165372. lajstromszámú szabadalom • Villamos generátor
5 165372 6 burkolócső, amelyben a 3 indukciós tekercset helyezzük el; 12 lábak, amelyek a 13 transzformátorolajjal töltött 11 burkolócsövet tartják; 14 hivatkozási szám jelöli a 3 indukciós tekercs 15 be-, ill. kivezetésének átvezető-szigetelését; 16-tal jelöltük a 2 elektromágnes tekercselését, 17 a jele a 2 elektromágnes lábainak, végül a 18 egy rövid szigetelődarabot jelöl; ezt akkor alkalmazzuk, ha a 11 burkolócső fémből készült. A helytállóan elrendezett 11 burkolócső 10 csapágyakkal van ellátva, és ezeken van az 1 ferromágneses szalag 9 hordozócsöve ágyazva. A 9 hordozócsőre csavarvonal alakban felvitt 1 szalagot a 9 hordozócsővel együtt egy — a rajzon nem ábrázolt -hajtómű forgatja 4 forgástengely körül. A 2 elektromágnes 17 lábaival egy alaplapon áll, amelyre 12 lábai útján a 11 burkolócső is támaszkodik. Ali burkolócső előnyösen villamosan szigetelő anyagból van készítve, lehet azonban fémből is, ekkor azonban a 18 szigetelődarabot kell alkalmazni annak megakadályozására, hogy all burkolócsőben is áram indukálódjon. A 2 elektromágnes mágneses fluxusa — amely mágnes pólusa előnyösen lágy, ferromágneses anyagból készül — az 1 szalagon keresztül záródik. Amikor az 1 szalag forog, akkor a 3 indukciós tekercsben elektromotoros erő indukálódik, amely — amint már korábban említettük — a Maxwell—Faraday törvény szerint a hatásos menetszám változással és a $ fluxussal arányosan változik. Ez az arányossági tényező 1 <í> és 2 <f> között változik egy teljes fordulat alatt. Megjegyezzük, hogy itt a 2 elektromágnes által létrehozott <í> a mágneses fluxus értéke konstans. Az indukciós tekercsre ható mágneses fluxusnak ezen változása a 3 indukciós tekercsben indukálódó elektromotoros erő szinuszperiódusaiban jelentkezik. Ha a 15 kivezetések közé villamos ellenállást kapcsolunk, akkor ezen ellenálláson és a 3 indukciós tekercsen villamos áram folyik keresztül. Ezen generátornak igen jelentős előnye, hogy a 3 indukciós tekercsnek igen kicsiny a reaktanciája. Az indukció együttható (L) például az alábbi módon definiálható: H • N2 • A L -ahol n jelenti az adott esetben ,az 1 szalag relatív perbeabilátását, N a 3 indukciós tekercs meneteinek száma; A a mágneses fluxus keresztmetszete; 1 a 3 in dukciós tekercs hossza. A 3 indukciós tekercs reaktanciája azért olyan kicsiny, mert az 1 ferromágneses szalag mindig a mágneses fluxus hatása alatt áll. A mágneses mező intenzitása az 1 szalagban mindig konstans, ami miatt azután az 1 szalag relatív permeabilitása is mindig konstans és kicsiny marad. Az 1 szalag p abszolút permeabilitásának természetesen a lehető legmagasabb értékűnek kell lennie. Ez az alacsony induktancia — mint már említettük - igen nagy előnyt jelent és különösen az ózon előállításnál, valamint a plazmakémia és plazmafizika területén való speciális alkalmazásoknál hasznosítható. 5 A második igen fontos előny, hogy a generátor által szolgáltatott villamos feszültség frekvenciáját pontosan tudjuk ellenőrizni. Az 1 szalag mechanikus fordulatszáma ugyanis igen pontosan szabályozható, mivel az indukciós tekercset körülfogó mágneses 10 fluxus a Lenz-törvény értelmében igen érzékenyen visszahat a ferromágneses szalag forgására, ami azt jelenti, hogy a forgórész a forgás során mentesíthető a mechanikus lengésektől. A találmány szerinti generátor gyakorlati megvaló-15 sításánál a következőket kell figyelembe venni: A generátor elvi működése érdekében a szalag hosszúságának szögfokokban mérve legalább kétszer 360°-nak kell lennie. A generátor által előállított villamos feszültségnél az ideális szinuszgörbe megvaló-20 sítása érdekében például az alábbi paramétereket lehet alkalmazni: A ferromágneses szalag hossza: 2,666 x 360°, A szalag 6 szélességének egyenlőnek kell lennie az 1 szalag menetei közötti 5 réssel. 25 A 7 résnek az S és N pólus között meg kell felelnie a 6 szélesség 1,333-szorosának, míg a mágneses pólusok szélessége a 6 szélesség 1,666-szorosának megfelelő legyen. Ha a szalag hosszúsága például 3,666 x 360°, 30 akkor a 7 rés méretének az alábbinak kell lennie: (a 6 szélesség 1,333-szorosa) + 2-szer a szalag 6 szélessége. Ha viszont a szalag hosszúsága 4,666 X 360°, akkor a 7 rést az alábbi méretűre kell választani: 35 (a 6 szalagszélesség 1,333-szorosa) + 4-szer a 6 szalagszélesség. Ha továbbá a szalag hosszúsága 5,666 X 360°, akkor a 7 rés értékének alábbinak kell lennie: (a 6 szélesség 1,333-szorosa) + 6-szor a szalag 40 szélessége, és így tovább. Az 1 ferromágneses szalagnak lágy, mágneses anyagból kell készülnie, azaz a koercitív erőnek minimálisnak kell lennie, míg a hiszterézisgörbének egész keskenynek és a permeabilitásnak a lehető 45 legnagyobbnak. Ugyanakkor a ferromágneses szalag villamos ellenállásának a lehető legnagyobb értékűnek kell lennie. A szalag készítéséhez ideális anyag a ferrit volna, azonban többek között öntöttacél, permalloy, szupermalloy is alkalmazható. 50 A 2 elektromágnes ismert kivitelű lehet. A 9 hordozócső egyaránt készíthető nem-mágneses anyagból, de villamosan nem-vezető anyagból is. Ezen csőnek nem kell zárt - azaz összefüggő - falúnak lennie, hanem lehet a fala áttört is. 55 Szabadalm i Igénypontok 1. Villamos generátor, amely egy indukciós tekercsből, egy meghajtott ezen tekercshez hozzárendelt 60 forgórészből, ennek felületén csavarvonal alakban 3
