RU2505911C1 - Электрический генератор для искусственного спутника земли - Google Patents
Электрический генератор для искусственного спутника земли Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505911C1 RU2505911C1 RU2012126943/07A RU2012126943A RU2505911C1 RU 2505911 C1 RU2505911 C1 RU 2505911C1 RU 2012126943/07 A RU2012126943/07 A RU 2012126943/07A RU 2012126943 A RU2012126943 A RU 2012126943A RU 2505911 C1 RU2505911 C1 RU 2505911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- electric generator
- coils
- earth
- orientation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрической технике, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на космических аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и надежности электрического генератора. Технический результат достигается тем, что обмотка якоря генератора состоит не менее чем из трех катушек, оси которых расположены под углом друг к другу и лежат в разных плоскостях, обмотки катушек соединены последовательно и согласно. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электрической технике, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на космических аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли.
При движении проводника в магнитном поле Земли провод пересекает линии магнитного поля Земли с индукцией В и в нем по закону электромагнитной индукции индуцируется ЭДС
E=Blν,
где l - активная длина проводника;
ν - линейная скорость проводника обмотки якоря.
Известно устройство (Tether power generator for earth orbiting satellites. Patent US 004923151, В64G 1/64, 1990 г.), конструкция которого предполагает наличие двух объектов, движущихся на орбите вокруг Земли и связанных между собой коаксиальным кабелем. Кабель требует определенной ориентации относительно силовых линий магнитного поля Земли, его перемещение вдоль силовых линий не приведет к появлению электродвижущей силы. Это потребует постоянной определенной ориентации обоих движущихся объектов. Однако вывод такого объекта на орбиту или монтаж его на орбите, а также постоянная ориентация в пространстве является весьма сложной задачей. Связь двух объектов на орбите гибким кабелем невозможна, объекты имеют ненулевую скорость относительно друг друга, кабель оборвется. Связь двух объектов жесткой конструкцией превращает их в один объект огромных размеров (сотни - тысячи метров), резко увеличивает вес и делает его неуправляемым.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электрический генератор для подвижных объектов (заявка на изобретение RU №2010147411 А от 19.11.2010, МПК H02K 23/00, опубл. 27.05.2012, бюлл. №15), в котором якорь выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном. Использование катушки вместо прямолинейного отрезка кабеля облегчает осуществление ориентации проводника, в котором индуцируется ЭДС, однако не исключает выполнение этой операции вообще.
Существенным недостатком такого генератора является необходимость ориентации положения генератора в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли. В ряде случаев (например, для спутников с изменяемым положением в пространстве) это потребует установки сложной системы ориентации, что скажется на надежности всего объекта в целом. Отсутствие такой системы или ее отказ приведет к тому, что при произвольной ориентации генератора на его выходе может индуцироваться ЭДС величиной от 0 до 1Е, где Е - максимально возможное значение ЭДС при оптимальной ориентации витков обмоток относительно силовых линий магнитного поля, 0 - при отклонении от этого положения на 90°.
Технической задачей изобретения является повышение эффективности и надежности электрического генератора.
Указанная задача достигается тем, что согласно изобретению обмотка якоря генератора состоит не менее, чем из трех катушек, оси которых расположенных под углом друг к другу и лежат в разных плоскостях, обмотки катушек соединены последовательно и согласно.
Существенным отличием предлагаемого технического решения является выполнение обмотки якоря генератора не менее, чем из трех катушек, оси которых расположенных под углом друг к другу и лежат в разных плоскостях, обмотки катушек соединены последовательно и согласно.
На фиг.1 показан электрический генератор, якорь которого выполнен в виде трех катушек 1, 2 и 3, обмотки которых последовательно соединены между собой. Положение проводников 4, 5 и 6 в катушках совпадает с положением осей X, Y, Z, расположенных перпендикулярно друг другу. Половина каждой из катушек 1, 2 и 3 закрыта магнитонепроницаемым экраном 7, 8 и 9 соответственно.
На фиг.2 показано положение вектора В при произвольной ориентации катушек генератора относительно силовых линий магнитного поля Земли.
Взаимно перпендикулярное положение осей X, Y, Z показано для простоты пояснения, из-за особенностей конструкции и расположения обмоток генератора на объекте этот угол может отличаться от 90°.
При произвольном положении вектора В (фиг.2), определяемом углами а (в плоскости XOY) и β (в плоскости COZ), его проекции на оси OX, OY и OZ будут соответственно равны:
ВХ=B·cos α·cos β
BY=B·sin α-cos β
BZ=B·sin β
При последовательном и согласном включении обмоток катушек 1-3 суммарная индуцируемая в них ЭДС будет равна:
E=|BX|νl+|BY|νl+|BZ|νl=Bνl(|cos α·cos β|+|sin α·cos β|+|sin β|)
Расчеты показывают, что при любых возможных комбинациях величин этих углов величина ЕДС лежит в пределах Е - (1…1,71)5νl. Следовательно, при любом положении предлагаемого генератора будет гарантировано получение ЭДС не менее, чем максимально возможное значение ЭДС (Е=Blν) от одной обмотки при оптимальной ее ориентации относительно силовых линий магнитного поля Земли.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность и надежность электрического генератора ввиду гарантированного получения ЭДС при полном отсутствии системы его ориентации при любой ориентации генератора относительно силовых линий магнитного поля Земли.
Claims (1)
- Электрический генератор, якорь которого выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном, отличающийся тем, что обмотка якоря генератора состоит не менее чем из трех катушек, оси которых расположены под углом друг к другу и лежат в разных плоскостях, обмотки катушек соединены последовательно и согласно.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126943/07A RU2505911C1 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Электрический генератор для искусственного спутника земли |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012126943/07A RU2505911C1 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Электрический генератор для искусственного спутника земли |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012126943A RU2012126943A (ru) | 2014-01-10 |
RU2505911C1 true RU2505911C1 (ru) | 2014-01-27 |
Family
ID=49884022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012126943/07A RU2505911C1 (ru) | 2012-06-27 | 2012-06-27 | Электрический генератор для искусственного спутника земли |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2505911C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4923151A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tether power generator for earth orbiting satellites |
GB2340669A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-23 | Arbortech Ind Pty Ltd | Rolling Rotor Motor |
US6160328A (en) * | 1998-11-13 | 2000-12-12 | Merlex Corporation Pty Ltd. | Electric motor |
RU2010147411A (ru) * | 2010-11-19 | 2012-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный | Электрический генератор для подвижных объектов |
-
2012
- 2012-06-27 RU RU2012126943/07A patent/RU2505911C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4923151A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tether power generator for earth orbiting satellites |
GB2340669A (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-23 | Arbortech Ind Pty Ltd | Rolling Rotor Motor |
US6160328A (en) * | 1998-11-13 | 2000-12-12 | Merlex Corporation Pty Ltd. | Electric motor |
RU2010147411A (ru) * | 2010-11-19 | 2012-05-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный | Электрический генератор для подвижных объектов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012126943A (ru) | 2014-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20180076678A1 (en) | Winding for an electrical machine | |
KR20160105456A (ko) | 고주파 양방향 ac 전력 전송 | |
AU2013341043B2 (en) | An electrical machine | |
JP2012515433A (ja) | ソリッドステート回転場電力コージェネレーション装置 | |
RU2505911C1 (ru) | Электрический генератор для искусственного спутника земли | |
US10066605B2 (en) | Electric current generating turbine | |
Bashir et al. | Harvesting oceanic wave energy by a linear generator using high graded N28EH permanent magnets | |
RU2460199C2 (ru) | Электрический генератор для подвижных объектов | |
US11108311B2 (en) | Brushless motor-generator having a spherical stator and spherical windings with displaced poles | |
RU2284629C2 (ru) | Униполярный бесколлекторный торцовый генератор постоянного тока | |
EP2954544B1 (en) | Transmission of electric power | |
US11535405B2 (en) | Electrodynamic assembly for propelling a spacecraft in orbit around a star having a magnetic field | |
US20160099622A1 (en) | Hybrid Conductor for Generator Stator Winding | |
RU2669002C2 (ru) | Способ получения электрического тока | |
RU2525301C1 (ru) | Электрический генератор для искусственного спутника земли | |
RU2741361C1 (ru) | Способ преобразования волновой энергии поверхности океана в электричество и устройство для его реализации | |
US8487486B1 (en) | Folded electromagnetic coil | |
US10770937B2 (en) | High efficiency power generation system and a method of operating same | |
EP3036446A1 (en) | Radial electrodynamic bearing | |
RU2699063C1 (ru) | Магнитная система | |
KR20110084868A (ko) | 부하에 의한 역회전 자장 감소 발전기 | |
RU2708493C1 (ru) | Преобразователь энергии ветра | |
CN102005902A (zh) | 常导直流导线电缆横向切割磁力线感应发电方法 | |
CN105531914B (zh) | 利用两极平衡的时间差发电机 | |
RU2313467C2 (ru) | Способ и устройство для создания силы упора (варианты) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140628 |