16+
Регистрация
РУС ENG
Расширенный поиск
http://www.eprussia.ru/epr/269/808699.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 09 (269) май 2015 года

Рекуперационный мотор-генератор

Наука и новые технологии Филипп КАНАРЕВ

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.

Отправить на Email

Для добавления комментария, пожалуйста, авторизуйтесь на сайте

Также читайте в номере № 09 (269) май 2015 года:

  • Неплательщикам «закручивают гайки»
    Неплательщикам «закручивают гайки»

    Министерство энергетики внесло в Государственную Думу проект закона о платежной дисциплине в энергетике. Так что бойтесь, неплательщики, скоро за вас примутся всерьез! Минэнерго рассчитывает, что принятие законопроекта о платежной дисциплине позволит остановить рост задолженности за поставленные потребителям энергоресурсы. Честно говоря, верится в это с трудом, ведь ранее, сколько бы ни боролись с неплатежами, они только росли, и не сов...

  • Блиц

    Горняки Республики Коми в первом квартале 2015 года увеличили добычу угля на 37,8 процента по сравнению с аналогичным периодом 2014 года. Главным фактором роста, как сообщает министерство развития промышленности и транспорта республики, стало увеличение добычи горняками АО «Воркутауголь» на 52,4 процента. Согласно прогнозам, в 2015 году шахтеры республики добудут 14,8 миллио...

  • Угольщиков Инты будут спасать всем миром

    Горняки АО «Шахта «Интауголь», находящейся на грани банкротства, остались без основного заказчика. ...

  • РЭП Холдинг: разработчик национальных газовых турбин
    РЭП Холдинг: разработчик национальных газовых турбин

    Российский энергомаш переживает сложные времена. Однако кризис – это не только проблемы, но и новые вызовы и возможности. Так считают в ЗАО «РЭП Холдинг»....

  • Помнить вечно: вклад энергетиков в Победу
    Помнить вечно: вклад энергетиков в Победу

    Когда начинаешь говорить о Великой Отечественной войне, никакие громкие слова не смогут выразить величие подвига советского народа. И об этом надо говорить и помнить всегда. ...