Электростатическая система производства энергии
Перевод с английского.
Patent: 4,897,592
Date: Jan.30, 1990
Inventor: William W. Hyde
Внешне заряженные электроды электростатического генератора стимулируют обвинения противоположной полярности на долях пары сопоставления статора посредством электрических полей, в пределах которых пара роторов ограничена в течение вращения, чтобы изменить нагрузку обязательные полевые редактирования между сопоставлением роторов и статоров действием ограждения роторов в перпендикуляре вида к полевому потоку. Высокое электрическое потенциальное различие, вызванное между статорами, следующим из такого вращения на роторах, преобразовано выходной схемой в уменьшенное постоянное напряжение, прикладное к нагрузке с соответственно увеличенным током, проводимым здесь через.
Основа изобретения
Это изобретение касается поколения электрической энергии преобразованием энергии от электростатической энергии.
Преобразование энергии электростатического поля в полезную электрическую энергию посредством электростатического генератора уже известно в искусстве как иллюстрируется раскрытиями в Американских Патентах Номер 2.523.106, 3.013.201, 4.127.804, 4.151.409 и 4.595.852. Вообще, процесс преобразования энергии, связанный с такими предшествующими художественными электростатическими генераторами вовлекает вход механической энергии отделить обвинения так, чтобы значительная часть продукции(выпуска) была получена из преобразования механической энергии.
Это - поэтому важный цель настоящего изобретения, чтобы обеспечить электростатический генератор, в котором электрическая энергия получена из энергии статических электрических полей с минимизированным входом механической энергии.
Описание изобретения
В соответствии с существующим изобретением, статическая электрическая дуга полей, установленная между электродами, внешне поддерживаемыми на уровнях нагрузок противоположной полярности и пары внутреннего статор наличия дисков. Сегментальные поверхности, которые являются ielectrically раздельными, чтобы ограничить вслед за тем обвинения, вызванные электрическими полями. Пара диска ротора вращается в пределах непрерывных электрических полей к перпендикуляру самолетов к полевому потоку к locationally, изменяют редактирование нагрузки, установленное электрическими полями между электродами и дисками статора. Такие изменения ответственное редактирование произведены вращением электрически благоприятных долей угловатости ротора, раздельной от друг друга, чтобы частично оградить диски статора от электрического поля. Доли каждых дисков ротора зарядили лица, противостоящие электроды в, полевой, чтобы оградить диск статора по полной области лица, которая является одной половиной полной области поверхностей доли сопоставления на статоре диска, к которому вынужденные обвинения ограничены.
Нагрузки ротора и статора уравнены электрическими взаимосвязями, установленными через шахты ротора. Диски статора электрически связаны с электрической нагрузкой через выходную схему, преобразовывающую высокий потенциал между дисками статора в уменьшенное напряжение постоянного тока, чтобы провести соответственно поток энергии через нагрузку.
Краткое описание рисунков
Этот и другой объект(цель) и особенности существующего изобретения станут очевидного от следующего описания принятое соединение с привилегированными воплощениями этого в отношении сопровождающих рисунков, в которых подобно кастрюлям или элементам обозначены подобными цифрами ссылки(рекомендации) в течение нескольких изображений) рисунки и в чем;
- Рис. 1 - упрощенная электрическая диаграмма схемы, соответствующая системе преобразования энергии существующего изобретения.
- Рис. 2 - изображение разреза стороны электростатического генератора, воплощающего систему рис. 1 в соответствии с одним воплощением изобретения,
- РИС. 3 и 4 - частичное изображение разреза, принятое существенно через вид, обозначенные линиями разреза 3 - 3 и 4 - 4 в рис. 2.
- РИС. 5A и 5E образовывают дугу схематическое частичное размещенное общий вид электростатического генератора РИС. 2-4, при статическом и динамическом распределении нагрузки condictions, соответственно.
- Рис. 6 s электрическая диаграмма выходной схемы генератора, показанного в рис. 2, в соответствии с одними воплощениями.
Детальное описание
Обращаясь теперь к рисункам подробно,
РИС. 1 схематически изображает систему преобразования энергии существующего изобретения, вообще упоминаемого цифрой ссылки 10. Как изображено схематически в рис. 1 система включает пару электростатических полей 12 и 14 установленных электростатическими нагрузками противоположной полярности, приложенной к пластинам электрода 16 и 18 из некоторого внешнего источника энергии. Таким образом, электростатическое поле 12 установлено между электродом 16 и статором диска 20, в то время как электростатическое поле 14 установлено между электродом 18 и статором диска 22. В соответствии с существующим изобретением, электростатические редактирования нагрузки, установленные потоком полей между электродами и статором периодически изменяются смещением в пределах непрерывных полей энергии 12 и 14 в ответ на вращение роторов 24 и 26 выровненный к перпендикуляру вида к их общей вращательной оси, и полевой поток как будет в дальнейшем описан. Роторы механически связаны с электрическим двигателем 28 Как схематически иллюстрировано в рис. 1, для вращения относительно общей оси вращения. Электрическая энергия может быть извлечена из электрических полей 12 и 14 в течение вращения роторов 24 и 26 двигателем 28 через выходную схему, вообще упоминаемый цифрой ссылки 30. Выходная схема 30 как показано, в рис. 1 упрощенным способом, включает две пара потока, проводящего диоды 32A, 32B, и 34A, 34B. Диоды каждой пары образовывают дугу противоположной полярности, и каждая пара связана в параллельном одному из статоров 20 и 22. Диоды каждой пары также электрически связаны поперек электрической нагрузки, представленной сопротивлениями 36A и 36B с конденсаторными сетями 38A и 38B связанный между каждой парой диода, посредством которого потенциал напряжения между статорами 20 и 22 уменьшен в пользу увеличенного текущего электрической нагрузки.
Обращаясь теперь РИС. 2, 3 и 4 в частности физическое воплощение системы преобразования энергии, изображенной схематически в рис. 1 показываются. Электроды 16 и 18 находятся в форме круглых пластин или дисков, сделанных электрически благоприятный металл, имеющий внешние поверхности 40, и 42 приспособленный к он зарядил из внешнего источника как aforemcutioned. Внутренняя поверхность 44 или электрод 18 таким образом приспособлена, чтобы быть, поддерживают положительную нагрузку напротив в полярности к отрицательной нагрузке электрода 16, который является mainrained в устойчивой форме иона в пределах dielectric поверхностной части 46 из электрода 16. Система преобразования энергии может быть приложена в пределах внешнего размещения 48, к которому электрод 16 и 18 защищен.
С длительной ссылкой на рис. 2, статоры 20 и 22 установленный, кипятя 48 в axially установил раздельное отношение на электроды 16, и 18 обеспечиваются слушаниями 50 и 52 установление вышеупомянутая общая вращательная ось ротора journaling включенное собрание шахты, имеющее электрически благоприятные секции шахты 54 и 56, с которым ротор 24 и 26 соответственно связан. В воплощении, иллюстрированном в рис. 2, двигатель двигателя 28 механически связан с секциями шахты 54 и 56 через электрически неблагоприятную секцию шахты 58 из собрания шахты энергии для одновременного вращения обоих роторов 24 и 26 в той же самой скорости и в том же самом направлении относительно общего вращательного перпендикуляра оси на параллельные раздельные самолеты с который электрод и stator выровненная дуга дисков. Электрически благоприятные секции шахты 54 и S6 - respectivelly, работал ключом или защитил любым подходящим способом к частям центра 60 и 62 из. Роторы и обеспечиваются частями гребня 64 и 66 формирующихся электрических дворников в контакте с сопоставлением поверхностей статоров 20 и 22, которые образовывают дугу индуктивно заряженный статическими электрическими полями 12 и 14 в равных уровнях противоположной полярности.
Как более ясно замеченный в РИС. 2 и 3, ротор 24 имеет множество угловатости раздельное, полевое редактирование, управляющее долями 68 проектирование radialy внешне от части центра 60. Каждая доля ротора 68 сделана электрически благоприятного металла, имеющего лицо 70 на одной осевой стороне, сопоставляющей(противостоящей) смежный электрод 16. Лица 70 сопоставление электрод 16 заряжены положительно электрической полем 12 распространение между dielectric поверхностным положением 46 из электрода 16 и статора диска 20. В то время как электрическая поле 12 проектный(строительный) через места 72 между ротором сегментирует 68, ротор сегментирует 68 непосредственно частей щита stator диска 20 от электрической поля.
Ротор 26 подобно сформирован, ротор сегментирует 74 угловатость, раздельные от друг друга распорной деталью 76, через который электрическая поле 14 расширяет(продлевает) между положительно заряженной поверхностью 44 из электрода 18 и статором 22. Ротор сегментирует 74 из ротора 26 как показано FIG.2. Обеспечиваются dielectric поверхностными частями 78 сопоставление внутренне заряженная поверхность 44 из электрода 18. В то время как ротор сегментирует 74, отрицательно заряжены электрической полем 14 в пределах поверхностных частей 78, они также ограждают части статор диска 22 от электрической поля, поскольку в случае ротора сегментирует 68 здесь прежде, чем описано. Внутренняя dielectric поверхностная часть 46 из электрода 16 и dielectric поверхностных части 78 из ротора 26 акта как стабилизатор, чтобы предотвратить потоки вихри и утечку отрицательной нагрузки. Далее, ввиду подключений к электросети, установленных между ротором и статором дисками, нагрузка на каждом статоре, уравнена с таковым нагрузки на ее связанном роторе.
Как показано в РИС. 2 и 4, stator диск 20 включает множество долей 82, к которому обвинения ограничены(заключены), близко расположенными от друг друга dielectric распорными деталями 80, доли 82 электрически связаны с ротором, сегментирует 68 через секцию шахты ротора 54. Точно так же доля 82 из stator 22 дуга, электрически связанные с ротором сегментирует 68 через секцию шахты ротора 56. stator сегментирует 82, и 84 поэтому также сделаны электрически благоприятного металла. Каждая из доли 82 из stator 20 электрически связана через кругооборот продукции(выпуска) 30 с каждой из долей 84 stator. stator диски, устойчиво устанавливаемые в пределах размещения(жилья) 48, центрально устанавливают отношения(поведения) 50 и 52, через который электрически неблагоприятная моторная секция шахты 58 является journaled как показано в воплощении изобретения, иллюстрированного в рис. 2. Далее, полная область обвиненных(заряженных) поверхностей доли на каждом из stator дисков большая чем полная область или лица 70 или 78 на 4 долях cach связанные диски ротора 24 или 36. Согласно одному воплощению общее количество зарядило stator поверхностную область - дважды(вдвое) таковой области лица ротора.
Согласно воплощению изобретений, иллюстрированных в. Рис. 6, кругооборот продукции(выпуска) 30 включает два oppositely poled емкостную сеть кругооборотов 38A и 38B связанный поперек cach, выровненная пара stator сегментирует 82 и 84 на stators 20 и 22 посредством oppositely poled диоды 32A и 34A. Каждая из таких емкостных сетей кругооборотов включает конденсатор 86, противоположные стороны которого связаны oppositely poled диоды 88 и 90 на положительные и отрицательные терминалы груза 92 и 94, поперек которого подходящее электрическое напряжение установлено для действия электрического груза. Диод 88 связан с переходом 102 между диодом 104 и одной стороной конденсатора 106. Диод 88 также связан с переходом между одной стороной конденсатора 100 и диода 32A. Диод 90, на другой полосе(оркестре), связан с переходом 96 между диодом 108 и конденсатора 100. Также, диод 90 связан с переходом между другой стороной конденсатора 106 и диода 34A. Предшествующая договоренность кругооборота емкостной сети 38A - тот же самый как таковой сети 38B, посредством которого выровненные пары stator сегментируют 82, и 84 имеют электрические потенциалы там между преобразованным в более низкое напряжение поперек терминала груза 92 и 94, чтобы провести более высокий поток груза.
Рис. 5A иллюстрировал распределение обвинений, установленных в электрических областях(полях) 12 и 14 между электродами и stator при статических условиях(состояниях), в которых каждый из ротора сегментирует 68, и 74 помещен в выравнивание с одним из stator, сегментирует 82 и 84, чтобы таким образом оградить замену stator доли от электрических областей(полей). Обвинения, установленные электрическими областями(полями) поэтому ограничены(заключены) к лицам замены stator доли, сопоставляющие(противостоящие) электроды и уравнены с обвинениями, установленными на и ограничены до лиц ограждения долей ротора, сопоставляющих(противостоящих) электроды на основании электрической взаимосвязи между роторами и stators как вышеупомянутый. Как изображено в РИС. 5B, когда вращение передано роторам, редактирования нагрузки(обвинения), установленные электрическими областями(полями) между электродами и заменой stator сегментируют 82, или 84 прерваны перемещающимся ротором, сегментирует 68 или 74 так, чтобы предварительно sielded stator доли стали выставленным(подвергнутым) областям(полям), чтобы восстановить полевые редактирования энергии со связанными электродами. Такое действие причиняет электрические потенциалы к между stator, сегментирует 82 и 84,
Это будет очевидно от предшествующего описания, что электростатические области(поля) энергии 12 и 14 из противоположной полярности установлена поддерживаемой между внешне обвиненными(заряженными) электродами 16 и 18 и внешне обвиненным(заряженным) stators 20 и 22 при статических условиях(состояниях) как изображено в РИС. 5A. В течение вращения, роторы 24 и 36 непрерывно расположенный в пределах таких областей(полей) энергии 12 и 14, проявляют силы в перпендикуляре руководств(направлений) к полевому потоку, представляющему редактирования энергии между электродами и stators, чтобы причинить прерывания и переучреждение редактирований энергии с частями различных долей stators как изображено в РИС. 5B. Такое редактирование энергии locational изменения(замены) и нагрузка(обвинение) обязательные и развязывающие действия между электродами и stators создает электрический потенциал и поток, чтобы течь между stators через кругооборот продукции(выпуска) 30. Таким образом, кругооборот продукции(выпуска), когда загруженная энергия извлечений от электрических областей(полей) 12 и 14 в результате полевой нагрузки(обвинения) редактирования обязательные и развязывающие действия, вынужденные(вызванные) вращением ротора.
stator сегментирует 82 и 84 огражденный от электрических областей(полей) rlie, перемещающийся ротор сегментирует 68 и 74 sf, изображенный в РИС., 5B, иметь электрические потенциалы полярности напротив таковых внешних электродов 16 и 18 из-за полевой нагрузки(обвинения) редактирования, развязывающей действие. Предварительно огражденный stator доля, выставляемая(подвергнутая) электрическим областям(полям) перемещающимися долями ротора, имейте ту же самую электрическую потенциальную полярность как таковые внешних электродов из-за полевого редактирования обязательное действие.
Начиная с сил, проявленных на соответствующих роторах электрическими областями(полями) 12 и 14 из противоположного акта полярности на общем(обычном) перпендикуляре собрания шахты ротора к сказанным областям(полям), такие силы отменяет друг друга. Вход энергии к системе может поэтому быть существенно ограничен механическими потерями слушания и windage в течение преобразования электростатической полевой энергии к электрической энергии также как электрическим потерям сопротивления и другим электрическим потерям, с которыми сталкиваются в кругообороте продукции(выпуска) 30.
Как показано в РИС. 2 и 4, stator диск 20 включает множество долей 82, к которому обвинения ограничены(заключены), близко расположенными от друг друга dielectric распорными деталями 80, доли 82 электрически связаны с ротором, сегментирует 68 через секцию шахты ротора 54. Точно так же доля 82 из stator 22 дуга, электрически связанные с ротором сегментирует 68 через секцию шахты ротора 56. stator сегментирует 82, и 84 поэтому также сделаны электрически благоприятного металла. Каждая из доли 82 из stator 20 электрически связана через кругооборот продукции(выпуска) 30 с каждой из долей 84 stator. stator диски, устойчиво устанавливаемые в пределах размещения(жилья) 48, центрально устанавливают отношения(поведения) 50 и 52, через который электрически неблагоприятная моторная секция шахты 58 является journaled как показано в воплощении изобретения, иллюстрированного в рис. 2. Далее, полная область обвиненных(заряженных) поверхностей доли на каждом из stator дисков большая чем полная область или лица 70 или 78 на 4 долях cach связанные диски ротора 24 или 36. Согласно одному воплощению общее количество зарядило stator поверхностную область - дважды(вдвое) таковой области лица ротора.
Согласно воплощению изобретений, иллюстрированных в. Рис. 6, кругооборот продукции(выпуска) 30 включает два oppositely poled емкостную сеть кругооборотов 38A и 38B связанный поперек cach, выровненная пара stator сегментирует 82 и 84 на stators 20 и 22 посредством oppositely poled диоды 32A и 34A. Каждая из таких емкостных сетей кругооборотов включает конденсатор 86, противоположные стороны которого связаны oppositely poled диоды 88 и 90 на положительные и отрицательные терминалы груза 92 и 94, поперек которого подходящее электрическое напряжение установлено для действия электрического груза. Диод 88 связан с переходом 102 между диодом 104 и одной стороной конденсатора 106. Диод 88 также связан с переходом между одной стороной конденсатора 100 и диода 32A. Диод 90, на другой полосе(оркестре), связан с переходом 96 между диодом 108 и конденсатора 100. Также, диод 90 связан с переходом между другой стороной конденсатора 106 и диода 34A. Предшествующая договоренность кругооборота емкостной сети 38A - тот же самый как таковой сети 38B, посредством которого выровненные пары stator сегментируют 82, и 84 имеют электрические потенциалы там между преобразованным в более низкое напряжение поперек терминала груза 92 и 94, чтобы провести более высокий поток груза.
Рис. 5A иллюстрировал распределение обвинений, установленных в электрических областях(полях) 12 и 14 между электродами и stator при статических условиях(состояниях), в которых каждый из ротора сегментирует 68, и 74 помещен в выравнивание с одним из stator, сегментирует 82 и 84, чтобы таким образом оградить замену stator доли от электрических областей(полей). Обвинения, установленные электрическими областями(полями) поэтому ограничены(заключены) к лицам замены stator доли, сопоставляющие(противостоящие) электроды и уравнены с обвинениями, установленными на и ограничены до лиц ограждения долей ротора, сопоставляющих(противостоящих) электроды на основании электрической взаимосвязи между роторами и stators как вышеупомянутый. Как изображено в РИС. 5B, когда вращение передано роторам, редактирования нагрузки(обвинения), установленные электрическими областями(полями) между электродами и заменой stator сегментируют 82, или 84 прерваны перемещающимся ротором, сегментирует 68 или 74 так, чтобы предварительно sielded stator доли стали выставленным(подвергнутым) областям(полям), чтобы восстановить полевые редактирования энергии со связанными электродами. Такое действие причиняет электрические потенциалы к между stator, сегментирует 82 и 84,
Это будет очевидно от предшествующего описания, что электростатические области(поля) энергии 12 и 14 из противоположной полярности установлена поддерживаемой между внешне обвиненными(заряженными) электродами 16 и 18 и внешне обвиненным(заряженным) stators 20 и 22 при статических условиях(состояниях) как изображено в РИС. 5A. В течение вращения, роторы 24 и 36 непрерывно расположенный в пределах таких областей(полей) энергии 12 и 14, проявляют силы в перпендикуляре руководств(направлений) к полевому потоку, представляющему редактирования энергии между электродами и stators, чтобы причинить прерывания и переучреждение редактирований энергии с частями различных долей stators как изображено в РИС. 5B. Такое редактирование энергии locational изменения(замены) и нагрузка(обвинение) обязательные и развязывающие действия между электродами и stators создает электрический потенциал и поток, чтобы течь между stators через кругооборот продукции(выпуска) 30. Таким образом, кругооборот продукции(выпуска), когда загруженная энергия извлечений от электрических областей(полей) 12 и 14 в результате полевой нагрузки(обвинения) редактирования обязательные и развязывающие действия, вынужденные(вызванные) вращением ротора. stator сегментирует 82 и 84 огражденный от электрических областей(полей) rlie, перемещающийся ротор сегментирует 68 и 74 sf, изображенный в РИС., 5B, иметь электрические потенциалы полярности напротив таковых внешних электродов 16 и 18 из-за полевой нагрузки(обвинения) редактирования, развязывающей действие. Предварительно огражденный stator доля, выставляемая(подвергнутая) электрическим областям(полям) перемещающимися долями ротора, имейте ту же самую электрическую потенциальную полярность как таковые внешних электродов из-за полевого редактирования обязательное действие. Начиная с сил, проявленных на соответствующих роторах электрическими областями(полями) 12 и 14 из противоположного акта полярности на общем(обычном) перпендикуляре собрания шахты ротора к сказанным областям(полям), такие силы отменяет друг друга. Вход энергии к системе может поэтому быть существенно ограничен механическими потерями слушания и windage в течение преобразования электростатической полевой энергии к электрической энергии также как электрическим потерям сопротивления и другим электрическим потерям, с которыми сталкиваются в кругообороте продукции(выпуска) 30.
Основанный после предшествующих эксплуатационных характеристик, вращение роторов в соответствии с существующим изобретением не исполняет никакую существенную работу против внешних электрических областей(полей) 12 и 14 с тех пор не имеется никакого чистого изменения(замены) в емкости, таким образом позволяющей системе конвертировать(преобразовать) энергию с уменьшенным входом механической энергии и высокой эффективности, как доказано минимальной потерей нагрузки(обвинения) на электродах. Было поэтому находилось, что рабочие воплощения существующего изобретения требуют меньше чем десять процентов от электрической энергии продукции(выпуска) для механического входа. Далее, согласно одной модели опытного образца изобретения относительно высокое напряжение продукции(выпуска) 300,000 вт было получено поперек stators. Из-за такого высокого напряжения, кругооборот продукции(выпуска) 30 наличие выявление напряжения и поток, умножающий признак как здесь прежде, чем описано было отобрано, чтобы отдать систему, подходящую для многих практических заявлений(применений).
Предшествующий рассматривается как иллюстративным только принципов изобретения. Далее, так как многочисленные модификации и изменения(замены) с готовностью произойдут к тем квалифицированный в искусстве, это не желательно, чтобы ограничить изобретение точным строительством и действием, показанным и описанным, и, соответственно, всей подходящей модификацией, и к эквивалентам можно обращаться, звонящий в пределах изобретения.
- Что требуется:
- Система преобразования энергии, включая пару электродов поддерживала electrostatically, заряженный в существенно равных потенциалах противоположности. Полярность, stator средства, установленные в operatively раздельном отношении на сказанные электроды для стимула там обвинений, противоположной полярности через электрические области(поля), установленные сказанным равным потенциалом, власть(мощь) управляемые средства ротора, непрерывно расположенные в пределах сказанных электрических областей(полей) для получения обвиненного(заряженного) вынужденный(вызванный) сказанными электрическими областями(полями), средства электрически соединение сказанного ротора означает со средствами stator для уравнивания сказанных вынужденных(вызванных) обвинений там между, полевые средства контроля(управления) редактирования для movably, ограждение средств stator от электрической области(поля) в течение вращения средств ротора и кругооборота продукции(выпуска) означает operatively, связанный со средствами stator для извлечения оттуда операционное напряжение в ответ на движение сказанного ограждения средств stator.
- Система как определено в требовании 1 в чем сказала, что средства stator включают пару axially раздельных stator дисков, соответственно связал electrostatically с электродами сказанными электрическими областями(полями), ротор означает, включая пару дисков ротора, соответственно расположил axially между электродами и stator дисками