Статический преобразователь и способ преобразования кинетической энергии парамагнитного тела в электрическую энергию

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ И СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПАРАМАГНИТНОГО ТЕЛА В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ(71) Заявитель Климов Вячеслав Степанович(72) Авторы Климов Вячеслав СтепановичКлимов Олег Вячеславович(73) Патентообладатель Климов Вячеслав Степанович(57) 1. Статический преобразователь кинетической энергии парамагнитных тел в электрическую энергию, содержащий токообразующую катушку, установленную на среднем стержне Ш-образного магнитопровода, к внешним сторонам боковых стержней которого вплотную примыкают одноименными полюсами равносильные магниты. 11390 1 2008.12.30 2. Способ преобразования кинетической энергии парамагнитного тела в электрическую энергию, в котором на токообразующую катушку, установленную на среднем стержне Ш-образного магнитопровода, к внешним сторонам боковых стержней которого вплотную примыкают одноименными полюсами равносильные магниты, воздействуют переменным магнитным полем, возникающим в результате перемещения парамагнитного тела в области магнитных полей указанных магнитов. Статический преобразователь и способ преобразования кинетической энергии парамагнитного тела в электрическую энергию относится к электротехнике и предназначен для прямого преобразования кинетической энергии в электрическую. Известно, что электрическая энергия по форме является вторичной энергией и вырабатывается в результате преобразования первичных энергоносителей, в качестве которых используется кинетическая энергия падающей воды и перегретого пара. Однако существующая технология не позволяет обеспечить прямое преобразование энергии этих первоисточников в электрическую энергию и использует для этих целей механическую энергию вращения. Целью предлагаемого изобретения является создание технического устройства и технологии прямого преобразования кинетической энергии парамагнитного тела в электрическую энергию. Известны технические устройства, именуемые преобразователями скорости, где в результате динамического изменения магнитного сопротивления, вызванного ферромагнитным телом вращающегося вала, изменяется плотность потока магнитной энергии в магнитной цепи, индуцирующая электродвижущую силу в токообразующей катушке 1, с. 220-221. Известно также Устройство для получения электрической энергии 2, где кинетическая энергия ферромагнитных тел (сфероидов), приобретенная от воздействия внешних сил (расширяющего газа), вызывает импульсы электрической энергии в обмотке генератора. Наиболее близким техническим решением поставленной цели является Индукционный измеритель объемного расхода электропроводной жидкости 2, с. 217-219, где величина выходного электрического сигнала находится в прямой зависимости от энергии движения парамагнитной жидкости. Схема предлагаемого технического устройства и принцип его работы последовательно представлены на фиг. 1. Сущность изобретения заключается в силовом модуле, состоящем из токообразующей катушки 1, расположенной на среднем стержне Ш-образного магнитопровода 2. К боковым сторонам внешних стержней Ш-образного магнитопровода вплотную примыкают одноименными полюсами равносильные магниты 3 и 4, создающие в однородном симметричном магнитопроводе два симметричных взаимно отталкивающихся магнитных поля равной напряженности. При входе парамагнитного носителя кинетической энергии 5 в рабочую зону магнита 3 в силу особенностей парамагнитных тел 1, с. 46-48 образуется суммарное магнитное поле, превосходящее магнитное поле магнита 4 и вытесняющее его из Ш-образного магнитопровода. В результате этого процесса в магнитопроводе возникают два магнитных потока, градиент напряженности которых одновременно изменяется в противоположенных направлениях. При уходе парамагнитного носителя кинетической энергии 5 из рабочей зоны магнита 3 его взаимодействие с полем этого магнита прерывается, но возникает с полем магнита 4,полностью повторяя предыдущий процесс. 11390 1 2008.12.30 Непрерывное периодическое воздействие кинетической энергии парамагнитного тела на два взаимодействующих магнитных поля одного направления вызывает непрерывное одновременное противоположное изменение градиентов их напряженности, т.е. в Ш-образном магнитопроводе создается два непрерывно изменяющихся магнитных потока, индуцирующих в токообразующей катушке величину электродвижущей силы, ЭДС 1, с. 81-82. Как известно, в современных технических устройствах по преобразованию энергии электромашинных генераторах - величина ЭДС, индуцируемая в токообразующей катушке, определяется законом Фарадея 1, с. 177- скорость изменения магнитного потока сквозь контур токообразующей катушки- число витков в токообразующей катушке- константа. Из приведенного следует, что величина ЭДСнаходится в прямой зависимости как В свою очередь, магнитный потокопределяется магнитным сопротивлением магнитной цепи 1, с. 207, а скорость изменения магнитного потока в электромашинных генераторах обеспечивается механической манипуляцией потоком 1, с. 94-95 путем его вращения. Однако обеспечить высокую скорость изменения магнитного потока сквозь контур токообразующей катушки на основе использования механической энергии вращения не представляется возможным, а наличие воздушного зазора между статором и ротором электромашинного генератора увеличивает сопротивление магнитной цепи, рассеивает магнитную энергию в окружающем пространстве. Предлагаемый способ преобразования кинетической энергии парамагнитного тела в электрическую энергию не имеет указанных недостатков, так как энергия магнитных потоков распространяется в строго ограниченном однородном материале магнитопровода с неизменяемым в процессе преобразования магнитным сопротивлением цепи, обеспечивающем наивысшую скорость изменения магнитных потоков. Авторами изготовлена действующая модель статического преобразователя, подтверждающая изложенное описание изобретения и наглядно демонстрирующая прямую зависимость величины ЭДС от скорости и массы парамагнитного носителя кинетической энергии, фиг. 2, 3. Источники информации 1. Бэрк Г.Ю. Справочное пособие по магнитным явлениям Пер. с англ. - М. Энергоатомиздат, 1991. 2. Описание изобретения к патенту 753372, МПК Н 02 К 44/00,1980. 3. Харт . Введение в измерительную технику Пер. с нем. - М. Мир, 1999. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4