Центробежный электромеханический преобразователь

Центробежный электромеханический преобразователь с разомкнутым магнитопроводом, в котором расположен центробежный электронагревательный элемент в виде короткозамкнутой вторичной обмотки.

Центробежный электромеханический преобразователь

Полезная модель относится к электротехнике и может использоваться для промышленных, сельскохозяйственных и бытовых нужд.

Известно устройство для нагрева жидкости, встроенное в цепь питания ванны или сосуда в частности открытого бассейна, который состоит из нагревателя, выполненного в виде U-образной трубки, привинченной к фланцам трубопровода, подающего воду в ванну. Спираль, намотанная на трубку покрыта, теплозащитным слоем и оболочкой. При необходимости нагреватель может шунтироваться( заявка 2705521 Франция, МКИ Н05 В 3/58, F 24 Н 1/14,Е 04 Н 4/14 /Rebeun Regis, -N 93-06091; Заявл. 17.05.93; Опубл.25.11.94).

Недостатком конструкции является то, что нагрев жидкой среды происходит путем теплопередачи, за счет естественной конвекции нагреваемой жидкости, что связанно с длительным временем нагрева.

Существует быстродействующий водонагреватель, особенности которого относятся к конструкции электроводонагревателя, содержащего плоский магнитный прибор, заключенный между двумя стальными пластинами и изолированный от них пластмассовыми пластинками. Два симметричных потока воды формируются рядом отверстий в пластинах.

Все пластины и магнитный прибор заключены в корпус, снабженный подводящим патрубком и выпускным патрубком. Кроме того в корпусе установлен предварительный нагреватель, который является частью схемы. Он содержит трансформатор, транзистор, нагревательную катушку и выпрямитель (пат. 5334819 США МКИ Н05 В 6/10/ LmHsiao-Chin. -N 148360; Заявл. 8.11.93; Опубл. 2.8.94 ; МКИ 219/628).

Недостатком этого водонагревателя является сложность конструкции и то, что быстродействие в нем обеспечивается только за счет изменения конструкции, по сравнению с общеизвестными моделями, без изменения условий теплопередачи.

Также известен индукционный нагреватель жидкой среды, который содержит, охваченный первичной обмоткой кольцевой магнитопровод, размещенный внутри вторичной обмотки, выполненной в виде короткозамкнутой кольцевой камеры. Для повышения надежности устройства и эффективности нагрева жидкой среды кольцевая камера в поперечном сечении выполнена каплеобразной формы, уменьшающейся к верхнему торцу камеры. Центральное отверстие выполнено в виде диффузора, а

наружная поверхность камеры снабжена электропроводными плоскими ребрами, повторяющими поверхность камеры. (А.с. 1811038 СССР МКИ Н 05 В 6/10).

Недостатком этого устройства является низкий коэффициент теплоотдачи.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является электронагреватель, содержащий магнитопровод с первичной обмоткой и нагревательный элемент в виде вращающейся самоохлаждающейся вторичной обмотки, состоящей из короткозамкнутых стержней, установленных на подвижной опоре (свидетельство на полезную модель № 3674 МКИ Н 05 В 6/10, F 24 H 3/04).

Недостатком этого устройства является его низкая производительность, связанная с неупорядоченным движением нагреваемой среды, перемещаемой во всех направлениях, с соответствующим уменьшением давления и напора.

Задачей заявляемой полезной модели является улучшение потребительских свойств электронагревателя.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в расширении функциональных возможностей одного из основных элементов. Это обеспечивается тем, что конструкция заявляемого устройства позволяет использовать его одновременно как в качестве магнитопровода, так и диффузора, систематизирующего движение нагреваемой среды.

Такой технический результат является следствием того, что магнитопровод представляет конструкцию, позволяющую использовать его в качестве непосредственного аэродинамического тракта.

Для этого устройство, представляющее собой электромеханический преобразователь, выполняются в виде неподвижного дугообразного магнитопровода, в пазах которого располагается проводники, по крайней мере, двух обмоток: возбуждения и управления, и вращающейся короткозамкнутой вторичной обмотки, образованной электропроводящими стержнями произвольного сечения и являющимися лопатками центробежного нагревательного элемента, нагревающего и перемещающего рабочую среду. Повышение аэродинамических показателей, в частности производительности вентилятора, обусловлено наличием диффузора в виде выходного осевого зазора, образованного разомкнутым магнитопроводом.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется рисунком, где номерами указаны следующие элементы:

1 - магнитопровод;

2 - обмотки из круглых или прямоугольных проводников;

3 - осевой зазор;

4 - центробежный нагревательный элемент.

Устройство работает следующим образом.

На обмотки управления и возбуждения, подается напряжение от сети переменного тока. Напряжения управления и возбуждения сдвинуты по фазе, в результате чего возникает вращающий момент, приложенный к нагревательному элементу. Одновременно с этим происходит повышение температуры материала нагревательного элемента, обусловленное протеканием по нему индуцированных токов, пропорционально величине внутреннего сопротивления и квадрату тока. Это связано с тем, что магнитное поле первичной обмотки, взаимодействуя с токопроводящим материалом нагревательного элемента, наводит в нем вихревые токи. Их значение, а, следовательно, и нагрев рабочей среды, определяется величиной скольжения,

зависящей от омического сопротивления вторичной обмотки. При вращении обмотки, представляющей собой центробежный нагревательный элемент, движение нагреваемой среды становится более системным и она перемещается через осевой зазор, который обеспечивает повышенное давление на выходе устройства.

Таким образом, изменение конструкции магнитопровода центробежного электромеханического преобразователя повышает производительность, тем самым, улучшая его потребительские свойства.

Центробежный электромеханический преобразователь, содержащий магнитопровод, на котором расположены, по крайней мере, две обмотки: управления и возбуждения, и вращающуюся самоохлаждающуюся вторичную обмотку, состоящую из короткозамкнутых стержней, отличающийся тем, что короткозамкнутые стержни образуют лопатки центробежного нагревательного элемента, которым является вторичная обмотка, а магнитопровод выполнен в виде дуги и имеет осевой зазор, систематизирующий движение нагреваемой среды и являющийся диффузором.