RU2686342C1 - Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons - Google Patents

Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons Download PDF

Info

Publication number
RU2686342C1
RU2686342C1 RU2018117578A RU2018117578A RU2686342C1 RU 2686342 C1 RU2686342 C1 RU 2686342C1 RU 2018117578 A RU2018117578 A RU 2018117578A RU 2018117578 A RU2018117578 A RU 2018117578A RU 2686342 C1 RU2686342 C1 RU 2686342C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electromagnets
marine
program
magnetohydrodynamic
mass
Prior art date
Application number
RU2018117578A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Алексеевна Челушкина
Александр Александрович Иванченко
Хаджимурат Магомедович Гаджиев
Сулайман Махачевич Магомедов
Кирилл Владимирович Кладов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Priority to RU2018117578A priority Critical patent/RU2686342C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2686342C1 publication Critical patent/RU2686342C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/025Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of magneto-hydro-dynamic forces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H19/00Marine propulsion not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K44/00Machines in which the dynamo-electric interaction between a plasma or flow of conductive liquid or of fluid-borne conductive or magnetic particles and a coil system or magnetic field converts energy of mass flow into electrical energy or vice versa
    • H02K44/08Magnetohydrodynamic [MHD] generators

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to marine jet propulsors. Magnetohydrodynamic program-controlled stepper motor for marine microruncules is made in the form of two cylindrical tubes nested into each other with orthogonally arranged electromagnets. Electromagnets on outer tube are arranged in pairs with electromagnets on inner pipe to form magnetic field. At step-by-step variation of current in electromagnets the fluid flow rate will vary depending on the selected direction of motion. At that, since mass of pushed liquid will exceed mass of the engine itself, water will remain fixed, and engine itself will acquire rotary-translational motion with possibility of program-controlled maneuvering in any direction.EFFECT: technical result consists in the fact that the motor together with the microdron acquires rotary-translational motion.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к движителям и может быть использовано на морских судах.The invention relates to propulsion and can be used on ships.

Недостатком известных устройств [1-3] является перемещение водного потока, что приводит к возникновению паразитных вихревых потоков и энергетическим потерям.A disadvantage of the known devices [1-3] is the movement of the water flow, which leads to the appearance of parasitic vortex flows and energy losses.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение мощности и управляемости магнитогидродинамического программно-управляемого шагового двигателя для морских микродронов.The aim of the invention is to increase the power and controllability of magnetohydrodynamic software-controlled stepper motor for marine microdrones.

Техническим результатом является воздействие магнитным полем на анионы и катионы морской воды таким образом, что сам двигатель вместе с микродроном приобретет вращательно-поступательное движение, а сама морская вода будет оставаться практически неподвижной.The technical result is the effect of a magnetic field on the anions and cations of sea water in such a way that the engine itself, together with the microdronome, acquires a rotational-translational motion, while the sea water itself will remain almost stationary.

Указанный технический результат достигается тем, что магнитогидродинамический программно-управляемый шаговый двигатель для морских микродронов выполняется в виде двух цилиндрических труб вложенных друг друга с ортогонально размещенными электромагнитами и при пошаговом изменении силы тока в электромагнитах будет изменяться скорость истечения жидкости в зависимости от выбранного направления движения, причем, так как масса выталкиваемой жидкости будет превышать массу самого двигателя, вода будет оставаться неподвижной, а сам двигатель приобретет вращательно-поступательное движение с возможностью программно-управляемого маневрирования в любом направлении.This technical result is achieved by the fact that the magnetohydrodynamic software-controlled stepping motor for marine microdrones is made in the form of two cylindrical tubes nested with each other with electromagnets placed orthogonally and with step-by-step current changes in the electromagnets the flow rate of the fluid will vary, and as the mass of the ejected fluid will exceed the mass of the engine itself, the water will remain stationary, and the engine itself Spruce will acquire rotational motion with the possibility of program-controlled maneuvering in any direction.

На фиг. 1 изображена схема магнитогидродинамического программно-управляемого шагового двигателя для морских микродронов. Металлический цилиндрический электрод 1 соединен с положительным полюсом источника питания, а металлический цилиндрический электрод 2 соединен с отрицательным полюсом источника питания. Под действием этих потенциалов положительные анионы в морской воде будут двигаться по радиальным направлениям от положительного электрода к отрицательному. Отрицательные катионы будут двигаться им навстречу. Шаговые электромагниты 3 на внешней трубе, расположены попарно с такими же электромагнитами 4 на внутренней трубе для формирования магнитного поля, которое при помощи силы Лоренца будет создавать взаимное отталкивание внешней и внутренней труб относительно анионов и катионов. Программное переключение электромагнитов приведет к возможности создания кругового перемещения импульса выталкивания. Если обе трубы закреплены, то в этом случае возникает вихревое движение жидкости с одновременным ее выталкиванием из пространства между внешней и внутренней трубой. Если же трубы не закреплены и масса двигателя меньше массы выталкиваемой воды, то вода будет оставаться практически неподвижной, а двигатель приобретет вращательно-поступательное движение. Управление скоростью вращения можно запрограммировать, изменяя скорость пошагового переключения электромагнитов, а изменяя величину потенциала на электродах и ток в шаговых электромагнитах, можно изменять скорость поступательного движения. Программно можно задавать, как поочередное одиночное включение пары ортогональных электромагнитов при выключенных всех остальных электромагнитах, так и увеличить количество включенных пар ортогональных электромагнитов до значения, при котором все электромагниты включены и по очереди по кругу каждая пара последовательно отключается. Если при переключении программно изменять силу тока в паре ортогональных электромагнитов таким образом, что в каком-либо секторе сила тока будет больше, чем в противоположном секторе, то в этом случае можно управлять не только скоростью вращения и поступательного движения, но и изменять произвольно вектор движения.FIG. 1 shows a diagram of a magnetohydrodynamic software-controlled stepper motor for marine microdrones. The metal cylindrical electrode 1 is connected to the positive pole of the power source, and the metal cylindrical electrode 2 is connected to the negative pole of the power source. Under the action of these potentials, positive anions in seawater will move in radial directions from the positive electrode to the negative one. Negative cations will move towards them. The step electromagnets 3 on the outer tube are arranged in pairs with the same electromagnets 4 on the inner tube to form a magnetic field, which with the help of the Lorentz force will create mutual repulsion of the outer and inner tubes relative to anions and cations. Programmed switching of electromagnets will lead to the possibility of creating a circular displacement of an ejection pulse. If both pipes are fixed, then in this case there is a vortex motion of the fluid with its simultaneous ejection from the space between the outer and the inner tube. If the pipes are not fixed and the engine weight is less than the mass of the water pushed out, then the water will remain almost stationary, and the engine will acquire a rotational-translational motion. The rotation speed control can be programmed by changing the speed of the step-by-step switching of electromagnets, and by changing the potential on the electrodes and the current in the stepping electromagnets, you can change the speed of the translational motion. It can be programmatically set as alternate single switching on of a pair of orthogonal electromagnets with all other electromagnets off, and to increase the number of included orthogonal electromagnet pairs to the value at which all electromagnets are turned on and in turn in a circle each pair turns off sequentially. If, when switching by software, the current in a pair of orthogonal electromagnets is changed in such a way that the current in any sector is greater than in the opposite sector, then in this case you can control not only the speed of rotation and translational motion, but also change the motion vector arbitrarily .

Так как, в движении участвует только сам микродрон с двигателем в виде цилиндрической трубы, а водная среда остается практически неподвижной, то это позволит осуществить практически бесшумное перемещение, а фактор малошумности имеет большое значение для военного применения и экологической безопасности.Since only the microdron itself with an engine in the form of a cylindrical tube participates in the movement, and the aquatic environment remains practically stationary, this will allow for virtually silent movement, and the low noise factor is of great importance for military use and environmental safety.

Магнитогидродинамический программно-управляемый шаговый двигатель для морских микродронов способен работать на любых глубинах и при любых климатических условиях с высокой энергоэффективностью и управляемостью.Magnetohydrodynamic software-controlled stepper motor for marine microdrones is able to work at any depth and under any climatic conditions with high energy efficiency and controllability.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №2327597. Электромагнитный движитель / Герасимов Н.П., Легуша Ф.Ф., Поляшев Б.М.1. RF patent №2327597. Electromagnetic propulsion / Gerasimov NP, Legush FF, Polyashev B.M.

2. Патент РФ №2271302. Способ перемещения тела в морской воде и устройство для его реализации / Дозоров Т.А., Смирнов Г.В.2. RF patent №2271302. The way to move the body in sea water and the device for its implementation / Dozorov TA, Smirnov G.V.

3. Патент РФ №2280587. Движитель для перемещения судна в морской воде / Дозоров Т.А.3. RF patent №2280587. Propulsion for moving the vessel in seawater / Dozorov TA

Claims (1)

Магнитогидродинамический программно-управляемый шаговый двигатель для морских микродронов, выполненный в виде двух цилиндрических труб, вложенных друг в друга с ортогонально размещёнными электромагнитами, отличающийся тем, что при пошаговом изменении силы тока в электромагнитах будет изменяться скорость истечения жидкости в зависимости от выбранного направления движения, причем, так как масса выталкиваемой жидкости будет превышать массу самого двигателя, вода будет оставаться неподвижной, а сам двигатель приобретет вращательно-поступательное движение с возможностью маневрирования в любом направлении.Magnetohydrodynamic software-controlled stepper motor for marine microdrones, made in the form of two cylindrical tubes, nested in each other with orthogonally placed electromagnets, characterized in that with a step-by-step change of current in the electromagnets, the velocity of the outflow of fluid will vary depending on the chosen direction of motion, because the mass of the ejected fluid will exceed the mass of the engine itself, the water will remain stationary, and the engine will acquire rotational tupatelnoe movement, with the maneuvering in any direction.
RU2018117578A 2018-05-13 2018-05-13 Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons RU2686342C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117578A RU2686342C1 (en) 2018-05-13 2018-05-13 Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117578A RU2686342C1 (en) 2018-05-13 2018-05-13 Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686342C1 true RU2686342C1 (en) 2019-04-25

Family

ID=66314517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117578A RU2686342C1 (en) 2018-05-13 2018-05-13 Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686342C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997013A (en) * 1958-07-18 1961-08-22 Carl E Grebe Propulsion system
GB2217117A (en) * 1988-04-08 1989-10-18 Marconi Co Ltd Magnetohydrodynamic propulsion arrangements for marine vessels
JPH02168873A (en) * 1988-12-21 1990-06-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd Electromagnetic force generator
US5333444A (en) * 1993-02-11 1994-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Superconducting electromagnetic thruster
RU2314969C1 (en) * 2006-03-14 2008-01-20 Евгений Борисович Пашуков Method and device for creating variable thrust force

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997013A (en) * 1958-07-18 1961-08-22 Carl E Grebe Propulsion system
GB2217117A (en) * 1988-04-08 1989-10-18 Marconi Co Ltd Magnetohydrodynamic propulsion arrangements for marine vessels
JPH02168873A (en) * 1988-12-21 1990-06-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd Electromagnetic force generator
US5333444A (en) * 1993-02-11 1994-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Superconducting electromagnetic thruster
RU2314969C1 (en) * 2006-03-14 2008-01-20 Евгений Борисович Пашуков Method and device for creating variable thrust force

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016132310A (en) ZOOM-LENS AND ZOOM-LENS DRIVE DEVICE
JP2009504509A (en) Discoid airplane
RU2019141981A (en) ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERTER
RU2686342C1 (en) Magnetohydrodynamic program-controlled step motor for marine microdrons
JP6783313B2 (en) Methods and devices for generating magnetic fields
CN103950525A (en) Low-energy-consumption magnetomotive propelling mechanism of bionic robot fish
US20060290224A1 (en) Generator of electrical energy
JPH04500150A (en) Method and device for driving a ship
JP2008018794A (en) Electromagnetic propulsion device
RU2686124C1 (en) Magnetohydrodynamic program-controlled vortex engine for marine microdrons
US20090179432A1 (en) Gravitational magnetic energy converter
RU151384U1 (en) WAVE INSTALLATION
JP2013031326A (en) Magnetic rotating apparatus
RU2817445C1 (en) Hydraulic propulsor
RU223205U1 (en) PROPULSION FOR VESSEL
RU2644765C1 (en) Linear electric generator with pusher-wheel
JP2019535220A (en) Electromagnetic pump
RU2709082C2 (en) Impulse propulsor for marine environments
KR20160001714U (en) Underwater propulsion apparatus using electromagnetic force
RU2617321C1 (en) Fin propulsor of vessel
CA3077434A1 (en) Electromagnetic motor
RU2629736C1 (en) Piezoelectric submersible mover
JP7029743B1 (en) Propulsion generator
RU2020121505A (en) DEVICE FOR MOTION OF A CLOSED MECHANICAL SYSTEM UNDER THE ACTION OF INTERNAL REACTIVE THRUST
RU2654549C2 (en) Wave energy converter

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201117