RU2019111122A - Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии - Google Patents

Claims (7)

1. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии, в котором используются центральная плоская спиральная катушка индуктивности (1), дополнительные плоские спиральные катушки (2), подводящие электропроводящие проводники (3), коммутационные ключи К1 и К2 (4), источники питания (5), диоды D (6), изолятор (7), схема управления (11) ключами (4), мостовые схемы (12), ротор (13), схема защиты (14) ключей К1 (4), упругие элементы (16) и несущее тело (17), и отличающийся тем, что цикл работы способа движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии состоит из четырёх тактов, которые повторяются в течение всего времени работы и формируются схемой управления (11); в первом такте цикла работы центральная плоская спиральная катушка индуктивности (1) подключается через коммутирующие ключи К1 (4) к источнику питания U (5) на промежуток времени t₁, и в ней возникает ток I_кат, и формируется магнитное поле с магнитной индукцией В_кат и энергией W_кат, а ключи К2 (4) разомкнуты и дополнительные плоские спиральные катушки индуктивности (2) отключены от источника питания U_доп (5); во втором такте цикла работы длительностью t₂ ключи К2 (4) замыкаются, и дополнительные плоские спиральные катушки индуктивности (2) подключаются к источнику питания U_доп (5), и в них возникает ток I_доп; в третьем такте цикла работы длительностью t₃ ключи К1 (4) размыкаются, и центральная плоская спиральная катушка индуктивности (1) отключается от источника питания U (5), и происходит прерывание тока I_кат в ней, при этом магнитное поле с магнитной индукцией В_кат и энергией W_кат становится искусственно созданным внешним магнитным полем, которое взаимодействует с током I_доп в дополнительных плоских спиральных катушках индуктивности (2), при этом формируются силы Ампера F_а, действующие на ток I_доп в дополнительных плоских спиральных катушках индуктивности (2) и создающие направленное движение дополнительных плоских спиральных катушек индуктивности (2) со скоростью V_дв, при этом энергия магнитного поля W_кат преобразуется в создание (выполнение) работы по преданию дополнительным плоским спиральным катушкам индуктивности (2) скорости V_дв движения; в четвёртом такте цикла работы длительностью t₄ ключи К2 (4) размыкаются, и дополнительные плоские спиральные катушки индуктивности (2) отключаются от источника питания U_доп (5), и ток самоиндукции I_доп через диоды D (6) в них уменьшается до нуля, при этом формируются силы Ампера F_а, действующие на ток самоиндукции I_доп в дополнительных плоских спиральных катушках индуктивности (2) и создающие направленное движение дополнительных плоских спиральных катушек индуктивности (2) со скоростью V_дв, при этом энергия магнитного поля W_кат преобразуется в создание (выполнение) работы по преданию дополнительным плоским спиральным катушкам индуктивности (2) скорости V_дв движения.

2. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по п. 1, в котором центральная плоская спиральная катушка индуктивности (1), состоящая, как минимум, из одного слоя из n>1 изолированных друг от друга витков электропроводящего проводника (8) с внешним радиусом R_катнар, внутренним радиусом r_кат располагается так, что её ось симметрии (9) совпадает с вектором направления движения v _дв всего несущего тела (17); две идентичные дополнительные плоские спиральные катушки (2) с противоположным направлением намотки их обмоток, состоящих, как минимум, из одного слоя из k>1 изолированных друг от друга витков (8) каждая, располагаются сверху и снизу центральной плоской спиральной катушки индуктивности (1) и жёстко механически связаны с ней так, что их оси симметрии совпадают с её осью симметрии, при этом между катушкой (1) и катушками (2) располагается изолятор (7), который исключает электрический контакт между витками (8) катушек (2) и витками (8) катушки (1), кроме этого катушки (2) по геометрическим размерам идентичны катушке (1); к началу и концу витков (8) катушки (1) подключается посредством подводящих проводников (3) схема защиты (14) ключей (4) и цепь питания катушки (1), состоящая из последовательно включённых, как минимум, одного коммутационного ключа К1 (4) и источника питания (5) с напряжением U постоянного тока; начало обмотки первой катушки (2) подключается посредством подводящих проводников (3) к началу обмотки второй катушки (2), а к концу обмотки первой катушки (2) и к концу обмотки второй катушки (2) подключается посредством подводящих проводников (3) цепь питания катушек (2), состоящая из последовательно включённых, как минимум, одного коммутационного ключа К2 (4) и источника питания (5) с напряжением U_доп постоянного тока, и, как минимум, одного диода D (6), который обеспечивает протекание тока I_доп самоиндукции в витках (8) катушек (2).

3. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по п. 1 и 2, в котором центральная плоская спиральная катушка индуктивности (1) и жёстко механически связанные с ней дополнительные плоские спиральные катушки (2) образуют устройство (15), и между несущим телом (17) и устройством (15) размещается, как минимум, один упругий элемент (16), при этом упругий элемент (16) жёстко механически прикреплён к устройству (15) и к несущему телу (17), кроме этого упругие элементы (16) расположены так, что могут упруго деформироваться в направление вектора сил Ампера ∑F_а, действующих на устройство (15), а период Т_упр собственных колебаний упругих элементов (16) и устройства (15) должен быть больше периода цикла работы Т_упр>T_ц=t₁+t₂+ t₃+t₄.

4. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по пп. 1-3, в котором, как минимум, одно устройство (15) размещено на радиусе R от оси вращения (9) ротора (13) так, что оно создаёт момент сил вращения М=∑F_аR, при этом вектор сил Ампера ∑F_а в устройстве (15) направлен тангенциально к ротору (13).

5. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по пп. 1-4, в котором изменение направления вектора сил Ампера ∑F_а и направления вектора скорости v_дв движения несущего тела (17) осуществляется совместным синхронным пространственным изменением положения оси симметрии (9) катушки (1) и катушек (2) относительно несущего тела (17) и/или изменением направление тока I_кат в катушке (1) и/или изменением направления тока I_доп в катушках (2), а изменение величины сил Ампера ∑F_а (силы тяги) осуществляется регулированием величины силы тока I_кат в катушке (1) и/или величины силы тока I_доп в катушках (2).

6. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по п. 5, в котором для реверсного изменения направления вектора сил Ампера ∑F_а и направления вектора скорости V_дв движения несущего тела (17) мостовая схема (12) из четырёх ключей К2 (4) располагается между источником питания U_доп (5) и катушками (2) и управляется схемой управления (11), кроме этого параллельно каждому ключу К2 (4) мостовой схемы (12) подключается обратный диод D (6) для обеспечения протекания тока I_доп в катушках (2) в любом направлении, при отключении всех четырёх ключей К2 (4) мостовой схемы (12); мостовая схема (12) из четырёх ключей К1 (4) включаются между источником питания U (5) и катушкой (1), кроме этого вторая дополнительная мостовая схема (12) подключается между схемой защиты (14) ключей (4) и катушкой (1) для обеспечения полярности подключения схемы защиты (14) ключей (4), при этом обе мостовые схемы (12) управляются схемой управления (11).

7. Способ движения с опорой на искусственно созданное внешнее магнитное поле с экономичным режимом потребления энергии по п. 1, в котором цикл работы осуществляется в режиме работы с прерыванием тока или в режиме работы с непрерывным током.