[go: up one dir, main page]

RU2416869C1 - Method of generating energy and device to this end - Google Patents

Method of generating energy and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2416869C1
RU2416869C1 RU2010117026/07A RU2010117026A RU2416869C1 RU 2416869 C1 RU2416869 C1 RU 2416869C1 RU 2010117026/07 A RU2010117026/07 A RU 2010117026/07A RU 2010117026 A RU2010117026 A RU 2010117026A RU 2416869 C1 RU2416869 C1 RU 2416869C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
group
inductors
outputs
control devices
Prior art date
Application number
RU2010117026/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Борисович Кувалдин (RU)
Александр Борисович Кувалдин
Александр Роальдович Лепешкин (RU)
Александр Роальдович Лепешкин
Степан Александрович Лепешкин (RU)
Степан Александрович Лепешкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский энергетический институт (технический университет)" (ГОУВПО "МЭИ(ТУ)")
Priority to RU2010117026/07A priority Critical patent/RU2416869C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2416869C1 publication Critical patent/RU2416869C1/en

Links

Images

Landscapes

  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

FIELD: physics. ^ SUBSTANCE: in the method of generating energy, involving a disc-shaped conducting body in a magnetic field with angular velocity ë, the magnetic field used has current frequency of 50-25000 Hz, magnetic field strength of 200-1000 kA/m and the specific heating power released is determined using a formula. The device for generating energy has an electric motor mounted on a shaft and a disc-shaped body placed in a chamber with possibility of rotating in the magnetic field. Magnets are placed inside the chamber, surround the disc on two sides and form groups of magnets lying along the radius of the disc. The device is also fitted with inductors, alternating frequency power sources, direct current power sources, direct current control devices, alternating current control devices, a rotational frequency control device, a rotational frequency sensor and other devices. ^ EFFECT: generating heat energy in a rotating conducting body and heating it to a given temperature distribution. ^ 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области теоретической и экспериментальной физики и предназначено для получения энергии при вращении деталей в магнитном поле, в частности при индукционном нагреве вращающихся деталей в электротермии, и может быть использовано в энергетике и при термообработке и прочностных испытаниях деталей в отраслях машиностроения.The invention relates to the field of theoretical and experimental physics and is intended to produce energy by rotating parts in a magnetic field, in particular by induction heating of rotating parts in electrothermal heat, and can be used in energy and heat treatment and strength testing of parts in mechanical engineering.

Известно устройство нагрева [1], содержащее магниты, закрепленные на периферии дисков, камеру, внутри которой расположены диски, электродвигатель, на валу которого установлены диски.A heating device [1] is known, comprising magnets mounted on the periphery of the disks, a chamber inside which the disks are located, an electric motor, on the shaft of which the disks are mounted.

Устройство предназначено для равномерного нагрева жидкой или твердой среды от вращающихся дисков, нагретых в магнитном поле. Устройство обладает следующими недостатками. Оно имеет пониженную частоту вращения из-за ограничения по прочности соединения магнитов с дисками в поле центробежных сил. Основным недостатком устройства является невозможность нагрева диска до получения заданного неравномерного распределения температуры по его радиусу.The device is designed for uniform heating of a liquid or solid medium from rotating disks heated in a magnetic field. The device has the following disadvantages. It has a reduced rotational speed due to the limited strength of the connection of magnets with disks in the field of centrifugal forces. The main disadvantage of the device is the inability to heat the disk to obtain a given uneven temperature distribution along its radius.

Известен способ получения энергии [2], заключающийся в том, что образуют на некотором промежутке пространства L насыщающее магнитное поле для ферромагнитовязкого вещества, которое продвигают в указанном промежутке пространства с некоторой скоростью V, величину которой согласуют с постоянной времени τ магнитной вязкости ферромагнитовязкого вещества, например, по формуле L/V≈2,5τ, в результате чего получают механическую энергию в форме возникающего дополнительного импульса силы, приложенного к ферромагнитовязкому веществу со стороны насыщающего магнитного поля.A known method of producing energy [2], which consists in the fact that they form a saturating magnetic field on a certain space interval L for a ferromagnetically viscous substance, which is promoted in a specified space interval with a certain velocity V, the value of which is consistent with the time constant τ of the magnetic viscosity of a ferromagnetically viscous substance, for example according to the formula L / V≈2.5τ, as a result of which mechanical energy is obtained in the form of an additional impulse of force applied to the ferromagnetically viscous substance from the side of the pump protective magnetic field.

Данный способ имеет недостатки. Технический результат способа состоит в получении энергии вращательного движения тела, выполненного только из ферромагнитовязкого вещества. Способ не предназначен для получения тепловой энергии и заданного распределения температуры в теле.This method has disadvantages. The technical result of the method consists in obtaining the energy of the rotational motion of the body, made only of ferromagnetically viscous substances. The method is not intended to produce thermal energy and a given temperature distribution in the body.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ [3] получения энергии в проводящем теле в виде диска, состоящий в перемещении его в магнитное поле с угловой скоростью ω, в результате чего получают тепловую энергию, выделяемую в диске для стабилизации температуры в замкнутом объеме.Closest to the technical nature of the claimed invention is a method [3] for obtaining energy in a conductive body in the form of a disk, which consists in moving it into a magnetic field with an angular velocity ω, as a result of which thermal energy is generated that is released in the disk to stabilize the temperature in a closed volume .

Способ реализован в устройстве [3], содержащем магнит, расположенный с одной стороны диска, камеру-термостат, внутри которой расположен диск, электродвигатель, на валу которого установлен диск. С целью упрощения конструкции и повышения надежности в устройстве нагреватель выполнен в виде диска из ферромагнитного материала.The method is implemented in the device [3], containing a magnet located on one side of the disk, a thermostat chamber, inside which there is a disk, an electric motor, on the shaft of which the disk is mounted. In order to simplify the design and increase reliability in the device, the heater is made in the form of a disk of ferromagnetic material.

При использовании указанного устройства для нагрева вращающихся деталей возникают недостатки. Отсутствует возможность нагрева диска до получения заданного распределения температуры в радиальном направлении. Использование магнита при повышенных температурах может привести к потере его свойств, а применение низкоскоростного электродвигателя - к низкой эффективности получения тепловой энергии.When using the specified device for heating rotating parts, disadvantages arise. There is no possibility of heating the disk to obtain a given temperature distribution in the radial direction. The use of a magnet at elevated temperatures can lead to a loss of its properties, and the use of a low-speed electric motor can lead to a low efficiency in the production of thermal energy.

Технический задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в получении тепловой энергии во вращающемся проводящем теле и нагреве его до заданного распределения температур.The technical problem solved by the invention consists in obtaining thermal energy in a rotating conductive body and heating it to a predetermined temperature distribution.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе получения энергии, состоящем в перемещении проводящего тела в виде диска в магнитном поле с угловой скоростью ω, выбирают магнитное поле частотой тока 50÷25000 Гц, напряженностью магнитного поля 200÷1000 кА/м, выделяющуюся при этом удельную мощность нагрева p определяют по формулеThe problem is solved in that in the known method of generating energy, which consists in moving a conductive body in the form of a disk in a magnetic field with an angular velocity ω, a magnetic field is selected with a frequency of current of 50 ÷ 25000 Hz, magnetic field strength of 200 ÷ 1000 kA / m, released at this specific heating power p is determined by the formula

р/р0=b0·exp(b1·υ),p / p 0 = b 0 · exp (b 1 · υ),

где р0 - удельная мощность нагрева при υ=0,where p 0 is the specific heating power at υ = 0,

где υ=ω·r (м/сек) - линейная скорость участка проводящего тела, расположенного на расстоянии r от центра вращения,where υ = ω · r (m / s) is the linear velocity of the portion of the conducting body located at a distance r from the center of rotation,

r - радиус диска,r is the radius of the disk,

при этом выбирают b0=0,05÷1,00at the same time choose b 0 = 0.05 ÷ 1.00

b1=0,00035÷0,00040.b 1 = 0,00035 ÷ 0,00040.

Задача решается также тем, что в известном устройстве для получения энергии, содержащем установленное на валу электродвигателя и расположенное в камере с возможностью вращения в поле магнита проводящее тело в виде диска, магниты расположены внутри камеры, охватывая диск с двух сторон, и образуют магнитные группы, расположенные вдоль радиуса диска, при этом устройство дополнительно снабжено индукторами, источниками питания переменной частоты, источниками питания постоянного тока, устройствами управления постоянного тока, устройствами управления переменного тока, устройством управления частоты вращения, датчиком частоты вращения, устройством ввода информации, датчиками температуры, устройством передачи информации, вакуумным насосом, причем индукторы расположены на разных расстояниях от центра диска с двух его сторон, образуя первую, расположенную ближе к краям диска, и вторую, расположенную ближе к центру диска, группы индукторов, выходы источников питания переменного тока подключены к первой группе индукторов, выходы источников питания постоянного тока подключены ко второй группе индукторов, датчики температуры также образуют группы, установлены с двух сторон диска, при этом датчики температуры первой группы расположены на диске в зоне индукторов первой группы, датчики температуры второй группы расположены на диске в зоне индукторов второй группы, датчики температуры третьей группы расположены на диске в зоне магнитов, ко входам устройств управления переменного тока и устройства ввода информации подключены выходы первой группы датчиков температуры через устройство передачи информации, а к выходам устройств управления переменного тока - входы источников питания переменного тока, ко входам устройств управления постоянного тока и устройства ввода информации подключены выходы второй группы датчиков температуры через устройство передачи информации, а к выходам устройств управления постоянного тока - входы источников питания постоянного тока, выход датчика частоты вращения подключен к устройству управления частоты вращения и устройству ввода информации, а выход устройства управления частоты вращения - ко входу электродвигателя, выход вакуумного насоса соединен с камерой, выходы устройства ввода информации подключены ко входам устройств управления переменного и постоянного тока и к устройству управления частоты вращения.The problem is also solved by the fact that in the known device for generating energy, containing a conductive body in the form of a disk mounted on a shaft of an electric motor and located in a chamber with the possibility of rotation in a magnet field, the magnets are located inside the chamber, covering the disk on both sides, and form magnetic groups, located along the radius of the disk, the device is additionally equipped with inductors, variable frequency power supplies, DC power supplies, DC control devices, devices AC control, speed control device, speed sensor, information input device, temperature sensors, information transfer device, vacuum pump, and the inductors are located at different distances from the center of the disk from its two sides, forming the first, located closer to the edges of the disk, and the second, located closer to the center of the disk, the group of inductors, the outputs of the AC power supplies are connected to the first group of inductors, the outputs of the DC power supplies are connected to the second group of inductors, temperature sensors also form groups that are installed on both sides of the disk, while the temperature sensors of the first group are located on the disk in the zone of the inductors of the first group, the temperature sensors of the second group are located on the disk in the zone of the inductors of the second group, the temperature sensors of the third group are on the disk in the area of the magnets, the outputs of the first group of temperature sensors are connected to the inputs of the AC control devices and the information input device through the information transfer device, and to the outputs the outputs of the second group of temperature sensors through the information transfer device are connected to the inputs of the AC control devices and the inputs of the direct current control devices and the information input device, and the inputs of the direct current power supplies and the output of the frequency sensor are connected to the outputs of the DC control devices the rotation is connected to the speed control device and the information input device, and the output of the speed control device to the input of the electric motor For, the output of the vacuum pump is connected to the camera, the outputs of the information input device are connected to the inputs of the AC and DC control devices and to the speed control device.

Кроме того, электродвигатель в устройстве выполнен высокоскоростным.In addition, the electric motor in the device is made high-speed.

Кроме того, магниты выполнены из самарий-кобальтовых сплавов.In addition, the magnets are made of samarium-cobalt alloys.

На фиг.1 показано устройство для нагрева вращающегося диска.Figure 1 shows a device for heating a rotating disk.

На фиг.2 показана зависимость выделяемой мощности нагрева от частоты вращения.Figure 2 shows the dependence of the allocated heating power on the speed.

Устройство для нагрева вращающегося диска на фиг.1 содержит магниты 1 и 2, индукторы первой 3, расположенной ближе к краям диска, и второй 4, расположенной ближе к центру диска 5, групп, электродвигатель 6, вал 7, камеру 8, источники питания тока переменной частоты 9, источники питания постоянного тока 10, устройства управления переменного тока 11, устройства управления постоянного тока 12, устройство управления частоты вращения 13, датчик частоты вращения 14, датчики температуры первой группы 15 расположены в зоне индукторов первой группы 3, датчики температуры второй группы 16 расположены в зоне индукторов второй группы 4, датчики температуры третьей группы 17 расположены в зоне магнитов 1, 2, вакуумный насос 18, устройство передачи информации 19, устройство ввода информации 20.The device for heating a rotating disk in figure 1 contains magnets 1 and 2, inductors of the first 3, located closer to the edges of the disk, and the second 4, located closer to the center of the disk 5, groups, electric motor 6, shaft 7, camera 8, current power sources variable frequency 9, DC power supplies 10, AC control devices 11, DC control devices 12, speed control device 13, speed sensor 14, temperature sensors of the first group 15 are located in the area of the inductors of the first group 3, the sensors perature of the second group 16 are arranged in the region of the inductors of the second group 4, temperature sensors of the third group of magnets 17 are disposed in zone 1, 2, vacuum pump 18, the information transmission device 19, the device information 20 input.

Магниты 1 и 2, индукторы первой 3 и второй 4 групп расположены с двух сторон диска 5, выходы источников питания тока переменной частоты 9 подключены к первой группе индукторов 3, выходы источников питания постоянного тока 10 подключены ко второй группе индукторов 4, ко входам устройств управления переменного тока 11 и устройства ввода информации 20 подключены выходы первой группы датчиков температуры 17 (на фиг.1 подключение не указано), а выходы устройств управления переменного тока 11 подключены к входам источников питания тока переменной частоты 9, ко входам устройств управления постоянного тока 12 и устройства ввода информации 20 подключены выходы второй группы датчиков 16 температуры 16 (на фиг.1 подключение не указано), а к их выходам устройств управления постоянного тока 12 - входы источников питания постоянного тока 10, выход датчика частоты вращения 14 подключен к устройству 13 управления частоты вращения, выход последнего подключен ко входу электродвигателя 6, выход вакуумного насоса 18 соединен с камерой 8, выходы устройства ввода информации 20 подключены ко входам устройств управления переменного 11 и 10 постоянного тока, датчики температуры первой группы 15 расположены на диске в зоне индукторов 3 первой группы, датчики температуры 16 второй группы расположены на диске в зоне индукторов 4 второй группы, датчики температуры 17 третьей группы расположены на диске в зоне магнитов 1 и 2.Magnets 1 and 2, inductors of the first 3 and second 4 groups are located on both sides of the disk 5, the outputs of the variable frequency current power supplies 9 are connected to the first group of inductors 3, the outputs of the DC power supplies 10 are connected to the second group of inductors 4, to the inputs of the control devices the alternating current 11 and the input device 20 the outputs of the first group of temperature sensors 17 are connected (the connection is not indicated in Fig. 1), and the outputs of the AC control devices 11 are connected to the inputs of the variable frequency current power sources 9, the outputs of the second group of temperature sensors 16 are connected to the inputs of the DC control devices 12 and the input device 20 (connection is not indicated in FIG. 1), and the inputs of the DC power supplies 10 to the outputs of the DC control devices 12, the output the speed sensor 14 is connected to the speed control device 13, the output of the latter is connected to the input of the electric motor 6, the output of the vacuum pump 18 is connected to the camera 8, the outputs of the information input device 20 are connected to the inputs of the control devices AC 11 and 10 DC, temperature sensors of the first group 15 are located on the disk in the area of inductors 3 of the first group, temperature sensors 16 of the second group are located on the disk in the area of inductors 4 of the second group, temperature sensors 17 of the third group are located on the disk in the area of magnets 1 and 2.

Устройство для получения энергии во вращающемся диске работает следующим образом.A device for generating energy in a rotating disk operates as follows.

В устройство ввода информации 20 вводят заданные максимальную и минимальную частоты вращения и заданные температуры на разных радиусах диска, включая, например, максимальную температуру на ободе диска и минимальную температуру на ступице диска, время выхода на максимальную частоту вращения. Также в устройство 20 вводят заданные максимальную и минимальную частоты переменного тока.The specified maximum and minimum rotational speeds and predetermined temperatures at different radii of the disk are introduced into the information input device 20, including, for example, the maximum temperature at the rim of the disk and the minimum temperature at the hub of the disk, and the time to reach the maximum speed. Also, predetermined maximum and minimum frequencies of the alternating current are introduced into the device 20.

Время нагрева до заданного распределения температуры, например, равно времени выхода на максимальную частоту вращения.The heating time to a predetermined temperature distribution, for example, is equal to the time to reach the maximum speed.

Включает вакуумный насос и из камеры откачивается воздух. В камере устанавливают остаточное давление воздуха 0,05 атм. В устройство 13 управления частотой вращения подается сигнал из устройства ввода информации 20. Под управлением устройства 13 электродвигатель 6 плавно увеличивает частоту вращения диска. В зонах вращающегося диска, где установлены магниты 1 и 2, генерируется тепловая энергия за счет вихревых токов, причем она возрастает при повышении частоты вращения и при достижении определенной частоты вращения становится существенной. В указанных зонах диск начинает нагреваться. Измерительные сигналы с датчиков температуры 15, 16 и 17 через устройство 19 передачи информации поступают в устройство 20. При достижении минимальной температуры диска устройство 20 подает сигналы в устройства управления переменного тока 11 и постоянного тока 12, которые включают источники питания тока 9 переменной частоты 9 и постоянного тока 10. В зонах диска, где установлены индукторы первой группы 3 и второй группы 4, генерируется тепловая энергия. От индукторов первой группы 3 наводятся вихревые токи в соответствующих зонах диска за счет частоты переменного тока (обычный индукционный нагрев) и дополнительные вихревые токи за счет изменения магнитного потока при вращении диска. От индукторов второй группы 4, по которым течет постоянный ток, наводятся вихревые токи только за счет изменения магнитного потока, как и от магнитов. В зависимости от текущих температур диска устройства управления переменного тока 11 и постоянного тока 12 управляют источниками питания переменного тока 9 и постоянного тока 10, которые изменяют мощности нагрева в индукторах первой 3 и второй 4 групп с учетом и конвективной теплоотдачи. При выходе на максимальную частоту вращения с помощью управляемой мощности нагрева в индукторах первой 3 и второй 4 групп и с учетом использования магнитов 1 и 2 достигается заданное распределение температуры по радиусу диска (заданные температуры на разных радиусах диска).It turns on the vacuum pump and air is pumped out of the chamber. The residual air pressure of 0.05 atm is set in the chamber. A signal from the information input device 20 is supplied to the speed control device 13. Under the control of the device 13, the electric motor 6 smoothly increases the speed of the disk. In the areas of the rotating disk, where magnets 1 and 2 are installed, thermal energy is generated due to eddy currents, and it increases with increasing speed and when it reaches a certain speed, it becomes significant. In these areas, the disc starts to heat up. Measuring signals from temperature sensors 15, 16 and 17 through the information transfer device 19 are sent to the device 20. When the minimum temperature of the disk is reached, the device 20 sends signals to the control devices of alternating current 11 and direct current 12, which include power sources of current 9 of variable frequency 9 and DC 10. In the areas of the disk where the inductors of the first group 3 and the second group 4 are installed, thermal energy is generated. Eddy currents are induced from the inductors of the first group 3 in the corresponding zones of the disk due to the frequency of the alternating current (conventional induction heating) and additional eddy currents due to changes in the magnetic flux during rotation of the disk. From the inductors of the second group 4, through which direct current flows, eddy currents are induced only by changing the magnetic flux, as well as from magnets. Depending on the current disk temperatures, the AC control devices 11 and DC 12 control AC 9 and DC 10 power sources that change the heating power in the inductors of the first 3 and second 4 groups, taking into account convective heat transfer. When reaching the maximum speed using a controlled heating power in the inductors of the first 3 and second 4 groups and taking into account the use of magnets 1 and 2, a predetermined temperature distribution over the radius of the disk is achieved (given temperatures at different radii of the disk).

Разработанное устройство по предлагаемому способу получения энергии было реализовано на разгонном стенде при нагреве диска для газотурбинного двигателя диаметром 400 мм до заданного распределения температур (максимальная и минимальная температуры - 550° и 300°С. Максимальная и минимальная частота вращения - 70000 и 30000 об/мин. Время нагрева составляло 5-10 минут. В качестве токосъемника был использован ртутный токосъемник. В качестве электродвигателя использован высокоскоростной асинхронный двигатель переменного тока. В качестве магнитов использованы самарий-кобальтовые магниты, которые обладают уникальным сочетанием сильных магнитных свойств, коррозийной устойчивости и стабильности при высоких температурах до 350°С. В качестве термопар использованы хромель-алюмелевые термопары.The developed device according to the proposed method of generating energy was implemented on an accelerating bench when the disk for a gas turbine engine with a diameter of 400 mm was heated to a predetermined temperature distribution (maximum and minimum temperatures - 550 ° and 300 ° C. Maximum and minimum speed - 70,000 and 30,000 rpm The heating time was 5-10 minutes. A mercury current collector was used as a current collector. A high-speed AC induction motor was used as an electric motor. lzovany samarium-cobalt magnets, which possess a unique combination of high magnetic properties, corrosion resistance and stability at high temperatures up to 350 ° C. As used thermocouples chromel-alumel thermocouple.

На фиг.2 представлена зависимость дополнительной мощности нагрева в зоне диска от частоты вращения при индукционном нагреве указанного диска на частоте тока 2400 Гц.Figure 2 shows the dependence of the additional heating power in the zone of the disk on the speed during induction heating of the specified disk at a current frequency of 2400 Hz.

Заданная частота вращения может находиться между значениями 70000 и 30000 об/мин.The set speed may be between 70,000 and 30,000 rpm.

С использованием предложенного изобретения при циклических испытаниях данного диска с нагревом за счет выделения дополнительной тепловой энергии было получено снижение расхода электроэнергии 5000 кВт·час.Using the proposed invention during cyclic tests of this disk with heating due to the release of additional thermal energy, a decrease in the electric power consumption of 5000 kW · h was obtained.

При использовании предлагаемого авторами изобретения по сравнению с прототипом в отраслях машиностроения и энергетики на разгонных стендах и специальных установках может быть повышена эффективность их работы при повышении точности создания заданного равномерного или неравномерного распределения температуры по радиусу вращающихся дисков, выполненных из разных металлических материалов, при получении дополнительной тепловой энергии (повышении составляющей мощности нагрева за счет вращения диска) в электромагнитных полях, создаваемых магнитами и индукторами, работающими на постоянном токе и токах разной частоты. Кроме того, повышение эффективности нагрева обеспечивается и за счет расширения диапазона частот вращения и свойств магнитов.When using the invention proposed by the authors in comparison with the prototype in the fields of mechanical engineering and power engineering on booster stands and special installations, their efficiency can be improved by increasing the accuracy of creating a given uniform or uneven temperature distribution along the radius of the rotating disks made of different metal materials, upon receipt of additional thermal energy (increasing the component of the heating power due to the rotation of the disk) in electromagnetic fields, we create magnets and inductors operating on direct current and currents of different frequencies. In addition, increasing the heating efficiency is ensured by expanding the range of rotational speeds and properties of magnets.

Источники информацииInformation sources

1. Kamal Olavi. Apparatus and method for heating a fluid by induction heating. Patent US №5914065.1. Kamal Olavi. Apparatus and method for heating a fluid by induction heating. US Patent No. 5914065.

2. Меньших О.Ф. Способ получения энергии и устройство для его реализации. Патент RU №2332778. 2008.2. Smaller O.F. A method of producing energy and a device for its implementation. Patent RU No. 2332778. 2008.

3. Белозеров А.П. Термостат. А.с. №279117. 1970. Бюл. №26.3. Belozerov A.P. Thermostat. A.S. No. 279117. 1970. Bull. No. 26.

Claims (4)

1. Способ получения энергии, состоящий в перемещении проводящего тела в виде диска в магнитном поле с угловой скоростью ω, отличающийся тем, что выбирают магнитное поле частотой тока 50÷25000 Гц, напряженностью магнитного поля 200÷1000 кА/м, выделяющуюся при этом удельную мощность нагрева р определяют по формуле
p/p0=b0·exp(b1·υ),
где р0 - удельная мощность нагрева при υ=0,
где υ=ω·r (м/с) - линейная скорость участка проводящего тела, расположенного на расстоянии r от центра вращения,
r - радиус диска,
при этом выбирают b0=0,05÷1,00;
b1=0,00035÷0,00040.
1. A method of generating energy, which consists in moving a conducting body in the form of a disk in a magnetic field with an angular velocity ω, characterized in that a magnetic field is selected with a current frequency of 50 ÷ 25000 Hz, a magnetic field of 200 ÷ 1000 kA / m, the specific heating power p is determined by the formula
p / p 0 = b 0 · exp (b 1 · υ),
where p 0 is the specific heating power at υ = 0,
where υ = ω · r (m / s) is the linear velocity of a portion of a conducting body located at a distance r from the center of rotation,
r is the radius of the disk,
wherein b 0 = 0.05 ÷ 1.00;
b 1 = 0,00035 ÷ 0,00040.
2. Устройство для получения энергии, содержащее установленное на валу электродвигателя и расположенное в камере с возможностью вращения в поле магнита проводящее тело в виде диска, отличающееся тем, что магниты расположены внутри камеры, охватывая диск с двух сторон, и образуют магнитные группы, расположенные вдоль радиуса диска, и дополнительно снабжено индукторами, источниками питания переменной частоты, источниками питания постоянного тока, устройствами управления постоянного тока, устройствами управления переменного тока, устройством управления частоты вращения, датчиком частоты вращения, устройством ввода информации, датчиками передачи информации, вакуумным насосом, причем индукторы расположены на разных расстояниях от центра диска с двух его сторон, образуя первую, расположенную ближе к краям диска, и вторую, расположненную ближе к центру диска, группы индукторов, выходы источников питания переменного тока подключены к первой группе индукторов, выходы источников питания постоянного тока подключены ко второй группе индукторов, датчики температуры также образуют группы, установлены с двух сторон диска, при этом датчики температуры первой группы расположены на диске в зоне индукторов первой группы, датчики температуры второй группы расположены на диске в зоне индукторов второй группы, датчики температуры третьей группы расположены на диске в зоне магнитов, ко входам устройств управления переменного тока и устройства ввода информации подключены выходы первой группы датчиков температуры через устройство передачи информации, а к выходам устройств управления переменного тока - входы источников питания переменного тока, ко входам устройств управления постоянного тока и устройства ввода информации подключены выходы второй группы датчиков температуры через устройство передачи информации, а к выходам устройств управления постоянного тока - входы источников питания постоянного тока, выход датчика частоты вращения подключен к устройству управления частоты вращения и устройству ввода информации, а выход устройства управления частоты вращения - ко входу электродвигателя, выход вакуумного насоса соединен с камерой, выходы устройства ввода информации подключены ко входам устройств управления переменного и постоянного тока и к устройству управления частоты вращения.2. A device for generating energy, comprising a disk-shaped conductive body mounted on a shaft of an electric motor and arranged in a chamber to rotate in a magnet field in a magnet field, characterized in that the magnets are located inside the chamber, covering the disk on both sides, and form magnetic groups located along radius of the disk, and is additionally equipped with inductors, variable frequency power supplies, DC power supplies, DC control devices, AC control devices, devices rotation speed control, speed sensor, information input device, information transfer sensors, vacuum pump, and the inductors are located at different distances from the center of the disk from two of its sides, forming the first, located closer to the edges of the disk, and the second, located closer to the center disk, groups of inductors, outputs of AC power supplies are connected to the first group of inductors, outputs of DC power supplies are connected to the second group of inductors, temperature sensors are also an image groups are installed on both sides of the disk, while the temperature sensors of the first group are located on the disk in the zone of the inductors of the first group, the temperature sensors of the second group are located on the disk in the zone of the inductors of the second group, the temperature sensors of the third group are located on the disk in the zone of magnets, to the inputs outputs of the AC control devices and information input devices, the outputs of the first group of temperature sensors are connected through the information transmission device, and the inputs of the sources are connected to the outputs of the AC control devices the AC power supply, the outputs of the second group of temperature sensors are connected to the inputs of the DC control devices and the information input device through the information transmission device, and the DC power supply inputs are connected to the outputs of the DC control devices, the output of the speed sensor is connected to the speed control device and information input device, and the output of the speed control device to the input of the electric motor, the output of the vacuum pump is connected to the camera, the outputs of the device The two information inputs are connected to the inputs of the AC and DC control devices and to the speed control device. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что электродвигатель выполнен высокоскоростным.3. The device according to claim 2, characterized in that the electric motor is made high-speed. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что магниты выполнены из самарий-кобальтовых сплавов. 4. The device according to claim 2, characterized in that the magnets are made of samarium-cobalt alloys.
RU2010117026/07A 2010-04-30 2010-04-30 Method of generating energy and device to this end RU2416869C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010117026/07A RU2416869C1 (en) 2010-04-30 2010-04-30 Method of generating energy and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010117026/07A RU2416869C1 (en) 2010-04-30 2010-04-30 Method of generating energy and device to this end

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2416869C1 true RU2416869C1 (en) 2011-04-20

Family

ID=44051462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010117026/07A RU2416869C1 (en) 2010-04-30 2010-04-30 Method of generating energy and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2416869C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU279117A1 (en) *
US5914065A (en) * 1996-03-18 1999-06-22 Alavi; Kamal Apparatus and method for heating a fluid by induction heating
RU2332778C1 (en) * 2006-12-14 2008-08-27 Олег Федорович Меньших Method of energy generation and related device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU279117A1 (en) *
US5914065A (en) * 1996-03-18 1999-06-22 Alavi; Kamal Apparatus and method for heating a fluid by induction heating
RU2332778C1 (en) * 2006-12-14 2008-08-27 Олег Федорович Меньших Method of energy generation and related device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8866053B2 (en) Permanent magnet induction heating system
CN101324500B (en) Method and apparatus for detecting magnetic rheology and fluid rheology characteristics
CN101044296B (en) Method and system for generating electrical and mechanical energy using Stirling engine principles
CN102778040A (en) Magnetic heating device
CN106877627B (en) A kind of disc type translation permanent-magnet stator type permanent-magnet eddy current speed regulation device
US4730137A (en) Energy conversion system
RU2416869C1 (en) Method of generating energy and device to this end
GB2516644A (en) A Magnetic Coupling
Hekmat et al. Numerical investigation of the mixed convection of a magnetic nanofluid in an annulus between two vertical concentric cylinders under the influence of a non-uniform external magnetic field
KR101812720B1 (en) Heater using magnets
US4447736A (en) Non self-starting thermal magnetic energy recycling ferrite ring engine
Osalusi et al. On variable laminar convective flow properties due to a porous rotating disk in a magnetic field
JP5117038B2 (en) Non-contact temperature measuring device for rotors
Ram et al. Swirling flow of field dependent viscous ferrofluid over a porous rotating disk with heat transfer
Colgate et al. High Magnetic Shear Gain in a Liquid Sodium Stable Couette Flow Experiment:<? format?> A Prelude to an α-Ω Dynamo
TW202005469A (en) Electromagnetic induction heating device
Katsnelson et al. Experimental study of a centrifugal conductive MHD pump
RU2534047C1 (en) Method of heating and quenching of gear wheels and device to this end
Borbáth et al. Experiments on viscous heating in leakage-free rotating seal systems with magnetic nanofluid
Fraser et al. Equipment for fully homologous bulb turbine model testing in Laval University
Deters et al. The Taylor-Couette system with radial temperature gradient
Rani et al. Field synergy principle for natural convective rotating fluid flow past a vertical cylinder
JP2005168272A (en) Technical development where floating body is rotated by temperature sensing magnetic fluid, and energy obtained from rotation of floating body is converted into electromotive and starting forces so as to be utilized for power generation and drive
SU148553A1 (en) The method of studying heat transfer in a fluidized bed at stationary mode and a device for its implementation
SU1077017A1 (en) High-speed magnetic-fluid seal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180501