RU2586895C1 - Method for electrical power supply - Google Patents
Method for electrical power supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586895C1 RU2586895C1 RU2015111974/07A RU2015111974A RU2586895C1 RU 2586895 C1 RU2586895 C1 RU 2586895C1 RU 2015111974/07 A RU2015111974/07 A RU 2015111974/07A RU 2015111974 A RU2015111974 A RU 2015111974A RU 2586895 C1 RU2586895 C1 RU 2586895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- rotor
- power supply
- electric
- motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/20—Structural association with auxiliary dynamo-electric machines, e.g. with electric starter motors or exciters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики, а точнее - к системам для генерации электроэнергии, и предназначено для повышения эффективности электроснабжения различных потребителей.The invention relates to the field of electricity, and more specifically to systems for generating electricity, and is intended to improve the efficiency of power supply to various consumers.
Известно, что чем больший ток создает генератор в нагрузке, тем труднее вращать ротор генератора, т.е. тем большую работу должно совершать рабочее тело, приводящее ротор в движение [Л.С. Жданов, В.А. Маранджян. Курс физики для средних специальных учебных заведений. Часть вторая. М., 1966 г., с. 292].It is known that the more current the generator generates in the load, the more difficult it is to rotate the generator rotor, i.e. all the more work should be done by the working fluid, which drives the rotor [L.S. Zhdanov, V.A. Maranjyan. Physics course for secondary specialized educational institutions. Part two. M., 1966, with. 292].
Известен электрический двигатель постоянного тока и однофазного переменного тока, который состоит из станины (1) с магнитными полюсами (2) и якоря (5) с коллектором (6) и щеточным механизмом (11) с последовательно включенными обмотками на станине (1) с обмотками якоря (5), который отличается тем, что якорная (роторная) обмотка на шихтованном барабанном якоре (5) выполняется прямой обмоткой, каждый виток которой изготовлен из медной шины (12), и заключается в пазах (10) вокруг каждого зуба (9) и каждый отдельный виток соединяется последовательно с соседним в единственную обмотку на смежных, замкнутых между собой пластинах (ламелях) коллектора (6), или вывернутой обмоткой, каждый виток (13) которой в каждом пазу (10) якоря (ротора) охватывает лишь по одной стороне два соседних зуба (9) и соединяется в единственную якорную (роторную) обмотку на пластинах (ламелях) коллектора (16), или одновременно в одних пазах (10) якоря (5) могут заключаться две развернутые на 180° или прямые, или вывернутые, или прямая и вывернутая обмотки, каждая со своим коллектором (6 и 16), расположенные на обеих сторонах якоря (ротора) и параллельно или последовательно соединенные между собой на коллекторах через щетки (7) или стержневой обмоткой, шины (21) которой коммутируются в витки и обмотку на двух расположенных на концах вала (4) коллекторах (6 и 16) на принципе развернутых на 180° прямой и вывернутой обмоток, а электромагниты на станине (1) являются системой электромагнитов взаимодействия, которые последовательно соединены с обмотками якоря (5), а сдвигом щеток (7) на коллекторах оси полюсов якоря (5) можно сдвигать относительно осей полюсов системы взаимодействия на станине (1) и тем же, не изменяя направление токов в якоре (5), изменять направление вращения якоря (5), а сами магнитные полюса взаимодействия (2) на станине (1) набираются шихтованными из изолированных листов электротехнической стали и выполняются явно выраженными с наконечниками или неявно выраженными с пазами (26), в какие уложены отдельные витки, которые соединяются непосредственно в прямую или вывернутую обмотки взаимодействия на торцах полюсов, а для коммутации магнитных полюсов на якоре (5), независимо от того, какая на нем выполнена обмотка (прямая или вывернутая, или две развернутые на 180° прямые или вывернутые обмотки, или прямая и вывернутая обмотки, или стержневая обмотка) на коллекторах между замкнутыми пластинами соединения витков в обмотки используются холостые (свободные) пластины (23) для того, чтобы каждая щетка (7) перекрывала при вращении якоря (5) большее число пластин. [UA 91304, H02K 23/00, H02K 17/00].A known electric motor of direct current and single-phase alternating current, which consists of a frame (1) with magnetic poles (2) and an armature (5) with a collector (6) and a brush mechanism (11) with series-connected windings on the frame (1) with windings anchors (5), which is characterized in that the anchor (rotor) winding on the lined drum anchor (5) is performed by a direct winding, each turn of which is made of a copper bus (12), and consists in grooves (10) around each tooth (9) and each individual turn is connected in series with neighboring into a single winding on adjacent collector plates (lamellas) adjacent to each other (6), or an inverted winding, each turn (13) of which in each groove (10) of the armature (rotor) covers only two adjacent teeth (9) on one side and connected to a single anchor (rotor) winding on the plates (lamellas) of the collector (16), or at the same time in one grooves (10) of the armature (5) can be two 180 ° turned or straight, or turned, or straight and turned windings, each with its collector (6 and 16) located on both sides of the armature (rotor) and p parallel or sequentially interconnected on collectors through brushes (7) or a rod winding, tires (21) of which are switched into turns and winding on two collectors (6 and 16) located at the ends of the shaft (4) on a straight line principle rotated through 180 ° and inverted windings, and the electromagnets on the frame (1) are a system of interaction electromagnets that are connected in series with the armature windings (5), and by shifting the brushes (7) on the collectors of the axis of the pole of the armature (5) can be shifted relative to the axis of the poles of the interaction system on the frame ( 1) and with the same, without changing the direction of the currents in the armature (5), change the direction of rotation of the armature (5), and the magnetic interaction poles (2) on the bed (1) are drawn from a charge of insulated sheets of electrical steel and are made explicit with tips or implicitly expressed with grooves (26), in which individual turns are laid, which are connected directly to the direct or inverted interaction windings at the ends of the poles, and for switching the magnetic poles at the armature (5), regardless of which winding is made on it (straight or inverted, or two 180 ° straight or inverted windings, or direct and inverted windings, or core windings) on the collectors between closed plates connecting the turns into the windings, idle (free) plates (23) are used so that each brush (7 ) overlapped during rotation of the armature (5) a larger number of plates. [UA 91304, H02K 23/00,
Технологическая суть известного электрического двигателя заключается в том, что для устранения тормозного электромагнитного момента на роторе, в двигателе вместо электромагнитного взаимодействия ротора и статора используется электростатическое. При этом роль взаимодействующих конденсаторных пластин выполняют обмотки. Из этой технологии вытекает и существенный недостаток известного двигателя - для увеличения крутящего момента ему требуется очень большой ток (чем ток больше, тем больше электрических зарядов в проводах обмотки, тем больше сила электростатического взаимодействия). По сравнению с обычными электродвигателями с одинаковой мощностью известный двигатель потребляет, как минимум, в несколько раз больший ток.The technological essence of the known electric motor lies in the fact that in order to eliminate the braking electromagnetic moment on the rotor, in the engine, instead of the electromagnetic interaction of the rotor and stator, electrostatic is used. In this case, the role of interacting capacitor plates is performed by windings. This technology also leads to a significant drawback of the known motor - to increase the torque it requires a very large current (the more current, the more electric charges in the wires of the winding, the greater the force of electrostatic interaction). Compared with conventional electric motors with the same power, the known motor consumes at least several times more current.
Известен электрогенератор, содержащий по крайней мере одну круговую секцию, включающую ротор с круговым магнитопроводом, на котором с одинаковым шагом закреплено четное количество постоянных магнитов, образующих два параллельных ряда полюсов с продольно и поперечно чередующейся полярностью, статор, несущий четное число подковообразных электромагнитов, расположенных попарно напротив друг друга, устройство для выпрямления электрического тока, где каждый из электромагнитов имеет по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки, при этом каждая из катушек электромагнитов расположена над одним из параллельных рядов полюсов ротора и количество полюсов в одном ряду, равное n, удовлетворяет соотношению n=10+4k, где k - целое число, принимающее значения 0, 1, 2, 3 и т.д.A generator is known, comprising at least one circular section, including a rotor with a circular magnetic circuit, on which an even number of permanent magnets are formed with the same pitch, forming two parallel rows of poles with longitudinally and transversely alternating polarity, a stator carrying an even number of horseshoe-shaped electromagnets arranged in pairs opposite each other, a device for rectifying an electric current, where each of the electromagnets has two coils with a successively opposite direction windings, with each of the coils of electromagnets located above one of the parallel rows of rotor poles and the number of poles in the same row equal to n, satisfies the relation n = 10 + 4k, where k is an integer that takes
[RU 2303849, H02K 21/18, H02K 21/14].[RU 2303849, H02K 21/18, H02K 21/14].
В известном электрогенераторе тормозной электромагнитный момент снижают лишь частично - за счет использования импульсов противоэдс, возникающих в моменты, когда полюса электромагнитов статора устанавливаются напротив полюсов пары магнитов на роторе. При этом происходит отключение тока в этих электромагнитах.In the known electric generator, the braking electromagnetic moment is reduced only partially - due to the use of counter-emf pulses arising at the moments when the poles of the stator electromagnets are installed opposite the poles of a pair of magnets on the rotor. In this case, the current is disconnected in these electromagnets.
Известен синхронный генератор-компенсатор, который представляет собой комбинированную электрическую машину, на одном валу которой последовательно размещены роторы приводного двигателя, синхронного генератора с тиристорной схемой самовозбуждения и асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, цепь комбинированной электрической машины снабжена электронным преобразователем частоты мощностью, соответствующей мощности асинхронного двигателя, выход со статора синхронного генератора и вход на статор асинхронного двигателя соединены через электронный преобразователь частоты, питающий асинхронный двигатель от синхронного генератора током с дискретной синхронизацией частоты тока и частоты вращательного импульса асинхронного двигателя, цепь электронного преобразователя частоты снабжена одним или несколькими объемными конденсаторами, подключенными последовательно, при этом обеспечена механическая положительная обратная связь от ротора асинхронного двигателя к ротору синхронного генератора за счет единого вала их роторов, причем ротор асинхронного двигателя выполнен в виде маховика большого диаметра, радиус R и масса которого соотносятся с радиусом r и массой ротора синхронного генератора соответственно и рассчитаны по формуле механического резонанса, где соотношение R/r выбрано в соответствии с числовым рядом Фибоначчи, ротор асинхронного двигателя имеет отношение ширины к его радиусу в соответствии с числом ряда Фибоначчи, следующим за выбранным соотношением R/r, а диаметр статора асинхронного двигателя увеличен соответственно ротору с обеспечением зазора между статором и ротором от 1 до 3 мм.A synchronous generator-compensator is known, which is a combined electric machine, on one shaft of which rotors of a drive motor, a synchronous generator with a thyristor self-excitation circuit and an asynchronous motor with a squirrel-cage rotor are sequentially placed, the circuit of the combined electric machine is equipped with an electronic frequency converter with a power corresponding to the power of an induction motor , output from the stator of a synchronous generator and input to the stator of an induction motor They are connected through an electronic frequency converter supplying an induction motor from a synchronous current generator with discrete synchronization of the current frequency and the frequency of the rotational pulse of the induction motor, the circuit of the electronic frequency converter is equipped with one or more volume capacitors connected in series, while mechanical positive feedback from the rotor of the induction motor is provided to the rotor of the synchronous generator due to the single shaft of their rotors, and the rotor of the asynchronous motor It is made in the form of a flywheel with a large diameter, the radius R and mass of which correspond to the radius r and the mass of the rotor of the synchronous generator, respectively, and are calculated by the mechanical resonance formula, where the ratio R / r is selected in accordance with the Fibonacci series, the rotor of the induction motor has a width to its radius in accordance with the number of Fibonacci series following the selected ratio R / r, and the stator diameter of the induction motor is increased correspondingly to the rotor with a clearance between the stator and the rotor from 1 d about 3 mm.
Известен способ работы синхронного генератора-компенсатора, при котором предварительно разгоняют ротор синхронного генератора и асинхронного двигателя с помощью приводного двигателя, после выхода синхронного генератора-компенсатора на рабочий режим осуществляют съем активной мощности с синхронного генератора, подачу ее на электронный преобразователь частоты, который вырабатывает дополнительную реактивную составляющую тока и аккумулирует ее в объемном конденсаторе, при достижении синхронизации по частоте выходного тока синхронного генератора и входного тока асинхронного двигателя с обеспечением разности фаз этих токов в 180°, подают дополнительную реактивную мощность на статор асинхронного двигателя, осуществляют съем механической энергии с ротора асинхронного двигателя на ротор синхронного генератора и на приводной двигатель с получением электромеханического резонанса, обеспечивая при этом «управляемый разнос» ротора синхронного генератора за счет подачи дополнительно выработанного вращательного импульса на валу асинхронного двигателя, подаваемого на вал ротора синхронного генератора, рассчитываемого по формулеThere is a known method of operation of a synchronous generator-compensator, in which the rotor of a synchronous generator and an asynchronous motor are previously accelerated using a drive motor, after the synchronous generator-compensator reaches the operating mode, active power is removed from the synchronous generator, fed to an electronic frequency converter, which generates additional reactive component of the current and accumulates it in the volume capacitor, when synchronization is achieved in the frequency of the output current, synchronously the first generator and the input current of the induction motor with a phase difference of these currents of 180 °, additional reactive power is supplied to the stator of the induction motor, the mechanical energy is removed from the rotor of the induction motor to the rotor of the synchronous generator and to the drive motor to obtain electromechanical resonance, while ensuring "Controlled spacing" of the rotor of the synchronous generator due to the supply of an additionally generated rotational pulse to the shaft of the induction motor supplied to rotor of a synchronous generator, calculated by the formula
ΔG2=ω2(M-m)R2/r2,ΔG 2 = ω 2 (Mm) R 2 / r 2 ,
где ΔG - вращательный импульс на асинхронном двигателе и синхронном генераторе соответственно;where ΔG is the rotational pulse on an induction motor and a synchronous generator, respectively;
ω - частота тока на выходе синхронного генератора и частота вращательного импульса на выходе асинхронного двигателя;ω is the current frequency at the output of the synchronous generator and the frequency of the rotational pulse at the output of the induction motor;
R - радиус ротора асинхронного двигателя;R is the radius of the rotor of the induction motor;
r - радиус ротора синхронного генератора;r is the radius of the rotor of the synchronous generator;
М - масса статора асинхронного двигателя;M is the mass of the stator of an induction motor;
m - масса статора синхронного генератора [RU 2348097, H02K 51/00, Н02Р 9/02].m is the mass of the stator of the synchronous generator [RU 2348097, H02K 51/00,
Главным недостатком известного синхронного генератора-компенсатора является сложность его устройства и настройки. Применен узел - электронный преобразователь частоты. Его выходная мощность должна быть не менее мощности асинхронного двигателя. К тому же, такой преобразователь по стоимости превосходит стоимость двигателя, для питания которого он предназначен.The main disadvantage of the known synchronous generator-compensator is the complexity of its device and settings. Applied node - electronic frequency converter. Its output power must be not less than the power of an induction motor. Moreover, such a converter exceeds the cost of the engine for which it is intended to be powered.
Задачей предлагаемого изобретения является создание высокоэффективной системы электроснабжения для потребителей электроэнергии, а также - снижение затрат на ее осуществление.The task of the invention is to create a highly efficient power supply system for electricity consumers, as well as to reduce the cost of its implementation.
Предлагаемое изобретение обеспечивает технический результат, заключающийся в том, что тормозной электромагнитного момента на роторе электрогенератора уравнивают (компенсируют) механическим моментом вспомогательного двигателя-генератора, который соединяют с ротором генератора, а электрически подключают к выходу электрогенератора, при этом генераторную обмотку последнего, рабочую обмотку вспомогательного двигателя-генератора и нагрузку соединяют в виде последовательной электрической цепи.The present invention provides a technical result, namely, that the braking electromagnetic moment on the rotor of the generator is equalized (compensated) by the mechanical moment of the auxiliary engine-generator, which is connected to the rotor of the generator, and electrically connected to the output of the generator, while the generator winding of the latter, the working winding of the auxiliary the motor generator and the load are connected in the form of a serial electrical circuit.
Технический результат достигается тем, что согласно предлагаемому изобретению создают систему электроснабжения, состоящую из электрогенератора, содержащего ротор, с возможностью вращения кинематически соединенный с двигателем привода для создания крутящего момента, генераторную обмотку с выводами для подключения нагрузки, при этом основную долю тормозного электромагнитного момента, возникающего на роторе электрогенератора при протекании тока нагрузки, преодолевают крутящим моментом вспомогательного двигателя-генератора, который добавляют в систему электроснабжения, содержащего ротор с возможностью вращения, рабочую обмотку с выводами для подключения к источнику электропитания, причем ротор этого двигателя-генератора кинематически связывают с ротором электрогенератора, а генераторную обмотку последнего, нагрузку и рабочую обмотку двигателя-генератора соединяют в виде последовательной электрической цепи, при этом рабочую обмотку двигателя-генератора включают в указанную цепь таким образом, чтобы рабочее вращение его ротора было направлено против тормозного электромагнитного момента, возникающего на роторе электрогенератора.The technical result is achieved by the fact that according to the invention, an electric power supply system is created, consisting of an electric generator containing a rotor, rotatably kinematically connected to the drive motor to create torque, a generator winding with leads for connecting the load, with the main share of the braking electromagnetic moment arising on the rotor of the electric generator when the load current flows, overcome the torque of the auxiliary engine-generator, which add to the power supply system containing a rotary rotor, a working winding with terminals for connecting to a power source, the rotor of this motor-generator kinematically connected with the rotor of the electric generator, and the generator winding of the latter, the load and the working winding of the motor-generator are connected in the form of a series electric chains, while the working winding of the engine-generator is included in the specified circuit so that the working rotation of its rotor is directed against the brake of electromagnetic torque, which occurs on the rotor generator.
При этом в качестве электрогенератора и двигателя-генератора могут быть применены электромашины обратимого типа.In this case, reversible type electric machines can be used as an electric generator and an engine generator.
При этом в качестве электрогенератора и двигателя-генератора можно использовать пару идентичных электромашин обратимого типа. Это дает возможность простыми средствами осуществить компенсацию тормозного электромагнитного момента.At the same time, a pair of identical reversible type electric machines can be used as an electric generator and an engine generator. This makes it possible by simple means to compensate for the braking electromagnetic moment.
При этом в систему электроснабжения можно вводить регулятор скорости вращения двигателя привода. Это позволяет расширить диапазон использования изобретения.At the same time, a speed regulator of the drive motor can be introduced into the power supply system. This allows you to expand the range of use of the invention.
При этом в качестве двигателя привода возможно применять электродвигатель.In this case, it is possible to use an electric motor as a drive motor.
При этом для питания электродвигателя привода можно использовать сторонний источник электроэнергии переменного или постоянного тока, или аккумулятор.At the same time, a third-party AC or DC power source, or a battery, can be used to power the drive motor.
Предлагаемое изобретение поясняется следующими фигурами: фиг. 1 - показано соосное соединение электромашин; фиг. 2 - показано соединение электромашин через редуктор с двигателем привода; фиг. 3 - показано соединение машин посредством ременной передачи; фиг. 4 - показана однофазная схема соединения электромашин и нагрузки в последовательную электрическую цепь; фиг. 5 - показана электрическая схема включения нагрузки в трехфазную цепь; фиг. 6 - показана схема подключения регулятора скорости вращения двигателя привода. Введены следующие обозначения: 1 - электрогенератор; 2 - генераторная обмотка; 3 - ротор электрогенератора; 4 - двигатель-генератор; 5 - ротор двигателя-генератора; 6 - рабочая обмотка двигателя-генератора; 7 - двигатель привода вращения роторов 3 и 5; 8, 9 и 10 - вал, соответственно, двигателя-генератора 4, генератора 1 и двигателя привода 7; 11 и 12 - соединительные муфты; 13 - основание; 14 - редуктор; 15 - ременная передача; 16, 17 и 18 - электрическая нагрузка; 19 - регулятор скорости вращения двигателя 7. Ак. - аккумулятор. Прямые стрелки указывают мгновенное направление тока в цепи, фигурная стрелка - показывает направление вращения роторов 3 и 5.The invention is illustrated by the following figures: FIG. 1 - shows a coaxial connection of electric machines; FIG. 2 - shows the connection of electric machines through a gearbox with a drive motor; FIG. 3 - shows the connection of machines through a belt drive; FIG. 4 - shows a single-phase diagram of the connection of electric machines and the load in a serial electric circuit; FIG. 5 - shows an electrical circuit for including a load in a three-phase circuit; FIG. 6 - shows the connection diagram of the speed controller of the drive motor. The following notation is introduced: 1 - electric generator; 2 - generator winding; 3 - rotor of the electric generator; 4 - engine generator; 5 - rotor of the engine-generator; 6 - working winding of the engine-generator; 7 - the engine drive the rotation of the
На фиг. 1 изображена система электроснабжения, скомпонованная из соосно расположенных агрегатов 1, 4 и 7 на основании 13. Все рабочие валы машин 8, 9 и 10 соединены муфтами 11 и 12. На фиг. 2 изображена компоновка системы электроснабжения, в которой двигатель привода 7 вращает генератор 1 и двигатель-генератор 4 через редуктор 14. Такой вариант может потребоваться, например, для увеличения (или уменьшения) рабочего момента от двигателя 7. На фиг. 3 изображена компоновка системы электроснабжения, в которой вращение рабочих валов агрегатов осуществляют ременной передачей. Это позволяет уменьшить шумы во время работы машин, а в необходимых случаях - увеличить расстояние между агрегатами. На фиг. 4 показан для большей наглядности вариант реализации предлагаемого изобретения с использованием двух синхронных однофазных генераторов обратимого типа с магнитными роторами. На фиг. 5 показан вариант реализации предлагаемого изобретения с использованием двух трехфазных синхронных генераторов. Во всех случаях, согласно изобретению, нагрузка включается только последовательно в цепь питания двигателя-генератора.In FIG. 1 shows a power supply system composed of coaxially arranged
Работает система электропитания следующим образом (см. фиг. 4). Включается двигатель привода 7 и начинается вращение роторов 3 и 5. При этом в генераторной обмотке 2 индуцируется электрическое напряжение, которое вызывает ток в замкнутой цепи - генераторная обмотка 2, рабочая обмотка двигателя-генератора 6, нагрузка 16. В генераторе 1 создается тормозной электромагнитный момент, приложенный к ротору 3, который механически соединен с ротором 5 двигателя-генератора 4 и с рабочим валом 10 двигателя привода 7. При этом ток генераторной обмотки 2 возбуждает крутящий момент на роторе 5, который направлен встречно тормозному электромагнитному моменту и совпадает по направлению с моментом вращения двигателя привода 7 (предполагается, что электромашины 1 и 4 идентичны). В установившемся режиме работы двигатель привода 7 преодолевает только момент трения в опорах вращения и нескомпенсированный остаток тормозного электромагнитного момента.The power supply system operates as follows (see Fig. 4). The
Известно, что величина напряжения U, индуцированного при вращении проволочной рамки в магнитном поле с индукцией В, равнаIt is known that the voltage U induced when the wire frame is rotated in a magnetic field with induction B is
где ΔФ - изменение магнитного потока за время Δt, ΔS - изменение проекции площади рамки перпендикулярно вектору индукции В [X. Кухлинг. Справочник по физике. Перевод с немецкого под ред. Е.М. Лейкина. Москва, «Мир», 1983, с. 344].where ΔФ is the change in magnetic flux over the time Δt, ΔS is the change in the projection of the frame area perpendicular to the induction vector B [X. Kuhling. Handbook of Physics. Translation from German, ed. EAT. Leikina. Moscow, Mir, 1983, p. 344].
В формуле (1) не видно величин ускорения или силы. Размерность единицы напряжения: 1 вольт=м2·кг·с-2·А-1, - см. [Н.И. Карякин, К.Н. Быстров, П.С. Киреев. Краткий справочник по физике. Издание второе. Изд-во: «Высшая школа». Москва - 1964, с. 520]*.In formula (1), the values of acceleration or force are not visible. Dimension of a voltage unit: 1 volt = m 2 · kg · s -2 · A -1 , - see [N.I. Karjakin, K.N. Bystrov, P.S. Kireev. A quick reference to physics. Second Edition. Publishing House: "Higher School". Moscow - 1964, p. 520] *.
В размерности напряжения только величина тока не имеет механической размерности. Чтобы ее найти, сначала приведем определение единицы силы тока в системе СИ: «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который, будучи поддерживаем в двух параллельных прямолинейных проводниках бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенных на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками взаимодействие силой, равной 2·10-7 ньютона на один метр длины» [*]. Таким образом, размерность 1 А = н/м = кг/с2. С учетом последнего размерность напряжения в механических единицах будет: U=[м2/с]. Как видим, в размерности напряжения нет ни размерности ускорения, ни размерности силы. Это указывает на то, что эффект генерации напряжения не является силовым. Раскрывая далее механические размерности остальных электромагнитных величин, можно найти физический смысл выражения (1), при этом размерность магнитного потока - площадь Ф=[м2], а выражение для индуцирования напряжения принимает вид U=Ф/t=[м2/с], смысл которого означает скорость изменения площади рамки с током относительно вектора индукции. Подробнее, см.: http://www.dlinevitch.narod.ru/dem.pdf.In the dimension of voltage, only the magnitude of the current has no mechanical dimension. To find it, we first give a definition of the unit of current strength in the SI system: “Ampere is the force of an unchanging current, which, being supported in two parallel rectilinear conductors of infinite length and a negligible circular cross section located at a distance of 1 m from one another in a vacuum, caused there would be interaction between these conductors with a force equal to 2 · 10 -7 Newton per meter of length ”[*]. Thus, the dimension 1 A = n / m = kg / s 2 . Taking into account the latter, the voltage dimension in mechanical units will be: U = [m 2 / s]. As we see, in the dimension of stress there is neither dimension of acceleration, nor dimension of force. This indicates that the effect of voltage generation is not power. Further revealing the mechanical dimensions of the remaining electromagnetic quantities, we can find the physical meaning of expression (1), while the dimension of the magnetic flux is the area Ф = [m 2 ], and the expression for inducing voltage takes the form U = Ф / t = [m 2 / s] , the meaning of which means the rate of change of the area of the frame with the current relative to the induction vector. For more information, see: http://www.dlinevitch.narod.ru/dem.pdf.
На генерацию напряжения в электромеханическом генераторе ни сила, ни энергия не тратятся. Напряжение, индуцированное в генераторной обмотке, в замкнутой электрической цепи вызывает ток, который взаимодействует с магнитным полем в соответствии с третьим законом Ньютона, порождая тормозной электромагнитный момент на роторе. Поэтому попытки нейтрализовать его электрическими способами, как минимум, малоэффективны. В предлагаемом способе тормозной электромагнитный момент компенсируется только механическим способом.Neither force nor energy is wasted on voltage generation in an electromechanical generator. The voltage induced in the generator winding in a closed electric circuit causes a current that interacts with the magnetic field in accordance with Newton’s third law, generating a braking electromagnetic moment on the rotor. Therefore, attempts to neutralize it by electric means, at least, are ineffective. In the proposed method, the braking electromagnetic moment is compensated only mechanically.
Примеры реализации предлагаемого изобретения, приведенные выше, не охватывают все возможные варианты его использования. С целью сохранения «ноу-хау» не показаны варианты с применением других типов генераторов и двигателей: асинхронных; с подмагничиванием; бесколлекторных постоянного тока; различные комбинации из них и т.д.The examples of implementation of the invention described above do not cover all possible variants of its use. In order to preserve the know-how, options are not shown using other types of generators and motors: asynchronous; with bias; brushless DC; various combinations of them, etc.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111974/07A RU2586895C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for electrical power supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111974/07A RU2586895C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for electrical power supply |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2586895C1 true RU2586895C1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015111974/07A RU2586895C1 (en) | 2015-04-01 | 2015-04-01 | Method for electrical power supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2586895C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708379C1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-12-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Electromagnetic drive |
| WO2021143993A1 (en) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Lomov Aleksandr | The device of alternative electricity |
| WO2022061427A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Pereira Fernando Leonardo | System for reusing mechanical energy from escalators and the like for the micro-generation of electrical energy |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2427175A (en) * | 1944-10-30 | 1947-09-09 | Rca Corp | Speed control system |
| SU1644314A1 (en) * | 1987-12-21 | 1991-04-23 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" | Electric machinery set |
| RU53081U1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-04-27 | Евгений Юрьевич Берзин | POWER SUPPLY SYSTEM |
| RU2348097C1 (en) * | 2007-05-08 | 2009-02-27 | Закрытое акционерное общество "Эверест-турбосервис" | Synchronous generator - compensator and method of its operation |
-
2015
- 2015-04-01 RU RU2015111974/07A patent/RU2586895C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2427175A (en) * | 1944-10-30 | 1947-09-09 | Rca Corp | Speed control system |
| SU1644314A1 (en) * | 1987-12-21 | 1991-04-23 | Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода "Электротяжмаш" | Electric machinery set |
| RU53081U1 (en) * | 2005-06-09 | 2006-04-27 | Евгений Юрьевич Берзин | POWER SUPPLY SYSTEM |
| RU2348097C1 (en) * | 2007-05-08 | 2009-02-27 | Закрытое акционерное общество "Эверест-турбосервис" | Synchronous generator - compensator and method of its operation |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2708379C1 (en) * | 2018-10-01 | 2019-12-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Electromagnetic drive |
| WO2021143993A1 (en) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | Lomov Aleksandr | The device of alternative electricity |
| WO2022061427A1 (en) * | 2020-09-25 | 2022-03-31 | Pereira Fernando Leonardo | System for reusing mechanical energy from escalators and the like for the micro-generation of electrical energy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110383639B (en) | Rotating electric machine system | |
| EP3044860B1 (en) | Electric machine | |
| RU2586895C1 (en) | Method for electrical power supply | |
| JP2013502199A (en) | Constant-gap pulse motor cluster with multi-rotor | |
| CN110545021B (en) | Mixed excitation multi-phase reluctance motor and power generation system | |
| CN108880363A (en) | Three-level formula brushless synchronous machine asynchronous starting control method and system | |
| KR101694099B1 (en) | Complex Generator | |
| Dajaku et al. | Self-excited synchronous machine with high torque capability at zero speed | |
| RU2437202C1 (en) | Non-contact magnetoelectric machine with axial excitation | |
| RU2390086C1 (en) | Contactless reductor electric machine with combined excitation | |
| CN110365133A (en) | Magneto alternator | |
| KR101471784B1 (en) | System for generating power | |
| RU2414039C1 (en) | Modular synchronous electric machine | |
| US11863054B2 (en) | Kinetic power generation unit | |
| KR102053719B1 (en) | Complex Generator | |
| KR102087930B1 (en) | Complex Generator for Output Torque of High Efficiency | |
| Bakhsh et al. | New Model Variable Frequency Transformer (NMVFT)–A Technology for V/f Control of Induction Motors | |
| RU2437200C1 (en) | Non-contact reduction machine with axial excitation | |
| RU2414793C1 (en) | Non-contact modular magnetoelectric machine | |
| RU52537U1 (en) | CONTACTLESS DC GENERATOR | |
| CN211791115U (en) | Power generator set | |
| RU2414791C1 (en) | Modular electrical machine | |
| RU2437198C1 (en) | Electric reduction machine with axial excitation | |
| RU2414794C1 (en) | Non-contact modular synchronous magnetoelectric machine | |
| RU2636053C2 (en) | Method of generation of ac voltages of two different frequencies in three-phase current turbo-generator |