Емкостный генератор

 

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 сегнетонаполненной 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.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИМИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 N 1/08

ГОСУДАРСТВЕНАЫй КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1. (21) 4754842/25 (22) ЗОЛ 0.89 (46) 07.02.92. Бюл; N. 5 . (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) В.А.Челухин и А.И.Затулий (53) 625.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N -1249679, кл, Н 02 Й 1/08, 1985, Чесонис В.И„Янкаускас З.К, Емкост- . ный генератор возвратно-поступательного типа. — Электричество, 1972, N.5, с. 89-90. (54) ЕМКОСТНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, более конкретно к емкостным генераторам с сегнетозлектрическим активным материалом. Целью изобретения является

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к емкостным генера; . торам с сегнетоэлектрическим активным материалом. работающим на электрическом поле.

Известны емкостные генераторы вра-: щательного или возвратно-поступательного типа, в которых два электрода раэделейы активным сегнетоэлектрическим материа.-:. лом. В таком генераторе электроды заряжаются. напряжением возбуждения, когда они . максимально сближены, а затем разряжаются при максимально удаленных электродах.

Известный емкостный генератор воз-,. вратно-поступательного типа имеет неподвижные электроды и подвижнйй якорь, . выполненный из сегнвтоэлектрической керамики. При работе генератора якорь пери Ы„» 1711312 А1 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 сегнетонаполненной 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 снима- . ется на нагрузку. Исключение воздушного зазора при зарядке позволяет вложить в генератор большую энергию возбуждения, т,е. поднять удельную мощность. 1 ил.

° АВИВ одически 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- {ф) ра при зарядке значительно снижает зарядную емкость генератора, что объясняется Я 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 конден-. саторов: двух — с.воздушным зазором (е = > ), и одного с диэлектриком из титанатабария(е ) >е ), но при таком соединении суммарная емкость будет незначительной и примерно равна емкости

1711312 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.

Укаэанная 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 сегнетонаполненной 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 емкость генератора будет определяется только значением ОДП и электрической прочно- стью активного материала, что при

8 ? ) Q 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 эластичнпе 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 4, выполнена из сегнетонаполненной резины (сегнетоэластика) 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 иэ 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 11, который при сжатии внешней силой кольца соединяется с контактом 12 положительного полюса системы возбуждения, а при обратном ходе — к контакту 13 высоковольтного электрода выход5 ного напряжения.

Генератор работает следующим образом, Механический приводной двигатель нажимает на толкатель и сжимает кольцо до

10 полного исчезновения воздушного зазора, При этом контакт толкателя соединяется с системой возбуждения через контакт 12 и генератор заряжается до напряжения возбуждения Upping при максимально сближен15 ных 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

20 появления воздушного зазора емкость системы сильно снижается, а напряжение пропорционально возрастает. При касании контактом толкателя 11 контакта высоковольтного электрода 13 генератор разряжа25 ется 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 фор30 му кольца, период,, с ки.растягивая его то в вертикальном направлении, то в,горизонтальном. ИсключениЕ воздушного зазора при., зарядке значительно увеличивает зарядную.емкость генератора и тем самым

35 повышает его удельную мощность.

Формула изобретения

Емкостный генератор, содержащий плоские электроды, подвижный диэлектрик, размещенный между ними, и контактную

40 систему, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности гене- . ратора за счет исключения воздушного зазора между электродами при зарядке, подвижный диэлектрик выполнен в виде

45 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 эла50 стичного материала, относительная диэлектрическая проницаемость которого меньше, чем у материала первых двух частей кольца. при этом контактная система размещена на дополнительно введенном в устройство ме55 талличеаком толкателе, установленном на изолирующей подставке.

1711312

Составитель В. Челухин

Техред М.Моргентал Корректор. Л. Бескид

Редактор Н. Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 348 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета А0 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвв, Ж-35, Раушская наб., 4/5