Электростатический двигатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (и>799090

К АВТОРСКОМУ СВМ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М К„З

Н 02 и 1/08 (22) Заявлено 280379 (21) 2745160/24-25 с присоединением заявки М вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень No 3 (53) УДК 821. . 313 (088. 8) Дата опубликования описания 3.0. 01, 81 (72) Авторы изобретения

A,ß.Àôóçîâ.è В.М.Свиридов (7 )заявители (54) ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электростатическим двигателям и может найти применение в системах привода и управления как н земных, так и в космических условиях.

Известно электростатическое устройство, выполненное н виде конден- . сатора с системой, состоящей из подвижных (металлических или диэлектрических) .и неподвижных (металлических) 1О электродов (11.

Однако при подаче напряжения на электроды между ними возникает сила, действующая в сторону. увеличения емкости конденсатора, под действием . 15 которой подвижный электрод перемещается (поворачивается) . Угол поворота ограничен гибкими токоподводами.

Изнестен также электростатический 20 двигатель, содержащий ротор, снабженный электретами, диэлектрический статор с электродами. образующими е электретами ротора конденсатор переменной емкости, источник питания и сис- 25 тему переключения. полярности питания., При этом применен внешний источник питания, а система переключения полярности выполнена в ниде переключателя со скользящими контактами (2). 3О

Недостатком двйгателя является наличие скользящих контактов, что снижает надежность и долговечность дви-" гателя, так как при питании электростатического двигателя высоким напряжением происходит. искрение в области контактов и постепенный выход их из строя.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в, электростатическом двигателе, содержащем ротор, снабженный электретами, диэлектрический статор .с электродами, образующими с электретами ротора конденсатор переменной емкости, источник питания и систему переключения полярности питания, источник питания выполнен в виде, по крайней мере двух, нысоконольткых фотовольтаических элементов, расположенных на статоре и включенных навстречу друг другу, а система переключения полярности выполнена в ниде по меньшей мере одной, заслонки, жестко укрепленной на роторе.

На фиг. 1 изображен двигатель, вид сверху; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — схема соединения высоковольтных фотовольтаических элементов.

799090

Двигатель состоит из диэлектрического статора 1, на котором диаметраль. но противоположно .расположены высоковольтные фотовольтаические элементы

2 и электроды 3, выполненные в виде

П-образных металлических пластин.

Электроды. соединены с фотовольтаическими элементами проводниками 4.

На оси ротора 5 жестко укреплена заслонка 6 .с окном и электреты 7, Высоковольтные фотовольтаические элементы могут быть получены испаре-.. нием в вакууме навески порошкообразных материалов ZnSe, CdSe, С4Те>

ZnTe и осаждением паров на холодную йодложку (- 20 С), расположенную под углом -к паровому потоку, оптималь- 15 ным для каждого материала. Высоковольтную пленку наносят через трафа-. рет. Металлические токоподводы изготавливают испарением металлов в вакууме или из металлических полосок. рр

Электростатический двигатель работает следующим образом.

При освещении солнечным светом или от искусственного источника света

8 высоковольтного фотовольтаического элемента 2, открытого заслонкой

6, он генерирует высоковольтное. фотоналряжение и заряжает металлические П-образные пластины 3 до разности потенциалов, равной величине генерируемого фотонапряжения. При этом 3 между электретами 7 и заряженными пластинами 3 действуют силы кулоновского притяжения и отталкивания, результирующая.которых создает вращательный момент. 35

В, то же время второй высоковольтный фотовольтаический элемент, расположенный .на статоре, закрытый заслонкой 6, имеет большое внутреннее сопротивление порядка 10 - 10 " OM 4П и не прейятствует зарядке пластин 3.

В результате ротор двигателя вместе с заслонкой вращается по направлению к пластинам (указано стрелками). "В период втягивания.электретов 7. в область зазора.пластин 3 заслонкой перекрывается работающий-высоковольтный фотовольтаический элемент и открывается одновременно другой, ранее закрытый, который начинает генерировать высоковольтное. фотонапряжение и компенсирует .ранее накопленный заряд на пластинах 3, В этот период он работает в качестве активного фоторезистора. Полная компенсация заряда происходит. в тот момент, когда электреты несколько сместятся в сторону выхода их из:области зазора пластин.. Заслонка перекрывает первый высоковольтный элемент, второй.освещается полностью., При этом знак заряда на пластинах 3 меняется на противоположный,.и электреты. выталкиваются кулоновскими силами из области зазора между пластинами, ротор двигателя вращается., и рабочий цикл повторяется непрерывно.

Включение фотовольтаических. элементов так, как показано на фиг . 3, позволяет надежно. и быстро .компенсировать ранее накопленный заряд на пластинах.

Управление двигателем осуществляется изменением интенсивности светового потока дистанционно, т. е. двигатель можно питать когерентный излучением лазерного источника со значительного расстояния.

Формула изобретения

Электростатический двигатель, содержащий ротор, снабженный электретами, диэлектрический статор с электродами, образующими с электретами ротора конденсатор переменной емкости источник питания и систему переключения полярности питания, о т л ич а ю щ и и .с я тем, что, с целью повышения надежности.и долговечности двигателя, источник питания выполнен. в виде, по крайней мере двух высоковольтных фотовольтаических элементов, расположенных на статоре и включенных навстречу друг другу, а система переключения полярности выполнена в виде, по меньшей мере одной, заслонки, жестко укрепленной на роторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Писаревкий Э.A. Электрические измерения и приборы. М., "Энергия", 1970, с. 158-166.

2. Губкин А.Н. Электреты. M., "Энергия", 1978, с. 177-179 (прототип).

799090

Фиг.l

Составитель Б.Баев

Редактор В.Жиленко TexpeplH. Ковалева

Корректор В.Синицкая

81 Тираж,.741 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 0

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,