Электростатический генератор Советский патент 1992 года по МПК H02N1/08 

Изобретение относится к области получения электроэнергии высокого напряжения, в частности к источникам питания постоянноготока высокого и сверхвысокого напряжения.

Известна электрофорная машина, содержащая ротор, выполненный в виде двух изоляционных дисков с- металлическими пластинами на внешней поверхности, вращающихся в противоположных направлениях, корпус, щетки возбуждения и токосъема.

Недостатками этого решения являются низкие электрические параметры и их зависимость от нагрузки при больших размерах конструкции.

Наиболее близким из известных технических решений является электрический генератор, содержащий корпус, закрепленный в корпусе статор, выполненный в виде по меньшей мере четырех чередующихся пластин возбуждения и токосъема, охватывающих ротор, ротор в виде диэлектрического цилиндра, снабженного изолированными радиально расположен

ными зарядонесущимй элементами, и щет

кИ возбуждения и токосъема, причем

Носледние устаТШйе1Ш вТ|ут р и токосъемиых пластин. - - Недостатками этого электростатического генератора являютеяитсутстбйб самовоз- буждения и невысокие электрические параметры.

Цель изобретения - повышение электрических параметров и обеспечение само- в озбуждения.

Для достижения поставленной це/1и пластины возбуждения в электростатическом генераторе выполнены в виде набора П-образных элементов, разделенных диэлектриком, при этом каждая пластина токосъема соединена с последующей пластиной возбуждения, щетки возбуждения размещены на входной кромке пластин возбуждения, а зарядонесущие элементы ротора выполнены в виде пластин, плоскости которых проходят через ось вращения ротора.

00

С

ч л о о со

На фиг.1 представлен генератор в разрезе; на фиг.2 - электростатический генератор, общий вид.

Электростатический генератор содержит корпус 1, на внутренней поверхности которого укреплены П-образные изолированные Пластины 2, 3, образующие статор, цилиндрический ротор 4, жидкий диэлектрик 15, щетки возбуждения 6 и токосъемные щетки 7.

П-образные пластины статора 2 выполнены сборными из П-образных элементов, причем площадь пластин 3 больше площади пластин 2, первые выполняют функцию полых шаров. Щетки возбуждения 6 укрепле- ны на входной кромке пластин возбуждения.

Ротор 4 выполнен в виде цилиндра с изолированными металлическими пластинами, плоскость которых расположена вдоль оси цилиндра, образующими конденсатор. П-образные пластины статора 2, 3 электрически соединены попарно между собой. Количество пластин статора, размещенных на одном роторе, может быть различным в зависимости от назначения конструкции, но не менее четырех, которые также электрически соединены между собой.

Для получения сверхвысоких напряжений генератор состоит из четырех пластин: двух пластин возбуждения 2 и двух токо- сьемных пластин 3, что позволяет максимально удалить части генератора друг от друга, имеющих противоположные знаки заряда.

Электростатическая машина работает следующим образом.

Допустим, что в начальный период возбуждения изолированные металлические пластины ротора А и В имеют различный потенциал и расположены внутри П-образ- кых металлических пластин статора 3. При вращении ротора по часовой стрелке заряд с пластин ротора А и В посредством щеток 6 полностью переходит на токосъемные пластины 3. При приближении пластин А и В ротора к П-образкым пластинам возбуждения 2, предварительно уже заряженным и имеющим потенциал за счет электрического

соединения с пластинами 3, в первых наводится заряд соответствующего знака. В пластине А - заряд положительный, в пластине В - отрицательный. Перетекание противоположных зарядов происходит при помощи щеток 6, соединенных между собой. Индукция в пластинах А и В ротора на входной кромке пластин 2 максимальна, так как в этом положении пластины ротора замыкают

внутреннее пространство П-образных пластин 2. После прохождения щеток возбуждения б величина заряда в металлических пластинах ротора остается неизменной за счет конденсаторной схемы ротора 4. Проходя через токосьемные пластины 3, металлические пластины ротора 4 отдают им принесенные заряды, которые полностью переходят на их внешнюю поверхность. Таким образом, потенциал пластин 3 постоянно увеличивается.

Применение предлагаемого электростатического генератора позволит питать электрическим током все портативные переносные-устройства, где требуется высокое

напряжение, с малым весом и габаритами источника тока.

Ф о ула изобретения Электростатический генератор, содержащий корпус, закрепленный в корпусе статор, выполненный в виде по крайней мере четырех чередующихся пластин возбуждения и токосъема, охватывающих ротор, выполненный в виде диэлектрического цилиндра, снабженного изолированными

радиально расположенными зарядонесу- щими элементами, щетки возбуждения и токосъема, причем щетки токосъема установлены внутри токосъемных пластин, отличающийся тем, что, с целью

повышения электрических параметров и обеспечения самовозбуждения, пластины возбуждения выполнены в виде набора П- образных элементов, разделенных диэлектриком, при этом каждая пластина токосъема

соединена с последующей пластиной возбуждения, щетки возбуждения размещены на входной кромке пластин возбуждения, а заря- донесущие элементы ротора выполнены в виде пластин, плоскости которых проходят

через ось вращения ротора.

Использование: источник постоянного тока высокого напряжения относительно небольших габаритов. Сущность: генератор содержит статор и ротор. Статор выполнен в виде по крайней мере четырех чередующихся пластин возбуждения и токосъема. Каждая из пластин возбуждения выполнена в виде набора П-образных элементов, разделенных диэлектриком, охватывающих ротор. Ротор выполнен в виде радиально расположенных пластинчатых зарядонесу- щих элементов. Для нанесения и снятия заряда имеются щетки возбуждения и токосъема. Первые размещены на входной к ромке пластин Жозбуждения, вторые - внутри токосъёмнШ п)1астий. Для обеспечения самовозбуждения каждая пластина токосъема соединена с последующей пластиной возбуждения. 2 ил.

. /

&.Ј