Параметрическая электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электроэнергии. Целью изобретения является повышение эффективности преобразования механической энергии в электрическую. Машина содержит емкостный и индуктивный элементы, образующие резонансную цепь. Емкостный элемент представляет собой конденсатор постоянной емкости. Индуктивный элемент выполнен в виде неподвижной катушки индуктивности из сверхпроводящего материала и ротора в виде диска с отверстиями, оси которых совпадают с осью катушки индуктивности. Диск выполнен из сверхпроводящего материала. При вращении диска происходит периодическое изменение коэффициента взаимоиндукции между катушкой индуктивности и сверхпроводящими кольцами, роль которых выполняют отверстия в диске. При частотах вращения диска, близких к критической, в резонансной цепи, образованной конденсатором и катушкой индуктивности, возникают нарастающие по амплитуде электрические колебания. Для стабилизации колебаний в конденсатор введен диэлектрик с нелинейной зависимостью поляризации от электрического поля, например сегнетоэлектрик. Отказ от ферромагнитных сердечников в катушке индуктивности устраняет потери энергии в них, что ведет к повышению эффективности преобразования энергии. 2 ил.

CCNO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 Е 1/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ р

ПРИ ГКНТ СССР i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ»;. -" :

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

©

CF

4CC

1 (21) 4325804/24-25 (22) 04.11,87 (46) 15,01.90. Бюл, М 2 (75) Н.И.Михалюк (53) 621 3!9.37(088,8) (56) Папалекси Н.Д, Собрание трудов, зд. АН СССР, М, 1948, с. 178-199, (54) ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

МАШИНА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника электроэнергии.

Целью изобретения является повышение эффективности преобразования механической энергии в электрическую. Машина содержит емкостный и индуктивный элементы, образующие резонансную цепь.

Емкостный элемент представляет собой конденсатор постоянной емкости, Индуктивный элемент выполнен в виде неподвижной катушки индуктивности из сверхпроводящего материала, и ротора

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для преобразования механической энергии в электрическую и может быть использовано в качестве источника электрической энергии.

Цель изобретения - повышение эффективности преобразования механической энергии в электрическую.

На фиг.1 показана схема параметрической машины; на фиг.2 - пример практического использования при применении высокотемпературных сверхпроводящих материалов.

ÄÄSUÄÄ 1536496 А1

2 в виде диска с отверстиями, оси которых совпадают с осью катушки индуктивности. Диск выполнен иэ сверхпроводящего материала. При вращении диска происходит периодическое изменение коэффициента взаимоиндукции между катушкой индуктивности и сверхпроводящими кольцами, роль которых выполняют отверстия в диске. При частотах вращения диска, близких к критической в резонансной цепи, образованной конденсатором и катушкой индуктивности, возникают нарастающие по амплитуде электрические колебания, Для стабилизации колебаний в конденсатор введен диэлектрик с нелинейной зависимостью поляризации от электрического поля, например сегнетоэлектрик, Отказ от ферромагнитных сердечников в катушке индуктивности устраняет потери энергии в них, что ведет к повышению эффективности преобразования энергии.

2 ил °

Параметрическая машина содержит емкостный 1 и индуктивный 2 элементы, образующие резонансную электрическую цепь. Индуктивный элемент 2 состоит из катушки индуктивности из сверхпроводящего материала 3 и сверхпроводящих колец 4 и 5, закрепленных на валу 6, который приводится в движение источником 7 механического вращения.

Емкостный элемент представляет собой ., конденсатор 8 постоянной емкости, в котором в качестве диэлектрика использован материал с нелинейной зависимостью поляризации от напряженз 1536496 ности электрического поля, например, сегнетоэлектрик. Индуктивный элемент вместе с системой охлаждения обозначен позицией 9. Он содержит корпус с двойными стенками 1О и 11, разделенными вакуумом 1?, который является теплоизолятором.

К внутренней стенке 11 прикреплен сосуд 13 тороидальной Формы, заполненный охлаждающей жидкостью 14, в которую погружена статорная обмотка

15 индуктивного элемента, изготовлен ная из сверхпроводящего материала (при применении высокотемпературного сверхпроводника охлаждающей жидкостью может быть жидкий азот), Ротор индуктивного элемента представляет собой вал 1.6, на котором закреплен диск 17> также изготовленный из саерхпроводника с двумя отверстиями 18 и 19, которые по своему действию эквивалентны сверхпроводящим кольцам 4 и 5 (фиг.1). Охлаждение дис ка 17 осуществляется жидким азотом 20,2 заполняющим сосуд 21, укрепленный в корпусе. Сосуд 21 имеет в своей нижней части выступ с отверстием 22, через которое жидкий азот попадает на,диск 17, охлаждает его до необходимой температуры, Для заливки жидкого азота используют горловины 23 и

24. Для выхода паров азота в корпусе имеется отверстие 25. Сверхпроводящая статорная обмотка 15 электрически соединена с конденсатором 8 соединительными проводами 26 и 27. Вал ротора приводится в движение источником

28 механического вращения.

Параметрическая электрическая ма- 40 шина работает следующим образом.

При вращении вала ротора источником 28 механического вращения происхоходит периодическое изменение коэффициентов взаимоиндукции между статор- 45 ной сверхпроводящей обмоткой 15 и сверхпроводящей пластиной 17 с отверстиями 18 и 1Я, которые по своему воздействию эквивалентны сверхпроводящим кольцам 4 и 5 (фиг.1), Если 50 частота изменения этих коэффициентов взаимоиндукции окажется достаточно близкой к критической частоте, то состояние равновесия в резонансной электрической цепи, состоящей из кон- денсатора 8 постоянной емкости и сверхпроводящей статорной обмотки 1 5, будет неустойчивым и любое случайное отклонение от этого состояния равновесия приводит к экспоненциальному нарастанию амплитуды электрических колебаний, Для стабилизации электрических колебаний в резонансной электрической цепи, в конденсаторе 8 постоянной емкости в качестве диэлектрика используется сегнетоэлектрик или другой диэлектрик с нелинейной зависимостью поляризации от напряженности электрического поля.

Использование в данной машине возбуждения параметрического резонанса за счет периодического изменения коэффициента взаимоиндукции между катушкой индуктивности резонансной цепи и сверхпроводящими кольцами, позволяет полностью избавиться от ферромагнитных материалов, а значит и от потерь энергии в них, что ведет к повышению эффективности преобразо" вания механической энергии в электрическую.

Формула изобретения

Параметрическая электрическая машина, содержащая емкостный и индуктивный элементы, образующие резонансную электрическую цепь, емкостный элемент которой выполнен в виде конденсатора постоянной емкости, а индуктивный элемент выполнен в виде неподвижной статорной обмотки, электрически соединенной с конденсатором, и ротора, вал которого соединен с приводным двигателем, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности преобразования механической энергии в электрическую, статорная обмотка и ротор индуктивного элемента выполнены из сверхпроводящего материала, при этом ротор выполнен в виде диска с отверстиями, расположенными симметрично оси диска так, что ось каждого отверстия совпадает с осью обмотки статора при их противостоянии, а в конденсаторе между обкладками размещен диэлектрик с нелинейной зависимостью поляризации от напряженности электрического поля

1536496

Составитель Б,Баев

Тех р ед M. Дидык . Корректор С,Черни

Редактор И,Касарда

Заказ 115/89 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 1 11