Способ реверса емкостного двигателя

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в емкостных двигателях. Техническим результатом является обеспечение заданного направления вращения подвижного элемента. В способе реверса емкостного двигателя одновременно изменяют угол наклона электродов относительно нормали к поверхности подвижного элемента, чередуют фазы и регулируют высоковольтное напряжение переменного тока, подводимое к электродам двигателя. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в емкостных двигателях.

Известны электростатические двигатели с диэлектрическим ротором, основанные на явлении вращения диэлектриков в электростатическом поле (Карпов Ю.С. и др. О движении диэлектриков в электрическом поле. Труды 2-ой Всесоюзной конференции «Физика диэлектриков», М., Изд. АН СССР, 1960).

Известен электростатический двигатель постоянного напряжения [АС СССР №1005255, кл. Н02N 1/08, Бюл. №10, 1983 г.], содержащий диэлектрический статор и ротор с металлическими электродами, в котором электроды статора и ротора выполнены в виде цилиндров, расположенных параллельно оси двигателя. С целью обеспечения заданного направления вращения ротора с возможностью реверсирования между электродами ротора установлены дополнительные электроды, идентичные основным, а между электродами статора установлены дополнительные электроды в виде зарядных острий, подключенные к электродам статора через дополнительно введенные тиристоры, запускающие электроды которых через один соединены между собой и через ключи подключены к полюсам источника напряжения.

Недостатком такой конструкции является ее сложность, невозможность работы на переменном токе.

Известен также электростатический двигатель [АС СССР №780130, кл. Н02N 1/08, Бюл. №42, 1980 г.], содержащий ротор, состоящий из наружного диэлектрического кольца и внутреннего токопроводящего кольца, цилиндрический статор с рядами ножевидных электродов, направленных в противоположные стороны под углом 8-12° к касательной поверхности окружности ротора, цель которого - обеспечение реверса и быстрого торможения двигателя.

Недостатком такого двигателя является сложность его конструкции и возможность работы только на постоянном токе.

Известен электростатический двигатель [АС СССР №1224936, кл. H02N 1/10, Бюл. №14, 1986 г.], содержащий диэлектрический цилиндрический ротор и статор в виде концентрически расположенных цилиндров, охватывающих ротор снабженных электродами на поверхностях, обращенных к ротору, которые на внутреннем цилиндре через один соединены между собой и подсоединены к полюсам источника питания.

Недостатком такого двигателя также является сложность конструкции и ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ регулирования направления вращения двигателя в емкостных двигателях постоянного тока, который осуществляют путем изменения угла наклона электродов к поверхности нормали подвижного элемента двигателя: при β>90 - движение левое, при β<90 - движение правое (Полотовский Л.С. «Емкостные машины постоянного тока высокого напряжения», ГЭИ 1960, с.93).

Недостатком этого способа является невозможность реверсирования двигателя изменением знака напряжения и ограничение работы только на постоянном токе.

Задача изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реверса емкостного двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что в способе реверса емкостного двигателя регулированием угла наклона электродов относительно нормали к поверхности подвижного элемента, в отличие от прототипа, одновременно с изменением угла наклона электродов чередуют фазы и регулируют высоковольтное напряжение переменного тока, подводимое к электродам двигателя.

Существо изобретения поясняется чертежом. На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит подвижный элемент 1 в виде диэлектрического полого цилиндра, вдоль которого радиально расположены металлические электроды 2, к которым подводится высоковольтное напряжение переменного тока.

Устройство работает следующим образом. На электроды 2 подают высоковольтное напряжение переменного тока. В результате в рабочем пространстве емкостного двигателя возникают тангенциальные силы, действующие на подвижный элемент, находящийся в электрическом поле, создаваемом множеством зарядов и распределенном в воздушном зазоре произвольно сложной формы. Кроме того, в рабочем пространстве емкостного двигателя создается вращающееся электрическое поле, являющееся источником дополнительных вращающих сил, имеющих определенное направление действия.

Пример конкретной реализации способа.

Подают напряжение переменного тока на электроды при разных углах наклона электродов. При чередовании фаз, например АВС, и значений углов наклона электродов β=60° или β=75°, наблюдается самореверсирование ротора: с ростом напряжения сначала ротор вращается в одну сторону с постепенным увеличением скорости до определенного максимума. После достижения максимума при дальнейшем увеличении напряжения скорость плавно уменьшается до нуля. Подвижный элемент начинает вращаться в другую сторону. Это можно объяснить тем, что в данном случае наблюдается встречное действие вращающих сил, создаваемых вращающимся электрическим полем в рабочем пространстве двигателя, и вращающих сил, создаваемых разностью потенциалов между зарядами.

При изменении чередования фаз, например АСВ, при тех же углах наклона электродов нарастание скорости ротора происходит без изменения направления его вращения. В этом случае максимум скорости имеет большую величину, чем при реверсировании. В этом случае имеет место согласное действие указанных выше сил.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности за счет реверса емкостного двигателя.

Способ реверса емкостного двигателя изменением угла наклона электродов относительно нормали к поверхности подвижного элемента емкостного двигателя, отличающийся тем, что одновременно с изменением угла наклона электродов чередуют фазы и регулируют высоковольтное напряжение переменного тока, подводимое к электродам емкостного двигателя.