UA122752C2

UA122752C2 - INDUCTOR

Info

Publication number: UA122752C2
Application number: UAA201910260A
Authority: UA
Inventors: Євген Костянтинович Шполінський; Олексій Анатолійович Лушніков
Original assignee: Євген Костянтинович Шполінський; Олексій Анатолійович Лушніков
Priority date: 2019-10-09
Filing date: 2019-10-09
Publication date: 2020-12-28

Abstract

Винахід належить до області електротехніки і може бути використаний в електротехнічних та електромеханічних пристроях, для роботи яких необхідне існування поляризуючого динамічного поля. Індуктор містить встановлені у вертикальній площині співвісно один до одного дискові поляризуючі обмотки, намотані з однаковою кількістю витків у протилежні боки, створюючи таким чином для формування в просторі між ними протилежно спрямовані електромагнітні поля, розташовану співвісно між дисковими поляризуючими обмотками циліндричну котушку індуктивності і розміщене в її середині співвісно осі симетрії котушки робоче тіло, наприклад, виконане з провідного або напівпровідного матеріалу, утворюючи в просторі між робочим тілом і внутрішньою поверхнею циліндричної котушки індуктивності тракт руху іонізованих заряджених частинок. До робочого тіла може бути підключене навантаження.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used in electrical and electromechanical devices, the operation of which requires the existence of a polarizing dynamic field. The inductor comprises disk polarizing windings mounted in the vertical plane coaxially with each other, wound with the same number of turns in opposite directions, thus creating for the formation in the space between them oppositely directed electromagnetic fields located coaxially between the disk polarizing windings cylindrical in in the middle of the coaxial axis of symmetry of the coil, the working body, for example, is made of conductive or semiconductor material, forming in the space between the working body and the inner surface of the cylindrical inductor the path of movement of ionized charged particles. A load can be connected to the working fluid.

Description

Винахід належить до області електротехніки і може бути використаний в електротехнічних та електромеханічних пристроях, для роботи яких необхідне існування поляризуючого динамічного поля.The invention belongs to the field of electrical engineering and can be used in electrotechnical and electromechanical devices, for the operation of which the existence of a polarizing dynamic field is necessary.

Відомий індуктор лінійного індукційного прискорювача, який містить робоче тіло, накопичувач електричної енергії, високовольтні іонізатори і тракт прискорення руху частинок (патент 50782718, кл. НОБЕ 7/00, публ. 27.03.1996). Дане технічне рішення, вибране як прототип, належить до прискорювальної технікию, а саме до конструктивних елементів "без залізних" лінійних індукційних прискорювачів (ЛІП) заряджених частинок і може бути використано для отримання імпульсних пучків електронів з енергією в десятки МеВ і більше.The inductor of a linear induction accelerator is known, which contains a working body, an electric energy store, high-voltage ionizers and a path for accelerating the movement of particles (patent 50782718, class NOBE 7/00, publ. 03.27.1996). This technical solution, chosen as a prototype, belongs to accelerator technology, namely to the structural elements of "iron-free" linear induction accelerators (LIP) of charged particles and can be used to obtain pulsed electron beams with energy of tens of MeV or more.

Відоме технічне рішення через свої конструктивні особливості не може бути використане як індуктор електротехнічних і електромеханічних пристроїв, для роботи яких необхідне існування поляризуючого динамічного поля.Due to its design features, the known technical solution cannot be used as an inductor for electrotechnical and electromechanical devices, which require the existence of a polarizing dynamic field for their operation.

Задачею, поставленою в основу пропонованого технічного рішення, є створення багатоцільового пристрою, який може використовуватись зокрема в електрогенераторах постійного струму, як один із варіантів індуктора магнітного поля з поляризатором заряджених частинок зовнішнього середовища.The task based on the proposed technical solution is the creation of a multi-purpose device that can be used in particular in direct current generators, as one of the variants of a magnetic field inductor with a polarizer of charged particles of the external environment.

Рішення поставленої задачі досягається тим, що в індукторі, який містить робоче тіло, високовольтні іонізатори і тракт руху іонізованих заряджених частинок, відповідно до даного технічного рішення він містить котушку індуктивності, як високовольтні іонізатори використані дискові поляризуючі обмотки, а тракт руху іонізованих заряджених частинок утворений в просторі між робочим тілом і внутрішньою поверхнею котушки індуктивності, розташованими співвісно між дисковими поляризуючими обмотками. Поставлена задача вирішується також тим, що дискові поляризуючі обмотки намотані в протилежних напрямках з однаковою кількістю витків і з'єднані між собою через робоче тіло в послідовний ланцюг, а вільні їх входи підключені до гальванічно розв'язаних між собою високовольтних джерел живлення, а також і тим, що котушка індуктивності підключена до керованого імпульсного джерела енергії.The solution to the given problem is achieved by the fact that in the inductor, which contains the working body, high-voltage ionizers and the path of movement of ionized charged particles, according to this technical solution, it contains an inductance coil, disk polarizing windings are used as high-voltage ionizers, and the path of movement of ionized charged particles is formed in spaces between the working body and the inner surface of the inductor, located coaxially between the disc polarizing windings. The task is also solved by the fact that the disk polarizing windings are wound in opposite directions with the same number of turns and are connected to each other through the working body in a series circuit, and their free inputs are connected to galvanically isolated high-voltage power sources, as well as by the fact that the inductor is connected to a controlled pulse energy source.

Введення до складу конструкції генератора дискових поляризуючих обмоток, встановлених у вертикальній площині співвісно один до одного, та котушок індуктивності, розташованих співвісно між дисковими поляризуючими обмотками, утворюючи тракт руху іонізованихIntroduction to the structure of the generator of disc polarizing windings, installed in a vertical plane coaxially to each other, and inductance coils located coaxially between the disc polarizing windings, forming a path of movement of ionized

Зо заряджених частинок у просторі між робочим тілом і внутрішньою поверхнею котушки індуктивності, задає вектор руху ЕРС, створюючи умови для руху вільних носіїв заряду, наприклад, електронів в робочому тілі.From the charged particles in the space between the working body and the inner surface of the inductor, sets the EMF movement vector, creating conditions for the movement of free charge carriers, for example, electrons in the working body.

Конструкція індуктора представлена на кресленнях Фіг. 1 і Фіг. 2. Індуктор містить встановлені у вертикальній площині співвісно один до одного дискові поляризуючі обмотки 1, 2 (т. зв. "равлики"), намотані з однаковою кількістю витків у протилежні боки, створюючи таким чином для формування в просторі між ними протилежно спрямовані електромагнітні поля; розташовану співвісно між дисковими поляризуючими обмотками циліндричну котушку З індуктивності і розміщене в її середині співвісно осі симетрії робоче тіло 4, наприклад, реалізоване з провідного або напівпровідного матеріалу, утворюючи в просторі між робочим тілом 4 і внутрішньою поверхнею циліндричної котушки З індуктивності тракт 5 руху іонізованих заряджених частинок. До робочого тіла 4 підключене навантаження 6.The design of the inductor is shown in the drawings of Fig. 1 and Fig. 2. The inductor contains disc polarizing windings 1, 2 (the so-called "snails") installed in a vertical plane coaxially to each other, wound with the same number of turns in opposite directions, thus creating oppositely directed electromagnetic fields to form in the space between them ; a cylindrical coil of inductance located coaxially between the disk polarizing windings and a working body 4 placed in its middle coaxially with the axis of symmetry, for example, made of conductive or semiconducting material, forming in the space between the working body 4 and the inner surface of the cylindrical coil of inductance a path 5 for the movement of ionized charged particles A load 6 is connected to the working body 4.

Пристрій працює наступним чином.The device works as follows.

При подачі на дискові поляризуючи обмотки 1, 2 високовольтної змінної напруги від різних джерел електроенергії, гальванічно розв'язаних між собою, навколо обмоток 1 і 2 виникає електромагнітне поле, яке поляризує зовнішнє середовище між ними та також в тракті 5 руху іонізованих заряджених частинок усередині котушки З індуктивності. При цьому виникають мікропробою іонізованих заряджених частинок в локальному просторі всередині тракту 5.When high-voltage alternating voltage is supplied to the disk polarizing windings 1, 2 from different sources of electricity, galvanically isolated from each other, an electromagnetic field arises around the windings 1 and 2, which polarizes the external environment between them and also in the path 5 of the movement of ionized charged particles inside the coil From inductance. At the same time, a microburst of ionized charged particles occurs in the local space inside tract 5.

Векторна обмотка котушки З задає напрямок руху іонізованих зарядів, інжектуючі додаткові електрони в робоче тіло 4. При подачі напруги на обмотку котушки З від керованого імпульсного джерела енергії (не показано), яке задає вектор руху заряджених частинок усередині тракту 5, в робочому тілі наводиться ЕРС, і, за умови підключення навантаження 5, в робочому тілі виникає електричний струм. Робота індуктора з електромагнітними полями ілюструється на фіг. 3.The vector winding of coil Z sets the direction of movement of ionized charges, injecting additional electrons into the working body 4. When voltage is applied to the winding of coil Z from a controlled pulse energy source (not shown), which sets the vector of movement of charged particles inside the path 5, an emf is induced in the working body , and, provided the load 5 is connected, an electric current occurs in the working body. The operation of the inductor with electromagnetic fields is illustrated in fig. 3.

Форма магнітних полів індуктора може відрізнятися в залежності від амплітуди, частоти і періоду задавального сигналу поляризуючих обмоток 1, 2 і котушки З індуктивності.The shape of the magnetic fields of the inductor may differ depending on the amplitude, frequency and period of the set signal of the polarizing windings 1, 2 and the inductor C coil.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. An inductor containing a working body, high-voltage ionizers and a path of movement of ionized charged particles, which differs in that it contains an inductance coil, as if high-voltage ionizers used disc polarizing windings, and the path of movement of ionized charged particles is formed in the space between the working body and the internal surface of the inductor located coaxially between the disc polarizing windings.

2. The inductor according to claim 71, which differs in that the disk polarizing windings are wound in opposite directions with the same number of turns and are connected to each other through the working body in a series circuit, and their free inputs are connected to high-voltage power sources, galvanically isolated among ourselves.

3. The inductor according to claim 1, which is characterized by the fact that the inductor is connected to a controlled pulse energy source. SHHI : IN Y | x | and what : ; nyny chn E. : Y U i NA ZAAENNI ho SODEENINKENNOVAKKAI I AM NOT ASHAMED NAV EKNENN SAN NN ALOE VELVAEE EE ne KO TI AVKNNK VANN Well BOOM

N. DISAPPEARED 1 y y y vv y y m ZHK Ж Х х х КК khan и E: 1 и И 3 И 1 и и и Е E 1 и Z 1 И 3 и ,

Fig. 1 s. zhu u h u ve a ment their still Shk and Ko Z mya Zlyazhi and de y soya 7 dk y Y I: and

Fig.