ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Советский патент 1996 года по МПК B63H11/02 

Изобретение относится к устройствам, преобразующим электрическую энергию в энергию потока движущейся жидкости, в частности к той их группе, у которой электромагнитное преобразование осуществляется непосредственно в рабочем органе, воздействующем на жидкость.

Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве судового движителя, не имеющего прохода гребного вала сквозь корпус судна, или бессальникового (герметичного) электронасоса.

Известны устройства, в которых электромагнитное преобразование происходит в результате взаимодействия магнитного поля, создаваемого статорными обмотками, с током, проходящим через рабочий орган, например, движители поршневого типа, перистальтические, с гибким токопроводящим рабочим органом.

В движителе-прототипе гибкий токопроводящий рабочий орган проходит сквозь рабочий канал и закреплен по концам на его осевой линии. В местах закрепления к рабочему органу подводится постоянный ток, в результате взаимодействия которого с магнитным полем статарных обмоток образуются бегущие волны колебаний рабочего органа, выталкивающие воду из канала движителя.

Известный движитель обладает следующими недостатками. Его рабочий орган закреплен в опорах с обоих концов, и при изменении режимов работы движителя, когда изменяется форма волн изгиба рабочего органа и соответственно его необходимая длина внутри зоны канала (в режимах частичной нагрузки, переходных режимах, особенно при отключении), возможно появление "слабины", сильных рывков и опасных его деформаций под действием потока движущейся воды.

Питание рабочего органа осуществляется постоянным током низкого напряжения, что затрудняет выбор источника питания и требует применения токопроводящих кабелей большего сечения.

Целью изобретения является устранение рывков и опасных деформаций рабочего органа при работе на частичной мощности и в переходных режимах, а также повышение напряжения питания рабочего органа.

Это достигается тем, что рабочий орган в предлагаемом движителе закреплен только с одной стороны у входа в канал, так что при изменении нагрузки, в частности ее сбросе, он может свободно вытягиваться вдоль потока воды, а его токопровод выполнен многовитковым, что позволяет повысить подводимое напряжение.

На фиг. 1 показан продольный разрез предлагаемого движителя в аксонометрии; на фиг.2 рабочий орган, разрез.

Движитель состоит из водопроточного канала 1, статоров 2 и 3 с обмотками 4 и 5 гибкого рабочего органа 6.

Лентообразный рабочий орган 6 снаружи покрыт защитной оболочкой 7. Внутри его по периферии расположен гибкий токопровод 8, изготовленный из металлических лент, уложенных в виде многовиткового гибкого контура. Продольные стороны контура крепятся к поперечным связям 9, которые воспринимают поперечные электродинамические силы, действующие на проводники, а также препятствуют "свертыванию" рабочего органа вдоль продольной оси.

Рабочий орган выполняется в виде единой конструкции с закрепленной у входа в канал опорой 10, через которую к токопроводящему контуру подводится постоянный ток 1 (по токовводам 11).

Движитель работает следующим образом.

Статорные обмотки 4 и 5 получают питание от трехфазной сети переменного тока низкой частоты и создают в зоне рабочего канала встречно направленные в пространстве (по нормальной составляющей магнитные поля) и бегущие в одну сторону магнитные поля Ф. Геометрия канала и обмоток выбираются таким образом, что расстояние между поверхностями статоров близко по величине или больше полюсного деления статорных обмоток.

Электромагнитные силы взаимодействия магнитных полей статоров и постоянного тока в прилегающих к ним участках токопроводящего контура создают бегущие вдоль канала волны поперечных колебаний рабочего органа, а силы его давления на воду образуют направленный вдоль канала упор.

Регулирование мощности движителя осуществляется путем изменения частоты и величины токов в обмотках статоров.

Использование: судостроение и касается устройств, преобразующих электрическую энергию в энергию потока движущейся жидкости. Сущность изобретения: движитель состоит из водопроточного канала 1, снабженного статорными обмотками 4 и 5, и рабочего органа 6, выполненного в виде ленты, закрепленной с одной стороны у входа в канал 1 таким образом, что при сбросе нагрузки она свободно вытягивается вдоль потока воды. 2 ил.

Электромагнитный движитель, содержащий статорные обмотки и гибкий токопроводящий рабочий орган, проходящий через водопроточный канал, отличающийся тем, что, с целью устранения рывков и опасных деформаций, рабочий орган выполнен в виде ленты, закрепленной с одной стороны у входа в канал таким образом, что при сбросе нагрузки она свободно вытягивается вдоль потока воды.