RU2075154C1

RU2075154C1 - Capacitance electrostatic generator

Info

Publication number: RU2075154C1
Application number: RU93035531A
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Феоктистов
Original assignee: Борис Петрович Феоктистов
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1997-03-10

Abstract

FIELD: electric engineering, in particular, direct voltage power supply units. SUBSTANCE: device has housing in which stator is located. Stator is designed as two groups of parallel insulated metal plates which are located on opposite sides. Rotor is designed as set of insulated metal plates which are located between stator plates in parallel to them. Each rotor element has two pairs of sectors which are located in same plane. When stator plates overlap pair of adjacent sectors of rotor, pair of opposite rotor sectors is connected to opposite plates of stator by means of pair of excitation brushes and commutator. Another pair of opposite rotor sectors is connected to load by means of pair of current receiving brushes and commutator. Excitation and current receiving brushes as well as commutator are located outside of housing. EFFECT: increased functional capabilities. 3 dwg

Description

Изобретение относится к получению электрической энергии, в частности к источникам питания постоянного напряжения. The invention relates to the production of electrical energy, in particular to DC voltage sources.

Известен емкостной электростатический генератор, содержащий статор и ротор, выполненные в виде дисков с установленными на них диаметрально противоположно изолированными пластинами электродами, щетки возбуждения и щетки токосъема, соединенные с нагрузкой (1). A capacitive electrostatic generator is known, containing a stator and a rotor made in the form of disks with electrodes diametrically opposed by plates mounted on them, excitation brushes and current collection brushes connected to a load (1).

Недостатками известного генератора являются низкая энергоемкость и КПД, отсутствие возможности начального самовозбуждения и работы в жидком диэлектрике. The disadvantages of the known generator are low energy consumption and efficiency, the lack of the possibility of initial self-excitation and work in a liquid dielectric.

Известен емкостной электростатический генератор, содержащий статор, выполненный в виде установленных диаметрально противоположно двух групп параллельно расположенных изолированных металлических пластин, ротор, выполненный в виде набора изолированных металлических пластин, закрепленных на его диэлектрическом основании, расположенных между пластинами статора параллельно им, щетки токосъема, расположенные диаметрально противоположно и соединенные с нагрузкой (2). Known capacitive electrostatic generator containing a stator made in the form of diametrically opposed two groups of parallel located insulated metal plates, a rotor made in the form of a set of insulated metal plates mounted on its dielectric base located between the stator plates parallel to them, current collection brushes located diametrically opposite and connected to the load (2).

Недостатками известного устройства являются низкий КПД, сильная зависимость напряжения возбуждения от нагрузки при работе в режиме самовозбуждения. The disadvantages of the known device are low efficiency, a strong dependence of the excitation voltage on the load when working in self-excitation mode.

Задачей изобретения является создание емкостного электростатического генератора с эффективным самовозбуждением и возможностью работы в жидком диэлектрике. The objective of the invention is to provide a capacitive electrostatic generator with efficient self-excitation and the ability to work in a liquid dielectric.

Сущность изобретения заключается в том, что в электростатическом емкостном генераторе, содержащем корпус с закрепленным в нем статором, выполненным в виде установленных диаметрально противоположно двух групп параллельно расположенных изолированных металлических пластин, ротор, выполненный в виде набора изолированных металлических пластин, закрепленных на его диэлектрическом основании, расположенных между пластинами статора параллельно им и электрически соединенных с пластинами коллектора, щетки токосъема, расположенные диаметрально противоположно и соединенные с нагрузкой, каждый элемент ротора состоит из двух пар секторов, расположенных в одной плоскости с возможностью перекрытия каждой пары соседних секторов параллельно расположенными пластинами статора и возможностью электрического соединения одной пары диаметрально противоположно расположенных секторов с диаметрально противоположно расположенными пластинами статора посредством пары щеток возбуждения и коллектора, а другой пары диаметрально расположенных секторов с нагрузкой посредством пары щеток токосъема и коллектора, при этом коллектор щетки возбуждения и токосъема расположены за пределами корпуса. The essence of the invention lies in the fact that in an electrostatic capacitive generator containing a housing with a stator fixed in it, made in the form of two diametrically isolated insulated metal plates mounted diametrically opposed, a rotor made in the form of a set of insulated metal plates fixed to its dielectric base, located between the stator plates parallel to them and electrically connected to the collector plates, current collection brushes, located diameters oppositely connected to the load, each rotor element consists of two pairs of sectors located in one plane with the possibility of overlapping each pair of neighboring sectors with parallel stator plates and the possibility of electrical connection of one pair of diametrically opposed sectors with diametrically opposed stator plates with a pair of brushes excitation and collector, and another pair of diametrically located sectors with a load through a pair of brushes current collector and a collector, the collector brushes and excitation current collector located outside the housing.

На фиг. 1 представлен вид генератора сверху; на фиг. 2 вид сбоку в разрезе; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a top view of a generator; in FIG. 2 sectional side view; in FIG. 3, section AA in FIG. one.

Генератор содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого закреплены изолированные металлические пластины 2, образующие статор, диэлектрический ротор 4, на внешней поверхности которого укреплены изолированные металлические пластины 3, коллектор 5, вал 6, пластины 7 10 коллектора, щетки 11, 13 возбуждения и щетки 12, 14 токосъема, жидкий диэлектрик 15, сальник 16, нагрузка 17. Пластины 2 статора соединены электрически со щетками 11, 13, нагрузка со щетками 12, 14, а пластины 3 ротора с пластинами 7, 8, 9, 10 коллектора 5, чем меньше расстояние между пластинами ротора и статора, тем выше электрические параметры генератора. The generator comprises a housing 1, on the inner surface of which are insulated metal plates 2 forming a stator, a dielectric rotor 4, on the outer surface of which are insulated metal plates 3, a collector 5, a shaft 6, a collector plate 7 10, an excitation brush 11, 13 and a brush are fixed 12, 14 current collection, liquid dielectric 15, oil seal 16, load 17. The stator plates 2 are electrically connected to the brushes 11, 13, the load to the brushes 12, 14, and the rotor plates 3 with collector plates 7, 8, 9, 10, than less plate spacing rotor and stator, the higher the electrical parameters of the generator.

Электростатическая машина работает следующим образом. The electrostatic machine operates as follows.

Допустим, что в начальный период возбуждения изолированные металлические пластины ротора (а) и (с) имеют различный потенциал и расположены внутри изолированных металлических пластин 2 статора. Заряды с пластин 3 ротора полностью перейдут на внешнюю поверхность пластин 2 статора, поскольку пластины (а) и (с) ротора соединены электрически с пластинами 7 и 9 коллектора, пластины 2 статора со щетками 11 и 13. Полученный заряд на пластинах 2 статора вызовет индукцию зарядов на пластинах (в) и (d) ротора. Последние электрически соединены с пластинами 8 и 10 коллектора через щетки 12 и 14, на нагрузке 17 возникает электрический ток, а на пластинах (в) и (d) ротора по закону электрофора образуются заряды. При вращении ротора размыкаются все скользящие контакты коллектор-щетки и заряды эти фиксируются. Пары пластин ротора меняются местами, но уже имеют больший заряд, чем первоначально. Потенциал на пластинах 2 статора постоянного возрастает и ограничивается утечкой тока. Для увеличения КПД генератора и регулирования напряжения его в системе возбуждения, в ее разрыв может устанавливаться реле-регулятор. Цепь в системе пластин статора-щетки 11 и 13 может быть коммутируемой. При ее отключении пластины 2 статора долго сохраняют свой заряд. Длительность токосъема определяется длиной дуг щеток 12 и 14 до 90^o.Suppose that in the initial period of excitation, the insulated metal plates of the rotor (a) and (c) have different potentials and are located inside the insulated metal plates 2 of the stator. The charges from the rotor plates 3 will completely transfer to the outer surface of the stator plates 2, since the rotor plates (a) and (c) are electrically connected to the collector plates 7 and 9, the stator plates 2 with brushes 11 and 13. The resulting charge on the stator plates 2 will induce charges on the plates (c) and (d) of the rotor. The latter are electrically connected to the collector plates 8 and 10 through brushes 12 and 14, an electric current arises at load 17, and charges are formed on the rotor plates (c) and (d) according to the electrophore law. When the rotor rotates, all the sliding contacts of the collector-brush open and these charges are fixed. The pairs of rotor plates are interchanged, but already have a larger charge than initially. The potential on the plates 2 of the stator constant increases and is limited by current leakage. To increase the efficiency of the generator and regulate its voltage in the excitation system, a relay-regulator can be installed in its gap. The chain in the system of plates of the stator-brush 11 and 13 can be switched. When it is turned off, the stator plates 2 retain their charge for a long time. The duration of the current collection is determined by the length of the arcs of the brushes 12 and 14 to 90 ^o .

Claims

A capacitive electrostatic generator containing a housing with a stator fixed in it, made in the form of two diametrically isolated insulated metal plates mounted diametrically opposed, a rotor made in the form of a set of insulated metal plates mounted on its dielectric base, located between the stator plates in parallel to them and electrically connected to the nearest collector plates, current collection brushes located diametrically opposite and connected to load, characterized in that each rotor element consists of two pairs of sectors located in one plane with the possibility of overlapping each pair of neighboring sectors with parallel stator plates and electrical connection of one pair of diametrically opposite sectors with diametrically opposed stator plates by a pair of field brushes and a collector, and another pair of diametrically located sectors with a load through a pair of current collection brushes and a collector, etc. and this collector, field and current collection brushes are located outside the housing.