Электрические двигатели, использующие тепловые эффекты – H02N 10/00

Изобретение относится к области энергетики, в частности к электростанциям, работающим на базе глубинного тепла Земли. Петротермальная электростанция содержит скважину, пробуренную до глубины с температурой забоя не менее 600°С, теплоотборную систему, расположенную в скважине, содержащую паровой котел, два присоединенных к нему трубопровода, каждый из которых состоит из отдельных частей, причем части трубопровода для нагнетания воды соединены с частями паропровода для отвода пара жесткими перемычками с образованием секций, при этом часть скважины в зоне расположения парового котла с захватом зоны его разогрева, заполнена водонепроницаемым материалом, остальная часть скважины заполнена породой, поднятой на поверхность при бурении скважины с соблюдением порядка ее расположения в земной коре в месте бурения. Устройство монтажа теплоотборной системы петротермальной электростанции включает монтажную вышку с гидроподъемником, монтажный стол, выполненный в виде сварочного стола, раздвижным, с выемками, образующими в центре стола при соединении этих частей проем с возможностью продвижения через него в скважину секций теплоотборного устройства. Обеспечивает надежную работу петротермальной электростанции, повышение мощности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к физике, к прямому преобразованию энергии излучения радиоактивных изотопов и отходов ядерных реакторов в механическую энергию вращения и может быть использовано в качестве силового привода различных механизмов. Технический результат состоит в повышении эффективности охлаждения и упрощении эксплуатации путем и исключения необходимости в динамической балансировке и осуществления теплопередачи и нагрузки за пределами действия радиации. Радиационно-магнитный двигатель содержит радиационно-защитный статор с постоянным магнитом, средства отвода тепла охлаждающей жидкостью. Система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров на общей оси, один из которых прозрачен для радиоактивного излучения от источника, расположенного в центре полуцилиндров, а другой является его экраном. Ферромагнитный ротор из радиационно-чувствительного материала выполнен в виде неподвижного трубчатого змеевика, плотно сопряженного с внутренней поверхностью статора и заполненного охлаждающей магнитной жидкостью в виде суспензии радиационно-чувствительных частиц редкоземельных ферромагнетиков и радиационно-стойкого жидкого теплоносителя, который непосредственно сообщается с закрытым гидроприводом, включающим гидроаккумулятор, радиатор охлаждения и лопастную турбину либо объемный гидродвигатель, кинематически связанные с полезной механической нагрузкой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для преобразования тепловой энергии окружающей среды в механическую энергию вращения кольца. В прозрачную цилиндрическую вакуумную колбу помещено вращающееся кольцо с осью вращения, край которого размещен в зазорах постоянных магнитов подковообразной формы, эквидистантно расположенных вокруг него. На колбе закреплены элементы магнитного подвеса вращающегося кольца, ротор первичного раскручивания оси вращения и съемный узел, создающий вращающееся магнитное поле. Кольцо выполнено из смеси парамагнитного и диамагнитного вещества с такими концентрациями x₁ и x₂ этих ингредиентов, что выполнены условия x₁X ₁-x₂|X₂| 0, x₁+x₂=1, где X₁ и Х ₂ - магнитные восприимчивости соответственно парамагнитного и диамагнитного веществ смеси, в течение времени пребывания любого дифференциального объема смеси dv=Sdx, где S - поперечное сечение кольца, охваченного магнитным зазором, dx - дифференциальный слой кольца вдоль направления движения смеси в магнитном зазоре по оси х, равного t=L/ R, где L - длина магнитного зазора вдоль оси х, - угловая скорость вращения кольца (диска), R - радиус кольца (диска), а также условие, что постоянная магнитной вязкости парамагнитного вещества т₁ в пять и более раз меньше постоянной магнитной вязкости диамагнитного вещества т₂ . 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано для преобразования гравитационной энергии в электрическую. Технический результат состоит в упрощении конструкции, улучшении экологических условий и экономии невосполнимых энергетических ресурсов. Преобразователь включает в себя постоянный магнит, катушку с обмоткой, установленную на неподвижном основании и расположенную в зоне притяжения верхнего полюса постоянного магнита. Подвижный магнитный сердечник размещен соосно внутри катушки и изготовлен из материала с заданной точкой Кюри. Входы выпрямителя электрического напряжения соединены с выходами катушки, а выходы - с термоэлектрической цепью на эффекте Пельтье, горячий спай которой соединен с верхним полюсом постоянного магнита, а холодный спай - с неподвижным основанием катушки. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и физики магнетизма и может быть использовано при построении модулей стационарных или мобильных энергетических устройств, использующих прямое преобразование тепловой энергии окружающей среды. Заявлен способ получения энергии, основанный на том, что образуют на некотором промежутке пространства L насыщающее магнитное поле для ферромагнитного вещества, которое продвигают в указанном промежутке пространства с некоторой скоростью V, величину которой согласуют с постоянной времени релаксации магнитной вязкости ферромагнитного вещества, в результате чего получают механическую энергию в форме возникающего дополнительного импульса силы, приложенного к ферромагнитному веществу со стороны насыщающего магнитного поля, причем ферромагнитное вещество предварительно намагничивают в продольном к направлению продвижения ферромагнитного вещества магнитном поле до достижения в нем максимальной магнитной восприимчивости, а затем вводят в локализованный в пространстве длиной L магнитный зазор, который составляют из двух косонамагниченных параллелепипедов, одноименные магнитные полюсы которых обращают друг к другу, а наклон векторов намагниченности косонамагниченных параллелепипедов выбирают совпадающим с вектором скорости протяжки ферромагнитного вещества в указанном магнитном зазоре, а также обеспечивают приток тепловой энергии из внешней среды к ферромагнитному веществу, которым компенсируют потери внутренней тепловой энергии ферромагнитного вещества при его размагничивании в процессе магнитокалорического эффекта. Также предложено устройство, реализующее данный способ получения энергии, содержащее рабочий постоянный магнит и взаимодействующее с ним ферромагнитное вещество, выполненное в форме диска (кольца) радиуса R, связанного с осью вращения, кромка диска (кольца) помещена в локализованное в пространстве длиной L по касательной к диску (кольцу) насыщающее магнитное поле рабочего постоянного магнита, при этом перед рабочим постоянным магнитом введен дополнительный цилиндрический магнит, внутри которого размещена кромка ферромагнитного диска (кольца), непосредственно за которым по ходу вращения расположен рабочий постоянный магнит, состоящий из двух косонамагниченных параллелепипедов, векторы намагниченности которых наклонены в направлении движения ферромагнитного диска (кольца) в образованном магнитном зазоре длиной L, причем указанные косонамагниченные параллелепипеды обращены друг к другу их одноименными магнитными полюсами, постоянная релаксации магнитной вязкости ферромагнитного вещества и угловая скорость ₀ вращения диска (кольца) радиуса R выбраны по условию ₀=0,82L/ R, где ₀ определяет максимум возникающего в ферромагнитном диске (кольце) вращательного момента, а напряженность насыщающего магнитного поля в рабочем постоянном магните выбрана не менее, чем на порядок, выше напряженности продольного магнитного поля в дополнительном цилиндрическом магните. Технический результат - повышение энергетической эффективности преобразования тепловой энергии внешней среды в механическую работу. Задача построения предлагаемого технического решения создаст условия получения экологически чистой энергии в будущем, которая не будет обострять проблему глобального потепления планеты и позволит использовать ресурсы традиционного топлива - нефти и газа - по новому более эффективному назначению, например, в химической промышленности при создании материалов. 2 н.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет генерировать электрическую энергию за счет модуляции теплового потока, проходящего через электрический конденсатор с температуро-зависимой емкостью. Сущность: преобразователь состоит из диэлектрической или полупроводниковой подложки 1, на которой расположен неподвижный электрод 2, покрытый сегнетоэлектрической пленкой 3. На сегнетоэлектрической пленке 3 расположен второй неподвижный электрод 7, покрытый диэлектрической пленкой 8. На теплоизолирующих стенках 4 закрепляется теплопроводящая пластина 5. К пластине 5 прикрепляется один из концов подвижного электрода 6, подвижная часть которого расположена параллельно поверхности диэлектрической пленки 8 с зазором между ними. Подложка 1 и теплопроводящая пластина 5 имеют отличающиеся температуры. При приложении электрического напряжения между электродами подвижный электрод 6 обеспечивает циклический теплообмен между теплопроводящей пластиной 5 и сегнетоэлектрической пленкой 3 путем его перемещения от теплопроводящей пластины 5 к диэлектрической пленке 3. Технический результат: повышение эффективности за счет увеличения частоты, что увеличивает среднюю электрическую мощность на выходе преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет генерировать электрическую энергию за счет модуляции теплового потока, проходящего через электрический конденсатор с температурно-зависимой емкостью, используя разницу температур в окружающей среде. Микромеханический емкостной термоэлектрический преобразователь состоит из диэлектрической или полупроводниковой подложки (1), на которой расположены неподвижный электрод (2), покрытый сегнетоэлектрической пленкой (3), и теплоизолирующие стенки (4), на которых закреплена теплопроводящая пластина (5), к которой прикреплен один из концов подвижного электрода (6), подвижная часть которого расположена параллельно поверхности пленки (3) с зазором между ними, причем подложка (1) и теплопроводящая пластина (5) имеют разные температуры. Подвижный электрод (6) обеспечивает циклический теплообмен между теплопроводящей пластиной (5) и сегнетоэлектрической пленкой (3) путем его перемещения от теплопроводящей пластины (5) к диэлектрической пленке (3) при приложении электрического напряжения между подвижным (6) и неподвижным (2) электродами. Изменение температуры диэлектрической пленки (3) вызывает пропорциональное изменение емкости электрического конденсатора. Техническим результатом изобретения является увеличение частоты преобразования тепла в электрическую энергию и увеличение электрической мощности на выходе преобразователя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Устройство предназначено для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую энергию. Устройство содержит генератор электрической энергии и нагреваемые элементы, выполненные из магнитно-мягкого материала с пониженной точкой Кюри и являющиеся составной частью Ф-образной магнитной цепи, состоящей из двух боковых и среднего стержня с воздушными промежутками, снабженными теплопроводом, подводящим тепло от нагревателя. Нагреваемые элементы сочленены планкой-коромыслом на шарнире, расположенном на среднем стержне, причем при перемене положения планки один из нагреваемых элементов перемыкает один из воздушных промежутков, а в положении, когда нагреваемые элементы не перемыкают воздушные промежутки, они соприкасаются с охладителем. Средний стержень снабжен обмоткой возбуждения, питаемой от источника постоянного тока, а генератор имеет обмотки, расположенные на боковых стержнях. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, повышение КПД и надежности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в электрических машинах для прямого преобразования тепловых эффектов в электричество. Замкнутый магнитопровод содержит обмотку возбуждения, получающую питание от источника постоянного тока, и вставку, выполненную из ферромагнитного материала, обладающего теплотой фазового перехода второго рода, при котором материал теряет свои магнитные свойства, с пониженной точкой Кюри, например пермаллой, точка Кюри которого равна 70°С. Эту вставку подвергают нагреву до температуры, при которой она теряет свои магнитные свойства; затем эту вставку охлаждают до температуры, при которой ее магнитные свойства восстанавливаются, процесс нагрева и охлаждения протекает в виде чередующихся циклов. В результате в магнитопроводе происходит периодическое изменение магнитного потока, что приводит к появлению ЭДС в обмотке, охватывающей магнитопровод. Изобретение обеспечивает прямое преобразование тепла в электричество и высокий КПД преобразования. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве привода для перемещения рабочих органов исполнительных механизмов, применяемых в точном машиностроении, приборостроении, робототехнике, в частности может быть использовано для создания сервомеханизмов различного назначения. Термоэлектрический двигатель содержит термоэлектрический модуль, сопряженный рабочими поверхностями с герметичными емкостями, заполненными рабочим телом. Герметичная емкость, расположенная с одной стороны модуля, выполнена в виде рабочей емкости, способной к обратимой деформации. Герметичная емкость, расположенная с другой стороны модуля, выполнена в виде буферной емкости, имеющей жесткую конфигурацию, а внутренние полости емкостей заполнены рабочим телом в виде жидкости и ее паров. Сервомеханизм на основе нескольких термоэлектрических двигателей содержит герметичную терморегулирующую емкость, сообщающуюся с буферными емкостями двигателей, терморегулирующая емкость сервомеханизма оборудована устройством регулирования внутренней температуры емкости. Использование изобретения позволит повысить мощность и увеличить рабочий интервал перемещения подвижной поверхности двигателя. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет использовать тепловую энергию для получения электрической энергии путем модуляции теплового потока. Способ предусматривает предварительную зарядку сегнетоэлектрического конденсатора, помещенного в колебательный контур с параметрическим усилением, от внешнего источника напряжения и последующие повторяющиеся нагревание сегнетоэлектрического конденсатора, приращение электрической энергии, запасенной в сегнетоэлектрическом конденсаторе за счет тепловой энергии, отвод приращенной электрической энергии из колебательного контура и охлаждение сегнетоэлектрического конденсатора. Нагревание и охлаждение сегнетоэлектрического конденсатора производят модулированием потока тепловой энергии при помощи жидкокристаллического модулятора. Устройство для преобразования тепловой энергии в электрическую состоит из сегнетоэлектрического конденсатора, помещенного в колебательный контур с параметрическим усилением, соединенного с ним жидкокристаллического модулятора и подключенной к сегнетоэлектрическому конденсатору нагрузки. Изобретение обеспечивает повышение эффективности преобразования за счет увеличения емкости конденсатора. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к электрогенерирующим установкам, работающим на низкопотенциальной воде, и может быть применено на сбросе в открытый водоем воды, охлаждающей конденсаторы атомных и тепловых электростанций. Технический результат состоит в возможности работы на низкопотенциальном теплоносителе. Она основана на использовании пустотелого магнита с точкой Кюри, лежащей между температурой источника энергии и температурой окружающей среды. Вода с температурой 30-50°С нагревает его, он теряет свои магнитные свойства и всплывает. В воде водоема он охлаждается ниже своей точки Кюри, обретает магнитные свойства и притягивается вниз магнитами. Пустотелый магнит кинематически связан с якорем линейного электрогенератора, который, пересекая магнитными силовыми линиями витки обмотки статора, наводит в нем электрический ток. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрогенерирующих установках, работающих на жидком низкопотенциальном источнике энергии. Электрогенерирующая установка включает преобразователь тепловой энергии низкопотенциальной воды в кинетическую энергию, сообщаемую электрогенератору. Она устанавливается на сливном трубопроводе и имеет электрогенератор линейной конструкции. Указанный реобразователь выполнен из материала с эффектом памяти формы с переходной точкой, лежащей между температурой низкопотенциальной воды и окружающей среды, и кинематически связан с якорем линейного генератора. Преобразователь закреплен шарнирно с возможностью перемещаться из низкопотенциальной воды в окружающую среду и обратно. Окружающая среда может представлять собой водоем, в который сбрасывается низкопотенциальная вода. Технический результат состоит в возможности использования тепла низкопотенциальных вод с температурой 30-50°С, выбрасываемых ежедневно из систем охлаждения воды тепловых и атомных электростанций. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Привод предназначен для использования в электротехнике, точнее в электрических двигателях, использующих тепловой эффект. Такой двигатель может быть использован для создания приводов платформ для микроперемещений, применяемых преимущественно в нанотехнологиях. Электрический привод содержит модуль Пельтье, сопряженные с его рабочими поверхностями герметичные сильфонные коробки, свободные торцы которых и модуль Пельтье являются основаниями для закрепления подвижной и неподвижной платформ, датчик взаимного положения платформ, генератор Меандра переменной мощности. Изобретение обеспечивает повышение плавности линейного перемещения и расширение диапазона скоростей перемещения вниз. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Двигатель предназначен для использования в электротехнике в качестве электрического двигателя, использующего тепловой эффект. Такой двигатель может быть использован для создания частотно-регулируемого привода платформ инфранизкой частоты, применяемых в нанотехнологиях. Электрический двигатель содержит статор, в котором под углом 120° друг к другу относительно центра статора расположены элементы Пельтье так, что их первые пластины являются полюсами статора и контактируют с расположенным внутри статора неподвижно упругим теплопроводящим цилиндром, внутри которого размещен волновой планетарный механизм, состоящий из трех сателлитов и центрального вала. Изобретение обеспечивает повышение стабильности частоты вращения и расширение диапазона регулирования скорости ротора вниз. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство предназначено для использования в энергетике, в частности при проектировании термоэлектрогенераторов. Устройство содержит корпус, размещенные в нем термобатарею и камеру с проволокопротяжным механизмом, включающим соленоид с магнитным сердечником и электроды, подключенные к источнику высокого напряжения, и вольфрамовой проволокой, расположенной с возможностью контакта с электродами и взрыва при подаче на них напряжения. Причем корпус выполнен из теплопроводящего материала и состоит из внутреннего и наружного слоев, между которыми размещена термобатарея, обращенная горячими спаями к внутреннему слою корпуса и камере, а холодными - к наружному, а сердечник соленоида имеет захваты для проволоки и осевой канал, в котором проволока расположена с возможностью передвижения. Изобретение обеспечивает независимость работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.