ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДВИЖИТЕЛЬ Российский патент 1994 года по МПК B60L11/00 

Изобретение относится к движителям, т. е. устройствам, создающим силу упора (тяги), приложенную к транспортному средству.

Известен электродинамический движитель, содержащий индуктор и жестко скрепленный с ним якорь, питаемые от источника переменного тока.

Недостатком известного электродинамического движителя емкостного типа со свободным полем состоит в использовании тока проводимости в окружающей среде.

Замыкание цепи якоря через воду, окружающую судно, приводит к следующим последствиям: большое сопротивление внешней цепи, обусловленное низкой удельной электропроводностью воды (не выше 6 см/м в районах морей с высокой соленостью), ограничивает ток и требует существенного повышения напряжения для получения заданной мощности; значительные потери мощности на нагрев воды, не позволяющие реализовать потенциально высокий КПД электродинамического движителя; рабочий ток и мощность движителя существенно зависят от солености воды и изменяются при переходе из одного района в другой. В частности, наибольшее влияние изменения солености должно иметь место на судах смешанного плавания река-море; при протекании тока через забортную воду в ней создается электромагнитное поле, вредно влияющее на гидробионтов; возникающие при работе движителя внешние тепловое и электромагнитное поля являются демаскирующими признаками, что особенно существенно для кораблей противоминной обороны и подводных лодок.

Названные недостатки в совокупности приводят к такому снижению энергетических, удельных и других характеристик движителя, которое не позволяет обеспечить его конкурентноспособность. Однако наиболее существенным недостатком известных движителей следует считать сам факт использования тока проводимости в окружающей среде.

Цель изобретения - повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что электродинамический движитель, содержащий индуктор и жестко скрепленный с ним якорь, питаемые от источника переменного тока. Индуктор, размещенный в неэлектропроводной среде, выполнен в виде симметричной линии и содержит две параллельные шины. Якорь содержит шину, расположенную перпендикулярно шинам индуктора и соединенную одними концами с источником переменного тока, а другими - с одними концами шин индуктора, другие концы которых соединены между собой через неэлектропроводящую среду.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электродинамического движителя; на фиг. 2 и 3 - схема при различных направлениях тока 1 и 2 шины индуктора, шины 3 якоря, источника 4 переменного тока.

Все элементы схемы жестко скреплены между собой.

Движитель работает следующим образом. Переменный ток от источника 4 по шине 3 поступает в отрезок симметричной линии, образованной шинами 1 и 2. Ток замыкается через неэлектропроводную среду (например вакуум, окружающий движитель) током смещения. Направления токов в один из полупериодов источника показаны на фиг. 2. Силы электродинамического взаимодействия токов в шинах 1, 2, 3 обозначены векторами.

Ввиду симметрии распределения токов в шинах 1, 2 силы взаимно уравновешиваются. Силы же не уравновешиваются, а суммируются, т. к. они направлены в одну сторону. В следующий полупериод источника направления всех токов меняются на противоположные, но направления всех сил сохраняются (фиг. 3).

Следовательно, во все время работы источника в рассматриваемой электродинамической системе существует сила, периодически изменяющаяся по величине, но неизменная по направлению (направленная вверх на фиг. 2 и 3).

Постоянная составляющая этой силы представляет собой тягу (упор) электродинамического движителя. Изменение величины указанной силы с целью управления скоростью транспортного средства достигается путем регулирования тока в контуре движителя.

В предлагаемой конструкции электродинамического движителя полностью исключен ток проводимости в окружающей диэлектрической среде. Кроме судов, он может быть использован на наземных и амфибийных транспортных средствах, атмосферных и космических летательных аппаратах.

Высокая энергетическая эффективность предлагаемого движителя обусловлена тем, что, кроме потерь на сопротивлениях якоря и индуктора, его работа сопровождается диэлектрическими потерями в окружающей среде, которые существенно меньше джоулевых потерь в движителе-прототипе.

Использование: в электродинамических движителях. Сущность изобретения: исключить использование токов проводимости в окружающей среде путем исполнения индуктора в виде отрезка симметричной линии, содержащей шины, и использования в качестве якоря шины, соединенной с источником переменного тока и жестко связанной с шинами индуктора. Замыкание цепи движителя осуществляется токами смещения в окружающей его неэлектропроводной сфере. Изменение величины тяговой силы достигается регулированием параметров источника. 3ил.

ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ДВИЖИТЕЛЬ, содержащий индуктор и жестко скрепленный с ним якорь, питаемые от источника переменного тока, отличающийся тем, что индуктор, размещаемый в неэлектропроводной среде, выполнен в виде симметричной линии и содержит две параллельные шины, а якорь содержит шину, расположенную перпендикулярно шинам индуктора и соединенную одними концами с источником переменного тока, а другими - с одними концами шин индуктора, другие концы которого соединены между собой через неэлектропроводящую среду.