ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ

Что такое магнитогидродинамический привод? Магнитогидродинамический двигатель


Что такое магнитогидродинамический привод?

Администратор

Магнитогидродинамический (МГД) привод - это двигатель без движущихся частей, который создает тягу, ускоряя заряженную жидкость с помощью электромагнитного поля. Это известно как сила Лоренца, величина которой в ньютонах на любой удельной заряженной частице может быть рассчитана путем добавления плотности электрического поля в вольтах на метр к мгновенной скорости частицы в м / с, умножая сумму на плотность магнитного поля в тесласе и умножения этого продукта на электрический заряд частицы в колумбах.

Когда интенсивность электромагнитного поля увеличивается, увеличивается и тяга, и удельный импульс магнитогидродинамического привода. Сила Лоренца может быть использована для движения в космических аппаратах, которые используют пластмассу в качестве жидкой среды и поэтому называются магнитоплазмадинамическими (МПД) двигателями. Экспериментальные прототипы были протестированы как на российском, так и на японском спутниках.

Магнитогидродинамика в целом - это научная дисциплина, в которой изучаются любые электрически заряженные жидкости. Объяснение и прогнозирование поведения электрически заряженных жидкостей требует комбинирования уравнений Навье-Стокса динамики жидкости с уравнениями Максвелла электромагнетизма. Это означает, что два набора дифференциальных уравнений должны решаться одновременно, то есть вычисления являются вычислительно интенсивными и часто требуют суперкомпьютеров.

В 1990-х годах Mitsubishi построил прототипы для морских судов, которые использовали магнитогидродинамические приводы, но они достигали скорости 15 км / ч (9,3 миль / ч), несмотря на прогнозы 200 км / ч (124,3 миль в час). Из-за отсутствия движущихся частей магнитогидродинамические двигатели в принципе могут быть надежными, экономичными, эффективными, бесшумными и механически изящными. Однако, поскольку их источником топлива является электричество, и у нас все еще не хватает дешевых средств для создания топливных элементов с высокой удельной мощностью, корабли, на которых используется привод MHD, должны иметь тяжелый бортовой генератор, который сжигает дизельное топливо. Если в ближайшие годы стоимость водородных топливных элементов резко возрастет, привод MHD может оказаться жизнеспособной альтернативой пропеллеру .

В космических аппаратах магнитоплазмадинамические двигатели требуют достаточного количества энергии - в мегаваттах - для оптимальной работы. Сегодня даже самые сильные генераторы космических аппаратов обеспечивают лишь несколько сотен киловатт, что означает, что двигатели MPD остаются в основном будущей технологией. Однако принципы работы двигателей MPD позволяют им обладать чрезвычайно высокими удельными импульсами, более чем в 20 раз превышающим удельный импульс химических ракет, при условии достаточной мощности.

Теги: Магнитогидродинамический привод

Уникальность данного текста 100.00%

www.norma-stab.ru

Магнитодинамический двигатель с бесконтактной коммутацией

 

Полезная модель касается конструкции электродвигателей постоянного тока и может быть использована в качестве мотор-колес на транспорте или иных областях техники. Задача предлагаемого решения - повышение эксплуатационно-технических характеристик. Для решения поставленной задачи предложена новая схема электродвигателя, в котором изменены конструкция отдельных узлов и связи между узлами. Двигатель содержит источник постоянного тока, статор 2 с расположенными по его окружности катушками (соленоидами) 4, которые имеют вытянутую вдоль окружности форму, ротор 3 с постоянными магнитами 9 и распределительный коллектор. В отличие от известных схем, в предлагаемом двигателе соленоиды 4 соединены с источником постоянного тока параллельно, а постоянные магниты 9 соединены одноименными полюсами Кроме того двигатель дополнен закрепленным на статоре 2 оптическим датчиком 6 и взаимодействующими с ним светоотражающими полосами 10 на роторе 3, а распределительный коллектор выполнен в виде электронных ключей 5, включенных в цепь питания соленоидов и управляемых через микропроцессор сигналами с оптического датчика. Длина каждого соленоида равна длине постоянного магнита. В предлагаемом схемном решении отсутствуют магнитомягкие сердечники катушек, а также исключен механический контакт токосъемных щеток с токопроводящими пластинами коллектора, который заменен набором быстродействующих электронных ключей, что при сохранении направления вращения ротора уменьшает затраты энергии, позволяет повысить число оборотов двигателя и расширить сферу его применения. 2 п.ф., 1 рис.

Полезная модель касается конструкции электродвигателей постоянного тока и может быть использована в качестве мотор-колес на транспорте или иных областях техники.

Известен встроенный электродвигатель (WO 93/08999, 13.05.93), содержащий две основные части: неподвижный статор, закрепленный на оси и имеющий магнитопровод с постоянными магнитами, размещенными равномерно, и подвижный ротор, несущий обод и содержащий по крайней мере две группы электромагнитов, а также распределительный коллектор, закрепленный на статоре и имеющий токопроводящие пластины, соединенные с источником постоянного тока. На роторе закреплены токосъемники, имеющие электрический контакт с пластинами распределительного коллектора.

Однако описанный электродвигатель и его разновидности имеют ряд недостатков, главный из которых заключается в необходимости больших пусковых и переходных токов при начале движения и ускорении транспортного средства. Это приводит к быстрому износу и порче аккумуляторов и ухудшению теплового режима. Также названные электродвигатели имеют низкий крутящий момент, что существенно ограничивает область их практического использования.

Известны аналогичные электродвигатели по патентам на изобретения 2248657 от 2003 г., 2285997 от 2005 г. и 2303536 от 2006 г. Указанные электродвигатели содержат статор, на котором размещены с одинаковым шагом постоянные магниты. На роторе закреплено четное число электромагнитов, которые расположены попарно напротив друг друга. Каждый электромагнит содержит две катушки с последовательно встречным направлением обмоток. Распределительный коллектор закреплен на корпусе статора и состоит из токопроводящих пластин, которые расположены по окружности, разделены диэлектрическими промежутками и соединены с чередованием полярности с источником постоянного тока. С пластинами коллектора контактируют токосъемники, при этом каждый из них подключен к одноименному выводу обмоток соответствующих электромагнитов. Обмотки катушек смежных электромагнитов соединены последовательно, а выводы обмоток противоположных электромагнитов, не подключенные к токосъемникам, соединены между собой. Алгоритм работы указанных двигателей, а также их эксплуатационно-технические характеристики не обеспечивают эффективной и надежной работы.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому импульсно-инерционному двигателю можно считать двигатель по патенту РФ на полезную модель 83372. Электродвигатель содержит:

источник постоянного тока,

статор с равномерно расположенными по его окружности электромагнитами, каждый в виде двух катушек с обмотками, соединенных с источником постоянного тока,

ротор с расположенными по окружности чередующимися постоянными магнитами и

распределительный коллектор, жестко соединенный с ротором и состоящий из токопроводящих пластин, которые разделены между собой диэлектрическими промежутками и соединены друг с другом проводниками, а

также токосъемные щетки, установленные с возможностью контакта с токопроводящими пластинами коллектора,

Однако при таком схемном решении в электромагнитах используются классические сердечники из магнитомягких материалов, которые в процессе работы двигателя требуют дополнительного времени и энергии для перемагничивания, что приводит к ограничению количества оборотов и снижает надежность работы.

Задача предлагаемого решения - повышение эксплуатационно-технических характеристик.

Для решения поставленной задачи предложена новая схема электродвигателя, в котором изменены конструкция отдельных узлов и связи между узлами. Двигатель содержит источник постоянного тока, статор с расположенными по его окружности катушками (соленоидами), которые имеют вытянутую вдоль окружности форму, ротор с постоянными магнитами и распределительный коллектор.

В отличие от известных схем, в предлагаемом двигателе соленоиды соединены с источником постоянного тока параллельно, а постоянные магниты соединены одноименными полюсами Кроме того двигатель дополнен закрепленным на статоре оптическим датчиком и взаимодействующими с ним светоотражающими полосами на роторе, а распределительный коллектор выполнен в виде электронных ключей, включенных в цепь питания катушек и управляемых через микропроцессор сигналами с оптического датчика.

Длина каждого соленоида равна длине постоянного магнита.

В предлагаемом схемном решении отсутствуют магнитомягкие сердечники катушек, а также исключен механический контакт токосъемных щеток с токопроводящими пластинами коллектора, который заменен набором быстродействующих электронных ключей, что при сохранении направления вращения ротора уменьшает затраты энергии, позволяет повысить число оборотов двигателя и расширить сферу его применения.

Сущность полезной модели поясняется фиг.1, где показано схематичное изображение электродвигателя, вид сбоку,

На оси 1 жестко закреплен статор 2 (фиг.1) и ротор 3. На неподвижной окружности статора равномерно расположены соленоиды (катушки) 4, в данном случае 3 соленоида. Каждый из указанных соленоидов имеет вытянутую вдоль окружности статора форму. Один конец обмотки соленоида соединен с полюсами двупопярного источника питания, а второй конец соленоида подключен параллельно к разным полюсам источника питания через силовые ключи 5.1-5.6. Также на статоре 2 закреплен N-канальный оптический датчик 6 и оси зубчатых колес 7.

Концентрично статору смонтирован ротор 3 двигателя, который представляет собой зубчатое колесо из немагнитного материала, выполненное с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами 7, оси которых закреплены на статоре 2. За счет этого взаимодействия вращающий момент ротора 3 передается на внешний обод 8, являющийся ободом колеса. На внутренней стороне ротора 3 установлены 4 постоянных магнита N-S 9, которые соединены между собой одноименными полюсами.

Электромагнитные поля соленоидов 4 статора имеют одинаковое направление с полями постоянных магнитов 9 ротора 3. Длина каждой катушки 4 равна длине одного постоянного магнита 9.

На внутренней поверхности ротора дополнительно нанесены светоотражающие полосы 10. Полосы 10 нанесены так, чтобы сигналы с них могли быть получены фотодатчиком 6, который соединен с микроконтроллером (не показан).

В предлагаемой схеме коллектор выполнен в виде набора описанных выше электронных ключей 5.1-5.6.

Принцип действия предлагаемого электродвигателя основан на силах электромагнитного притяжения и отталкивания, возникающих при взаимодействии соленоида 4 статора 2 и постоянных магнитов 9 ротора 3. При включении источника питания ток проходит через соленоиды 4, в результате создаются электромагнитные поля. Постоянные магниты 9, направление поля которых в данный момент одинаково с направлением полей соленоидов втягиваются внутрь обмоток соленоидов. Одновременно магниты, поля которых имеют противоположное направление с полями соленоидов, выталкиваются из них. Возникает момент силы и ротор проворачивается. Сигнал со светоотражающей полоски 10 поступает на фотодатчик 6, благодаря чему фиксируется положение ротора (магнитов). В заданном положении магнитов 9 с микроконтроллера после обработки сигнала с фотодатчика 6 поступает сигнал на один из ключей 5.1-5.6 и осуществляется обесточивание одного из соленоидов, а затем смена полярности включения его обмотки за счет включения другого ключа этого соленоида.

При смене полярности соленоидов происходит выталкивание одних магнитов и втягивание других. Вращение ротора продолжается. Далее обесточивается и меняется направление поля следующего соленоида. Движение продолжается, при этом ротор продолжает двигаться в ту же сторону.

В предлагаемом двигателе коллектор, регулирующий поступление тока на соленоиды, выполнен в виде набора электронных ключей, что позволило снизить время и потребляемую энергию на перемагничивание катушек соленоидов. Управление двигателем осуществляется бесконтактно, электронным способом (светоотражающие полоски - фотодатчик - микроконтроллер - ключи), что обеспечивает большую надежность по сравнению с контактным управлением в прототипе.

Управление ключами может быть отрегулировано для решения определенной задачи, определенного алгоритма работы двигателя: определенного режима движения, определенной динамики, для создания экономичного режима и т.д.)

В данной схеме электродвигателя достигнуто уменьшение скачков напряжения (электропотребление) при разгоне электродвигателя и улучшены его динамические характеристики. Электродвигатель работает без изменения направления поля, уменьшена длина пути, которую ротор проходит по инерции, что позволило снизить его энергоемкость. Предлагаемая схема позволила при тех же энергетических затратах увеличить число оборотов двигателя и расширить тем самым область его применения. Настоящее предложение позволило улучшить эксплуатационно-технических характеристик электродвигателя при сохранении относительной простоты конструкции и надежности.

1. Магнитодинамический двигатель с бесконтактной коммутацией, содержащий источник постоянного тока, статор с равномерно расположенными по его окружности соленоидами, ротор с постоянными магнитами и распределительный коллектор, отличающийся тем, что соленоиды соединены с источником постоянного тока параллельно, постоянные магниты соединены между собой одноименными полюсами, при этом двигатель дополнен закрепленным на статоре оптическим датчиком и взаимодействующими с ним светоотражающими полосами на роторе, а распределительный коллектор выполнен в виде электронных ключей, включенных в цепь питания соленоидов и управляемых через микропроцессор сигналами с оптического датчика.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что длина каждого соленоида равна длине постоянного магнита.

poleznayamodel.ru

Большой энциклопедический словарь - значение слова Магнитогидродинамический Ракетный Двигатель

см. Электромагнитныйракетный двигатель.

Смотреть значение Магнитогидродинамический Ракетный Двигатель в других словарях

Двигатель — двигателя, м. 1. Машина, приводящая что-н. в движение; механизм, преобразующий какой-н. вид энергии в механическую работу (тех.). внутреннего сгорания. Электрический двигатель.........Толковый словарь Ушакова

Ракетный — ракетная, ракетное (спорт.). Прил. к ракета 2. Ракетное производство.Толковый словарь Ушакова

Двигатель М. — 1. Устройство, преобразующее какой-л. вид энергии в механическую работу. 2. перен. Сила, способствующая росту, развитию чего-л.Толковый словарь Ефремовой

Двигатель — -я; м.1. Машина, превращающая какой-л. вид энергии в механическую энергию. Паровой д. Д. внутреннего сгорания. Реактивный д.2. чего. Сила, побуждающая к чему-л., содействующая........Толковый словарь Кузнецова

Ракетный — см. Ракета.Толковый словарь Кузнецова

Ракетный Ученый — сотрудник биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся........Экономический словарь

Ракетный Ученый — (сленг.) сотрудник биржи или брокерской фирмы, занятый операциями на финансовых рынках на основе новейших компьютерных программ и других технических методов, пользующийся........Юридический словарь

Бензиновый Двигатель — , самый распространенный ВИД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.Научно-технический энциклопедический словарь

Ветровой Двигатель — , техническое приспособление, использующее силу ветра для выработки энергии, которая приводит в действие механизмы, либо для генерации электричества. Начиная с 1970 г.,........Научно-технический энциклопедический словарь

Вечный Двигатель — , существует две теоретические формы вечного двигателя. В первой механизм работает бесконечно без притока ЭНЕРГИИ извне. Однако этот вид машины противоречит первому........Научно-технический энциклопедический словарь

Двигатель — • (мотор), механизм, преобразующий энергию (такую как тепло или электричество) в полезную работу. Термин «мотор» иногда применяется к ДВИГАТЕЛЮ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ........Научно-технический энциклопедический словарь

Двигатель Ванкеля — , двигатель внутреннего сгорания, в котором вместо поршней действуют роторы. Конструкция была разработана в 1950-х гг. немецким инженером Феликсом Ванкелем (1902-88). Каждый........Научно-технический энциклопедический словарь

Двигатель Внутреннего Сгорания — , широко используемый в машинах и мотоциклах двигатель, внутри которого горючее сгорает так, что выделяемые при этом газы могут производить движение. Бывает двух видов........Научно-технический энциклопедический словарь

Двигатель Возвратно-поступательного Действия — , см. ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ.Научно-технический энциклопедический словарь

Двигатель С Воспламенением От Сжатия — , см. ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ.Научно-технический энциклопедический словарь

Двухтактный Двигатель — , двигатель, в котором движение каждого поршня осуществляется в два этапа. Эта операция называется двухтактным циклом. Во многих малых бензиновых двигателях используется........Научно-технический энциклопедический словарь

Дизельный Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, в котором тепло для поджигания горючего получается путем сжатия воздуха. Этот тип двигателя был изобретен Рудольфом ДИЗЕЛЕМ в 1890-е........Научно-технический энциклопедический словарь

Ионный Двигатель — , тип РАКЕТНОГО двигателя, который в качестве движущей силы использует не горячие газы, а ионы (ионный ракетный двигатель), испускаемые в электрическом поле атомами........Научно-технический энциклопедический словарь

Корабельный Двигатель — , силовая установка, используемая для приведения в движение морских КОРАБЛЕЙ и в качестве вспомогательной установки в более маленьких плавающих суднах. В XIX и начале........Научно-технический энциклопедический словарь

Линейный Двигатель — , тип ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ, разработанный для мощных высокоскоростных поездов. В принципе похож на роторный электрический мотор, но вместо нескольких катушек (ротора),........Научно-технический энциклопедический словарь

Паровой Двигатель — , ДВИГАТЕЛЬ, приводимый в действие силой пара. Пар, получаемый путем нагрева воды, используют для движения. В некоторых двигателях сила пара заставляет двигаться поршни,........Научно-технический энциклопедический словарь

Поршневой Двигатель — , любой ДВИГАТЕЛЬ, в котором поршень совершает возвратно-поступательное движение, такой как ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ или ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, обычно спользуемый........Научно-технический энциклопедический словарь

Прямоточный Воздушно-реактивный Двигатель — (ПВРД), авиационный РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный мотор, приводящий в движение летательный аппарат с помощью скоростного потока воздуха, сжимаемого в приемном устройстве........Научно-технический энциклопедический словарь

Реактивный Двигатель — , двигатель, который обеспечивает продвижение вперед, быстро выпуская струю жидкости или газа в направлении, противоположном направлению движения. Чтобы создать высокоскоростной........Научно-технический энциклопедический словарь

Солнечный Двигатель — (гелиотермический двигатель), устройство, превращающее СОЛНЕЧНУЮ ЭНЕРГИЮ в механическую РАБОТУ. Чаще всего используется для обеспечения РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ для космического........Научно-технический энциклопедический словарь

Стартовый Двигатель — , РАКЕТНЫЙ двигатель, который сообщает движение снаряду или космическому кораблю на первых стадиях полета, а затем отделяется и тем самым уменьшает собственный вес........Научно-технический энциклопедический словарь

Тепловой Двигатель — , любой двигатель, который превращает тепловую энергию (обычно сжигаемого топлива) в полезную механическую энергию. Таким образом, все ДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ........Научно-технический энциклопедический словарь

Термоэлектрический Двигатель — , разновидность РАКЕТНОГО реактивного двигателя, сочетающего тепловую и электрическую энергию для разгона частиц до огромных скоростей. В дуговом РЕАКТИВНОМ ДВИГАТЕЛЕ........Научно-технический энциклопедический словарь

Турбовентиляторный Двигатель — , ТУРБИННЫЙ двигатель, разработанный на основе ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, но более эффективный. В нем имеется компрессор, нагнетающий воздух из воздухозаборника в........Научно-технический энциклопедический словарь

Турбовинтовой Двигатель — , авиационный двигатель с пропеллером (воздушным винтом), который приводится в действие газовой ТУРБИНОЙ через передаточный механизм (редуктор). Турбина сжимает воздух,........Научно-технический энциклопедический словарь

Посмотреть еще слова :

Перевести Магнитогидродинамический Ракетный Двигатель на язык :

slovariki.org

магнитогидродинамический двигатель - это... Что такое магнитогидродинамический двигатель?

 магнитогидродинамический двигатель adj

1) Av. MHD-Antrieb, MHD-Antriebssystem, MHD-Triebwerk, MHD-Triebwerksanlage, hydromagnetischer Antrieb

2) aerodyn. magnetohydrodynamisches Triebwerk, ÌÍD-Triebwerksanlage

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

Смотреть что такое "магнитогидродинамический двигатель" в других словарях:

universal_ru_de.academic.ru

Электродвигатель

 

Это  очень простой , но все-таки электродвигатель.Кофеварка купить- такую рекламу увидил я недавно, приятные цены и качество. Многие конечно знают что такое магнитогидродинамический двигатель(МГД). Суть его в том , что при протекании постоянного   электрического тока через проводник , расположенный поперек силовых линий магнитного поля , на этот  проводник действует сила (Лоренца) , направление которой определяется по правилу левой руки и пр. Таким образом работают насосы для расплавленного металла в металлургии а также довольно экзотические двигатели для судов. Работа такого двигателя (или генератора - ведь это обратимая машина) ясна из рисунка:

mhd_engine_generator.jpg (16127 bytes)

Я предлагаю совсем немногое : свернуть МГД в кольцо. Получается очень простая конструкция , приведенная ниже и собранная из первых попавшихся под руку материалов. Ban1.gif (3780 bytes)

безымянный1.jpg (18232 bytes)

Любой желающий тоже может изготовить такой двигатель за несколько минут. Материалы мной использованные: поллитровая стеклянная банка , полиэтиленовая крышка , гвоздь , кусок  жести свернутый в кольцо, магнит от динамика , диод КД202 , кусок провода , немного воды. При включении конструкции в сеть 220 вольт , ток течет через воду между гвоздем и кольцом , всегда перпендикулярно пересекая силовые линии магнита , лежащего под банкой и  вода (плохой , но все-таки проводник) начинает медленно вращаться.  Для получения более заметного эффекта  воду надо просто посолить. Правда при этом уже сильно заметна реакция диссоциации и оседание всякой гадости на электродах . Но все это работает и по сути дела является настоящим двигателем , ротором которого в данном случае является соленая вода.Чтобы не связываться с промышленной сетью - можно питать устройство и от обычной батареи(я использовал в другом варианте аккумуляторную батарею 12 вольт - конструкция на мой взгляд вполне достойная для демонстрации на уроках физики в школе). Практической пользы из данной конструкции вроде бы никакой , но пока не будем торопиться.  Пригодится на следующих страничках . Например в качестве энергетической ячейки платформы Гребенникова , только в качестве ротора используется воздух , и напряжение для пуска необходимо в несколько десятков киловольт:

/800/600/http/evg-ars.narod.ruCell3.jpg (92469 bytes)

Кстати магнит в конструкции совершенно необязателен.

А что если такие ячейки расположить как на шахматной доске и допустить , что они вращаются в разные стороны ("белые" клетки в одну сторону, "черные" в другую)? Тогда соседние минивихри  будут "помогать" друг другу !

Осталось перевернуть конструкцию - и ...полетели?

/800/600/http/evg-ars.narod.rumail6a.gif (45447 bytes)

 

 

 

Rambler's Top100

 

evg-ars.narod.ru


Смотрите также