Автономный магнитогидродинамический генератор

 

1. АВТОНОМНЫЙ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий канал, электромагнит, источник энергии начального возбуждения и нагрузку, отличающийся тем, что. с целью упрощения генератора и получения на его выходе переменного напряжения Г1араллельно обмотке электромагнита и каналу магнитогидродинамического генератора подключена дополнительная емкость параллельного колебательного контура, включающего обмотку электромагнита, а между обмоткой электромагнита и каналом введен частотный управляемый ключ. 2. Автономный магнитогидродина{иический генератор по п. 1, 6 т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения, весогабаритных показателей, источник энергии начального возбуждения содержит конден . саторную батарею, включенную в состав дополнительной емкости.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 44/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 м с

I»

° »

ЪФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2777243/25 (22) 11,06.79 (46) 30.10.91, Бюл. й. 40 (71) Особое конструкторское бюро института высоких температур АН СССР и Институт высоких температур AH СССР (72) Ю.M.Âoëêîâ, В.А.Зейгарник, В.Д.Каганов, С.А.Пашков, В.Ю Рикман и A,Ã,Ñìèðнов (53) 621.362:538.4 (088.8) (56) Электроснабжение летательных аппаратов. Под ред, H.Ã.Êîðîáaíà, Машиностроение, M., с. 85, 1975.

Велихов Е.П„Волков Ю.М, Импульсные

МГД-генераторы и глубинное электромагнитное зондирование земной коры. "Атомная энергия", т. 44, вып. 3, с, 213, 1978. (54)(57) 1. АВТОНОМНЫЙ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержаI

Изобретение относится к области прямого преобразования тепловой энергии в электрическую, а именно, к автономным магнитогидродинамическим (МГД) генераторам, и может быть использовано, например, в установках для геофизических исследований при электроэондировании земной коры.

Известны МГД-генераторы переменного тока, содержащие канал, средства для подачи рабочего тела и электромагнит, который подключен к сети переменного тока, Недостатком данной схемы МГД-генератора является невозможность работы ее в автономном режиме.

Наиболее близким техническим решением является автономный МГД-генератор, содержащий канал, электромагнит, источник энергии начального возбуждения и на„„. Ж,, 782693 А1 щий канал, электромагнит, источник энергйи начального возбуждения и нагрузку. о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения генератора и получения на его выходе переменного напряжения параллельно обмотке электромагнита и каналу магнитогидродинамического генератора подключена дополнительная емкость параллельного колебательного контура, включающего обмотку электромагнита, а между обмоткой электромагнита и каналом введен частотный управляемый ключ.

2. Автономный магнитогидродинамический генератор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения весогабаритных показателей, источник энергии начального возбуждения содержит конденсаторную батарею, включенную в состав дополнительной емкости. грузку. Недостатком такого автономного

МГД-генератора является то, что для получения на выходе переменного напряжения, необходимо между каналом и нагрузкой подключать автономный инвертор, а это усложняет и удорожает конструкцию МГД-генератора, Целью настоящего изобретения является упрощение генератора и получение на его выходе переменного напряжения.

Поставленная цель достигается тем. что в известном автономном магнитогидродинамическом генераторе, содержащем канал, электромагнит, источник энергии начального возбуждения и нагрузку, параллельно обмотке электромагнита и каналу

МГД-генератора подключена дополнительная емкость параллельного колебательного контура, включающего обмотку злектромаг782693 б б нита, а между обмоткой электромагнита и каналом введен частотный управляемый ключ. Кроме того, источник энергии начального возбуждения содержит конденсаторную батарею, включенную в состав дополнительной емкости, На чертеже изображена электрическая схема автономного МГД-генератора.

МГД-генератор имеет канал 1, частотный управляемый ключ 2, обмотку магнита

3, дополнительную емкость 4, источник энергии начального возбуждения 5, ключ 6, коммутирующий источник энергии начального возбуждения и нагрузку 7. .. Параллельно каналу 1 через последовательно включенный с каналом 1 частотный .управляемый ключ 2 подключены обмотка электромагнита 3 и дополнительная емкость параллельного колебательного контура 4. Параллельно обмотке электромагнита

3 через последовательно включенный ключ

6 подключен источник энергии -начального возбуждения 5. Нагрузка 7 подключена к клеммам канала 1, В других вариантах схемы возможно подключение источника энергии начбального возбуждения и нагрузки 7 последовател ьно с обмоткой электромагнита, Работает МГД- генератор, выполненнИй по данной схеме, следующим образом. В начальнйй момент времени источник энебргйй начального возбуждения 5 через замкнутый ключ 6 запитывает обмотку электромагнита 3. В проводниках обмотки 3 по является ток, в канфле 1 — индукция, а на клеммах канала 1 возникает напряжение.

Когда напряжение на клеммах канала 1 становится больше напряжения источника энергии начального возбуждения 5, ключ 6 размыкается.

Происходит процесс выхода генератора на режим самовозбуждения. В момент времени, определяемый требуемой частотой, с

"" =" помощью частотного управляемого ключа 2 отключают канал 1 от цепи возбуждения. В результате колебательного обмена энергии между индуктивностью обмотки электромагнита 3 и дополнительной емкостью 4, 5 дополнительная емкость 4 перезаряжается в обратной полярности, При этом в обмотке электромагнита 3, а следовательно, индукция в канале 1 и напряжение на выходегенератора становятся равными нулю. С

10 помощью частотного управляемого ключа

2 канал подключают к цепи возбуждения, дополнительную емкость 4 разряжают на обмотку электромагнита 3 и создают в ней ток обратной полярности, В канале 1 воз15 никает индукция обратной полярности и

1 схема приходит в состояние, аналогичное предыдущему, при котором вырабатывается напряжение другой полярности. Периодически включая и выключая частотный

20 управляемый ключ 2, на выходе получают переменное напряжение требуемой часто- ты. При этом величина дополнительной емкости 4 должна быть такой, чтобы она могла принять всю энергию, запасенную в обмот25 ке электромагнита 3, Данное устройство позволит вместо применения частотных управляемых клюо чей инвертора на выходе МГД-генератора

30 иметь один частотный управляемый ключ в цепи возбуждения, который при этом будет осуществлять коммутацию меньшей мощности. Это ведет к упрощению устройства и к повышению его надежности, а также к сйи35 жению весогабаритных характеристик

МГД-генератора. Кроме того, по сравнению с известным автономным МГД-генератором, генерирующим на выходе постоянный ток, предложенное устройство обладает тем

40 преимуществом, что в нем значительно упрощается преобразование выходного напряжения, поскольку преобразование переменного напряжения значительно проще, чем постоянного, 45

782693

Редактор Е. Гиринская Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 4632 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, .113035, Москва, Ж-35," Раушская наб., 4/5

ЬМ Э Ъ М ф4

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