RU84169U1 - DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY - Google Patents
DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY Download PDFInfo
- Publication number
- RU84169U1 RU84169U1 RU2009105428/22U RU2009105428U RU84169U1 RU 84169 U1 RU84169 U1 RU 84169U1 RU 2009105428/22 U RU2009105428/22 U RU 2009105428/22U RU 2009105428 U RU2009105428 U RU 2009105428U RU 84169 U1 RU84169 U1 RU 84169U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic circuit
- charged particles
- energy
- current
- alternating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Устройство для получения электрической энергии содержит магнитопровод, канал для перемещения через магнитопровод заряженных частиц, движущихся под влиянием не электрических внешних сил таким образом, чтобы в магнитопроводе появлялось переменное или импульсное магнитное поле; содержит обмотку, намотанную на магнитопровод, функцией которой является вывод через нее электрического тока.A device for producing electric energy comprises a magnetic circuit, a channel for moving charged particles moving under the influence of non-electric external forces through the magnetic circuit so that an alternating or pulsed magnetic field appears in the magnetic circuit; contains a winding wound on a magnetic circuit, the function of which is to output an electric current through it.
Description
Область примененияApplication area
Полезная модель относится к устройствам для получения электрической энергии и может найти применение в МГД-генераторах, для преобразования энергии ветра в электрическую энергию, в датчиках направления и скорости ветра, в термоэмиссионных преобразователях для повышения КПД, в атомной энергетике для отказа от принципа преобразования энергии атомной реакции в тепловую, и, затем, с низким КПД - в электрическую. Также устройство может применяться в батареях типа шарового конденсатора с радиоактивным источником, имеющим приблизительно такое же устройство и те же недостатки, что и термоэмиссионный преобразователь. Также устройство может использоваться в гидроэнергетике.The utility model relates to devices for generating electric energy and can be used in MHD generators, for converting wind energy into electrical energy, in direction and speed sensors of wind, in thermionic converters to increase efficiency, in atomic energy to reject the principle of atomic energy conversion reactions to thermal, and, then, with low efficiency - to electrical. Also, the device can be used in batteries such as a ball capacitor with a radioactive source, having approximately the same device and the same disadvantages as the thermionic converter. Also, the device can be used in hydropower.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен способ получения электроэнергии и теплодинамические ионные электрогенераторы на его основе (RU 2004113182). Способ получения электроэнергии при помощи теплодинамических ионных электрогенераторов (ТДИ электрогенераторов) заключается в том, что электрическая энергия генерируется в электрически изолированных электрогенерирующих каналах (от 1 до N) за счет проталкивания потоком подвижной среды предварительно выделенных или сгенерированных электрически заряженных частиц против потенциала коллекторного электрода, на котором при разряде электрически заряженных частиц на коллекторном электроде генерируется электрический ток и формируется электрический потенциал электрогенератора, в каждом электрогенерирующем канале находятся заряженные частицы одного знака, в разных электрогенерирующих каналах могут находится заряженные частицы с разными знаками и формировать обратные напряжения; электрически заряженные частицы с обратным знаком находятся в разных каналах, поэтому проблем с рекомбинацией ионов больше не существует как в магнитогидродинамических генераторах; при молекулярном взаимодействии молекул потока и электрически заряженных частиц, преодолевающих электрическое поле коллекторного электрода внутри электрогенерирующего изолированного канала, The prior art method for generating electricity and thermodynamic ionic electric generators based on it (RU 2004113182). A method of generating electricity using thermodynamic ionic generators (TDI generators) is that electrical energy is generated in electrically isolated electrically generating channels (from 1 to N) by pushing previously isolated or generated electrically charged particles against the potential of the collector electrode by a flow of a moving medium which, upon the discharge of electrically charged particles, an electric current is generated at the collector electrode and an electric current is formed the potential potential of the generator, in each electricity channel there are charged particles of the same sign, in different electricity channels can be charged particles with different signs and form reverse voltages; electrically charged particles with the opposite sign are in different channels, so problems with ion recombination no longer exist as in magnetohydrodynamic generators; in the molecular interaction of flow molecules and electrically charged particles, overcoming the electric field of the collector electrode inside an electrically generating isolated channel,
тепловая и кинетическая энергия потока подвижной среды преобразуется в электрическую энергию и температура потока падает, контролируя температуру подвижной среды, выходящей из электрогенерирующего канала, подбирается такой потенциал на коллекторном электроде, чтобы обеспечить максимальный к.п.д. электрогенератора, близкий к 100%, если электрическое напряжение, вырабатываемое при оптимальных режимах, подходит для использования, его используют напрямую, в остальных случаях используются электронные устройства, поддерживающие электрический потенциал ТДИ электрогенератора в оптимальном режиме и преобразующих его до нужного уровня, например импульсные преобразователи напряжения и т.д.; в качестве подвижной среды выступают плазма, газ, жидкость, пар, сверхкритические состояния вещества, продукты сгорания топлив, гетерогенные среды (дым, коллодийные системы и т.д.) и т.д., в качестве заряженных частиц используются электроны, молекулярные и атомарные ионы, заряженные частицы гетерогенных фаз и т.д., что позволяет при помощи этого способа генерации электроэнергии использовать энергию сгорания топлив, энергию пара получаемых на атомных электростанциях, гейзерах и других источниках, энергию перепада давлений и другие типы энергий способные создавать поток подвижной среды и тепловую энергию для генерации электрической энергии.thermal and kinetic energy of the flow of the mobile medium is converted into electrical energy and the temperature of the flow drops, controlling the temperature of the mobile medium emerging from the electricity generating channel, such a potential is selected at the collector electrode to provide maximum efficiency of an electric generator close to 100%, if the electric voltage generated under optimal conditions is suitable for use, it is used directly, in other cases, electronic devices are used that maintain the electric potential of the electric generator in optimal mode and convert it to the desired level, for example, pulse voltage converters etc.; plasma, gas, liquid, steam, supercritical states of a substance, products of fuel combustion, heterogeneous media (smoke, collodion systems, etc.), etc. act as a moving medium, etc., as electrons, molecular and atomic are used ions, charged particles of heterogeneous phases, etc., which allows using this method of generating electricity to use the energy of fuel combustion, the energy of steam produced at nuclear power plants, geysers and other sources, the energy of differential pressure and other types of energy one capable of creating a flow of a mobile medium and thermal energy to generate electrical energy.
Из способа непонятно, каким образом частица разряжается на коллекторе, особенно, если это касается иона или электрона. Или почему заряженная макрочастица должна передать свой заряд коллектору, имеющему тот же знак и покинуть коллектор разряженной. Таким образом, можно сомневаться в работоспособности заявленного способа.From the method it is not clear how the particle is discharged on the collector, especially if it concerns an ion or an electron. Or why a charged particulate must transfer its charge to a collector that has the same sign and leave the discharged collector. Thus, one can doubt the operability of the claimed method.
В заявляемом устройстве выделение энергии не сопровождается разрядом частиц и, поэтому, друг за другом, на пути следования частиц, можно последовательно установить множество магнитопроводов, каждый из которых будет снимать энергию. Энергия движущихся зарядов снимается бесконтактным способом.In the inventive device, the energy release is not accompanied by a discharge of particles and, therefore, one after the other, on the path of the particles, it is possible to sequentially install many magnetic cores, each of which will remove energy. The energy of moving charges is removed in a non-contact manner.
Технический результат: обеспечивается получение электрической энергии за счет перемещения заряженных частиц через магнитопровод.EFFECT: obtaining electric energy by moving charged particles through a magnetic circuit.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Устройство для получения электрической энергии содержит магнитопровод, канал для перемещения через магнитопровод заряженных частиц, движущихся под влиянием не A device for producing electrical energy contains a magnetic circuit, a channel for moving through a magnetic circuit of charged particles moving under the influence of
электрических внешних сил таким образом, чтобы в магнитопроводе появлялось переменное или импульсное магнитное поле; содержит обмотку, намотанную на магнитопровод, функцией которой является вывод через нее электрического тока. Сущность устройства состоит в том, чтобы заменить первичную обмотку трансформатора потоком заряженных частиц (ионов, электронов, заряженных макрочастиц, моноэлектретных материалов), движущихся под влиянием не электрических внешних сил. Сила тока в такой «первичной обмотке» будет равняться произведению заряда каждой частицы на количество частиц на скорость движения потока на поперечное сечение потока.electrical external forces so that an alternating or pulsed magnetic field appears in the magnetic circuit; contains a winding wound on a magnetic circuit, the function of which is to output an electric current through it. The essence of the device is to replace the primary winding of the transformer with a stream of charged particles (ions, electrons, charged particulates, monoelectrode materials) moving under the influence of non-electric external forces. The current strength in such a “primary winding” will be equal to the product of the charge of each particle by the number of particles by the velocity of the flow and the cross section of the flow.
Движущаяся заряженная частица, или группа частиц, образует вокруг себя кольцевое магнитное поле, плоскость которого перпендикулярна направлению движения заряда, причем направление силовых линий магнитного поля отрицательных и положительных заряженных частиц, движущихся в одну сторону, направлены противоположно. Это поле предлагается улавливать магнитопроводом (1) (см. Фиг.1), охватывающим канал, по которому движутся заряженные частицы. Движение зарядов организуют таким образом, чтобы в магнитопроводе возникло переменное или пульсирующее магнитное поле. Это достигается либо чередованием в потоке положительно заряженных частиц с отрицательно заряженными (3), либо чередованием заряженных частиц с нейтральными, либо периодическим изменением концентрации, скорости или направления движения заряженных частиц и т.п.A moving charged particle, or a group of particles, forms an annular magnetic field around itself, the plane of which is perpendicular to the direction of motion of the charge, and the direction of the lines of force of the magnetic field of negative and positive charged particles moving in one direction are opposite. This field is proposed to be captured by the magnetic circuit (1) (see Figure 1), covering the channel along which charged particles move. The movement of charges is organized in such a way that an alternating or pulsating magnetic field appears in the magnetic circuit. This is achieved either by alternating positively charged particles with negatively charged particles in the flow (3), or by alternating charged particles with neutral ones, or by periodically changing the concentration, speed or direction of movement of charged particles, etc.
Электрическая энергия может сниматься, например, обмоткой, намотанной на магнитопровод (2). Может быть установлено несколько магнитопроводов с обмотками друг за другом. Может применяться многовитковый магнитопровод вокруг движущихся зарядов. Устройство применимо в любых средах, где имеется направленное движение заряженных частиц. Для нейтральных сред используется либо ионизация этих сред, либо заряд разделяемых частиц этих сред либо ввод в среду посторонних заряженных частиц. В качестве альтернативного варианта замены обмотки на магнитопроводе может использоваться так называемый «трансформатор Миславского» (см. Журнал «Юный техник» №2 за 2004 г.). Суть работы трансформатора Миславского в том, что замкнутый магнитопровод располагается между обкладками двух конденсаторов. При подаче переменного напряжения на выводы одного конденсатора, между его обкладками протекает переменный ток смещения, создающий вихревое магнитное поле в магнитопроводе. Это магнитное поле вызывает переменный ток смещения между обкладок второго конденсатора, на выводах которого появляется переменное Electric energy can be removed, for example, by winding wound on a magnetic circuit (2). Several magnetic cores with windings one after another can be installed. A multi-turn magnetic circuit around moving charges can be used. The device is applicable in any environment where there is directed movement of charged particles. For neutral media, either ionization of these media, or the charge of the separated particles of these media, or the introduction of foreign charged particles into the medium is used. As an alternative to replacing the winding on the magnetic circuit, the so-called “Mislavsky transformer” can be used (see Journal “Young Technician” No. 2 for 2004). The essence of the Mislavsky transformer is that a closed magnetic circuit is located between the plates of two capacitors. When an alternating voltage is applied to the terminals of one capacitor, an alternating bias current flows between its plates, creating a vortex magnetic field in the magnetic circuit. This magnetic field causes an alternating bias current between the plates of the second capacitor, at the terminals of which an alternating
напряжение. Соотношение площадей конденсаторов есть коэффициент трансформации.voltage. The ratio of the capacitor areas is the transformation coefficient.
В трансформаторе Миславского физически перемещающихся зарядов нет, а магнитное поле, образованное током смещения, присутствует.There are no physically moving charges in the Mislavsky transformer, and a magnetic field formed by the bias current is present.
Можно заменить одну пару обкладок потоком движущихся заряженных частиц. В этом случае можно обойтись без обмоток. Такой вариант возможен только в том случае, если предлагаемый генератор работает на высоких частотах (десятки килогерц и более).One pair of plates can be replaced by a stream of moving charged particles. In this case, you can do without windings. This option is possible only if the proposed generator operates at high frequencies (tens of kilohertz or more).
Устройство может быть осуществлено, например, с использованиемThe device may be implemented, for example, using
магнитогидродинамического генератора (МГД-генератор), представляющего собой энергетическую установку, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.magnetohydrodynamic generator (MHD generator), which is a power plant in which the energy of the working fluid (liquid or gaseous electrically conductive medium) moving in a magnetic field is converted directly into electrical energy.
Для реализации способа в качестве заряженных частиц могут использоваться: ионы, электроны, заряженные диэлектрические и проводящие макрочастицы, моноэлектреты и пр., перемещающиеся через магнитопровод трансформатора под воздействием давления, инерции, тепла и т.п.To implement the method as charged particles can be used: ions, electrons, charged dielectric and conductive particles, monoelectrics, etc., moving through the transformer’s magnetic core under the influence of pressure, inertia, heat, etc.
Способ получения заряженных частиц и разделения на группы может быть любым. В движение они приводятся различными силами-тепловыми, инерционными, потоком среды, и т.п.The method for producing charged particles and grouping can be any. They are set in motion by various forces — thermal, inertial, flow of the medium, etc.
Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление электрического тока принято направление движения положительных зарядов (О.Ф. Кабардин, «Физика. Справочные материалы», Москва, издательство «Просвещение», 1991 г., стр.146).Electric current is the ordered movement of electric charges. The direction of movement of positive charges is taken as the direction of electric current (OF Kabardin, “Physics. References”, Moscow, Prosveshchenie Publishing House, 1991, p. 146).
Отсюда следует вывод: когда через отверстие магнитопровода проходят положительные заряды, направление тока совпадает с направлением движения потока частиц, когда проходят отрицательные заряды в ту же сторону, ток направлен против движения потока.The conclusion follows: when positive charges pass through the hole of the magnetic circuit, the direction of the current coincides with the direction of motion of the particle stream, when negative charges pass in the same direction, the current is directed against the movement of the stream.
Если в потоке заряженные частицы чередуются с нейтральными частицами, то ток через сердечник протекает только в моменты прохождения заряженных частиц, так как перемещение нейтральных частиц не является электрическим током. Ток будет пульсирующим.If charged particles alternate with neutral particles in a stream, then the current flows through the core only at the moments of passage of charged particles, since the movement of neutral particles is not an electric current. The current will be pulsating.
Согласно формуле силы тока, изменение скорости движения зарядов приводит к изменению силы тока. То есть при периодическом изменении скорости потока частиц, ток будет пульсирующим.According to the formula of current strength, a change in the speed of movement of charges leads to a change in current strength. That is, with a periodic change in the particle flow rate, the current will be pulsating.
Согласно формуле силы тока, изменение количества заряженных частиц в потоке приводит к изменению силы тока. То есть при периодическом изменении концентрации According to the formula of the current strength, a change in the number of charged particles in the flow leads to a change in the current strength. That is, with a periodic change in concentration
заряженных частиц в потоке, ток будет пульсирующим.charged particles in the stream, the current will be pulsating.
При изменении направления движения потока заряженных частиц, меняется направление тока. То есть при периодическом изменении направления движения заряженных частиц в потоке, ток будет переменным.When the direction of movement of the flow of charged particles changes, the direction of the current changes. That is, with a periodic change in the direction of motion of charged particles in the stream, the current will be alternating.
Все перечисленные выше способы ведут к появлению переменного или пульсирующего тока в первичной обмотке трансформатора, образованной движущимися заряженными частицами, и, следовательно, к появлению переменного тока во вторичной обмотке трансформатора.All of the above methods lead to the appearance of an alternating or pulsating current in the primary winding of the transformer formed by moving charged particles, and, therefore, to the appearance of alternating current in the secondary winding of the transformer.
Опыты Роуланда-Эйхенвальда доказывают, что движущееся заряженное тело создаетвокруг себя магнитное поле совершенно такое же, как обычный электрический ток.The experiments of Rowland-Eichenwald prove that a moving charged body creates a magnetic field around itself is exactly the same as an ordinary electric current.
Отсюда следует вывод: перемещающиеся через отверстие магнитопровода заряженные частицы аналогичны протекающему через него току. Если поток частиц нестабилен (меняется знак зарядов, их скорость, направление, концентрации частиц, и т.п.), магнитное поле будет переменным, и во вторичной обмотке появится ток.This leads to the conclusion: charged particles moving through the hole of the magnetic circuit are similar to the current flowing through it. If the particle flow is unstable (the sign of the charges, their speed, direction, particle concentration, etc.) changes, the magnetic field will be variable, and a current will appear in the secondary winding.
Для выработки электрической энергии используется переменное магнитное поле, создаваемое в замкнутом магнитопроводе переменным током, образованным перемещением заряженных частиц, перемещающихся под действием, преимущественно, не электрических сил, через отверстие магнитопровода, причем снятие энергии с магнитопровода осуществляется обмоткой, намотанной на него, либо за счет токов смещения в конденсаторе, обкладки которого располагаются параллельно плоскости магнитопровода.To generate electric energy, an alternating magnetic field is used, created in an enclosed magnetic circuit by an alternating current formed by the movement of charged particles moving, mainly under the influence of non-electric forces, through the opening of the magnetic circuit, and the energy is removed from the magnetic circuit by winding wound on it, or by bias currents in the capacitor, the plates of which are parallel to the plane of the magnetic circuit.
Чередование в потоке положительно заряженных частиц с отрицательно заряженными и чередование заряженных частиц с нейтральными, либо периодическим изменением концентрации, скорости или направления движения заряженных частиц и т.п.может быть осуществлено следующими способами.The alternation in the flow of positively charged particles with negatively charged and the alternation of charged particles with neutral or periodic changes in the concentration, speed or direction of movement of charged particles, etc. can be carried out in the following ways.
Магнитным полем разделяют движущуюся квазинейтральную плазму на положительные и отрицательные ионы, а затем поочередно пропускают их через отверстие магнитопровода например, при помощи клапанов, электростатическим способом и т.д.A moving quasineutral plasma is separated by a magnetic field into positive and negative ions, and then they are alternately passed through the hole of the magnetic circuit, for example, using valves, electrostatically, etc.
Также можно формировать в раздельных каналах положительные и отрицательные частицы и затем импульсно пропускать их через отверстие одного или нескольких магнитопроводов, например, при помощи клапанов, электростатическим способом и т.д.It is also possible to form positive and negative particles in separate channels and then pulsely pass them through the hole of one or more magnetic circuits, for example, using valves, by electrostatic method, etc.
Также можно ионизировать среду ионизатором, на которое подается переменное высокое напряжение. После ионизатора положительные ионы будут чередоваться с отрицательными.It is also possible to ionize the medium with an ionizer, to which an alternating high voltage is applied. After the ionizer, positive ions will alternate with negative ones.
Также можно импульсно ионизировать среду (например, воздух) высоким напряжением одного знака. При этом заряженные частицы чередуются с нейтральными.It is also possible to pulse ionize a medium (for example, air) with a high voltage of the same sign. In this case, charged particles alternate with neutral ones.
Также можно сделать поток зарядов одного знака импульсным за счеттурбулизации потока.You can also make the charge flow of the same sign pulsed due to turbulence of the flow.
Также можно за счет системы каналов и клапанов, или другим способом, вводить ионизированные частицы одного знака в отверстие магнитопровода поочередно то с одной, то с другой стороны.It is also possible, due to the system of channels and valves, or in another way, to introduce ionized particles of the same sign into the hole of the magnetic circuit, alternately from one to the other.
Также можно использовать управляющую сетку, как это описано ниже.You can also use a control grid, as described below.
Перед сеткой будет происходить поочередное торможение положительных и отрицательных ионов. Причина этого явления в том, что одноименные заряды отталкиваются. На сетку подается переменное напряжение. Когда на сетке отрицательный потенциал, приближающиеся к ней отрицательные ионы квазинейтральной плазмы отталкиваются от нее и тормозятся перед ней так же, как это происходит в электронной лампе. Положительные же - наоборот, притягиваются полем сетки и ускоряются. После смены знака напряжения на сетке, все происходит точно наоборот. Таким образом, после сетки, плазма будет следовать положительно и отрицательно заряженными слоями.In front of the grid, alternating braking of positive and negative ions will occur. The reason for this phenomenon is that like charges repel. An alternating voltage is applied to the grid. When there is a negative potential on the grid, the negative ions of the quasi-neutral plasma approaching it repel from it and decelerate in front of it in the same way as it does in an electron lamp. Positive ones, on the contrary, are attracted by the grid field and accelerated. After changing the sign of the voltage on the grid, everything happens exactly the opposite. Thus, after the grid, the plasma will follow positively and negatively charged layers.
Точно также меняется концентрация движущихся заряженных частиц одного знака. Перед сеткой будут тормозиться ионы, имеющие одноименный заряд сеткой, нейтральная же часть потока, свободно проходит через сетку. После сетки ионизированная среда следует слоями.In the same way, the concentration of moving charged particles of the same sign changes. In front of the grid, ions having the same charge by the grid will be inhibited, while the neutral part of the flow freely passes through the grid. After the grid, the ionized medium follows in layers.
Поток зарядов одного знака можно сделать импульсным, например, так, как это происходит в лампе бегущей волны - при помощи заряженной спирали на пути потока зарядов.The charge flow of the same sign can be made pulsed, for example, as it happens in a traveling wave lamp - with the help of a charged spiral in the path of the charge flow.
Пример.Example.
Работоспособность устройства проверялась следующим образом. Ко входу осциллографа подключалась обмотка выходного строчного трансформатора телевизора ТВС 110 ПЦ 15. При резком приближении к сердечнику трансформатора заряженного диэлектрического или металлического предмета, осциллограф регистрировал ток. Приближение нейтрального предмета никакого эффекта не вызывало.The performance of the device was checked as follows. The winding of the output horizontal transformer of the TVS 110 PC 15 was connected to the input of the oscilloscope. When the transformer sharply approached the core of the transformer, a charged dielectric or metal object, the oscilloscope recorded the current. The approach of a neutral object did not cause any effect.
Устройство может применяться в существующих МГД-генераторах, где энергия сгорания топлива расходуется как на ионизацию рабочего вещества, так и на его разгон. Рабочее вещество разгоняется до очень высоких скоростей (2000 м/с и более). На контактных The device can be used in existing MHD generators, where the energy of fuel combustion is spent both on the ionization of the working substance and its acceleration. The working substance accelerates to very high speeds (2000 m / s and more). On contact
электродах выделяется только та часть энергии, которая была затрачена на ионизацию рабочего тела (разрыв молекул на ионы). Кинетическая энергия рабочего тела растрачивается на нагрев токосъемных электродов. Предлагаемый способ позволит использовать кинетическую часть энергии плазмы. Кроме того, появляется возможность использовать в МГД-генераторах, работающих по замкнутому циклу, например, моноэлектретные или заряженные макрочастицы снизить рабочую температуру процесса и упростить сам генератор до уровня тепловой трубки. Для работы МГД-генератора в предлагаемом режиме, требуется соблюсти условия движения заряженных частиц, описанные выше. Разделение движущейся квазинейтральной плазмы в канале МГД-генератора может производиться, например, сетками, установленными поперек потока. На сетки поочередно подается положительное и отрицательное напряжение. Перед сеткой будет происходить поочередное торможение положительных и отрицательных ионов. После сетки плазма будет разделена на группы заряженных частиц, как показано на Фиг.1. Входя в отверстие магнитопровода, заряды создают переменное магнитное поле в магнитопроводе и, соответственно, переменный ток в обмотке. Разделение ионов и обеспечение импульсного режима их движения может осуществляться постоянными или перемененными магнитными полями и другими способами.only that part of the energy that was expended in ionizing the working fluid (breaking molecules into ions) is released to the electrodes. The kinetic energy of the working fluid is wasted on heating the collector electrodes. The proposed method will allow the use of the kinetic part of the plasma energy. In addition, it becomes possible to use in MHD generators operating in a closed cycle, for example, monoelectrode or charged macroparticles, to reduce the process temperature and simplify the generator itself to the level of a heat pipe. For the MHD generator to work in the proposed mode, it is necessary to observe the conditions for the movement of charged particles described above. Separation of a moving quasineutral plasma in the channel of the MHD generator can be performed, for example, by grids installed across the flow. Positive and negative voltage are alternately applied to the grids. In front of the grid, alternating braking of positive and negative ions will occur. After the grid, the plasma will be divided into groups of charged particles, as shown in Figure 1. Entering the hole of the magnetic circuit, the charges create an alternating magnetic field in the magnetic circuit and, accordingly, an alternating current in the winding. Separation of ions and providing a pulsed mode of their motion can be carried out by constant or alternating magnetic fields and in other ways.
Устройство может применяться в термоэмиссионных преобразователях. Термоэмиссионные преобразователи имеют очень низкий КПД, около 6%, что обусловлено отчасти потерями на нагрев анода электронами, имеющими большую скорость при столкновении с анодом, отчасти тем, что электронный газ вокруг катода препятствует эмиссии электронов. Электроны, вылетающие с подогреваемого катода, имеют самую разную скорость, однако, для выработки энергии в обычных преобразователях имеет значение только факт достижения анода электроном, вне зависимости от его кинетической энергии. При использовании предлагаемого устройства, энергия пролетающих групп электронов будет сниматься магнитопроводом (1) ((см. Фиг.2), обмотка на магнитопроводе не показана), причем, чем выше скорость каждого пролетающего электрона, тем сильнее создаваемое им магнитное поле, то есть энергия каждого электрона будет использована максимально, что увеличит КПД преобразователя и уменьшит потери на разогрев анода. На управляющую сетку (5) (Фиг.2) подают импульсное управляющее напряжение, меняющее постоянный ток преобразователя на импульсный, что необходимо для возникновения импульсного магнитного поля в The device can be used in thermionic converters. Thermionic converters have a very low efficiency, about 6%, which is partly due to the loss of heating of the anode by electrons, which have a high speed when they collide with the anode, and partly because the electron gas around the cathode prevents electron emission. The electrons emitted from the heated cathode have a very different speed, however, for the generation of energy in conventional converters, only the fact that the anode reaches the electron is important, regardless of its kinetic energy. When using the proposed device, the energy of passing electron groups will be removed by the magnetic circuit (1) ((see Figure 2), the winding on the magnetic circuit is not shown), and the higher the speed of each passing electron, the stronger the magnetic field created by it, i.e. each electron will be used to the maximum, which will increase the efficiency of the converter and reduce the loss of heating of the anode. The control grid (5) (Figure 2) is supplied with a pulsed control voltage that changes the direct current of the converter to pulsed, which is necessary for the appearance of a pulsed magnetic field in
магнитопроводе. Подбором управляющего напряжения на сетке, добиваются оптимального режима эмиссии электронов с катода. Магнитопровод может располагаться вне вакуумной камеры преобразователя (снаружи). К катоду (4) (см. Фиг.2) подводят тепловую энергию. При этом начинается термоэлектронная эмиссия, электроны вылетают с катода и осаждаются на аноде (6). Так работает обычный термоэмиссионный преобразователь. Мы же вводим в преобразователь управляющую сетку (5), подавая переменное или импульсное напряжение на которую, добиваемся импульсного движения групп электронов от катода к аноду. Причиной движения электронов остается тепловая энергия, сетка лишь делит поток электронов на группы. При этом в магнитопроводе (1) возникает переменное или импульсное магнитное поле. Токосъемная обмотка на магнитопроводе не показана.magnetic circuit. By selecting the control voltage on the grid, they achieve the optimal mode of electron emission from the cathode. The magnetic circuit can be located outside the vacuum chamber of the transducer (outside). Thermal energy is supplied to the cathode (4) (see FIG. 2). In this case, thermionic emission begins, electrons fly out of the cathode and are deposited on the anode (6). This is how a conventional thermionic converter works. We introduce a control grid (5) into the converter, applying an alternating or impulse voltage to which, we achieve impulse movement of electron groups from the cathode to the anode. The reason for the motion of the electrons is thermal energy, the grid only divides the flow of electrons into groups. In this case, an alternating or pulsed magnetic field appears in the magnetic circuit (1). The current collector winding on the magnetic circuit is not shown.
Устройство может применяться для преобразования энергии ветра в электрическую энергию (см. Фиг.3).The device can be used to convert wind energy into electrical energy (see Figure 3).
Проходящий через ионизатор (7) воздух импульсно ионизируется (если на ионизатор подается переменное или импульсное напряжение) и, проходя через отверстие магнитопровода, вызывает появление тока на выходе. Либо ионизация происходит непрерывно, постоянным напряжением, а поток воздуха турбулизуют перед входом в сердечник. Или перед входом в сердечник устанавливают управляющую сетку, подавая переменное или импульсное напряжение на которую, делают ток (в данном случае под током понимается упорядоченное движение ионов воздуха) переменным. Ток появится на выходе.The air passing through the ionizer (7) is pulse-ionized (if an alternating or pulsed voltage is applied to the ionizer) and, passing through the hole of the magnetic circuit, causes the appearance of a current at the output. Or ionization occurs continuously, constant voltage, and the air flow is turbulized before entering the core. Or, before entering the core, a control grid is installed, applying an alternating or pulsed voltage to which the current is made (in this case, the current means the ordered movement of air ions) alternating. A current will appear at the output.
Поток воздуха ионизируют перед входом в сердечник и обеспечивают указанный выше режим, необходимый для появления переменного или пульсирующего магнитного поля в магнитопроводе и тока в обмотке. Ионизация может производиться любым способом, например, при помощи высоковольтного ионизатора. В канале движения ионизированного воздуха последовательно устанавливают несколько магнитопроводов для более полного использования энергии ветра.The air flow is ionized before entering the core and provides the above mode, which is necessary for the appearance of an alternating or pulsating magnetic field in the magnetic circuit and current in the winding. Ionization can be carried out in any way, for example, using a high-voltage ionizer. In the channel of movement of ionized air, several magnetic cores are sequentially installed for a more complete use of wind energy.
Устройство может применяться в гидроэнергетике (см. Фиг.4). В гидроэнергетике может использоваться распыление струи воды давлением, с последующим вводом заряженных любым способом капель в отверстие магнитопровода (1). Либо, в воду могут добавляться макроскопические заряженные частицы, например, моноэлектретные, замкнуто циркулирующие в гидроэнергетической системе.The device can be used in hydropower (see Figure 4). In hydropower, spraying a jet of water with pressure can be used, followed by the introduction of drops charged in any way into the hole of the magnetic circuit (1). Or, macroscopic charged particles can be added to water, for example, monoelectrode particles circulating in a hydropower system in a closed loop.
Вылетающая под давлением струя воды (8) распадается на мелкие капли, заряженные электростатической индукцией (части проводника, разделенные в электрическом поле, приобретают заряд). Причем, следующие друг за другом капли имеют различный заряд, так как на кольцевой электрод (9) подается импульсное или переменное напряжение (10) для заряда капель электростатической индукцией.A jet of water escaping under pressure (8) breaks up into small droplets charged by electrostatic induction (parts of a conductor separated in an electric field acquire a charge). Moreover, the droplets following each other have a different charge, since a pulse or alternating voltage (10) is supplied to the ring electrode (9) to charge the droplets by electrostatic induction.
Либо движение капель делают импульсным при постоянном напряжении на электроде 9. Пролет капель через отверстие магнитопровода, вызывает появление тока на выходе. Может использоваться падение заряженных капель в магнитопровод сверху, под действием силы тяжести. Давление для выброса струи воды может создаваться, например, столбом жидкости, давлением газа, пара и т.п.Or, the droplet movement is made pulsed at a constant voltage on the electrode 9. The passage of droplets through the hole of the magnetic circuit causes a current to appear at the output. A drop of charged droplets into the magnetic circuit from above, under the action of gravity, can be used. The pressure for ejecting a jet of water can be created, for example, by a liquid column, gas pressure, steam, etc.
Устройство может применяться в датчиках направления и скорости ветра. В этом случае электронным способом засекается время от момента подачи ионизирующего импульса, до момента появления импульса тока в обмотке магнитопровода. Несколько магнитопроводов, установленных радиально вокруг ионизатора, позволят определить направление ветра.The device can be used in direction and wind speed sensors. In this case, the time from the moment of supply of the ionizing pulse to the moment of the appearance of the current pulse in the winding of the magnetic circuit is electronically detected. Several magnetic cores installed radially around the ionizer will determine the direction of the wind.
Датчик скорости ветра устроен так же, как преобразователь энергии вера в электрическую энергию стой лишь разницей, что на ионизатор подают одиночные импульсы и засекают время, прошедшее от момента подачи импульса до появления импульса на выходе. Если, допустим, расстояние от ионизатора до магнитопровода равняется 1 метру, и импульс на выходе появился через 1 секунду после подачи ионизирующего импульса, скорость ветра равна 1 м/с. Для определения направления ветра, несколько магнитопроводов располагаются в горизонтальной плоскости радиально вокруг ионизатора, на равных от последнего расстояниях. Линия, соединяющая ионизатор и магнитопровод, на выходе которого появился импульс и есть направление ветра.The wind speed sensor is designed in the same way as the energy converter faith in electric energy is only the difference that single pulses are applied to the ionizer and time is tracked from the moment the pulse was applied to the appearance of the pulse at the output. If, for example, the distance from the ionizer to the magnetic circuit is 1 meter, and the output pulse appeared 1 second after the ionizing pulse was applied, the wind speed is 1 m / s. To determine the direction of the wind, several magnetic cores are arranged in a horizontal plane radially around the ionizer, at equal distances from the latter. The line connecting the ionizer and the magnetic circuit, at the output of which a pulse appeared, is the direction of the wind.
Устройство может применяться в атомной энергетике. Используется перемещение через отверстия сердечников ионизированных продуктов деления ядер, используя принципы, описанные выше. Применение устройства дает возможность отказаться от преобразования энергии атомной реакции в тепловую, и, затем, с низким КПД - в электрическую. Также устройство может применяться в батареях типа шарового конденсатора с радиоактивным источником, имеющим приблизительно такое же устройство и те же недостатки, что и термоэмиссионный преобразователь, описанный выше.The device can be used in nuclear energy. The movement through the openings of the cores of the ionized fission products is used, using the principles described above. The use of the device makes it possible to abandon the conversion of the energy of an atomic reaction into heat, and, then, with low efficiency - into electrical energy. Also, the device can be used in batteries such as a ball capacitor with a radioactive source, having approximately the same device and the same disadvantages as the thermionic converter described above.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105428/22U RU84169U1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105428/22U RU84169U1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU84169U1 true RU84169U1 (en) | 2009-06-27 |
Family
ID=41027696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009105428/22U RU84169U1 (en) | 2009-02-18 | 2009-02-18 | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU84169U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496217C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-20 | Игорь Иванович Яковлев | Steam power plant for electric power generation |
CN108843488A (en) * | 2018-08-06 | 2018-11-20 | 华北理工大学 | Wind generator system based on ionophore |
RU2679397C1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-08 | Владимир Васильевич Бычков | Nuclear power installation (options) |
-
2009
- 2009-02-18 RU RU2009105428/22U patent/RU84169U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2496217C1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-20 | Игорь Иванович Яковлев | Steam power plant for electric power generation |
RU2679397C1 (en) * | 2017-08-22 | 2019-02-08 | Владимир Васильевич Бычков | Nuclear power installation (options) |
CN108843488A (en) * | 2018-08-06 | 2018-11-20 | 华北理工大学 | Wind generator system based on ionophore |
CN108843488B (en) * | 2018-08-06 | 2023-08-08 | 华北理工大学 | Wind power generation system based on ionophore |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3452225A (en) | Electrogasdynamic systems | |
WO2007008234A4 (en) | Charged particle thrust engine | |
SE450060B (en) | PROCEDURE TO ASTAD MERGER REACTIONS, AND MERGER REACTOR DEVICE | |
RU84169U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY | |
US4303845A (en) | Thermionic electric converter | |
US4323808A (en) | Laser excited thermionic electric converter | |
US7304396B2 (en) | Turbo-machine and method for operating the same | |
US3440458A (en) | Electrohydrodynamic alternating current generator | |
Takeuchi et al. | Wire-rod type electrohydrodynamic gas pumps with and without insulation cover over corona wire | |
Robertson | Collective focusing of an intense ion beam | |
US4772816A (en) | Energy conversion system | |
RU2621386C1 (en) | Method of increase of electric wind speed and device for its implementation | |
US4397809A (en) | Charged particle machine | |
US2662980A (en) | Rotatron-electrical transducer | |
Oliphant | Bakerian Lecture: The acceleration of protons to energies above 10 GeV | |
RU155193U1 (en) | MAGNETIC ELECTRIC CURRENT GENERATOR | |
RU2719503C1 (en) | Recuperator of energy of plasma ions | |
KR20190082004A (en) | Ionic Wind Generator | |
RU2650887C2 (en) | Magnetohydrodynamic generator | |
RU2416868C1 (en) | Conversion device | |
RU2455583C2 (en) | Solar magnetohydrodynamic thermal power plant | |
RU2652698C2 (en) | Method for producing electricity on thermal power plant and device for low-temperature direct transformation of energy | |
RU2075133C1 (en) | Thermodynamic electric current generator | |
Anumaka | Explicit Technology of Magnetohydrodynamic (Mhd) Power Generation | |
CH413066A (en) | Magnetohydrodynamic generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110219 |