (рабочего тела). Кроме того, схема устройства относительно проста и позволяет на основе существующей элементной базы (отработанных маломощных одноканальных СМГДГ) создавать мощные самовозбуждающиеся МГД-генераторы с гарантированными выходными характеристиками. The proposed technical solution for the device of a three-channel self-excited MHD generator allows to increase the reliability and energy efficiency of a multi-channel self-excited MHD generator, which feeds low-resistance active-inductive working load by electric current in quasistationary mode, as well as to provide a stable operation mode (operability) of the MHD generator at low values of the energy complex of the plasma and (or) the flow rate of the plasma (working fluid). In addition, the device diagram is relatively simple and allows one to create powerful self-excited MHD generators with guaranteed output characteristics on the basis of the existing elemental base (spent low-power single-channel SMGDG).
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93034806A RU2028709C1 (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Self-excited mhd generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93034806A RU2028709C1 (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Self-excited mhd generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2028709C1 true RU2028709C1 (en) | 1995-02-09 |
RU93034806A RU93034806A (en) | 1995-12-27 |
Family
ID=20144501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93034806A RU2028709C1 (en) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | Self-excited mhd generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2028709C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114301257A (en) * | 2022-03-07 | 2022-04-08 | 中北大学 | Self-excitation high-speed rotation hydrogen fuel magnetohydrodynamic power generation method |
-
1993
- 1993-07-02 RU RU93034806A patent/RU2028709C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Бреев В.В., Губарев А.В., Панченко В.П. Сверхзвуковые МГД-генераторы/ под ред.А.В.Губарева/, М.: Энергоатомиздат, 1988. с.221. * |
2. Там же, с.222. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114301257A (en) * | 2022-03-07 | 2022-04-08 | 中北大学 | Self-excitation high-speed rotation hydrogen fuel magnetohydrodynamic power generation method |
CN114301257B (en) * | 2022-03-07 | 2022-05-24 | 中北大学 | Self-excitation high-speed rotation hydrogen fuel magnetohydrodynamic power generation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101569195B1 (en) | DC circuit breaker using magnetic field | |
CN109874377B (en) | System and method for operating a system | |
CN104953696B (en) | Line interaction uninterruptible power supply | |
JP3356457B2 (en) | Vacuum circuit breaker | |
US3869645A (en) | Spark ignition systems | |
US3323017A (en) | Overload protector for a source of electrical energy | |
RU2028709C1 (en) | Self-excited mhd generator | |
US4687983A (en) | Alternation control system having manual current selection capability and voltage dependent cutoff circuit | |
US4017781A (en) | D.C. voltage converter | |
JPH0212367B2 (en) | ||
CN2692360Y (en) | Single phase A.C. voltage stabilizing controller of brush gasoline electric generator set | |
RU2775741C1 (en) | Ignition and electronic discharge circuit for electric propulsion plant containing unheated dispenser cathode | |
CA1290386C (en) | Fault current limiter for a dc motor drive system | |
RU2501148C2 (en) | Three-phase asynchronous welding generator with electric coupling of stator windings | |
RU2009374C1 (en) | Stationary plasma engine | |
RU2269191C1 (en) | Asymmetric-running protective gear for three-phase loads | |
SU743098A1 (en) | Device for current protection from damage in ac mains | |
SU951457A1 (en) | Device for switching contactor with coil operational current stabilization | |
JPH0442728A (en) | Instantaneous power interruption protective unit employing superconducting switch | |
SU609194A1 (en) | Stabilized arrangement for charging capacitive accumulator | |
SU936186A1 (en) | Device for protecting three-phase induction motor from abnormal modes | |
Soskov et al. | Principles and methods of non-contact DC contactors calculation for alternative power systems | |
SU469200A1 (en) | Device for automatic voltage stabilization of an autonomous asynchronous generator | |
SU819845A2 (en) | Electromagnetic relay switching device | |
RU41539U1 (en) | QUICK DRIVE SWITCHING MACHINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080703 |