Электрический генератор для искусственного спутника земли



Электрический генератор для искусственного спутника земли
Электрический генератор для искусственного спутника земли

 


Владельцы патента RU 2525301:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" (RU)

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам, предназначенным для получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на летательных аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли. Технической результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в уменьшении влияния работы электрического генератора для искусственного спутника Земли на ориентацию летательного аппарата при одновременном обеспечении повышения эффективности работы самого электрического генератора. Указанный технической результат достигается тем, что в предлагаемом электрическом генераторе для искусственного спутника Земли, якорь которого выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном, согласно изобретению якорь генератора выполнен из двух одинаковых катушек, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли симметрично относительно его центра масс, при этом обмотки катушек генератора соединены параллельно или последовательно и согласно. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электрической технике, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на летательных аппаратах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли.

Известно устройство (Tether power generator for earth orbiting satellites. Патент США 4953151, B64G 1/64, 1990 г.), конструкция которого предполагает наличие двух объектов, движущихся на орбите вокруг Земли и связанных между собой коаксиальным кабелем. Однако вывод такого объекта на орбиту или монтаж его на орбите, а также постоянная ориентация в пространстве является весьма сложной задачей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электрический генератор для подвижных объектов (патент РФ №2460199 от 19.11.2010 г., МПК H02K 23/62), в котором якорь выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном. Использование катушки вместо прямолинейного отрезка кабеля снижает вес генератора и облегчает осуществление ориентации проводника.

Существенным недостатком такого генератора является возникновение вращающего момента под действием силы Лореца при протекании тока в проводнике, когда генератор работает под нагрузкой. Поскольку обмотка генератора на летательном аппарате не находится в его центре масс, возникновение этой силы приведет к появлению момента относительно центра масс аппарата, нарушению его ориентации в пространстве. Даже если эти силы и невелики, но действуя продолжительное время, пропорциональные им угловые ускорения в отсутствии демпфирования в безвоздушном пространстве способны существенно влиять на угловую ориентацию и стабилизацию объекта. При этом будет нарушена и ориентация обмоток генератора относительно силовых линий магнитного поля Земли, что скажется на эффективности генератора.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности работы генератора и уменьшение влияния его работы на ориентацию летательного аппарата.

Указанная задача достигается тем, что согласно изобретению якорь генератора выполнен из двух одинаковых катушек, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли симметрично относительно его центра масс, обмотки которых соединены параллельно или последовательно и согласно.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является выполнение якоря генератора из двух одинаковых катушек, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли симметрично относительно его центра масс, обмотки которых соединены параллельно или последовательно и согласно.

На фиг.1 показан электрический генератор, якорь которого выполнен в виде катушек 1 и 2, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли 3, при этом половины катушек 1 и 2, включающие в себя половину каждого витка соответствующей катушки, закрыты магнитонепроницаемыми экранами 4 и 5. Обмотки катушек 1 и 2 соединены параллельно.

На фиг.2 показано последовательное и согласное соединение обмоток катушек 1 и 2 генератора.

При пересечении катушками (якорем генератора) силовых линий магнитного поля Земли в обеих катушках индуцируется ЭДС. При замыкании цепи через них будут протекать одинаковые токи I, причем в одном направлении относительно корпуса искусственного спутника Земли (показано на фиг.1 и фиг.2 стрелками). Возникающая при этом сила Лоренца F при симметричном расположении обмоток относительно центра масс будет создавать равные, но противоположно направленные моменты, которые будут уравновешивать друг друга. Это не приведет к возникновению момента, нарушающего ориентацию летательного аппарата. Одинаковые токи в одном направлении относительно корпуса искусственного спутника Земли будут протекать как при параллельном соединении обмоток катушек, так и при их последовательном и согласном соединении.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит уменьшить влияние работы генератора на ориентацию летательного аппарата и самого генератора, что повысит эффективность последнего.

1. Электрический генератор для искусственного спутника Земли, якорь которого выполнен в виде катушки, половина которой, включающая в себя половину каждого витка катушки, закрыта магнитонепроницаемым экраном, отличающийся тем, что якорь генератора выполнен из двух одинаковых катушек, расположенных по обе стороны искусственного спутника Земли симметрично относительно его центра масс, обмотки катушек генератора соединены параллельно.

2. Электрический генератор для искусственного спутника Земли по п.1, отличающийся тем, что обмотки катушек генератора соединены последовательно и согласно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на подвижных объектах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения погружных электродвигателей постоянного тока, используемых, в частности, как приводы погружных насосов для скважинной добычи нефти.

Изобретение относится к ракетно-космической технике. .

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим двигателям, и может быть использовано для создания моментов сил, способных поворачивать подвижные объекты, перемещающиеся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам получения электрической энергии, и может быть использовано для получения электрической энергии на подвижных объектах, перемещающихся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля.

Изобретение относится к управлению ориентацией космического аппарата (КА), оснащенного магнитометром для определения вектора напряженности магнитного поля Земли (МПЗ).

Изобретение относится к управлению полетом космических аппаратов с использованием данных о магнитном поле Земли (МПЗ). .

Изобретение относится к космической технике и может применяться для стабилизации искусственных спутников Земли (ИСЗ) с использованием геомагнитного поля. .

Изобретение относится к области управления ориентацией и движением центра масс космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для управления ориентацией космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к космической технике и может использоваться в полупассивных системах управления искусственными спутниками Земли (ИСЗ). .

Изобретение относится к области управления ориентацией и орбитой центра масс космических аппаратов (КА). .

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано для определения временной привязки телеметрических измерений с космического аппарата (КА). Способ определения временной привязки телеметрических измерений с КА включает генерацию на борту временных меток и передачу их с измеряемыми параметрами бортовых систем в сформированном телеметрическом кадре на наземный приемный пункт. При этом измеряют на борту космического аппарата напряженность магнитного поля Земли, измеряют параметры орбиты космического аппарата, по которым определяют напряженность магнитного поля Земли, определяют ошибку временной привязки телеметрических измерений Δt из соотношений где Ha - модуль напряженности магнитного поля Земли, полученный по измеренным параметрам орбиты космического аппарата, Н - модуль напряженности магнитного поля Земли, полученный по измерениям на борту космического аппарата, и определяют временную привязку телеметрических измерений по формуле t*=t+Δt, где t - временная привязка телеметрических измерений, полученная по бортовым временным меткам. Обеспечивается точная временная привязка телеметрических измерений с КА.
Наверх