Электротермодинамический генератор электрического тока

 

Использование: Прямое преобразование тепловой энергии в электрическую. Сущность изобретения: электротермодинамический генератор электрического тока, содержит устройство для выработки тепловой энергии, соединенное с блоком преобразования, состоящем из оболочки сопла переменного сечения, выполненной из диэлектрического материала, с электродами, соединенными между собой через прерыватель и источник высокого напряжения, расположенными на входе и выходе сопла, на наружной поверхности которой размещена металлическая с высокой магнитной проницаемостью обкладка. Обкладка генератора снабжена обмоткой индукционного тока с контактными выводами для подключения потребителя электроэнерии, а ее периметр увеличения по отношению к поперечному периметру оболочки сопла, так что часть обкладки примыкает к оболочке сопла, а другая ее часть образует по отношению к оболочке сопла зазор, в котором размещена обмотка катушки. Обкладка выполнена из набора отдельных металлических с высокой магнитной проницаемостью пластин по поперечному сечению. 2 ил.

Изобретение относится к электрической технике, более конкретно к генераторам электрического тока, и является усовершенствованием известных устройств для прямого преобразования внутренней (тепловой) энергии в электрическую.

Известное устройство, предназначенное для прямого преобразования внутренней энергии в электрическую, содержит нагреватель газа, соединенный с оболочкой сопла переменного сечения, выполненной из диэлектрического материала, на наружной поверхности которого размещена металлическая с высокой магнитной проницае- мостью обкладка, снабженная клеммами для подключения потребителя. Клеммы расположены по одной на торцах обкладки. Внутри оболочки сопла имеются электроды, на входе сопла выполненный в виде термокатода, на выходе анод коллектора. Электроды соединены между собой через прерыватель и источник высокого напряжения (1).

Несовершенство индукционной обкладки, как системы со смещенными магнитной и электрической цепями, создает низкую эффективность устройства.

Известно устройство, предназначенное для прямого преобразования термоядерной энергии в электрическую, содержит источник управляемого термоядерного синтеза, соединенный через магнитный плазмовод и магнитную ловушку с блоком преобразования, выполненным в виде оболочек сопел переменного сечения из диэлектрического материала, примыкающих к магнитной ловушке со стороны магнитных пробок, вдоль наружной по поверхности каждой оболочки сопла размещены токопроводящие индукционные обкладки, снабженные клеммами для подключения потребителя. На входе и выходе сопел расположены электроды, соответственно катод и анод коллектор, соединенные между собой через прерыватель и источник высокого напряжения. Магнитный плазмовод соединен с магнитной ловушкой в средней ее части, снаружи которой расположены плоские электроды, создающие в магнитной ловушке электрическое поле, перекрещивающееся с магнитным полем ловушки (2).

В индукционной обкладке нераздельно возбуждаются магнитное и электрическое поле, что снижает эффективность устройства.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности прямого преобразования внутренней энергии в электрическую путем создания самостоятельных систем магнитной и электрической цепей. Для чего обкладка снабжена обмотками индукционного тока и выполнена увеличенной по периметру по отношению к поперечному периметру оболочки сопла. Поэтому нижняя часть обкладки примыкает к оболочке сопла, противоположная образует зазор, в котором размещена обмотка. Обкладка выполнена из набора металлических пластин.

На фиг. 1 изображен общий вид электротермодинамического генератора электрического тока в разрезе, на фиг. 2 сечение блока преобразования с обкладкой и обмоткой индукционного тока.

Электротермодинамический генератор электрического тока содержит устройство 1 для выработки тепловой энергии, например камеру сгорания органического топлива, или термоядерный реактор с магнитной ловушкой, и блок преобразования, состоящий из расширяющегося сопла 2, оболочка 3 которого выполнена из диэлектрического материала. На входе в сопло установлен входной электрод 4, на выходе из сопла выходной электрод 5 в виде коллектора, которые снаружи сопла соединены между собой через прерыватель 6 и источник 7 высокого напряжения.

Снаружи сопла размещена обкладка 8, выполненная из набора пластин по поперечному сечению. Форма пластин соответствует сечению обкладки, показанному на фиг. 2. Пластины, цельные или составные из отдельных частей, изготавливаются из листовой трансформаторной стали с высокой магнитной проницаемостью.

Обкладка 8 прилегает снизу (на чертеже) к оболочке 3 сопла до половины по окружности оболочки. Сверху (на чертеже) оболочки 3 сопла обкладка 8, например в виде П-образной формы, установлена на некотором расстоянии по отношению к оболочке 3 сопла и между телом обкладки 8 и телом оболочки 3 сопла образуется зазор, полое пространство, в котором размещена часть обмотки катушки 9, установленной на прямолинейном участке тела обкладки 8.

Обмотка катушки 9 имеет контактные выводы 10, к которым подключается потребитель электрической энергии.

Работа электротермодинамического генератора и его эффективность по преобразованию тепловой энергии, преобразуемой в сопле 2, в кинетическую энергию направленного, упорядоченного движения носителей зарядов, основывается на том, что поток электрических зарядов, прерывисто перемещающихся через сопло 2, создает в обкладке 8 переменное магнитное поле, циркулирующее по поперечному периметру обкладки. Это переменное магнитное поле вызывает в обмотке катушки 9 электрическое поле, обуславливающее возникновение индукционного электрического тока.

Сила возбуждаемого индукционного тока пропорциональна работе, совершаемой истекающей струей газа по переносу в сопле носителей электрических зарядов.

Формула изобретения

Электротермодинамический генератор электрического тока, содержащий устройство для выработки тепловой энергии, соединенное с блоком преобразования, состоящим из оболочки сопла переменного сечения, выполненной из диэлектрического материала, с электродами, соединенными между собой через прерыватель и источник высокого напряжения и расположенными на входе и выходе сопла, на наружной поверхности которого размещена металлическая с высокой магнитной проницаемостью обкладка, отличающийся тем, что обкладка генератора снабжена обмоткой индукционного тока с контактными выводами для подключения потребителя электроэнергии и выполнена с периметром, превышающим поперечный периметр оболочки сопла, так что часть обкладки примыкает к оболочке сопла, а противоположная ее часть образует с оболочкой сопла зазор, в котором размещена обмотка индукционного тока, при этом обкладка выполнена из набора отдельных металлических с высокой магнитной проницаемостью пластин, ориентированных параллельно поперечному сечению сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2