Способ богданова изменения количества энергии в магнитной системе и устройство для его реализации

Способ богданова изменения количества энергии в магнитной системе и устройство для его реализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области способов изменения количества энергии в магнитных катушках и к области устройств для их реализации.

Способ и устройство для его реализации могут быть применены для запитки энергией индуктивных накопителей энергии и для коммутации запасенной энергии из индуктивных накопителей энергии.

Способ и устройство для его реализации могут быть применены для запитки энергией индуктивных накопителей энергии, используемых в двигателях различных транспортных систем. Например, в кораблях, подводных лодках, поездах, автомобилях, а самое главное, в летательных аппаратах в авиационной и в космической технике. Соответственно, способ и устройство для его реализации могут быть применены для вывода запасенной энергии (коммутации запасенной энергии) из индуктивных накопителей энергии, используемых в двигателях различных транспортных систем.

Способ и устройство для его реализации могут быть применены для запитки энергией индуктивных накопителей энергии, используемых в крупных энергетических системах городов, стран и континентов. Например, для стабилизации суточного изменения потребления электроэнергии в городах, странах и на континентах. Или для стабилизации сезонного изменения потребления электроэнергии в городах, странах и на континентах.

Соответственно, способ и устройство для его реализации могут быть применены для вывода запасенной энергии (коммутации запасенной энергии) из индуктивных накопителей энергии, используемых в крупных энергетических системах городов, стран и континентов. Например, для стабилизации суточного изменения потребления электроэнергии в городах, странах и на континентах. Или для стабилизации сезонного изменения потребления электроэнергии в городах, странах и на континентах.

Известен способ изменения количества магнитной энергии в магнитной системе и устройство для его реализации с помощью сверхпроводящего магнитного ключа [1] с протеканием тока в одном направлении, заключающийся в том, что концы обмотки замыкают сверхпроводящей проволокой, которую переводят нагревателем в нормальное состояние на время, когда нужно изменить ток в магните.

Сверхпроводящие обмотки нагревателем сверхпроводящего магнитного ключа нагревают на небольших участках. На нагретых участках сверхпроводящие обмотки переводят в нормальное состояние и одновременно на этих участках токовводами сверхпроводящего магнитного ключа изменяют электрический ток и изменяют энергию в магнитной системе.

При изменении тока в сторону возрастания магнитную систему запитывают энергией.

При достижении тока требуемой величины нагреватель выключается, проволочная перемычка становится сверхпроводящей, и через обмотку магнита течет незатухающий ток, а внешний источник может быть отключен. Можно применять токовводы с разъемом на холодном конце и вынимать их из криостата, что уменьшает токоприток в криостат [1]. При этом ток в магнитную систему запитывают так, что ток в ней течет только в одном направлении.

При выводе тока с помощью токовводов из магнитной системы энергию выводят. (Осуществляют коммутацию запасенной энергии.) Изменяют энергию в магнитной системе в сторону уменьшения содержащейся в ней энергии.

Недостатком такого способа изменения количества магнитной энергии в магнитной системе и устройства для его реализации с помощью сверхпроводящего магнитного ключа с протеканием тока в одном направлении является то, что при этом в магнитную систему с энергией 10 МДж или более 10 МДж можно запитать электрический ток малой плотности вектора электрического тока. Так, например, в малых обычных магнитных системах, выполненных как магнитные катушки, с энергией 0,1 кДж создают плотность тока до 5·10⁸ А/м² [2], а в больших магнитных системах с энергией 10 МДж создают плотность тока только до 1·10⁷ А/м².

Ограничение на величину плотности тока возникают, в первую очередь, из-за того, что при запитке возникают индукционные электрические поля, препятствующие запитке.

Следующим недостатком такого способа изменения количества магнитной энергии в магнитной системе и устройства для его реализации с помощью сверхпроводящего магнитного ключа с протеканием тока в одном направлении является то, что при этом в магнитную систему, выполненную в виде магнитной катушки, с энергией 10 МДж или более 10 МДж удается запитать малое количество энергии, приходящееся на единицу ее веса. В работе [10] приведен график зависимости отношения веса катушки магнитного поля к запасенной энергии для сверхпроводящих катушек Брукса. Известно, что энергия, запасенная в магнитной катушке, пропорциональна пятой степени ее размеров, а значит, ее массе в степени 5/3, и второй степени плотности тока (конструктивной). Из графика следует, что при плотности критического тока 10⁷ А/м² и запасенной энергии, например, 10⁷ Дж соотношение вес/запасенная энергия равно 2000 кг/МДж. При этом удельное содержание энергии на единицу веса магнитной катушки составит 0,0005 МДж/кг.

Однако, поскольку с ростом массы удельное содержание энергии в магнитной системе растет пропорционально массе в степени 5/3, то из графика следует, что при плотности критического тока 10⁷ А/м² и запасенной энергии, например, 10¹⁰ Дж соотношение вес/запасенная энергия равно уже 500 кг/МДж. При этом удельное содержание энергии на единицу веса магнитной катушки составит 0,002 МДж/кг.

Следовательно, вес катушки магнитного поля, которая может запасти энергию 10¹⁰ Дж при такой плотности критического тока, составляет 5000 т.

Ограничение на величину удельного содержания энергии в магнитной системе на единицу ее веса возникают из-за ограничения на величину плотности тока, которые возникают, в первую очередь, из-за того, что при запитке возникают индукционные электрические поля, препятствующие запитке.

Следующим недостатком такого способа изменения количества энергии в магнитной системе и устройства для его реализации с помощью сверхпроводящего магнитного ключа с запиткой тока с протеканием тока в одном направлении является то, что при таком способе изменения в магнитной катушке возникают мощные радиальные напряжения из-за большой силы Ампера, действующей на текущий по обмотке ток со стороны магнитного поля магнитной катушки, которое магнитную катушку разрушает.

Это создает дополнительные ограничения на содержание энергии на единицу веса магнитной системы, выполненной в виде магнитной катушки, поскольку для защиты от разрушений требуется мощный прочностной каркас, значительно дополнительно увеличивающий вес магнитной системы.

Задачей, стоящей перед изобретением, является увеличение количества энергии в магнитной системе, приходящейся на единицу веса магнитной системы, и обеспечение возможности выводить из магнитной системы увеличенное количество энергии, приходящееся на единицу веса магнитной системы, по крайней мере, для магнитной системы, в которую планируется запасать энергию более 10 МДж.

Указанная задача решается тем, что в способе изменения количества энергии в магнитной системе, состоящем в том, что изменяют количество магнитной энергии в магнитной системе, при этом изменяют ток в обмотке магнитной системы, дополнительно изменяют ток еще, по крайней мере, в одной обмотке магнитной системы таким образом, что при этом изменяют ток, по крайней мере, в одной паре обмоток магнитной системы, причем в одной обмотке изменяют электрический ток одного направления вектора плотности тока, а в другой обмотке изменяют электрический ток противоположного направления вектора плотности тока.

В одной обмотке пары изменяют электрический ток одного направления вектора плотности тока, а в другой обмотке пары изменяют электрический ток противоположного направления вектора плотности тока так, что модуль силы тока в обоих обмотках меняется одинаково, при этом изменяют электрический ток в обмотке, содержащей, по крайней мере, один сверхпроводящий провод, выполненный в матрице из нормального проводника.

Запитывают токами противоположных направлений две составные части малой секции магнитной катушки, причем составная часть малой секции содержит, по крайней мере, один магнит с обмоткой, при этом в одной составной части малой секции магнитной катушки, по крайней мере, один магнит с обмоткой запитывают током одного направления вектора плотности тока, а в другой составной части малой секции магнитной катушки, по крайней мере, один магнит с обмоткой запитывают током противоположного направления вектора плотности тока, а потом составные части малой секции магнитной катушки соединяют и включают магниты различных составных частей малой секции навстречу друг другу.

Сначала в криостате, наполненном жидким гелием, первоначально запитывают током две разбираемые системы составных частей малых секций магнитной катушки, содержащих, по крайней мере, одну пару составных частей малой секции, образующих вместе малую секцию, при этом в одной разбираемой системе составных частей малых секций содержится по одной составной части от каждой малой секции, из двух разбираемых систем, причем одну разбираемую систему запитывают током с одним направлением тока, а другую разбираемую систему запитывают током с противоположным направлением, при этом в разбираемых магнитных катушках запитывают током магниты с обмоткой, содержащей композитный провод, содержащий, по крайней мере, один сверхпроводящий провод, выполненный в матрице из нормального проводника, причем от одной разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки отодвигают составную часть, по крайней мере, одной малой секций магнитной катушки, а от другой разбираемой системы составных частей малых секций отодвигают другую составную часть той же малой секций магнитной катушки, при этом составные части малой секции соединяют с системами перемещения составных частей малых секций магнитной катушки, захватывают две составные части малой секции по одной составной части каждой малой секции от каждой из разбираемых систем составных частей малых секций и отодвигают в направлении от разбираемых систем вдоль осей магнитов с обмоткой составных частей малых секций, причем оставшиеся части разбираемых систем удерживают в исходном положении, при этом при удалении магнитов с обмоткой с одним направлением тока от системы составных частей малой секции с тем же направлением тока наводят индукционное электрическое поле и индукционным электрическим полем увеличивают плотность тока в удаляемых магнитах

где dP_m1 - изменение магнитного потока через поверхность контура, ограниченного током, текущим по обмотке составной части малой секции магнитной катушки при удалении составной части малой секции с одним направлением тока от разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки с тем же направлением электрического тока, что и в составной части малой секции,

dt - единица времени,

производят работу против сил Ампера притяжения малой секции магнитной катушки к разбираемой системе составных частей малых секций магнитной катушки, при этом работа переходит в увеличение магнитной энергии и малой секции магнитной катушки и разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, причем две составные части малой секции магнитной катушки системами перемещения составных частей малых секций магнитной катушки держат стыковочными устройствами, перемещают и соединяют с системами удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом системы удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции перемещают составные части малых секций с помощью стыковочных устройств.

Электростанцией вырабатывают энергию, направляют энергию на завод по сборке и запитке энергией магнитной катушки и в криостате запитывают, по крайней мере, одну пару обмоток магнитной катушки токами противоположных направлений, затем обмотки с противоположным направлением токов сближают, соединяют и фиксируют в соединенном положении.

По крайней мере, в одной паре обмоток магнитной катушки изменяют ток сверхпроводящим магнитным ключом в каждой обмотке, при этом в сверхпроводящем магнитном ключе участок провода обмотки со сверхпроводником нагревают нагревателем, переводят сверхпроводник провода в нормальное состояние, а затем двумя токовводами на нагретом участке изменяют ток обмотки.

Две запитанные энергией составные части малой секции магнитной катушки с магнитами с обмоткой с токами, текущими в противоположные стороны в каждой составной части, сближают поршнем навстречу друг другу так, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции вошел внутрь магнита с обмоткой другой составной части малой секции, причем при сближении магнита одной сближаемой части малой секции с одним направлением электрического тока с магнитом другой сближаемой части малой секции с противоположным направлением электрического тока наводят индукционное электрическое поле

где dP_m2 - изменение магнитного потока через поверхность контура, ограниченного током, текущим по обмотке составной части малой секции магнитной катушки при сближении магнита с обмоткой одной сближаемой составной части малой секции магнитной катушки с одним направлением вектора плотности электрического тока с магнитом другой сближаемой составной части малой секции магнитной катушки с противоположным направлением вектора плотности электрического тока,

dt - единица времени,

и увеличивают с помощью индукционного электрического поля плотность тока в сближаемых магнитах с обмоткой составных частей малых секций, при этом осуществляют работу против сил Ампера отталкивания магнитов сближаемых частей малой секции магнитной катушки, которая переходит в увеличение магнитной энергии магнитов обоих сближаемых частей малой секции магнитной катушки, и, таким образом, запитывают энергией малую секцию.

Магниты с обмоткой малой секции магнитной катушки электрически изолируют друг от друга с помощью матриц из диэлектрика, по крайней мере, с одним пазом или отверстием и передают на магниты с обмоткой механические усилия через матрицы, при этом поршнем вводят выступы или боковые поверхности одной матрицы внутрь пазов или отверстия другой матрицы, при этом магнит одной составной части малой секции вводят в паз или отверстие матрицы другой составной части малой секции.

Слоями из эластичного диэлектрика амортизируют возникающие механические нагрузки, когда выступы или боковые поверхности одной матрицы из диэлектрика одной составной части малой секции магнитной катушки вводят в пазы или отверстия другой матрицы из диэлектрика другой составной части малой секции магнитной катушки, причем снаружи от слоев упругими пружинящими пластинами также амортизируют возникающие механические нагрузки, когда выступ или боковую поверхность одной матрицы вводят в паз или отверстие другой матрицы, при этом пластины прижимают к слоям, когда на них давят приближающейся другой составной частью малой секции так, чтобы пластины при этом пружинили, причем пластины соединены с матрицами с торцевой поверхности матрицы.

После запитки энергией, по крайней мере, двух малых секций магнитной катушки токами малые секции удаляют от разбираемых систем составных частей малых секций магнитной катушки вдоль плоскости, перпендикулярной оси витка обмотки магнита и находящейся на одинаковом расстоянии от разбираемых систем, конвейером системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, а затем вставляют, по крайней мере, одну малую секции в сквозное осевое отверстие другой малой секций, затем при объединении малых секций магнитной катушки в большую секцию системой удержания и размещения малых секций при сборке больших секций магнитной катушки поднимают малую секцию с конвейера рычагами с захватами и манипуляторами и устанавливают ее так относительно другой малой секции магнитной катушки, чтобы их оси совпали и часть одной малой секции магнитной катушки вошла в сплошное осевое отверстие другой малой секции магнитной катушки таким образом, что при этом в ближайших друг к другу магнитах с обмоткой двух малых секций магнитной катушки текут токи противоположных направлений вектора плотности тока.

По крайней мере, две предварительно запитанные энергией малые секции магнитной катушки соединяют друг с другом системой удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки и собирают из малых секций, по крайней мере, одну большую секцию магнитной катушки, при этом после того, как, по крайней мере, две малые секции магнитной катушки соединяют, по крайней мере, в две большие секции, по крайней мере, из двух больших секций собирают систему больших секций магнитной катушки и устанавливают в криостате системы больших секций магнитной катушки, при этом над одной большой секцией устанавливают, по крайней мере, одну другую большую секцию, при этом две большие секции отделяют друг от друга тепловым экраном.

По крайней мере, две большие секции соединяют в систему больших секций магнитной катушки системой удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки, при этом системы удержания и размещения малых секций магнитной катушки при сборке большой секции магнитной катушки устанавливают в криостате системы больших секций магнитной катушки, при этом снаружи от одного криостата собирают, по крайней мере, еще одну систему больших секций и устанавливают эту систему больших секций в другой криостат, выполненный снаружи от первого криостата, при этом при выводе запасенной энергии энергию выводят сверхпроводящим магнитным ключом, поочередно нагревая нагревателями по одному участки с нагревателями и с токовводами проводов вывода запасенной энергии вдоль периметров криостатов, при этом нагревают по одному провода, расположенные вдоль периметра криостата, и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, при этом сначала нагревают по одному проводу по очереди и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, расположенных по периметру одного криостата, потом нагревают по одному проводу по очереди и по очереди выводят энергию из нагретых проводов, расположенных по периметру другого криостата, и так далее.

В верхних участках сверхпроводящих композитных проводов со сверхпроводящими магнитными ключами с нагревателями и с токовводами в парах магнитов с обмоткой изменяют силу тока в тот момент времени, когда участки выше уровня жидкого гелия криостата.

Для изменения количества энергии в магнитной системе в каждой паре магнитов с обмоткой в композитных сверхпроводящих проводах вывода энергии одновременно в сверхпроводящих магнитных ключах нагревают нагревателями участки пар идущих один вдоль другого магнитов с обмоткой с противоположными направлениями токов в районе расположения токовводов, путем нагрева выводят сверхпроводящий композитный провод из сверхпроводящего состояния и через токовводы либо запитывают энергией магнитную катушку, либо выводят из магнитной системы запасенную энергию.

Энергию в магнитной системе изменяют, когда магнитная катушка находится внутри транспортного средства, причем при выводе из магнитной системы запасенной энергии энергию направляют на двигатель транспортного средства для снабжения его энергией.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для реализации способа изменения количества энергии в магнитной катушке, содержащем магнитную систему, содержащую, по крайней мере, один магнит с обмоткой, дополнительно магнитная система содержит, по крайней мере, еще одну обмотку, при этом, по крайней мере, две обмотки выполнены с возможностью соединяться в одну пару обмоток и выполнены с возможностью попарно запитываться токами противоположных направлений, причем предусмотрена возможность ввода энергии, по крайней мере, в одну пару обмоток и вывода энергии, по крайней мере, из одной пары обмоток, при этом обмотки в паре обмоток электрически изолированы друг от друга.

Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе содержит криостат, наполненный жидким гелием, и две разбираемые системы составных частей малых секций магнитной катушки, при этом две разбираемые системы составных частей малых секций установлены в криостате, причем предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой одной системы током с одним направлением тока и предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой другой системы током с противоположным направлением, при этом разбираемая система составных частей малых секций магнитной катушки состоит, по крайней мере, из двух составных частей малых секций магнитной катушки, выполненных с возможностью отодвигаться от остальных частей разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, а две составные части малой секции магнитной катушки от разных разбираемых катушек выполнены с возможностью образовывать одну малую секцию магнитной катушки, при этом малая секция содержит, по крайней мере, одну пару магнитов с обмоткой, выполненных с возможностью запитываться токами противоположных направлений, и предусмотрена возможность запитывать магниты с обмоткой пары токами противоположных направлений, при этом магнит с обмоткой содержит, по крайней мере, один провод, выполненный из композитного сверхпроводника, содержащий, по крайней мере, один провод из сверхпроводника, помещенный в матрицу из нормального проводника, причем составная часть малой секции содержит, по крайней мере, один магнит с обмоткой.

Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе содержит, по крайней мере, одну пару систем перемещения составных частей малых секций магнитной катушки и, по крайней мере, одну систему удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом системы перемещения составных частей малых секций магнитной катушки выполнены с возможностью соединяться с составными частями малой секции стыковочными устройствами с рычагами с захватами и зажимами, которые выполнены с возможностью захватывать две составные части малой секции по одной составной части каждой малой секции магнитной катушки, входившей в состав одной из разбираемых сверхпроводящих магнитных катушек, и с возможностью отодвигать составную часть малых секций от разбираемой системы составных частей малых секций, при этом стыковочное устройство с рычагами с захватами и зажимами соединено с разбираемой системой составных частей малых секций и выполнено с возможностью удерживать систему в исходном положении при отделении от системы составной части малой секции магнитной катушки.

Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе содержит, по крайней мере, две системы удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции и конвейер системы перемещения собранных малых секций магнитной катушки, соединенный с системой удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции, при этом между системами удержания и размещения составных частей малой секции магнитной катушки при сборке малой секции выполнен поршень, причем поршень выполнен с возможностью сближать две составные части малой секции навстречу друг другу так, чтобы магниты с обмоткой составной части малой секции, взятые от одной разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, вошли между магнитами с обмоткой другой составной части малой секции, взятыми от другой разбираемой системы составных частей малых секций магнитной катушки, так, чтобы магниты разных составных частей малой секции были включены навстречу друг другу, при этом предусмотрена возможность закреплять собранные малые секции в собранном положении.

Составная часть малой секции магнитной катушки содержит матрицу из диэлектрика, при этом магниты с обмоткой малой секции магнитной катушки электрически изолированы друг от друга через матрицу, причем предусмотрена возможность передачи на магниты с обмоткой механических усилий через матрицу, при этом предусмотрена возможность составным частям малых секций состыковываться таким образом, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции входил в паз или в сквозное отверстие другой составной части малой секции, причем на поверхности матрицы из диэлектрика выполнен слой из эластичного диэлектрика, при этом снаружи от слоя выполнены, по крайней мере, две упругие пружинящие пластины, причем пластины выполнены с возможностью пружинить и прижиматься к слою, когда на них давит приближающаяся другая составная часть малой секции.

Предусмотрена возможность составным частям малых секций состыковываться таким образом, чтобы магнит с обмоткой одной составной части малой секции входил в паз или в сквозное отверстие другой составной части малой секции, причем, по крайней мере, с одним магнитом с обмоткой соединена система роликов или шариков, при этом предусмотрена возможность составной части малой секции скользить по системе роликов или шариков.

Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе содержит, по крайней мере, одну секцию магнитной катушки, при этом предусмотрена возможность установки, по крайней мере, одной секции магнитной катушки в криостат, при этом магнит с обмоткой секции имеет провод вывода энергии с участком с нагревателем и с токовводами, выполненный в верхней части криостата, причем провода вывода энергии от магнитов с обмоткой объединены парами, при этом предусмотрена возможность выводить из пары проводов токи противоположных направлений вектора плотности тока.

Предусмотрена возможность так устанавливать криостаты и секции магнитной катушки, что после сборки, по крайней мере, один криостат оказывается внутри другого криостата и, по крайней мере, одна секция оказывается вне, по крайней мере, одного криостата, при этом предусмотрена возможность установки, по крайней мере, одной секции в криостат таким образом, что провода вывода энергии магнитов с обмоткой секции выполнены вдоль периметра криостата.

Устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе содержит, по крайней мере, два сверхпроводящих магнитных ключа, установленных, по крайней мере, на одной паре обмоток магнитной катушки на каждой обмотке пары, при этом в сверхпроводящем магнитном ключе участок провода обмотки со сверхпроводником соединен с нагревателем и с двумя токовводами, причем нагреватель выполнен с возможностью нагревать участок провода обмотки со сверхпроводником и переводить сверхпроводник в нормальное состояние, а токовводы выполнены с возможностью изменять ток обмотки на нагретом участке.

Предусмотрена возможность после запитки энергией магнитной катушки в результате реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе устанавливать магнитную катушку внутри транспортного средства и предусмотрена возможность направлять энергию из магнитной системы на транспортное средство, причем предусмотрена возможность при выводе из магнитной системы запасенной энергии направлять энергию на двигатель транспортного средства для снабжения двигателя энергией.

Такое осуществление способа изменения энергии в магнитной системе позволяет значительно увеличить плотность тока в магнитной катушке и, как следствие, за счет того, что удельное содержание энергии на единицу веса магнитной катушки пропорционально второй степени плотности тока (конструктивной), позволяет значительно увеличить удельное содержание энергии на единицу веса магнитной катушки. При этом, поскольку одновременно запитывается много пар обмоток с противоположным направлением тока, то суммарное магнитное поле такой магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, за счет суперпозиции магнитных полей магнитов с обмоткой с противоположным направлением токов стремится почти к нулю, а значит, стремятся почти к нулю и радиальные напряжения, которые при таком способе изменения энергии в магнитной системе не препятствуют увеличению плотности тока в магнитной катушке. Также по этой причине (по причине уменьшения до минимума суммарного магнитного поля) стремятся к нулю и возникающие при запитке индукционные токи. Однако, поскольку энергия в магнитной катушке определяется выражением (3), в соответствием с которым определяется ее индуктивностью и квадратом плотности тока, то энергия в такой катушке не уменьшается до малых значений с уменьшением радиальных напряжений с уменьшением до малых значений магнитного поля.

При этом возникает возможность запитывать магнитную катушку индукционными электрическими полями при нахождении магнитов с обмоткой полностью в сверхпроводящем состоянии, что позволяет поднять плотность тока в магнитах с обмоткой до плотности тока коротких образцов, а значит, позволяет сделать удельное содержание энергии в магнитной системе на единицу ее веса в десятки тысяч раз больше удельного содержания энергии в химическом ракетном топливе.

Запитка обмотки до плотности тока коротких образцов становится возможной также благодаря тому, что обмотку с током перемещают в магнитном поле таким образом, что магнитное поле внутри контура, ограниченного обмоткой, меняется, а значит, меняют и магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром обмотки. При изменении магнитного поля и магнитного потока в обмотке наводят ЭДС самоиндукции таким образом, что она действует на основную протяженность длины обмотки. Например, на часть длины обмотки, составляющую от 90 до 99,99 процентов полной длины обмотки (или даже более, вплоть до 100 процентов), в то время как при традиционном способе запитки ЭДС прикладывают на участок между токовводами, составляющий от 10 до 0,01 процента (или даже еще менее) от полной длины обмотки.

Не обнаружено источников информации, в которых описаны технические решения, решающие поставленную задачу аналогичными техническими средствами.

На фиг.1 изображена принципиальная схема сборочного цеха по сборке малой секции магнитной катушки из двух разбираемых систем составных частей малых секций магнитной катушки устройства для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе.

На фиг.2 изображен разрез А-А.

На фиг.3 изображен разрез Б-Б.

На фиг.4 изображена принципиальная схема соединения двух заводов и мощной электростанции в устройство для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе.

На фиг.5 изображена принципиальная схема завода по сборке и запитке энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова.

На фиг.6 изображен разрез В-В.

На фиг.7 изображен изображена принципиальная схема, показывающая, как происходит соединение поршнем двух малых секций магнитной катушки в большую секцию магнитной катушки.

На фиг.8 изображена принципиальная схема сборочного цеха по сборке больших секций, системы больших секций и криостатов системы больших секций устройства для реализации способа изменения количества энергии в магнитной системе.

На фиг.9 изображена принципиальная схема размещения систем больших секций и криостатов системы больших секций, когда криостаты установлены один внутри другого вместе с системами больших секций, образующих запитанную энергией магнитную систему, выполненную в виде большой много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова.

На фиг.10 изображена принципиальная схема участков двух составных частей малой секции магнитной катушки в момент их сближения, показывающая, как одна составная часть малой секции магнитной катушки находится по отношению к другой составной части малой секции непосредственно перед соединением двух составных частей малой секции в малую секцию.

На фиг.11 изображена принципиальная схема участков двух малых секций магнитной катушки в момент их сближения, показывающая, как одна малая секция магнитной катушки находится по отношению к другой малой секции непосредственно перед соединением двух малых секций в большую секцию магнитной катушки.

На фиг.12 изображена принципиальная схема сверхпроводящего магнитного ключа с нагревателем и с токовводами.

На фиг.13 изображен разрез Г-Г.

На фиг.14 изображена принципиальная схема размещения магнитной системы, выполненной в виде большой много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова вокруг ракеты с химическим ракетным топливом для создания дополнительной ракетной тяги взрывами отделяемых малых секций магнитной катушки в пламени ракеты.

Предлагаем описание пяти вариантов способа Богданова изменения количества магнитной энергии в магнитной катушке устройством для его реализации. Наиболее предпочтительными вариантами являются первые два варианта, отличающимися тем, что первый позволяет запитать в магнитную катушку Богданова электрический ток до плотности токов коротких образцов, но дороже и сложнее, а второй позволяет запитать большую магнитную катушку до плотности тока в малых магнитных катушках, но дешевле проще в исполнении. Например, первый позволяет запитать в магнитную катушку Богданова электрический ток до плотности токов коротких образцов, например, порядка 10¹⁰ А/м², но дороже и сложнее, а второй позволяет запитать большую магнитную катушку до плотности тока в малых магнитных катушках 5·10⁸ А/м², но дешевле и проще в исполнении. Однако при этом в обоих случаях плотность тока будут превышать достигнутую плотность тока в больших магнитных катушках порядка 10⁷ А/м². И соответственно, запасенная магнитная энергия в магнитной катушке в первом случае может превышать эту величину в 10⁶ раз (в 1000000 раз), а во втором случае в 250 раз.

Первый вариант является лучшим для более дорогой космической и авиационной техники, второй вариант будет предпочтительнее для более дешевой техники. Например, для автомобилей.

Первый вариант.

В первом варианте (лучшем, но более дорогом и более сложном варианте, чем второй вариант) способ Богданова изменения количества магнитной энергии в магнитной катушке устройством для его реализации осуществляют следующим образом.

В зависимости от того, будет ли использован принцип рециклинга - принцип повторного использования способа изменения количества энергии в магнитной системе для одной и той же катушки, способ изменения количества энергии в магнитной системе состоит либо из трех, либо из четырех стадий.

Способ изменения количества энергии в магнитной системе при использовании принципа рециклинга - принципа повторного использования способа одной и той же магнитной катушкой, состоит из четырех стадий.

Первая стадия изменения энергии в магнитной системе - запитка энергией магнитной катушки путем сборки магнитной катушки на заводе по сборке и запитке энергией. Передача на завод энергии из мощной электростанции.

Вторая стадия изменения энергии в магнитной системе - передача собранной и запитанной энергией магнитной системы, выполненной в виде много магнитов с обмоткой магнитной катушки Богданова, на объект по использованию энергии магнитной катушки.

Третья стадия изменения энергии в магнитной системе - вывод энергии из магнитной системы для использования объектом энергии магнитной катушки.

Четвертая стадия - передача магнитной катушки после вывода ее запасенной энергии объектом по использованию энергии магнитной катушки на завод по разборке (по демонтажу) магнитной катушки и по изготовлению из магнитной системы исходных элементов для ее новой запитки и по подготовке ее к новой запитке. Завод по разборке (по демонта