RU2270513C1 - Электродинамический движитель - Google Patents
Электродинамический движитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270513C1 RU2270513C1 RU2004125020/09A RU2004125020A RU2270513C1 RU 2270513 C1 RU2270513 C1 RU 2270513C1 RU 2004125020/09 A RU2004125020/09 A RU 2004125020/09A RU 2004125020 A RU2004125020 A RU 2004125020A RU 2270513 C1 RU2270513 C1 RU 2270513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- armature
- inductor
- winding
- electric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Linear Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, к энергетическим транспортным средствам и может быть использовано для привода всех видов транспорта. Электродинамический движитель содержит индуктор, якорь и источник переменного тока. Дополнительно он содержит электровакуумный прибор с тремя парами электродов. Индуктор выполнен в виде магнитопровода с обмотками и с зазором, в котором размещен якорь. Одна из обмоток соединена с якорем, концы другой обмотки соединены с поляризующимися электродами. Средняя точка ее соединена с катодом электрической дуги и заземлена. Симметричные отводы ее соединены с электродами ортогонального электрического поля и противофазно - поляризующимся электродам. Третья обмотка соединена с источником переменного тока и через преобразователь напряжения с электродами электрической дуги, а через конденсаторы - с концами второй обмотки. Технический результат заключается в снижении затрат, негативного влияния электромагнитного поля на окружающую среду и повышении кпд. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическим и силовым транспортным средствам и может быть использовано на сухопутном, водном, воздушном и космическом транспорте.
Широко известны транспортные средства с электрической тягой, работающие за счет получаемой от электросети энергии, это электровозы, трамваи, троллейбусы.
Недостатки этих транспортных средств: требуется строительство специальных дорог и электрических сетей; ограниченность перемещения из-за привязанности к дорогам и электрическим сетям; большие потери энергии при передаче по электрическим сетям и при преобразовании электроэнергии в механическую энергию.
Известны мобильные транспортные средства с электрической тягой [1], работающие на электроэнергии химических аккумуляторов, солнечных батарей, преобразующие электроэнергию с помощью электродвигателя во вращение колес, лопастей винтов, шнеков и др. Недостатки таких транспортных средств: малая мощность, потери энергии в электродвигателе на вращение его механических частей.
Наиболее близким по физической сущности является электродинамический движитель [2], содержащий источник переменного тока, индуктор с параллельными шинами, жестко скрепленный с ним якорь с шинами, перпендикулярными шинам индуктора и соединенными с источником переменного тока. Сущность его заключается в том, что электроэнергия источника переменного тока преобразуется непосредственно в движущую транспортный аппарат силу тяги, возникающую в якоре, при взаимодействии электрического тока якоря с магнитной составляющей поля токов смещения, создаваемого индуктором. Якорь, жестко закрепленный на транспортном аппарате, движет транспортное средство в направлении силы тяги.
Недостатками этого движителя являются большие потери энергии на волновом сопротивлении среды между шинами индуктора, т.к. удельное сопротивление среды на 8-10 порядков больше удельного сопротивления материала шин индуктора, поэтому сила тяги и кпд малы; и негативное влияние мощного высокочастотного поля на пассажиров и персонал транспортного средства (данный движитель наиболее эффективен в ВЧ диапазоне, а также мощное ВЧ поле индуктора создает большой уровень помех радиоканалам).
Задачей электромагнитного движителя является снижение затрат и негативного влияния электромагнитного поля на окружающую среду и повышение кпд движителя.
Задача решается тем, что электродинамический движитель, содержащий индуктор, якорь и источник переменного тока, согласно изобретению дополнительно содержит электровакуумный прибор, наполненный рабочим веществом, с расположенными в нем парами электродов электрической дуги, ортогонального электрического поля и поляризующимися электродами и преобразователь напряжения, а индуктор выполнен в виде магнитопровода с обмотками с зазором, в котором размещен якорь, причем одна из обмоток соединена с якорем, концы другой обмотки соединены с поляризующимися электродами, средняя точка соединена с катодом электрической дуги и заземлена, а симметричные отводы ее подключены к электродам ортогонального электрического поля и противофазно поляризующимся электродам, а третья обмотка соединена с источником переменного тока и, через преобразователь напряжения, с электрической дугой, а через конденсаторы с концами второй обмотки.
На чертеже приведена схема реализации тягового усилия электродинамического движителя
Электродинамический движитель состоит из электровакуумного прибора 1, наполненного рабочим веществом, внутри которого расположены электроды электрической дуги 2 и 3, электроды ортогонального электрического поля 4 и поляризующиеся электроды 5, индуктор, состоящий из магнитопровода 6 и обмоток 8, 9 и 10, соединенных с электродами электровакуумного прибора, а в зазоре магнитопровода расположен якорь 7, соединенный с обмоткой 9 через выключатель К2. Для запуска движитель содержит также внешний источник переменного тока 11 с выключателем К1 и преобразователь напряжения 12. В электрическую цепь электровакуумного прибора 1 введены конденсаторы С1 и С2.
Работает данная схема следующим образом. Выключателем К1 подключают к схеме источник 11 переменного тока рабочей частоты, например электрическую сеть частотой 50 Гц. Это напряжение через преобразователь напряжения 12, который осуществляет двухполупериодное выпрямление и регулировку напряжения, подается на электроды 2 и 3, между которыми зажигается электрическая дуга, ионизирующая рабочее вещество (например, инертный газ). Переменное напряжение также подается на электроды 5, соединенные с соответствующими частями обмотки 8 индуктора относительно средней точки с нулевым потенциалом. Когда на одном из электродов 4 отрицательная полуволна напряжения, в это время на другом электроде положительная полуволна напряжения. Под действием положительной полуволны электроны выходят из области электрической дуги между электродами 2 и 3, получают потенциал анодного поля, проходят сквозь отверстие в электроде 4 (формирование электронного луча методом "электронной пушки") и попадают на соответствующий поляризующийся электрод 5, заряжая (поляризуя) его отрицательно. Между электродом 5 и узлом схемы с нулевым потенциалом образуется разность потенциалов, под действием которого в соответствующей части обмотки идет электрический ток, создающий магнитный поток в магнитопроводе 6 индуктора. Этот электрический ток рекомбинирует (восстанавливает) положительные ионы, приходящие на катод 3 электрической дуги, в атомы рабочего вещества вновь подвергаются ионизации электрической дугой.
Когда на том же электроде 4 положительная полуволна напряжения, электрический ток идет по другой части обмотки 8 индуктора, создавая магнитный поток в магнитопроводе 6 индуктора противоположного направления. В магнитопроводе 6 индуктора создается переменный магнитный поток.
Переменный магнитный поток в магнитопроводе 6 индуктора за счет электромагнитной индукции создает в обмотке 10 переменное напряжение, преобразуемое преобразователем напряжения 11, поддерживающее электрическую дугу между электродами 2 и 3, а внешний источник 11 автоматически отключается.
Магнитный поток в магнитопроводе 6 также создает ЭДС в обмотке 9 якоря 7, под действием которой в якоре 7 при замыкании включателя К2 идет электрический ток. Взаимодействие магнитного поля в зазоре магнитопровода 6 индуктора с электрическим током в якоре 7 создает тяговое усилие (FТ), выталкивающее якорь 7 из зазора магнитопровода. Поменяв местами концы соединения обмотки 9 с якорем 7, вектор тягового усилия изменит направление на противоположное, а транспортное средство, снабженное таким движителем, будет перемещаться в направлении результирующего действия силы тяги и силы торможения.
Для повышения кпд и стабильности работы схемы электрическую цепь индуктора с помощью конденсаторов С1 и С2 настраивают в резонанс на рабочую частоту колебаний электромагнитного поля.
Источники информации
1. Васин В.М. Электрический привод. М.: Высшая школа, 1984. - С.6-11.
2. Патент RU 2013229, B 60 L 11/00, 1994.
Claims (1)
- Электродинамический движитель, содержащий индуктор, якорь и источник переменного тока, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электровакуумный прибор, наполненный рабочим веществом, с расположенными в нем парами электродов - электрической дуги, ортогонального электрического поля и поляризующимися электродами, и преобразователь напряжения, а индуктор выполнен в виде магнитопровода с обмотками с зазором, в котором размещен якорь, причем одна из обмоток соединена с якорем, концы другой обмотки соединены с поляризующимися электродами, средняя точка соединена с катодом электрической дуги и заземлена, а симметричные отводы ее - с электродами ортогонального электрического поля и противофазно поляризующимся электродам, а третья обмотка соединена с источником переменного тока и через преобразователь напряжения с электродами электрической дуги, а через конденсаторы - с концами второй обмотки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125020/09A RU2270513C1 (ru) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Электродинамический движитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004125020/09A RU2270513C1 (ru) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Электродинамический движитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2270513C1 true RU2270513C1 (ru) | 2006-02-20 |
Family
ID=36051119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004125020/09A RU2270513C1 (ru) | 2004-08-16 | 2004-08-16 | Электродинамический движитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270513C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453972C1 (ru) * | 2011-02-10 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Электродинамический движитель |
RU2510122C1 (ru) * | 2012-07-06 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510566C2 (ru) * | 2012-07-12 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэродинамический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510567C2 (ru) * | 2012-04-06 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнёва" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510766C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2580955C2 (ru) * | 2014-05-28 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
-
2004
- 2004-08-16 RU RU2004125020/09A patent/RU2270513C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453972C1 (ru) * | 2011-02-10 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Электродинамический движитель |
RU2510567C2 (ru) * | 2012-04-06 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнёва" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510766C2 (ru) * | 2012-06-04 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510122C1 (ru) * | 2012-07-06 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2510566C2 (ru) * | 2012-07-12 | 2014-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный аэродинамический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
RU2580955C2 (ru) * | 2014-05-28 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГАУ) | Способ создания электродинамической тяги |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9748806B2 (en) | Permanent magnet rotating electrical machine and a motor vehicle using same | |
US8400084B2 (en) | Regenerative switched reluctance motor driving system | |
Wan et al. | A novel transverse flux machine for vehicle traction aplications | |
JP2011223680A (ja) | 電動機駆動装置およびそれを搭載する車両 | |
WO2018159181A1 (ja) | 回転電機の回転子及びこれを備えた回転電機 | |
JPWO2006126272A1 (ja) | 可変速交流電動機の制御装置 | |
Mushid et al. | Review of axial flux induction motor for automotive applications | |
WO2005091874A2 (en) | Apparatus and method for the production of power frequency alternating current directly from the output of a single-pole type generator | |
RU2270513C1 (ru) | Электродинамический движитель | |
US8598733B2 (en) | Power module and vehicle having the same | |
Dajaku et al. | Novel rotor design with reduced rare-earth material for PM machines | |
AU2008216193B2 (en) | Motor battery systems | |
Dajaku et al. | Self-excited synchronous machine with high torque capability at zero speed | |
WO2011089563A2 (en) | A switching device | |
KR101471784B1 (ko) | 전력 발전 시스템 | |
Ullah et al. | Design and analysis of consequent pole dual stator hybrid excited linear flux switching machine for rail transit system | |
Islam et al. | Design of rare-earth free five-phase outer-rotor IPM motor drive for electric bicycle | |
RU2453972C1 (ru) | Электродинамический движитель | |
Zakaria et al. | Magnetic flux analysis of E-Core hybrid excitation flux switching motor with various topologies | |
US20130342039A1 (en) | Switched Reluctance Motor and Switched Reluctance Motor Drive System | |
Wang et al. | A novel hybrid-excited flux bidirectional modulated machine for electric vehicle propulsion | |
KR101312565B1 (ko) | 배터리 충전 시스템 | |
Mazlan et al. | Topologies of single-phase outer-rotor hybrid excitation flux switching motor for in wheel drive applications | |
CN107453585B (zh) | 用于交突变磁场能量的收集和转换的方法及其实现装置 | |
Dekka et al. | Modified direct torque and flux control of switched reluctance motor drive with reduced source current ripple for vehicular applications |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080817 |