Магнитогидродинамический генератор

Магнитогидродинамический генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электротехники, электрическим машинам и может быть использовано в силовой энергетике и других устройствах, нуждающихся в источнике электроэнергии. Такими электрическими машинами являются магнитогидродинамические (МГД) генераторы.

Мощность МГД-генератора при заданной температуре и проводимость ионизированного газа зависят от объема каналов с газом, расположенных в зоне магнитного потока, созданного полюсной системой.

Известен МГД-генератор, имеющий два ряда каналов, расположенных относительно оси МГД-генератора, причем число каналов в каждом ряду больше двух, каждый канал выполнен в виде сопла, обращенного суженной частью к оси машины (патент РФ 2409886, опубл. 20.01.2011, Н02К 44/08). Этот вариант МГДГ может служить прототипом для предлагаемого настоящего изобретения.

Недостаток прототипа состоит в трудности обеспечения требуемой индукции магнитного поля в зоне каналов из-за большого воздушного зазора при числе каналов в каждом ряду больше двух. Этот недостаток можно устранить внеся в конструкцию МГД-генератора названного прототипа ряд изменений.

Предлагаемый МГД-генератор, имеющий каналы для прохождения электропроводящей среды в виде суживающихся сопел, число которых больше двух, и магнитную полюсную систему, обеспечивающую магнитный поток в зоне каналов, выполнен с числом каналов не менее четырех. При этом расширяющиеся и суживающиеся области каналов расположены симметрично относительно оси МГД-генератора и обращены поочередно к его оси.

Сущность предлагаемой конструкции МГД-генератора поясняется на фиг.1 и фиг.2.

На фиг.1 дан поперечный разрез предлагаемого МГД-генератора, где 1 - каналы, 2 - катушки полюсной системы, 3 - спинки магнитопровода, по которым замыкается магнитный поток верхнего и нижнего рядов каналов. Направление потока индукции показано стрелками В. Для сокращения воздушного зазора между полюсами сопла каналов в одном ряду направлены в разные стороны относительно оси машины. Пунктирными стрелками показано направление потока ионизированного газа: вход - в узкое сечение сопла, выход - в широкое сечение сопла. Для того чтобы входящие и выходящие ионизированные газы были отсечены, в конструкции МГД-генератора предусмотрена перегородка 4 из теплостойкого материала.

На фиг.2 показано направление токов в каналах - iк, последовательная схема соединения каналов посредством токопроводящих накладок 5, а также выводные клеммы 6 МГД-генератора, с которых снимается генерируемое МГД-генератором напряжение.

Эффективность предлагаемого МГД-генератора обеспечивается следующими особенностями предложенной конструкции:

1. При значительном объеме каналов предельно сокращен воздушный зазор между полюсами магнитной системы, что обеспечит уменьшение потерь мощности на создание требуемой индукции в каналах. Это позволит сократить габариты МГД-генератора и повысить его коэффициент полезного действия.

2. Последовательное соединение всех каналов обеспечивает получение повышенного напряжения МГД-генератора, а следовательно, сократит величину тока, снимаемого с токопроводящих накладок 5.

Магнитогидродинамический генератор с каналами для электропроводящей среды, выполненными в виде сопел, обращенных перпендикулярно к оси генератора, и магнитной полюсной системой, обеспечивающей магнитный поток в зоне каналов, отличающийся тем, что число каналов кратно четырем, каналы соединены последовательно, причем расширяющиеся и суживающиеся области каналов расположены симметрично относительно оси магнитогидродинамического генератора и направлены к этой оси поочередно суживающейся или расширяющейся частью.