Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к емкостным генераторам с сегнетоэлектрическим активным материалом, работающим на электрическом поле. ,., - . ; . V --:V.
Известны емкостные генераторы вращательного или возвратно-поступательного типа, в которых два электрода разделены активным сегнетоэлектрическим материалом. В таком генераторе электроды заряжаются: напряжением возбуждения, когда они максимально сближены, а затем разряжаются при максимально удаленных электродах. . ..- -, . . . v. ..
Известный емкостный генератор возвратно-поступательного типа имеет Henofr вижные электроды и подвижный якорь, выполненный из сёгнетрэлектрической керамики. При работе генератора якорь периодически вдвигается и выдвигается в пространство между электродами. Так как электроды генератора неподвижные, а якорь подвижный, то между якорем и электродами есть воздушный зазор. Наличие этого зазо- ра при зарядке значительно снижает зарядную емкость генератора, что объясняется следующим. При наличии воздушного зазора зарядная емкость генератора представляет собой сложный конденсатор с двумя воздушными зазорами по краям и диэлектриком в середине. Такой слоистый конденсатор можно представить как состоящим из трех последовательносоединенных конденсаторов: двух - с .воздушным зазором ( ё ЕО ), м одного с диэлектриком из тита- ната бария { е ЕО ), но при таком соединении суммарная емкость будет незначительной и примерно равна емкости
С 1Ч
воздушного зазора, несмотря на большую относительную диэлектрическую проницаемость материала сердечника, что снижает удельную мощность генератора и является недостатком.
Цель изобретения - повышение удельной мощности емкостных генераторов.
Указанная цель достигается тем, что в известном генераторе в качестве активного сегнетоэлектрического материала использовано составное эластичное кольцо, на внешней поверхности которого закреплены металлические электроды. Две части эластичного кольца, на которых закреплены электроды, выполнены из сегнетонаполнен- ной резины с большой относительной диэлектрической проницаемостью (ОДП), а другие две части, разделяющие их, выпол- .нены из эластика с большой электрической прочностью и малой ОДП, а для сжатия кольца установлен на изолирующей подставке толкатель с контактным устройством.
При зарядке такого генератора кольцо плотно сжимается так, что воздушный зазор между сегнетонаполненными частями полностью исключается, и зарядная ёмкость генератора будет определяется только значением ОДП и электрической прочностью активного материала, что при Ј... Јо значительно повышает его заряд- ,ную емкость.
На чертеже показана схема генератора.
Генератор имеет диэлектрическое основание 1, на котором закреплены изолирующие стойки 2 и 3. Между этими стойками помещено составное эластичное кольцо, на одной стороне которого закреплен металлический электрод 4 (который может быть нанесен напылением). Этот электрод имеет вывод, который заземляется или подсоединяется к отрицательному полюсу источника возбуждения. Часть эластичного кольца 5, на которой закреплен электрод, выполнена из сегнетонаполненной резины (сегнето- эластика) с высоким значением ОДП и отделена от другой такой же части кольца с помощью двух других частей 6 и 7. имеющих низкое значение ОДП. Оставшаяся часть кольца 8 выполнена из того же материала, что и часть 5, и так же имеет электрод 9, который прижимается упругой силой эластичного кольца к плоскости проводящего толкателя 10. Последний 10 имеет электрический контакт 1.1, который при сжатии
внешней силой кольца соединяется с контактом 12 положительного полюса системы возбуждения, а при обратном ходе контакту 13 высоковольтного электрода выходного напряжения.
Генератор работает следующим образом.
Механический приводной двигатель нажимает на толкатель и сжимает кольцо до
полного исчезновения воздушного зазора. При этом контакт толкателя соединяется с системой возбуждения через контакт 12 и генератор заряжается до напряжения возбуждения Увозб при максимально сближенных электродах. Затем толкатель возвращается в исходное положение либо внешним двигателем, либо под действием упругой силы кольца. При этом электроды удаляются один от другого и за счет этого и
появления воздушного зазора емкость системы сильно снижается, а напряжение пропорционально возрастает. При касании контактом толкателя 11 контакта высоковольтного электрода 13 генератор разряжается на нагрузку. Затем цикл повторяется.
Генератор подобного типа может быть
выполнен с вращательным приводом, для
чего внутрь кольца может быть помещена
вращающаяся вилка, которая изменяет форму кольца, пещодач,еЈки растяшвця его то в вертикальном направлении, то в .горизонтальном. Исключение воздушного зазора при зарядке значительно увеличивает зарядную ёмкость генератора и тем самым
повышает его удельную мощность. Ф о р м у л а и з о б р е-т е н и я Емкостный генератор содержащий плоские электроды, подвижный диэлектрик, размещенный между ними, и контактную
систему, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения удельной мощности генератора за счет исключения воздушного зазора между электродами при зарядке, подвижный диэлектрик выполнен в виде
эластичного составного кольца, две части которого выполнены из сегнетонаполненной резины и на их внешней поверхности закреплены электроды, а разделяющие их две другие части кольца выполнены из эластичного материала, относительная диэлектрическая проницаемость которого меньше, чем у материала первых двух частей кольца, при этом контактная система размещена на дополнительно введенном в устройство металлическом толкателе, установленном на изолирующей подставке.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЕМКОСТНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 2006 |
|
RU2306662C1 |
Емкостный генератор | 1985 |
|
SU1249679A1 |
ЕМКОСТНОЙ КОНВЕРТОР ТЕПЛА СРЕДЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ | 2002 |
|
RU2227947C1 |
ЕМКОСТНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ТОКА | 2007 |
|
RU2317631C1 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ЕМКОСТНАЯ (ЭМЕ) С НАТЯЖНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ | 2016 |
|
RU2663499C2 |
МИКРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ЕМКОСТНОЙ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 2009 |
|
RU2406214C1 |
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ЕМКОСТНАЯ (ЭМЕ) С ЯЧЕЙКАМИ ВНУТРЕННЕГО СЖАТИЯ | 2016 |
|
RU2672099C2 |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ | 2015 |
|
RU2584147C1 |
СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ЕМКОСТНОЙ ЭЛЕКТРОПОЛЕВОЙ ГЕНЕРАТОР НА ОСНОВЕ ЭТОГО СПОСОБА | 2011 |
|
RU2454783C1 |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД | 2011 |
|
RU2488214C2 |
Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к емкостным генераторам с сегнетоэлектрическим активным материалом. Целью изобретения является повышение удельной мощности генератора. Генератор состоит из электродов и подвижного диэлектрика между ними. Последний выполнен в виде составного эластичного кольца, две части которого, снабженные электродами, выполнены из сегнетонапол- ненной резины. При сдавливании кольца толкателем две части кольца смыкаются, исключен воздушный зазор в рабочей емкости. В этот момент производится зарядка рабочей емкости. При отходе толкателя возникает воздушный зазор. При этом емкость уменьшается, а напряжение растет и снимается на нагрузку. Исключение воздушного, зазора при зарядке позволяет вложить в генератор большую энергию возбуждения, т.е. поднять удельную мощность. 1 ил.
Емкостный генератор | 1985 |
|
SU1249679A1 |
Емкостный генератор возвратно-поступательного типа | |||
-Электричество, 1972, №5, с | |||
Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. | 1921 |
|
SU89A1 |
Авторы
Даты
1992-02-07—Публикация
1989-10-30—Подача