RU2182398C2

RU2182398C2 - Method for electromechanical energy conversion (alternatives)

Info

Publication number: RU2182398C2
Application number: RU98122340A
Authority: RU
Inventors: В.Д. Дудышев; С.Ю. Завьялов
Original assignee: Дудышев Валерий Дмитриевич; Завьялов Станислав Юрьевич
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1998-12-04
Publication date: 2002-05-10

Abstract

FIELD: electromechanics; convertible electrical-to-mechanical and mechanical-to- electrical energy conversion. SUBSTANCE: relative displacement of bodies of which one or both possess electric field and ability to store electric charges as well as interaction between these electrically charged bodies is proposed provided one of them or both bodies have one or more degrees of freedom. Provision is made for controlling mechanical interaction force and motion speeds due to changes in magnitude of electric charge and dielectric constant of medium wherein this interaction occurs. Alternatives of features characterizing translational and rotary motion of electromechanical converter rotor are discussed including use of electret materials as electric field sources. Provision is also made for circulation of electric charges over phase plates of multiphase electrical machines thereby minimizing power requirement at minimal heating. EFFECT: reduced current consumption, improved power generation process. 10 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электромеханике, конкретнее к способам и устройствам обратимого электромеханического преобразования электрической энергии в механическую энергию и механической энергии в электрическую, и может найти широкое применение в промышленности, транспорте, бытовой технике и других областях человеческой деятельности, особенно в электромобилях, взамен неэкономичных индуктивных электрических машин. The invention relates to electromechanics, and more particularly to methods and devices for reversible electromechanical conversion of electrical energy into mechanical energy and mechanical energy into electrical energy, and can be widely used in industry, transport, household appliances and other areas of human activity, especially in electric vehicles, instead of inefficient inductive electric cars.

Известен и нашел широчайшее применение, практически во всех областях техники, способ обратимого электромеханического преобразования энергии (электрической энергии в механическую энергию и механической энергии в электрическую энергию), основанный на явлениях электромагнитной индукции и самоиндукции, а также явлении силового взаимодействия электромагнитных полей, путем силового взаимодействия электромагнитных полей, либо магнитных полей постоянных магнитов с электромагнитными полями токового контура (аналог - см. Электротехнический справочник. М., 1980 г.)
Все известные электрические индуктивные машины и преобразователи реализуют именно этот способ и работают в обратимых режимах (как в режиме генератора, так и в режиме двигателя).Known and found the widest application, in almost all areas of technology, the method of reversible electromechanical energy conversion (electrical energy into mechanical energy and mechanical energy into electrical energy), based on the phenomena of electromagnetic induction and self-induction, as well as the phenomenon of force interaction of electromagnetic fields, by force interaction electromagnetic fields, or magnetic fields of permanent magnets with electromagnetic fields of the current circuit (analog - see Electrotechnically directory. M., 1980)
All known electric inductive machines and converters implement this particular method and operate in reversible modes (both in generator mode and in engine mode).

Без известного способа электромеханического преобразования энергии и индуктивных электрических машин и преобразователей, работающих на основе данного способа, немыслима современная цивилизация. Электроэнергетика (получение электроэнергии), бытовая и промышленная электротехника, электротранспорт и многие другие технологии базируются на использовании данного известного, открытого М. Фарадеем более 150 лет назад, способа электромеханического преобразования энергии и индуктивных электрических машин на его основе. Without the known method of electromechanical energy conversion and inductive electric machines and converters working on the basis of this method, modern civilization is unthinkable. Electric power industry (electric power generation), domestic and industrial electrical engineering, electric transport and many other technologies are based on the use of this well-known, discovered by M. Faraday more than 150 years ago, method of electromechanical energy conversion and inductive electric machines based on it.

Недостатки известных аналогов (способа и устройств) состоят в технологической сложности реализации способа, в значительной материалоемкости и дороговизне устройств для его реализации (индуктивных электрических машин), ограничениях допустимого рабочего напряжения (не выше 6 кВ) по условию электрического пробоя изоляции обмоток машин, критичности магнитных свойств материалов к температуре и вибрациям. The disadvantages of the known analogues (method and devices) are the technological complexity of the implementation of the method, the significant material consumption and high cost of the devices for its implementation (inductive electric machines), the limitations of the permissible operating voltage (not higher than 6 kV) under the condition of electrical breakdown of the insulation of the windings of the machines, the criticality of magnetic properties of materials to temperature and vibrations.

Кроме того, известный электромеханический способ энергозатратен, поскольку для создания электромагнитных полей по обмоткам индуктивных электрических машин и преобразователей пропускают значительные электрические токи. Вследствие высоких теплоэлектрических Джоулевых потерь энергии в индуктивных обмотках таких машин, а также вследствие потерь электрической энергии на создание электромагнитного поля и потреблении ими значительной реактивной мощности (до 20-30% от полной мощности машины) эффективность электромеханического преобразования энергии в индуктивных электрических машинах недостаточно высока, например при наиболее распространенных мощностях машин от 5 до 40 кВт кпд индуктивных электрических машин не превышает 70-75%. In addition, the known electromechanical method is energy-consuming, since significant electric currents are passed through the windings of inductive electric machines and converters to create electromagnetic fields. Due to the high thermoelectric Joule energy losses in the inductive windings of such machines, as well as due to the loss of electric energy to create an electromagnetic field and their consumption of significant reactive power (up to 20-30% of the total machine power), the efficiency of electromechanical energy conversion in inductive electric machines is not high enough, for example, with the most common machine powers from 5 to 40 kW, the efficiency of inductive electric machines does not exceed 70-75%.

Известен способ обратимого электромеханического преобразования электрической энергии в механическую энергию и механической энергии в электрическую энергию, основанный на явлениях электростатической индукции (разделения и наведения электрических зарядов), электрострикции, пироэлектричества и сегнетоэлектричества, и электромеханические преобразователи и емкостные электрические машины на их основе кн. А.И. Бертинова "Специальные электрические машины", M., 1982 г). There is a method of reversible electromechanical conversion of electrical energy into mechanical energy and mechanical energy into electrical energy, based on the phenomena of electrostatic induction (separation and induction of electric charges), electrostriction, pyroelectricity and ferroelectricity, and electromechanical converters and capacitive electric machines based on them. A.I. Bertinova "Special electric machines", M., 1982).

Данный способ в принципе позволяет улучшить эффективность электромеханического преобразования электрической энергии, поскольку силовое взаимодействие электрических полей через тела, их образующие, в миллионы раз более сильное, чем силовое взаимодействие (электро) магнитных полей, при одинаковых затратах электроэнергии на их создание и одинаковой массе. This method, in principle, can improve the efficiency of the electromechanical conversion of electrical energy, since the force interaction of electric fields through the bodies that form them is millions of times stronger than the force interaction of (electro) magnetic fields, at the same energy costs for their creation and the same mass.

Однако исторически, вследствие несовершенства устройств этих машин и используемых в них материалов, способ применяется в основном в обратимом генераторном режиме (например, в высоковольтных электростатических генераторах Ван-де-Граафа), а в прямом преобразовании электрической энергии в механическую данный способ пока нашел применение только в маломощных пьезоэлектрических и электрострикционных двигателях (там же, с.352). However, historically, due to the imperfection of the devices of these machines and the materials used in them, the method is mainly used in a reversible generator mode (for example, in high-voltage electrostatic Van de Graaff generators), and in the direct conversion of electrical energy into mechanical this method has so far only been used in low-power piezoelectric and electrostrictive engines (ibid., p. 352).

Широко известны явление силового взаимодействия электрических зарядов и закон Кулона, устанавливающий количественные характеристики этого силового взаимодействия. (Физический Энциклопедический Словарь. M., 1984 г., с.334). The phenomenon of force interaction of electric charges and the Coulomb law, which establishes the quantitative characteristics of this force interaction, are widely known. (Physical Encyclopedic Dictionary. M., 1984, p.334).

Многочисленными экспериментами подтверждено, что силы взаимодействия электрических зарядов огромны, так, например, электрические заряды по 1 Кл на расстоянии 1 м действуют друг на друга (притягиваются разноименные и отталкиваются одноименные заряды) с силой 9•10⁹ Ньютон! (кн. С.Г. Калашникова "Электричество", учебник для университетов) М.: "Наука", 1985 г., с.17).It has been confirmed by numerous experiments that the forces of interaction of electric charges are huge, for example, electric charges of 1 C at a distance of 1 m act on each other (homonymous charges are repelled and repelled by the same name) with a force of 9 • 10 ⁹ Newton! (Prince S.G. Kalashnikov "Electricity", a textbook for universities) M .: "Science", 1985, p.17).

Главная проблема использования данных электрических сил для электромеханического преобразования энергии состоит в создании и удержании электрических зарядов и электрических диполей во взаимодействующих телах. The main problem of using these electric forces for electromechanical energy conversion is the creation and retention of electric charges and electric dipoles in interacting bodies.

Предпосылкой к созданию настоящего изобретения явился значительный прогресс в конце 20 века в области электроизоляторов, диэлектриков, бестоковых источников электрического поля /электретов/ и бесконтактных регулируемых высоковольтных преобразователей напряжения (информация о электретах см. кн. Лущейкина Г.А. "Полимерные электреты", M., 1976 г., о высоковольтных бесконтактных преобразователях напряжения - см., кн. "Высокочастотные транзисторные преобразователи" Авторы: Э.М. Ромаш и др. М., 1988 г.)
Кроме этого, уже известен способ преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора (см. пат. Японии JP 2-219478).A prerequisite for the creation of the present invention was significant progress at the end of the 20th century in the field of electrical insulators, dielectrics, non-current sources of electric field / electrets / and non-contact adjustable high-voltage voltage converters (for information on electrets see Prince G. Luschakin, "Polymer electrets", M ., 1976, on high-voltage non-contact voltage converters - see, book "High-frequency transistor converters" Authors: E.M. Romash et al. M., 1988)
In addition, there is already known a method of converting energy by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor (see Japanese Patent JP 2-219478).

К недостаткам известного технического решения относится невозможность получения механической энергии из энергии электрического поля и ненадежность контактно-щеточного узла. Это резко ограничивает срок безотказной работы такого электромеханического устройства из-за (износа щеток), а также допустимую скорость вращения электретов генератора. С другой стороны, механическая коммутация высоковольтных напряжений с пластин конденсатора (а иначе генератор крайне маломощный и пригоден только как датчик оборотов) приведет к электрической дуге в месте токосъема и перегреву мест контакта вала генератора со щетками. Все перечисленные существенные недостатки прототипа останутся и при попытке практически использовать данное устройство в двигательном режиме. The disadvantages of the known technical solutions include the impossibility of obtaining mechanical energy from the energy of the electric field and the unreliability of the contact brush assembly. This sharply limits the uptime of such an electromechanical device due to (brush wear), as well as the permissible rotation speed of the generator electrets. On the other hand, mechanical switching of high voltage voltages from the capacitor plates (otherwise the generator is extremely low-power and suitable only as a speed sensor) will lead to an electric arc at the current collector and overheating of the contact points of the generator shaft with the brushes. All of these significant disadvantages of the prototype will remain and when trying to practically use this device in motor mode.

Наше изобретение (способ) выгодно отличается от данного прототипа надежностью реализуемых на его основе бесконтактных электромеханических электретных устройств, а также рядом новых свойств таких новых устройств, приведенных в тексте описания изобретения. Our invention (method) compares favorably with this prototype by the reliability of non-contact electromechanical electret devices implemented on its basis, as well as by a number of new properties of such new devices described in the text of the description of the invention.

Задачей изобретений является повышение надежности, экономичности и расширение области применения способа электромеханического преобразования энергии. The objective of the invention is to increase reliability, efficiency and expand the scope of the method of electromechanical energy conversion.

В случае его внедрения предлагаемых способов и практической реализации в промышленных масштабах можно существенно улучшить энергетику электромеханических преобразователей, поскольку при меньших электрических токах возможно получение значительно более высокого кпд, в частности, за счет минимизации тепловых потерь и отсутствия потерь на гистерезис, особенно с техническим усовершенствованием электретов, электроизоляторов и конденсаторов. In the case of its implementation of the proposed methods and practical implementation on an industrial scale, it is possible to significantly improve the energy of electromechanical converters, since at lower electric currents it is possible to obtain significantly higher efficiency, in particular, by minimizing heat losses and the absence of hysteresis losses, especially with the technical improvement of electrets , electrical insulators and capacitors.

Задача заявленного способа решается за счет того, что в способе преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора, преобразуют энергию электрического поля тела, являющегося моноэлектретом, для чего размещают его между незаряженными обкладками электрического конденсатора, затем заряжают этот конденсатор и задают частоту качания тела изменением частоты перезарядки обкладок конденсатора. The objective of the claimed method is solved due to the fact that in the method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, the energy of the electric field of the body, which is a monoelectret, is converted, for which it is placed between the uncharged plates of the electric capacitor, then this capacitor is charged and set the frequency of the body swing by changing the frequency of recharging the capacitor plates.

Развитие способа состоит в том, что силу взаимодействия заряженных обкладок конденсатора с подвижным телом регулируют изменением величины заряда обкладок. The development of the method consists in the fact that the force of interaction of the charged plates of the capacitor with the moving body is regulated by changing the value of the charge of the plates.

В способе преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора, преобразуют энергию электрического поля тела, являющегося моноэлектретом, и конденсатора в механическую энергию однонаправленного механического движения моноэлектрета в направлении к противоположно заряженной обкладке конденсатора путем внесения электрета в предварительно разряженный конденсатор и размещения вблизи от одной из обкладок, и электрической зарядки обкладок конденсатора, причем выполняют удаленную обкладку конденсатора с отверстием для обеспечения вылета моноэлектрета. In the method of converting energy by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, the energy of the electric field of the body, which is the monoelectret, and the capacitor are converted into mechanical energy of the unidirectional mechanical movement of the monoelectret in the direction to the oppositely charged plate of the capacitor by introducing the electret into a pre-discharged capacitor and placing close to one of the plates, and electric charging of the capacitor plates, and you fill the remote lining of the capacitor with a hole to ensure the departure of the monoelectret.

Развитие способа состоит в том, что скорость вылета моноэлектрета регулируют величиной электрического заряда на обкладках конденсатора, а также в том, что повышают скорость вылета электрета путем подключения к обкладкам конденсатора дополнительных предварительно заряженных импульсных высоковольтных конденсаторов, а в момент вылета электрета за пределы конденсатора его пластины разряжают или перезаряжают. The development of the method consists in the fact that the rate of departure of the monoelectret is regulated by the amount of electric charge on the capacitor plates, and also in that the rate of departure of the electret is increased by connecting additional pre-charged pulsed high-voltage capacitors to the plates of the capacitor, and at the time of the departure of the electret outside the capacitor of its plate discharge or recharge.

В способе преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора, преобразуют энергию электрического поля заряженного конденсатора в механическую энергию возвратно-поступательного движения металлического тела путем электрической перезарядки металлического тела в момент касания им одной из заряженных обкладок конденсатора с последующим электрическим отталкиванием от нее, движением к противоположной обкладке конденсатора, заряженной противоположным знаком, повторной электрической перезарядки тела и отталкиванием его от этой обкладки, причем полярность зарядов на обкладках электрического конденсатора не изменяют, а лишь восполняют заряд по мере переноса зарядов телом. In the method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, the energy of the electric field of the charged capacitor is converted into mechanical energy of the reciprocating movement of the metal body by electric recharging of the metal body at the moment it touches one of the charged plates of the capacitor, followed by electric repulsion from it, by movement to the opposite plate of the capacitor charged by the opposite sign, p the second electrical recharging of the body and pushing it away from this plate, and the polarity of the charges on the plates of the electric capacitor does not change, but only replenish the charge as the body transfers the charges.

В способе преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора, создают в емкостной электрической машине вращающееся электрическое поле путем пространственного сдвига неподвижных обкладок и подачи на обкладки высоковольтных потенциалов с соответствующим временным сдвигом от многофазного полупроводникового высоковольтного коммутатора, а цилиндрический ротор машины выполняют диэлектрическим, с размещением на нем соответствующих вторых подвижных обкладок, электрически соединенных между собой. In the method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the capacitor plates, a rotating electric field is created in the capacitive electric machine by spatially shifting the stationary plates and applying high voltage potentials to the plates with the corresponding time shift from the multiphase semiconductor high voltage switch, and the machine has a cylindrical rotor perform dielectric, with the placement of the corresponding second movable plates on it, e electrically interconnected.

Развитие способа состоит в том, что зазор электрической машины вакуумируют или заполняют инертным газом с высокой диэлектрической проницаемостью. The development of the method consists in the fact that the gap of the electric machine is evacuated or filled with an inert gas with a high dielectric constant.

Развитие способа также состоит в том, что регулируют скорость и момент ротора путем изменения частоты, и амплитуды, и фазы напряжения на статорных неподвижных обкладках конденсаторов. The development of the method also consists in the fact that the speed and moment of the rotor are controlled by changing the frequency, and the amplitude, and phase of the voltage on the stator fixed plates of the capacitors.

В способе преобразования энергии путем перемещения тела, являющегося источником электрического поля, относительно обкладок конденсатора, преобразуют энергию бегущего электрического поля статора в механическую энергию поступательного движения тела из моноэлектрета, при этом обкладки конденсатора присоединяют к n-фазному преобразователю и последовательно перемещают заряды по обкладкам таким образом, чтобы под телом постоянно находилась заряженная обкладка конденсатора. In the method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, the energy of the running electric field of the stator is converted into the mechanical energy of the translational motion of the body from the monoelectret, while the plates of the capacitor are connected to the n-phase converter and the charges are subsequently moved along the plates in this way so that under the body there is always a charged capacitor plate.

Сущность электромеханического преобразования энергии электрического поля в кинетическую механическую энергию поступательного движения электрически заряженного тела состоит в Кулоновском силовом взаимодействии электрических зарядов обкладок конденсатора с электрическим полем электрета или с несимметрично размещенным по длине расстояния между обкладками конденсатора электрическим диполем и внесенного в электрическое поле конденсатора иного тела, например металлического ротора. The essence of the electromechanical transformation of the electric field energy into the kinetic mechanical energy of the translational motion of an electrically charged body consists in the Coulomb force interaction of the electric charges of the capacitor plates with the electric field of the electret or with an electric dipole asymmetrically placed along the length of the distance between the capacitor plates and another body introduced into the electric field of the capacitor, for example metal rotor.

Сущность электромеханического преобразования электрической энергии вращающегося электрического поля в зазоре электрической машины в механическую энергию вращения ротора состоит в концентрации силовых электрических линий между обкладками конденсаторов статора и с возникновением при этом электрического момента, вращающего ротор синхронно с частотой вращения электрического поля. The essence of the electromechanical conversion of the electric energy of a rotating electric field in the gap of an electric machine into the mechanical energy of rotor rotation consists in the concentration of power electric lines between the plates of the stator capacitors and with the appearance of an electric moment rotating the rotor synchronously with the frequency of rotation of the electric field.

В связи с тем, что отнесенная к массе сила взаимодействия электрических зарядов на несколько порядков выше отнесенной к массе силы электромагнитного взаимодействия, используемой в индуктивных электрических машинах, а также в связи с практическим отсутствием Джоулевых тепловых потерь в предложенных способе и устройствах, эффективность последних значительно выше, чем известных. Реализация нового способа и устройств на их основе менее материалоемкая, в таких преобразователях не требуется реактивная (индуктивная) мощность, поэтому возникает дополнительный эффект экономии электроэнергии при одновременном повышении кпд. Due to the fact that the mass-related force of interaction of electric charges is several orders of magnitude higher than the mass of the force of electromagnetic interaction used in inductive electric machines, as well as due to the practical absence of Joule heat losses in the proposed method and devices, the efficiency of the latter is much higher than famous. The implementation of the new method and devices based on them is less material-intensive, such converters do not require reactive (inductive) power, so there is an additional effect of energy saving while increasing efficiency.

Реализация на практике данного способа и устройств позволит, в частности, создать эффективный экономичный электромобиль, высокомоментные электроприводы, перспективные для применения в промышленности. Примеры осуществления изобретения (способа и устройств на его основе показаны на фиг.1-6. The practical implementation of this method and devices will allow, in particular, to create an efficient economical electric car, high-torque electric drives, promising for use in industry. Examples of the invention (the method and devices based on it are shown in Fig.1-6.

Перечень элементов устройств
1. Подвижное тело-источник электрического поля (моноэлектрет) или другой потенциальный носитель (накопитель) электрического заряда. На фиг.2 позицией 1-1 обозначено отверстие для вылета электрета 1, а на фиг.4 позицией 1-2 обозначена упрочняющая основа электрета - металлическая часть поршня электромобиля нового поколения, на основе данной линейной электретной машины.List of device elements
1. A moving body is a source of electric field (monoelectret) or other potential carrier (storage) of electric charge. In Fig. 2, 1-1 denotes the hole for the electret 1 to exit, and in Fig. 4, 1-2 denotes the strengthening base of the electret - the metal part of the new generation electric vehicle piston, based on this linear electret machine.

2. Неподвижный накопитель электрических зарядов - рабочий электрический конденсатор. На фиг.1 - это поверхность; на фиг.2, 3; - обкладки плоских конденсаторов; на фиг. 5 - обкладки трех цилиндрических конденсаторов (2-1; 2-2; 2-3); на фиг.6 -множество n-плоских пластин конденсаторов. 2. Fixed drive of electric charges - working electric capacitor. Figure 1 is a surface; figure 2, 3; - plates of flat capacitors; in FIG. 5 - plates of three cylindrical capacitors (2-1; 2-2; 2-3); Fig.6 is a set of n-flat plates of capacitors.

3. Электроизолирующая прокладка. 3. Electrical insulating gasket.

4. Электрическая нагрузка (в генераторном режиме) или источник электрических зарядов в двигательном режиме. 4. Electric load (in generator mode) or a source of electric charges in motor mode.

5. Заземление. 5. Grounding.

6. Источник электроэнергии, например аккумуляторная батарея или многофазная сеть переменного тока (фиг.5, 6). 6. An electric power source, for example, a storage battery or a multiphase alternating current network (FIGS. 5, 6).

7. Накопительный импульсный конденсатор. 7. Storage pulse capacitor.

8. Быстродействующий переключатель - коммутатор (циркулятор зарядов). 8. High-speed switch - switch (charge circulator).

На фиг.5 он показан подробнее для 3-фазного варианта: состоит из 6 полностью управляемых быстродействующих ключей к1-к6, схемы управления 8-1, включающей измеритель фазового сдвига тока и напряжения, нуль-орган, датчик мгновенного тока 8-2 и датчик напряжения 8-3. In Fig. 5, it is shown in more detail for the 3-phase version: it consists of 6 fully-controlled high-speed keys k1-k6, a control circuit 8-1, including a phase-shift current and voltage meter, a zero-organ, an instantaneous current sensor 8-2 and a sensor voltage 8-3.

9. Полупроводниковый преобразователь частоты с регулированием амплитуды и частоты выходного напряжения; 9-1 - схема управления. 9. A semiconductor frequency converter with adjustable amplitude and frequency of the output voltage; 9-1 is a control diagram.

На фиг.4 он двухфазный, на фиг.5, 6 многофазный. In Fig.4 it is two-phase, in Fig.5, 6 multiphase.

10. Вакуумированная рабочая камера электромеханического преобразователя. 10. The vacuum chamber of the electromechanical converter.

11. Корпус рабочей камеры. 11. The body of the working chamber.

12. Герметизирующие прокладки. 12. Sealing gaskets.

13. Шток поршня (ротора возвратно-поступательной электромашины). 13. The piston rod (rotor of the reciprocating electric machine).

14. Проходные электроизоляторы. 14. Feedthrough electrical insulators.

15. Вал вращающейся электрической машины. 15. The shaft of a rotating electric machine.

16. Датчик скорости (вращения, передвижения) ротора 1. 16. Speed sensor (rotation, movement) of the rotor 1.

17. Электретные вставки. 17. Electret inserts.

18. Защитное диэлектрическое покрытие. 18. Protective dielectric coating.

Перечень устройств для реализации способа, показанных на фиг.1-6. The list of devices for implementing the method shown in figures 1-6.

На фиг.1 показан простейший вариант реализации нашего способа для получения электроэнергии путем перемещения источника электрического поля (моноэлектрета) относительно первоначально незаряженной поверхности. На фиг. 2 проиллюстрирован простым устройством вариант способа преобразования энергии электрического поля в механическую энергию (кинетическую) поступательного однонаправленного ускоренного движения электрета. Figure 1 shows the simplest embodiment of our method for generating electricity by moving a source of electric field (monoelectret) relative to the initially uncharged surface. In FIG. 2 illustrates, by a simple device, an embodiment of a method for converting electric field energy into mechanical energy (kinetic) of translational unidirectional accelerated electret movement.

На фиг. 3 показан простейший электромеханический маятник, преобразующий энергию электрического поля пластин заряженного конденсатора в возвратно-поступательные движения подвешенного металлического груза, показано то же устройство с ротором в виде металлического цилиндра. На фиг.4 показан вариант осуществления способа в устройстве регулируемой линейной электретной машины возвратно-поступательного действия, работающей в обратимых режимах. In FIG. Figure 3 shows the simplest electromechanical pendulum that converts the energy of the electric field of the plates of a charged capacitor into the reciprocating motion of a suspended metal load, the same device with a rotor in the form of a metal cylinder is shown. Figure 4 shows an embodiment of a method in a device of an adjustable linear electret reciprocating machine operating in reversible modes.

На фиг. 5 показано устройство, реализующее новый обратимый способ преобразования электромеханической энергии для случая вращающегося электрического поля и вращения в нем электретного ротора. Вращение поля достигают в двигательном режиме, достигают посредством многофазных пространственно сдвинутых обкладок цилиндрических конденсаторов, содержащих неподвижные обкладки на статоре, и путем подвода на них многофазных высоковольтных напряжений, а подвижный электретный ротор осуществляет преобразование энергии этих полей в механическую энергию или электроэнергию в зависимости от режима электрической машины. В этом же устройстве раскрыты способ и устройство циркуляции зарядов по фазным обкладкам статорных конденсаторов, обеспечивающих режим наивысшей экономии электроэнергии в двигательном режиме. Отметим дополнительное достоинство многофазных емкостных электрических машин с полупроводниковыми преобразователями, которое состоит в циркуляции (перетекании) электрических зарядов по обкладкам конденсаторов, т.е. в практическом сохранении суммарного электрического заряда, что делает такие машины чрезвычайно экономичными по сравнению с широко применяемыми индуктивными электрическими машинами. Устройство работоспособно как при работе от стандартной сети переменного тока, так и в автономном режиме, например, от бортовой аккумуляторной батареи. In FIG. 5 shows a device that implements a new reversible method for converting electromechanical energy for the case of a rotating electric field and rotation of an electret rotor in it. The rotation of the field is achieved in the motor mode, achieved by multiphase spatially shifted plates of cylindrical capacitors containing fixed plates on the stator, and by applying multiphase high-voltage voltages to them, and a movable electret rotor converts the energy of these fields into mechanical energy or electric energy depending on the electric mode cars. In the same device, a method and a device for circulating charges on the phase plates of stator capacitors are disclosed, which provide the highest energy saving mode in the motor mode. Note the additional advantage of multiphase capacitive electric machines with semiconductor converters, which consists in the circulation (flow) of electric charges along the plates of capacitors, i.e. in the practical conservation of the total electric charge, which makes such machines extremely economical in comparison with the widely used inductive electric machines. The device is operable both when working from a standard AC network, and in stand-alone mode, for example, from an onboard battery.

Примечание: Способ принудительной циркуляции токов в многофазных индуктивных электрических машинах запатентован в а.с. СССР 1372464; 1389634. Note: The method of forced circulation of currents in multiphase inductive electric machines is patented in A.S. USSR 1372464; 1389634.

На фиг. 6 показан монорельсовый многофазный линейный электретно-конденсаторный двигатель, позволяющий осуществить эффективное передвижение ее электретного ротора, жестко соединенного с вагоном-тележкой для груза и пассажиров, и одновременно его левитацию относительно сегментно-электретного монорельса. In FIG. 6 shows a monorail multiphase linear electret-capacitor motor, which allows efficient movement of its electret rotor, rigidly connected to the wagon-carriage for cargo and passengers, and at the same time its levitation relative to the segment-electret monorail.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ (фиг.1-6)
Получение электроэнергии (фиг.1)
Простейший электромеханический преобразователь (фиг.1) наглядно реализует предложенный способ и работает следующим образом: при движении электрета 1 относительно токопроводящей плоскости 2 в последней наводится электрическая электродвижущая сила, величина которой пропорциональна скорости движения электрета, напряженности его электрического поля, а также площади этой плоскости, поэтому в нагрузке 4 в эти моменты времени будет протекать ток знакопостоянный при одном направлении движения электрета 1 и знакопеременный при его возвратно-поступательном движении, в результате излишек электрических зарядов уйдет по цепи нагрузки в заземление 5.DESCRIPTION OF THE OPERATION OF DEVICES (Fig.1-6)
Power generation (figure 1)
The simplest electromechanical converter (Fig. 1) visually implements the proposed method and works as follows: when the electret 1 moves relative to the conductive plane 2, the electromotive force is induced in the latter, the magnitude of which is proportional to the speed of the electret, its electric field strength, as well as the area of this plane, therefore, in load 4, at these times, a constant current will flow in one direction of movement of the electret 1 and alternating with its return ostupatelnom motion, resulting in a surplus of the electric charges will take the load circuit 5 in the ground.

Однонаправленное ускоренное движение электрета (фиг.2)
Вариант однонаправленного ускоренного вылета электрета 1 из плоского конденсатора 2 при зарядке его пластин приведен на фиг.2. По существу, это устройство позволяет преобразовать энергию электрического поля в механическую энергию движения электрета. Действительно, по мере заряда левой пластины 2-1 конденсатора 2, ближайшей к первоначально неподвижному электрету 1, возрастает сила электрического отталкивания одноименных электрических зарядов, после компенсации силы трения электрет начнет удаляться от пластины 2-1 к пластине 2-2, причем при высокой скорости нарастания заряда на этой пластине, реализуемой импульсным конденсатором 7, возникает скачкообразный вылет электрета 1 через сквозное отверстие 1-1 в противоположной пластине конденсатора 2-2. Естественно, ускорение и скорость вылета зависят от соотношения между массой тела и электрическими силами отталкивания одноименных зарядов электрета и пластины 2-1. Поэтому для наибольшей эффективности такого выстрела необходимо перезарядить или хотя бы разрядить пластины конденсатора 2 в момент пролета электрета 1 через отверстие 1-1 для предотвращения гашения его скорости вследствие электрического притяжения пластиной 2-2. Этот режим реализует переключатель 8 в функции положения электрета относительно пластины 2-2.Unidirectional accelerated movement of the electret (figure 2)
A variant of unidirectional accelerated departure of the electret 1 from a flat capacitor 2 when charging its plates is shown in figure 2. Essentially, this device allows you to convert the energy of the electric field into the mechanical energy of the movement of the electret. Indeed, as the left plate 2-1 of the capacitor 2 is charged closest to the initially stationary electret 1, the electric repulsion force of the same electric charges increases, after compensation of the friction force, the electret begins to move away from the plate 2-1 to the plate 2-2, and at high speed charge increase on this plate, implemented by a pulse capacitor 7, there is an abrupt emission of electret 1 through a through hole 1-1 in the opposite plate of the capacitor 2-2. Naturally, the acceleration and speed of departure depend on the ratio between the mass of the body and the electric forces of repulsion of the same charges of the electret and plate 2-1. Therefore, for the maximum efficiency of such a shot, it is necessary to recharge or at least discharge the plates of the capacitor 2 at the time of the passage of the electret 1 through the hole 1-1 to prevent damping of its speed due to the electric attraction by the plate 2-2. This mode implements the switch 8 as a function of the position of the electret relative to the plate 2-2.

Простейший способ возвратно-поступательного колебания ротора-проводника в электрическом поле плоского конденсатора (фиг.3)
Данное устройство осуществляет электромеханическое преобразование энергии электрических полей конденсатора 2 и наведенного заряда на подвижном шаре 1 из электрета в механическую энергию колебаний шара из электрета 1.The simplest method of reciprocating oscillation of the rotor conductor in the electric field of a flat capacitor (figure 3)
This device performs the electromechanical conversion of the energy of the electric fields of the capacitor 2 and the induced charge on the movable ball 1 from the electret into the mechanical vibration energy of the ball from the electret 1.

Вначале подвижный металлический шар 1 начинает периодические возвратно-поступательные колебания между пластинами 2-1 и 2-2 плоского конденсатора, заряжаемого от высоковольтного источника 6. В момент касания шара 1 он перезаряжается и сила отталкивания направляет его к противоположной пластине конденсатора. Период колебания такого маятника зависит от соотношения массы и заряда шара 1, с одной стороны, и, с другой стороны, сил электрического отталкивания этих тел и расстояния между пластинами конденсатора 2. First, the movable metal ball 1 begins periodic reciprocating oscillations between the plates 2-1 and 2-2 of a flat capacitor charged from a high-voltage source 6. At the moment of touching the ball 1, it is recharged and the repulsive force directs it to the opposite plate of the capacitor. The oscillation period of such a pendulum depends on the ratio of the mass and charge of the ball 1, on the one hand, and, on the other hand, the forces of electric repulsion of these bodies and the distance between the plates of the capacitor 2.

Линейная электретно-емкостная электрическая машина (фиг.4)
Состав устройства (фиг.4) приведен выше (перечень обозначений элементов).Linear electret-capacitive electric machine (figure 4)
The composition of the device (figure 4) is given above (list of designations of elements).

Устройство реализует способ в обратимых режимах и обладает высокими энергетическими показателями. Устройство работает следующим образом:
а) двигательный режим
В исходном положении электретный ротор 1, запрессованный на упрочняющую основу 1-2, вначале устанавливают в одном из крайних положений рабочей камеры 10, например в крайнем левом положении. После подачи высокого напряжения на левую пластину конденсатора 2-1 одноименного с электретом знака через коммутатор 8 от высоковольтного конденсатора 7, предварительно заряженного через повышающий преобразователь напряжения 9 от источника электроэнергии 6 (например, от бортовой аккумуляторной батареи), электретный поршень начинает отталкиваться от данной пластины под действием Кулоновской электрической силы и приближается к противоположной пластине конденсатора 2-2, заряженной противоположным электрическим знаком. В определенный момент времени, определяемый системой управления коммутатора 8, конденсатор 2 перезаряжают путем переключения выходов коммутатора 8 и электретный поршень начинает возврат к пластине 2-1.The device implements the method in reversible modes and has high energy performance. The device operates as follows:
a) motor mode
In the initial position, the electret rotor 1, pressed onto the reinforcing base 1-2, is first installed in one of the extreme positions of the working chamber 10, for example in the extreme left position. After applying high voltage to the left plate of the capacitor 2-1 of the same name with the electret sign through the switch 8 from the high voltage capacitor 7, pre-charged through the voltage boost converter 9 from the electric power source 6 (for example, from the onboard battery), the electret piston starts to repel from this plate under the influence of the Coulomb electric force and approaches the opposite plate of the capacitor 2-2 charged by the opposite electric sign. At a certain point in time determined by the control system of the switch 8, the capacitor 2 is recharged by switching the outputs of the switch 8 and the electret piston begins to return to the plate 2-1.

Вследствие высоких удельных сил отталкивания - притяжения электрически заряженных пластин и электрета при малых потребляемых первичных токах от бортового источника электроэнергии - данное устройство позволяет получить более высокие энергетические показатели по сравнению с линейными индуктивными машинами, поэтому устройство может найти широкое применение в электромобилях нового поколения взамен индуктивных электрических машин. Due to the high specific repulsive forces - the attraction of electrically charged plates and electrets at low primary currents consumed from an onboard power source - this device allows to obtain higher energy performance compared to linear inductive machines, so the device can be widely used in new generation electric vehicles instead of inductive electric cars.

б) генераторный режим
Устройство позволяет получить электроэнергию вследствие электромеханического преобразования механической энергии движущегося источника электрического поля относительно накопителя зарядов - конденсатора.b) generator mode
The device allows to obtain electricity due to the electromechanical conversion of the mechanical energy of a moving source of an electric field relative to a charge storage device — a capacitor.

Действительно, в случае принудительного возвратно-поступательного движения ротора 1 через шток 13 и кривошип (на чертеже не показан) на пластинах конденсатора 2 будет наводиться электродвижущая сила, пропорциональная скорости перемещения электрета и его напряженности, с частотой, пропорциональной частоте колебаний ротора. В этом случае переключатель 8 и блок 9 работают в режиме выпрямителя, а ток генерации с низковольтного выхода блока 9 заряжает аккумуляторную батарею 6, которая выполняет в данном случае функцию электрической нагрузки 4. Indeed, in the case of forced reciprocating motion of the rotor 1 through the rod 13 and the crank (not shown in the drawing), an electromotive force will be induced on the plates of the capacitor 2, proportional to the speed of movement of the electret and its intensity, with a frequency proportional to the frequency of oscillation of the rotor. In this case, the switch 8 and block 9 operate in the rectifier mode, and the generation current from the low-voltage output of block 9 charges the storage battery 6, which in this case performs the function of the electric load 4.

Вращение электретного ротора в электрическом поле статора и циркуляция электрических зарядов по фазам статорных конденсаторов (фиг.5). The rotation of the electret rotor in the electric field of the stator and the circulation of electric charges along the phases of the stator capacitors (figure 5).

На фиг.5, показано устройство оригинального электропривода, позволяющее реализовать способ в обратимых режимах при вращении ротора 1 в трехфазном электрическом поле, образованном пространственно сдвинутыми статорными конденсаторами 2, причем коммутатор 8 обеспечивает непрерывную циркуляцию электрических зарядов по фазным обкладкам конденсаторов 2, что снижает потребление электроэнергии из сети 6. В автономном варианте наиболее применимом, например, в электромобилях нового поколения многофазный преобразователь частоты 9 выполнен в виде инвертора (инвертором), преобразующего постоянное напряжение аккумуляторной батареи (12 вольт) в соответствующее регулируемое по амплитуде и частоте трехфазное напряжение. Figure 5 shows the device of the original electric drive, which allows to implement the method in reversible modes when the rotor 1 is rotated in a three-phase electric field formed by spatially shifted stator capacitors 2, and the switch 8 provides continuous circulation of electric charges along the phase plates of the capacitors 2, which reduces energy consumption from the network 6. In the stand-alone version, the most applicable, for example, in a new generation of electric vehicles, the multiphase frequency converter 9 is made in the form e inverter (inverter), which converts the constant voltage of the battery (12 volts) into a three-phase voltage, which is adjustable in amplitude and frequency.

Устройство работает следующим образом:
а) двигательный режим
При подаче трехфазного переменного напряжения от высоковольтной сети, например 6 кВ, на пространственно сдвинутые обкладки статорных конденсаторов 2, укрепленных на электроизоляторах 3, в зазоре 10 создают регулируемое вращающееся электрическое поле, которое постепенно с нарастанием частоты вращения поля увлекает за собой электретный ротор 1 синхронно с частотой вращения вектора электрического поля под действием Кулоновского силового взаимодействия гетероэлектретного ротора и соответствующей заряженной обкладки конденсатора. Емкостной ток статорных конденсаторов, потребляемый из сети 6, можно существенно снизить путем циркуляции электрических зарядов с фазы на фазу при переходе напряжения или тока данной фазы через нуль. Для этой цели в коммутаторе 8 существуют полностью управляемые быстродействующие вентили-ключи К1-К6. В момент перекачки заряда пластины 2-1 ключ К1 размыкают от сети 6, но замыкают ключ К4. Сигнал на такое переключение вырабатывает нуль-орган, входящий в состав схемы управления коммутатором 8-1 вместе с датчиками тока 8-2 и напряжения 8-3. Тогда ключами К1-К3 остается лишь компенсировать Джоулевые тепловые потери электрической машины. В результате кпд такой машины приближается к 100%.The device operates as follows:
a) motor mode
When applying a three-phase alternating voltage from a high-voltage network, for example 6 kV, to spatially shifted plates of stator capacitors 2 mounted on electrical insulators 3, an adjustable rotating electric field is created in the gap 10, which gradually increases the electret rotor 1 in synchronization with the increase in the frequency of rotation of the field the rotation frequency of the electric field vector under the action of the Coulomb force interaction of the heteroelectret rotor and the corresponding charged capacitor plate. The capacitive current of the stator capacitors consumed from the network 6 can be significantly reduced by circulating electric charges from phase to phase when the voltage or current of this phase passes through zero. For this purpose, in switch 8 there are fully controllable high-speed key gates K1-K6. At the time of transfer of the charge of the plate 2-1, the key K1 is disconnected from the network 6, but the key K4 is closed. The signal for such a switch is generated by the null-organ, which is part of the control circuit of the switch 8-1 together with the current sensors 8-2 and voltage 8-3. Then the keys K1-K3 can only compensate for the Joule heat loss of the electric machine. As a result, the efficiency of such a machine approaches 100%.

Регулирование скорости ротора осуществляют изменением частоты и амплитуды выходного напряжения с блока 8 в функции датчика скорости 16. The speed control of the rotor is carried out by changing the frequency and amplitude of the output voltage from block 8 as a speed sensor 16.

б) генераторный режим
В этом режиме электретный ротор 1 принудительно вращают через вал 15.b) generator mode
In this mode, the electret rotor 1 is forcibly rotated through the shaft 15.

На обкладка 2-1,2,3 статорных конденсаторов наводится электродвижущая сила, пропорциональная скорости вращения ротора 1, которая в случае превышения амплитуды сетевого напряжения через коммутатор 8 инвертирует генераторный электроток в сеть 6. Естественно, возможен и автономный генераторный режим получения электроэнергии от такой машины, тогда вместо электросети 6 должна быть включена электрическая нагрузка 4, частота индуктированного многофазного напряжения будет пропорциональна скорости вращения электрета, а коммутатор 8 может выполнять роль демодулятора и выпрямителя. An electromotive force is induced on the lining of 2-1,2,3 stator capacitors, proportional to the speed of rotation of the rotor 1, which, if the amplitude of the mains voltage is exceeded through the switch 8, inverts the generator current to the network 6. Naturally, an autonomous generator mode for generating electricity from such a machine is also possible then, instead of the mains 6, the electric load 4 should be turned on, the frequency of the induced multiphase voltage will be proportional to the speed of rotation of the electret, and the switch 8 can perform be part of the demodulator and the rectifier.

В связи с высокой напряженностью электрического поля существующих электретов (порядка 10-15 тысяч вольт на метр) и миллиметровыми рабочими вакуумированными зазорами между ротором и статором такой емкостной генератор является высоковольтным преобразователем энергии, следовательно, легким и экономичным, поскольку в его конструкции отсутствует дорогой и тяжелый магнитопровод, нет индуктивных обмоток, а тепловые потери при малых токах снижаются квадратично. Due to the high electric field strength of existing electrets (of the order of 10-15 thousand volts per meter) and millimeter working vacuum gaps between the rotor and the stator, such a capacitive generator is a high-voltage energy converter, therefore, light and economical, since its design lacks expensive and heavy a magnetic circuit, there are no inductive windings, and heat losses at low currents are reduced quadratically.

Линейный монорельсовый электротранспорт с электретной левитацией (фиг.6)
Оригинальный вариант реализации предлагаемого способа показан на фиг.6 в виде многофазного линейного электретно-емкостного двигателя поступательного движения с электретной подвеской относительно монорельса.Linear monorail electric transport with electret levitation (Fig.6)
The original implementation of the proposed method is shown in Fig.6 in the form of a multiphase linear electret-capacitive translational engine with electret suspension relative to the monorail.

По существу, это устройство есть обращенная электрическая машина с внешним моноэлектретным ротором 1 и многофазным статором с размещенными на нем n-обкладками конденсаторов 2, уложенных через электроизолятор 3 на монорельс (не показан), к которым через проходные электроизоляторы 14 подводят многофазное высоковольтное напряжение регулируемой амплитуды и частоты от полупроводникового преобразователя 9. Essentially, this device is a reversed electric machine with an external monoelectrode rotor 1 and a multiphase stator with n-plates of capacitors 2 placed on it, laid through an insulator 3 on a monorail (not shown), to which a multiphase high-voltage voltage of adjustable amplitude is fed through passage insulators 14 and frequencies from the semiconductor converter 9.

Для создания левитации вагона с полезным грузом, жестко соединенного сверху ротора - электрета 1 (вагон на фиг.6 не показан), на изоляторе 3 монорельса поочередно-последовательно с обкладками конденсаторов 2 размещены моноэлектреты 17 одноименной полярности с электретом 1. To create a levitation of a car with a payload rigidly connected on top of the rotor - electret 1 (the car is not shown in Fig. 6), monoelectrics 17 of the same polarity with electret 1 are placed alternately in series with capacitor plates 2 on the monorail insulator 3.

Для предотвращения повреждения пластин конденсаторов 2 и электретных прокладок 17 сверху их покрывают специальным диэлектрическим покрытием 17. To prevent damage to the plates of the capacitors 2 and electret gaskets 17 from above they are coated with a special dielectric coating 17.

а) двигательный режим устройства
Сущность работы такой линейной электрической машины в двигательном режиме состоит в создании бегущего с определенной скоростью отрицательного электрического заряда и электрического поля по обкладкам конденсаторов 2 от преобразователя 9, который притягивает и увлекает за собой электретный ротор 1 вследствие воздействия на него мощных Кулоновских сил притягивания заряженных пластин конденсаторов 2. Естественно, размеры и свойства электретов 1 и 17 и пластин конденсаторов 2-n выбираются из требуемой грузоподъемности электретного ротора 1.a) motor mode of the device
The essence of the operation of such a linear electric machine in the motor mode is to create a negative electric charge running at a certain speed and an electric field along the plates of the capacitors 2 from the converter 9, which attracts and carries away the electret rotor 1 due to the powerful Coulomb forces of attraction of charged plates of capacitors 2. Naturally, the dimensions and properties of electrets 1 and 17 and plates of capacitors 2-n are selected from the required load capacity of the electret rotor 1.

Экономия потребляемой от источника 6 электроэнергии достигается, как и в устройстве (фиг. 5), циркулятором заряда - коммутатором 8 - путем перекачки электрических зарядов с предыдущей на последующую пластину конденсаторов 2 последовательно с фазы на фазу по мере передвижения ротора 1 вдоль монорельса. Для придания устойчивости ротору 1 и его наилучшей центровки относительно монорельса ротору придают П-образный вид, обхватывающий монорельс, и обклеивают их встречно расположенные поверхности тоже моноэлектретами одноименных знаков, что обеспечивает в целом как осевую, так и радиальную центровку ротора относительно статорной полосы 2 и монорельса. Расчеты показывают, что даже современные электретные материалы позволяют обеспечить грузоподъемность платформы весом несколько тонн вообще без подвода внешней электроэнергии, что намного эффективнее транспорта на магнитной подвеске. Savings in the energy consumed from source 6 are achieved, as in the device (Fig. 5), by the charge circulator — switch 8 — by pumping electric charges from the previous to the next plate of capacitors 2 in series from phase to phase as the rotor 1 moves along the monorail. To give stability to the rotor 1 and its best alignment with respect to the monorail, the rotor is given a U-shaped shape, wrapping around the monorail, and pasted on their opposite surfaces with the same monoelectrics of the same signs, which provides both axial and radial alignment of the rotor relative to the stator strip 2 and the monorail . Calculations show that even modern electret materials can provide a platform with a capacity of several tons without any external power supply, which is much more efficient than magnetically suspended transport.

б) генераторный режим устройства
Данное устройство можно эффективно использовать для получения электроэнергии, например, в оригинальных ветроустановках, в виде огромного монорельсового кольца, с периметром, например, не менее 1 км, установленного в зоне устойчивых ветров, например на побережье океана.b) generator mode
This device can be effectively used to generate electricity, for example, in original wind turbines, in the form of a huge monorail ring, with a perimeter, for example, at least 1 km, installed in a zone of stable winds, for example, on the ocean coast.

Для этого на электретной платформе-роторе 1 нужно разместить ветроприемные устройства, например паруса, которые и приведут ротор 1 в движение. Движущийся ротор 1 своим мощным электрическим полем наведет (индуцирует) электродвижущую силу и электрические заряды на обкладках конденсаторов статора 2, которые он пересекает в своем движении и которые через преобразователи 8, 9 поступят в электрическую нагрузку 4 (частным случаем нагрузки может служить и мощная аккумуляторная батарея 6). To do this, on the electret platform-rotor 1 you need to place wind receiving devices, such as sails, which will set the rotor 1 in motion. A moving rotor 1 with its powerful electric field will induce (induce) electromotive force and electric charges on the plates of the capacitors of the stator 2, which it crosses in its movement and which through the converters 8, 9 will enter the electric load 4 (a powerful battery can also serve as a special case of the load 6).

Claims

1. The method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, characterized in that they convert the energy of the electric field of the body, which is a monoelectrode, for which they place it between the uncharged plates of the electric capacitor, then charge this capacitor and set the oscillation frequency of the body changing the frequency of recharging the capacitor plates.

2. The method according to p. 1, characterized in that the force of interaction of the charged plates of the capacitor with the moving body is regulated by changing the value of the charge of the plates.

3. A method of converting energy by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, characterized in that they convert the energy of the electric field of the body, which is a monoelectret, and the capacitor into the mechanical energy of the unidirectional mechanical movement of the monoelectret in the direction to the oppositely charged plate of the capacitor by introducing a monoelectret into a pre-discharged capacitor and placing near one of the plates and electrical charging plates to ndensatora, and operate a remote plate of the capacitor with an aperture for emission of the electret.

4. The method according to p. 3, characterized in that the departure speed of the monoelectret is controlled by the magnitude of the electric charge on the plates of the capacitor.

5. The method according to p. 3 or 4, characterized in that they increase the rate of departure of the electret by connecting additional pre-charged pulsed high-voltage capacitors to the capacitor plates, and at the time of the departure of the electret outside the capacitor, its plates are discharged or recharged.

6. The method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, characterized in that they convert the energy of the electric field of the charged capacitor into the mechanical energy of the reciprocating movement of the metal body by electric recharging of the metal body at the moment it touches one of the charged plates capacitor followed by electrical repulsion from it, moving to the opposite lining of the capacitor, charged prot vopolozhnym sign re body electrical recharge and its repulsion from this electrode, the polarity of the charge on the plates of an electric condenser do not change, and only compensate the charge as the charge transfer body.

7. The method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the capacitor plates, characterized in that a rotating electric field is created in the capacitive electric machine by spatial displacement of the fixed plates and applying high voltage potentials to the plates with the corresponding time shift from the multiphase semiconductor high voltage switch and the cylindrical rotor of the machine is dielectric with the corresponding second p movable plates electrically interconnected.

8. The method according to p. 7, characterized in that the gap of the electric machine is evacuated or filled with an inert gas with a high dielectric constant.

9. The method according to p. 7 or 8, characterized in that they regulate the speed and moment of the rotor by changing the frequency, amplitude and phase of the voltage on the stator fixed plates of the capacitors.

10. The method of energy conversion by moving the body, which is the source of the electric field, relative to the plates of the capacitor, characterized in that they convert the energy of the running electric field of the stator into the mechanical energy of the translational motion of the body from the monoelectret, while the plates of the capacitor are connected to the n-phase converter and sequentially moved charges on the plates so that a charged capacitor plate is constantly under the body.