Теплогенерирующий электромеханический преобразователь

 

Полезная модель относится к системам электрического отопления, а более конкретно, к устройствам электромеханического обогрева. На сетевую многофазную обмотку (3) подается напряжение от управляющего устройства (5). Проходящий при этом по обмотке (3) ток создает вращающееся магнитное поле, наводящее во вторичной обмотке (9) электродвижущую силу и обусловленный ею вторичный ток, взаимодействующий с первичным магнитным полем. Это приводит к одновременному нагреву и вращению вторичной обмотки (9). Количество теплоты, выделяемое вращающейся напорной вторичной обмоткой (9), и ее производительность зависит от величины ее тока, в свою очередь определяемого скоростью вращения напорной вторичной обмотки (9). При скоростях, близких к синхронным, величина тепловых потерь во вращающейся напорной вторичной обмотке (9) стремится к нулю, поэтому также используется неподвижный теплогенерирующий элемент (8), в котором также индуцируются вихревые токи, но их величина постоянна, т.к. теплогенерирующий элемент (8) неподвижен относительно сетевой обмотки (3). Вращающаяся напорная вторичная обмотка (9) обеспечивает отбор тепла как с себя, так и с неподвижного теплогенерирующего элемента (8). 1 ил.

Полезная модель относится к системам электрического отопления, а более конкретно, к устройствам электромеханического обогрева.

Известен теплогенерирующий электромеханический преобразователь (С.Н.Иванов, К.К.Ким, В.М.Кузьмин. Теплогенерирующие электромеханические устройства и комплексы. - СПб.: ООО «Издательство ОМ-Пресс», 2009. С.147), содержащий электромеханический преобразователь, выход которого соединен с измерительной системой, которая в свою очередь соединена оптимальным нелинейным фильтром. Выход оптимального нелинейного фильтра соединен с детерминированным оптимальным регулятором, выход которого соединен с входом электромеханического преобразователя.

Одним из основных недостатков этой системы является низкая эффективность управления из-за слабой магнитной связи между обмотками соединен с входом электромеханического преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является управляемый теплогенерирующий электромеханический преобразователь (RU 50741, H05B 6/10, F25B 29, опубл. 20.01.06), содержащий цилиндрический магнитопровод с размещенной на нем сетевой многофазной обмоткой, и теплогенерирующий элемент в виде вращающейся короткозамкнутой вторичной обмотки, выполненной из электропроводящего материала. Между сетевой обмоткой и вторичной обмоткой установлен неподвижный теплогенерирующий элемент из электропроводящего материала. К сетевой обмотке подключено своим выходом устройство управления электромеханического преобразователя, вход которого подключен к системе измерения.

Система измерений представляет собой набор первичных датчиков температуры, напряжения, тока и т.п. и служит для измерения доступных для этого параметров управляемого теплогенерирующего электромеханического преобразователя.

Основной недостаток данного устройства состоит в низкой эффективности управления, обусловленной слабой магнитной связью между сетевой и вторичной обмотками.

Задача полезной модели - повышение эффективности управления электромеханическим теплогенерирующим преобразователем путем использования энергии постоянных магнитов.

Технический результат достигается тем, что в теплогенерирующем электромеханическом преобразователе, содержащим цилиндрический магнитопровод с размещенной на нем сетевой многофазной обмоткой, и нагревательный элемент в виде вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки, выполненной из электропроводящего материала, неподвижный цилиндрический теплогенерирующий элемент из электропроводящего материала, жестко закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода, устройство управления своим выходом подключенное к сетевой многофазной обмотке, а своим входом подключенное к системе измерения, на внутренней поверхности вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки жестко закреплен полый цилиндрический радиально намагниченный постоянный магнит.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом.

В корпусе 1 жестко закреплен цилиндрический магнитопровод 2, в чьих пазах размещена сетевая многофазная обмотка 3, которая подключена к выходу 4 устройства управления 5. Вход 6 устройства управления 5 соединен проводами с системой измерения 7. На внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода 2 жестко закреплен неподвижный теплогенерирующий элемент 8 из электропроводящего материала, например, меди. Внутри теплогенерирующего элемента 8 расположена вращающаяся напорная короткозамкнутая вторичная обмотка 9 - второй теплогенерирующий элемент, выполненная из электропроводящего материала, например, из алюминия. На внутренней поверхности вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки 9 жестко закреплен полый цилиндрический радиально намагниченный постоянный магнит 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом. На сетевую многофазную обмотку 3 подается напряжение от управляющего устройства 5. Проходящий при этом по сетевой многофазной обмотке 3 ток создает намагничивающую силу и вращающееся магнитное поле, наводящее на основании закона электромагнитной индукции во вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотке 9 электродвижущую силу и обусловленный ею вторичный ток, взаимодействующий с первичным магнитным полем. Это приводит к одновременному нагреву и движению вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки 9. Количество теплоты, выделяемое вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмоткой 9, и ее производительность (т.е. количество нагреваемой и перемещаемой среды в единицу времени, м3/с) зависит от величины ее тока, в свою очередь определяемого скоростью вращения вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки 9. Так как при скоростях, близких к синхронным, величина тепловых потерь во вращающейся напорной вторичной обмотке 9 стремится к нулю, в теплогенерирующем электромеханическом преобразователе используется неподвижный теплогенерирующий элемент 8, в котором также индуцируются вихревые токи, но их величина постоянна, т.к. неподвижный теплогенерирующий элемент 8 неподвижен относительно сетевой многофазной обмотки 3. Вращающаяся напорная вторичная обмотка 9 обеспечивает отбор тепла как с себя, так и с неподвижного теплогенерирующего элемента 8 за счет закручивания нагреваемой и перемещаемой среды относительно неподвижного теплогенерирующего элемента 8.

Кроме того, с вращающимся магнитным полем взаимодействует поле полого цилиндрического радиально намагниченного постоянного магнита 10, это взаимодействие также создает механический момент, направленный согласно с механическим моментом от взаимодействия токов в напорной короткозамкнутой вторичной обмотке 9 и вращающегося магнитного поля сетевой многофазной обмотки 3. Это усиливает магнитную связь между напорной короткозамкнутой вторичной обмоткой 9 и сетевой многофазной обмоткой 3, что в свою очередь приводит к большей разнице в постоянных времени электромагнитных и тепловых процессов, происходящих во внутреннем объеме заявляемого устройства. А с увеличением разницы в постоянных времени эффективность управления электромеханическим теплогенерирующим преобразователем увеличивается.

Теплогенерирующий электромеханический преобразователь, содержащий цилиндрический магнитопровод с размещенной на нем сетевой многофазной обмоткой и нагревательный элемент в виде вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки, выполненной из электропроводящего материала, неподвижный цилиндрический теплогенерирующий элемент из электропроводящего материала, жестко закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического магнитопровода, устройство управления своим выходом подключенное к сетевой многофазной обмотке, а своим входом подключенное к системе измерения, отличающийся тем, что на внутренней поверхности вращающейся напорной короткозамкнутой вторичной обмотки жестко закреплен полый цилиндрический радиально намагниченный постоянный магнит.



 

Похожие патенты:

Электромеханический листогибочный, координатно пробивной пресс непосредственного действия относится к разделу различных технологических процессов, а именно, к прессованию с передачей давления плунжеру или плите электромагнитными средствами.
Наверх