Диэлектрический двигатель Советский патент 1983 года по МПК H02N1/10 

СП

4;:

00

а Изобретение относится к электрическим машинам, в частности электро статических двигателей, и может быт использовано для привода различных механизмов систем автоматики. Известны диэлектрические двигате ли, содержащие диэлектрический цилиндрический статор, заполненный рабочей средой, на внутренней повер ности которого размещены.плоские электроды, и ротор в виде .диэлектрического цилиндрического тела, уст новленный в статоре С 1 1. Недостатками известных двигателей являются.малый вращающий момент относительно большие значения высокого напряжения, подводимого к элек родам, а также отсутствие заданного направления вращения ротора. Известен также диэлектрический двигатель, содержащий заполненный рабочей средой статор, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндров с электродами, и стаканообразный диэлектрический ротор, размещеннь1й в зазоре между цилиндрс1ми статора, при этом электроды расположены на вогнутой поверхности наружного и выпуклой поверхности внутреннего цилиндров статора попарно Сз, Из-за уменьшения расстояния между электродами величина высокого напряжения на электродах может быть уменьшена, увеличивается вращающий момент. Однако отсутствие заданного направления вращения остается и в этом двигателе. Ротор двигателя вращается в направлении, задаваемом внешним толчком. Для реверса необходимо остановить ротор и дать толчок в другом направлении. Это снижает функциональные возможности двигателя, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения заданного направления вращения. Поставленная цель достигается тем, что в диэлектрическом двигателе, содержащем заполненный рабочей средой статор, выполненный в виде двух коаксиальных цилиудррв с элект родами, и- стаканообразный диэлектри ческий ротор, размещенный в зазоре между цилиндрами статора, при этом электроды расположены на вогнутой поверхности нарулшого и выпуклой по верхности внутреннего цилиндров ста тора попарно, ширина электродов на одном из цилиндров на 10-60% меньше, чем ширина электродов на другом цилиндре, а боковые кромки каждой пары электродов со стороны, противо положной направлению вращения, лежат в одной радиальной плоскости. С целью обеспечения реверса, цилиндры статора выполнены с возможностью поворота один относительно другого в пределах совмещения боковы2 ; кромок пар электродов наружного и внутреннего цилиндров. На чертеже изображен схематично диэлектрический двигатель. Двигатель состоит из статора 1, выполненного из диэлектрического материала в форме двух коаксиально расположенных с зазором один внутри другого п,илиндров 2 и 3; ротора 4, выполненного в виде диэлектрического стакана, размещенного в зазоре цилиндров статора; электродов 5 и 6 в виде прямых металлических полос, размещенных на вогнутой поверхности внешнего и выпуклой поверхности внутреннего- цилиндров статора; рабочей среды 7, заполняющей статор. Ширина электродов статора на внутреннем и внешнем цилиндрах различна: ширина одного из них на 10-60% меньше, чем ширина другого. Это соотношение выбрано экспериментально. При других значениях эффект получения заданного направления вращения не наблюдается. Боковые кромки каждой пары электродов со стороны, противоположной направлению вращения, лежат -в одной радиальной плоскости. За счет поворота одного цилиндра относительно другого в такой плоскости могут быть совмещены вторые боковые кромки пары электродов. При подаче напряжения на электроды 5 и 6 возникает известный эффект спонтанного вращения твердого диэлектрика - ротора 4, в слабопроводящей жидкости - рабочем теле 7. Эффект вызывается кулоновскими силами, действующими на свободные заряды жидкости, находящиеся в поле, образованном зарядами электродов 5 и b и поляризационными зарядами, индуцируемыми на поверхности твердого диэлектрика-ротора 4. Заданное направление вращения ротора обеспечивается за счет разной ширины электродов на наружном и внутреннем цилиндрам статора и совмещения с последующей фиксацией боковых кромок каждой пары электродов. Такое взаимное расположение каждой пары электродов создает необходимую для получения однонаправленного вращения ротора ассиметрию электрического поля поляризационных зарядов ротора и взаимодействующих с ними свободных зарядов рабочей среды. Фиксация взаимного расположения цилиндров статора в другом положении (с совмещением других кромок каждой пары электродов) меняет конфигурацию поля в зазоре на зеркально противоположную, обеспечивая тем самым реверс . Таким образом, выполнение электродов на одном из цилиндров статора

шире, чем на другом, позволяет получить заданное направление вращения ротора, а возможность углового поворота цилиндров один относительно другого позволяет осуществить реверс.

1. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, содержащий заполненный рабочей средой статор, выполненный в виде двух коаксиальных цилиндров с электродами, и стаканообразный диэлектрический ротор, размещенный между цилиндрами статора, при этом электрода расположены на вогнутой поверхности наружного и выпуклой- поверхности внутреннего цилиндров статора попарно, отличающий ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя путем обеспечения заданного направления вращения, ширина электродов на одном из цилиндров на 10-60% меньше, нчем ширина электродов на другом цилиндре, а боковые кромки каждой пары электродов со стороны, противоположной направлению вращения, лежат в одной радиальной плоскости. 2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю щ. и и с«я тем, что, с целью обеспечения реверса, цилиндры статоi ра выполнены с возможностью поворота один относительно другого в пределах совмещения боковых кромок пар электродов наружного и внутреннего цилиндров..