Рекуперационный мотор-генератор

В недалеком прошлом все электрогенераторы имели внешний привод ротора.

Считалось невозможным выполнение ротором функций и мотора, и генератора одновременно. Новые законы механодинамики, считает автор, ликвидировали эту невозможность. Известно, что в момент разрыва электрической связи с катушкой индуктивности в ней рождается импульс электродвижущей силы (ЭДС) самоиндукции, который считался «вредным», но российские изобретатели нашли ему применение. Разработан рекуперационный мотор-генератор, который направляет импульсы электродвижущей силы самоиндукции ротора первичному источнику энергии, а импульсы ЭДС самоиндукции статора – потребителю, например электролизеру.

Принцип действия

Начальный импульс напряжения, переданный от первичного источника энергии в обмотку возбуждения ротора, рождает в ней импульс 1 ЭДС индукции, который передается в обмотку статора при сближении магнитных полюсов ротора и статора и рождает в обмотке статора импульс 2 ЭДС индукции.

В моменты прекращения подачи электроэнергии в обмотку возбуждения ротора в ней рождается импульс 3 ЭДС самоиндукции. Аналогичный импульс 4 ЭДС самоиндукции рождается и в обмотке статора в момент прекращения действия импульса 2 ЭДС индукции в его обмотке. Так, один импульс напряжения первичного источника энергии, поданный в обмотку возбуждения ротора, рождает три дополнительных импульса. Импульс 2 ЭДС индукции в обмотке статора формируется магнитным полем его сердечника, наведенным магнитным полюсом ротора при сближении его с магнитным полюсом статора. Импульсы 3 и 4 ЭДС самоиндукции рождаются в обмотках ротора и статора в момент отключения первичного источника питания.

Импульс ЭДС индукции статора участвует во вращении ротора, но ему можно дать и дополнительную нагрузку. Импульс 3 ЭДС самоиндукции, родившийся в обмотке ротора, можно вернуть первичному источнику энергии (конденсатору или аккумулятору) для его зарядки. Импульс 4 ЭДС самоиндукции статора направляется потребителю.

Описание изобретения

Задачей разработчиков являлось уменьшение расхода энергии на процесс генерирования электрических импульсов электрогенератором путем рекуперации импульсов ЭДС самоиндукции ротора и статора и использования их для питания обмотки возбуждения ротора и для потребителя электроэнергии. Достигается это путем подачи энергии на возбуждение магнитного поля ротора только в момент сближения его магнитных полюсов с полюсами статора и отключения питания обмотки ротора в момент начала удаления его магнитных полюсов от магнитных полюсов статора. В результате ликвидируется процесс торможения вращения ротора магнитными силами полюсов ротора и статора, которые формируются импульсами ЭДС индукции ротора и статора.

Использование импульсов ЭДС самоиндукции в обмотке возбуждения ротора, в момент разрыва электрической цепи, происходит с помощью узла, состоящего из коллектора и четырех щеток. Две из них подают питание в обмотку возбуждения ротора, а две другие – смещены по углу поворота коллектора так, что они принимают только импульс ЭДС самоиндукции ротора и направляют их в конденсаторы блока питания ротора или в аккумуляторы для их подзарядки, уменьшая, таким образом, расход электроэнергии на питание мотора-генератора.

Мотор-генератор в изобретении состоит из ротора и статора, вал ротора вставлен в корпус с помощью подшипников. На валу ротора установлен коллектор. Две пары щеток укреплены в щеточном узле, прикрепленном к корпусу мотора-генератора. Одна пара щеток передает напряжение от источника питания в секторе ламелек, соответствующих сближению магнитных полюсов ротора и статора до позиции их симметричного расположения.

Следующие за этим ламельки коллектора начинают контактировать с другой парой щеток, через которые импульс ЭДС самоиндукции –Uc, возникающий в обмотке возбуждения ротора в момент прекращения подачи импульса напряжения +U в обмотку ротора через вторую пару щеток, передается в конденсаторы блока питания ротора и таким образом рекуперируется часть энергии, затраченной на формирование возбуждения в обмотке ротора.

В обмотке статора также возникает два импульса: импульс ЭДС индукции и импульс ЭДС самоиндукции. Эти импульсы снимаются с контактов С-С статора и направляются потребителю. Так как полярность этих импульсов разная, то они могут использоваться вместе, как носители переменного тока, или порознь, путем разделения их с помощью диодов.

Способ работы

Мотор-генератор электрических импульсов работает следующим образом. Подается постоянное напряжение от источника питания к клеммам +U и –U в обмотку ротора через щетки и он начинает вращаться. Вращение осуществляется за счет импульса ЭДС индукции, возникающего в обмотке возбуждения ротора. Этот импульс генерирует импульс магнитного поля в магнитопроводе ротора, которое взаимодействует с магнитным полем противоположной полярности, возникающим в магнитопроводе статора.

В момент начала удаления магнитного полюса ротора от магнитного полюса статора щетки сходят с ламелек, передающих напряжение в обмотку ротора. В этот момент в последней возникает импульс ЭДС самоиндукции, и он передается через вторую пару щеток в конденсаторы блока питания ротора.

При вращении ротора импульсная подача напряжения в обмотку возбуждения формирует в обмотке статора два импульса: импульс ЭДС индукции и импульс ЭДС самоиндукции, которые снимаются с клемм С-С статора и подаются потребителям. Таким образом, если источником питания является аккумулятор, то энергетические параметры импульсов могут быть такими, чтобы их энергии было достаточно для поочередной зарядки аккумуляторов, питающих обмотку возбуждения ротора.

Логин:
Пароль:
Запомнить меня
Регистрация
Забыли свой пароль?