RU2346380C1 - Емкостной генератор тока - Google Patents
Емкостной генератор тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2346380C1 RU2346380C1 RU2007127122/06A RU2007127122A RU2346380C1 RU 2346380 C1 RU2346380 C1 RU 2346380C1 RU 2007127122/06 A RU2007127122/06 A RU 2007127122/06A RU 2007127122 A RU2007127122 A RU 2007127122A RU 2346380 C1 RU2346380 C1 RU 2346380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current generator
- capacitive current
- capacitance
- electric circuit
- electrodes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
- H02N1/06—Influence generators
- H02N1/08—Influence generators with conductive charge carrier, i.e. capacitor machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Емкостной генератор тока предназначен для использования в приборостроении, в частности в микроэлектронике. Генератор состоит из двух электрических конденсаторов переменной емкости, соединенных электрической цепью и связанных между собой в противофазе так, что когда одна емкость имеет минимальное значение, другая емкость имеет максимальное значение. Каждый конденсатор образован двумя сегнетоэлектрическими пластинами (электретами), на внешней поверхности которых нанесены электропроводящие слои, а сопряженные поверхности имеют зубцовые элементы, гребни которых ориентированы перпендикулярно направлению относительного перемещения; причем оба электрода имеют возможность поступательного или вращательного перемещения друг относительно друга, а электрическая цепь дополнительно содержит элементы, обеспечивающие режим самовозбуждения заряда. Изобретение обеспечивает высокую удельную мощность емкостного генератора тока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к микроэлектронике, а именно к емкостным электромеханическим генератора тока.
Известен электростатический генератор (JP 58029379, H02N 1/08, 21.02.1981), образованный из конденсатора переменной емкости, в котором один электрод в виде пластинчатого электрета закреплен неподвижно, а противоположный электрод установлен параллельно поверхности первого электрода, при этом электрет и второй электрод вращаются друг относительно друга.
Недостатком этого устройства является малая удельная мощность и потребность в постоянном внешнем источнике заряда.
Наиболее близким является устройство электромеханического преобразования энергии (US 4127804, H02N 1/08, 28.11.1978), выбранное в качестве прототипа, состоящее из двух электрических конденсаторов переменной емкости, каждый из которых имеет минимальную и максимальную емкости, связанных между собой электрически и механически в противофазе так, что когда одна емкость имеет минимальное значение, другая емкость имеет максимальное значение. При этом устройство снабжается внешним источником заряда, который создает и поддерживает постоянное напряжения на электродах конденсатора.
Способ работы этого устройства состоит в том, что электрический заряд одной емкости периодически перетекает из одной емкости в другую, совершая полезную работу в электрической нагрузке, включенной последовательно между указанными емкостями. При этом само изменение емкости требует подведения механической энергии к конденсаторам, которая преобразуется в электрическую энергию.
Недостатком этого устройства является малая удельная мощность, достигаемая в нем, и потребность в постоянном внешнем источнике заряда.
Задачей данного изобретения является повышение удельной мощности емкостного генератора тока и отказ от внешнего источника заряда.
Поставленная задача достигается тем, что конденсаторы образованы двумя сегнетоэлектрическими пластинами, на внешней поверхности которых нанесены электропроводящие слои, а на сопряженных поверхностях наносятся зубцовые элементы, гребни которых ориентированы перпендикулярно направлению перемещения сегнетоэлектрических пластин друг относительно друга.
Предлагаемый емкостной генератор тока состоит из двух электрических конденсаторов переменной емкости, каждый из которых имеет минимальную и максимальную емкости, соединенных между собой электрической цепью и связанных между собой механически в противофазе так, что когда одна емкость имеет минимальное значение, другая емкость имеет максимальное значение, при этом при изготовлении создается постоянное напряжения на электродах конденсатора, каждый из конденсаторов образован двумя сегнетоэлектрическими пластинами (электретами), на внешней поверхности которых нанесены электропроводящие слои, а сопряженные поверхности имеют зубцовые элементы, гребни которых ориентированы перпендикулярно направлению относительного перемещения.
Оба электрода имеют возможность поступательного или вращательного перемещения друг относительно друга.
Электрическая цепь может дополнительно содержать элементы, обеспечивающие режим самовозбуждения заряда.
Такое устройство позволяет обеспечивать большую удельную мощность генератора, во-первых, за счет высокого напряжения на электродах, и, во-вторых, за счет высокочастотного режима работы при низкочастотном внешнем приводе.
Перечисленные признаки, отличающие заявляемое устройство от известных, не выявлены в других технических решениях при изучении данной области техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "новизна" и "изобретательский уровень".
Сущность изобретения иллюстрируется Фиг.1-3, на которых изображена схема предлагаемого емкостного электромеханического генератора тока.
На Фиг.1 представлен вид сегнетоэлектрической пластины в плане.
На Фиг.2 представлено поперечное сечение этой пластины.
На Фиг.3 представлено поперечное сечение зубцовых элементов.
Емкостной электромеханический генератор тока состоит из конденсатора переменной емкости, образованного парой круглых плоских электродов 1 и парой круглых пластинчатых сегнетоэлектриков (электретов) 2, имеющих на сопряженных поверхностях ориентированные по радиусу зубцовые элементы 3. Пластинчатые сегнетоэлектрики (электреты) 2 с помощью втулки 4 и вала 5 соединены между собой так, что их поверхности располагаются параллельно с возможностью вращения друг относительно друга.
Емкостной генератор тока работает следующим образом.
При повороте одного пластинчатого сегнетоэлектрика (электрета) относительно другого происходит смещение зубчатых элементов относительно друг друга. При этом воздушный зазор между ними меняется от минимального, когда вершины зубьев совмещаются, до максимального, когда вершины одних зубьев располагаются над впадинами других зубьев. Изменение воздушного зазора приводит к изменению емкости конденсатора и изменению разности потенциалов на электродах, что регистрируется вольтметром 6.
Поворот пластинчатых сегнетоэлектриков (электретов) друг относительно друга потребует подвода механической энергии, которая и будет преобразовываться в электрическую энергию.
В предлагаемом устройстве реализуется такой способ работы, при котором перезарядка конденсаторов за один цикл работы привода производится столько раз, сколько зубцовых элементов располагается на величине хода привода.
Предлагаемое устройство обеспечивают многократное увеличение удельной мощности по сравнению с существующими устройствами.
Claims (3)
1. Емкостной генератор тока, состоящий из двух электрических конденсаторов переменной емкости, каждый из которых имеет минимальную и максимальную емкость, соединенных между собой электрической цепью и связанных между собой механически в противофазе так, что когда одна емкость имеет минимальное значение, другая емкость имеет максимальное значение, при этом при изготовлении создается постоянное напряжение на электродах конденсатора, отличающийся тем, что каждый из конденсаторов образован двумя сегнетоэлектрическими пластинами (электретами), на внешней поверхности которых нанесены электропроводящие слои, а сопряженные поверхности имеют зубцовые элементы, гребни которых ориентированы перпендикулярно направлению относительного перемещения.
2. Емкостной генератор тока по п.1, отличающийся тем, что оба электрода имеют возможность поступательного или вращательного перемещения относительно друг друга.
3. Емкостной генератор тока по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что электрическая цепь дополнительно содержит элементы, обеспечивающие режим самовозбуждения заряда.
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127122/06A RU2346380C1 (ru) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Емкостной генератор тока |
KR1020107003520A KR101652914B1 (ko) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | 용량성 전류 제너레이터 |
EP08794072.2A EP2168231B1 (en) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | A capacitive electric current generator |
JP2010516947A JP5509074B2 (ja) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | 容量型電流発電機 |
US12/669,492 US8441167B2 (en) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | Capacitive electric current generator |
GBGB1002720.9A GB201002720D0 (en) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | A capacitive electric current generator |
PCT/RU2008/000457 WO2009011614A2 (en) | 2007-07-17 | 2008-07-11 | A capacitive electric current generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007127122/06A RU2346380C1 (ru) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Емкостной генератор тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2346380C1 true RU2346380C1 (ru) | 2009-02-10 |
Family
ID=40155131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007127122/06A RU2346380C1 (ru) | 2007-07-17 | 2007-07-17 | Емкостной генератор тока |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8441167B2 (ru) |
EP (1) | EP2168231B1 (ru) |
JP (1) | JP5509074B2 (ru) |
KR (1) | KR101652914B1 (ru) |
GB (1) | GB201002720D0 (ru) |
RU (1) | RU2346380C1 (ru) |
WO (1) | WO2009011614A2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454783C1 (ru) * | 2011-01-28 | 2012-06-27 | Владимир Андреевич Степанец | Способ генерации электроэнергии и емкостной электрополевой генератор на основе этого способа |
RU2458451C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-08-10 | Владимир Андреевич Степанец | Способ электромеханического преобразования энергии |
RU2518191C2 (ru) * | 2012-07-27 | 2014-06-10 | Владимир Олегович Бушма | Емкостный индукционный генератор (варианты) |
RU2784584C2 (ru) * | 2020-08-24 | 2022-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЬСТАТО-2" | Генератор емкостного типа с гальванической развязкой и устройством регулирования мощности |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8076825B1 (en) * | 2007-07-12 | 2011-12-13 | Louisiana Tech University Foundation, Inc. | Electret film generator |
US9614462B2 (en) * | 2007-09-10 | 2017-04-04 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Rippled disc electrostatic generator/motor configurations utilizing magnetic insulation |
DE102008036377A1 (de) * | 2008-08-05 | 2010-02-11 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Winkelsensoranordnung |
JP2011078214A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Casio Computer Co Ltd | 発電装置および発電機器 |
US9246299B2 (en) * | 2011-08-04 | 2016-01-26 | Martin A. Stuart | Slab laser and amplifier |
US9184676B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-11-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Varying capacitance rotating electrical machine |
FR2987708B1 (fr) * | 2012-03-05 | 2023-11-24 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif electrostatique de recuperation d'energie mecanique par effet triboelectrique |
JP5480414B2 (ja) * | 2012-07-25 | 2014-04-23 | 株式会社ビスキャス | 振動発電ケーブル、その製造方法、および振動発電体 |
US9479085B1 (en) | 2012-09-15 | 2016-10-25 | C-Motive Technologies Inc. | Self-conforming plates for capacitive machines such as electrostatic motors and generators |
CN103856097B (zh) * | 2014-03-25 | 2015-12-09 | 宁夏大学 | 风沙静电发电机 |
JP6494597B2 (ja) * | 2014-03-26 | 2019-04-03 | シチズン時計株式会社 | 静電誘導型発電器 |
WO2016114176A1 (ja) * | 2015-01-15 | 2016-07-21 | シチズンホールディングス株式会社 | 静電誘導型発電器 |
JP6579830B2 (ja) * | 2015-07-01 | 2019-09-25 | シチズン時計株式会社 | 静電誘導型発電器 |
JP6896123B2 (ja) * | 2015-09-28 | 2021-06-30 | シチズン時計株式会社 | 静電誘導型発電器 |
CN105471314B (zh) * | 2015-12-21 | 2019-01-22 | 宁夏大学 | 直流式带电颗粒流发电机 |
JP6707018B2 (ja) * | 2016-12-08 | 2020-06-10 | シチズン時計株式会社 | 電気機械変換器 |
JP6789156B2 (ja) * | 2017-03-16 | 2020-11-25 | シチズン時計株式会社 | 電気機械変換器 |
WO2019051292A2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-03-14 | TransVolt International Energy Corporation | ELECTRIC MACHINE WITH ELECTRODES HAVING MODIFIED SHAPES |
US11277079B2 (en) * | 2018-07-24 | 2022-03-15 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Bearing-less electrostatic flywheel |
US11101748B2 (en) * | 2018-11-01 | 2021-08-24 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of manufacturing an electrostatic induction transducer, electrostatic induction transducer, and wristwatch |
US11515727B2 (en) * | 2020-04-10 | 2022-11-29 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Electrolytic capacitive coupler for transmitting electrical power between moving mechanical elements |
EP4309279A2 (en) * | 2021-03-17 | 2024-01-24 | Brian Faircloth | Methods and apparatuses for producing ultra-strong magnetic fields, and propulsion systems and methods utilizing planetary magnetic fields |
US11961684B1 (en) * | 2023-08-02 | 2024-04-16 | King Faisal University | Energy storage in a minimized variable capacitance system using capacitor with distance-movable plates |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2840729A (en) * | 1956-01-23 | 1958-06-24 | Heckethorn Mfg & Supply Co | Electrostatic generator construction |
US3210643A (en) * | 1960-12-22 | 1965-10-05 | Westinghouse Electric Corp | Electrostatic generator |
US4127804A (en) * | 1976-05-24 | 1978-11-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Electrostatic energy conversion system |
JPS55164363A (en) * | 1979-06-08 | 1980-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrostatic capacity-type frequency generator |
JPS6244079A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-26 | Masafumi Yano | エネルギ−変換装置 |
US4897592A (en) * | 1988-06-27 | 1990-01-30 | Hyde William W | Electrostatic energy field power generating system |
JPH03103085A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-30 | Masafumi Yano | 静電気力を利用した動力発生装置における誘電体可動子の製造法 |
JPH1198868A (ja) * | 1997-09-12 | 1999-04-09 | Terumo Corp | 静電型発電装置 |
JPH11125145A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Honda Motor Co Ltd | 発電方法および発電装置 |
JP2003199323A (ja) * | 2002-01-04 | 2003-07-11 | Kazutomo Takemura | 発電の方法 |
US6833687B2 (en) | 2003-04-18 | 2004-12-21 | Agilent Technologies, Inc. | Electromechanical power converter |
US7615970B1 (en) * | 2005-08-24 | 2009-11-10 | Gideon Gimlan | Energy invest and profit recovery systems |
-
2007
- 2007-07-17 RU RU2007127122/06A patent/RU2346380C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2008
- 2008-07-11 EP EP08794072.2A patent/EP2168231B1/en not_active Not-in-force
- 2008-07-11 WO PCT/RU2008/000457 patent/WO2009011614A2/en active Application Filing
- 2008-07-11 KR KR1020107003520A patent/KR101652914B1/ko active IP Right Grant
- 2008-07-11 GB GBGB1002720.9A patent/GB201002720D0/en not_active Withdrawn
- 2008-07-11 US US12/669,492 patent/US8441167B2/en active Active
- 2008-07-11 JP JP2010516947A patent/JP5509074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454783C1 (ru) * | 2011-01-28 | 2012-06-27 | Владимир Андреевич Степанец | Способ генерации электроэнергии и емкостной электрополевой генератор на основе этого способа |
RU2458451C1 (ru) * | 2011-04-12 | 2012-08-10 | Владимир Андреевич Степанец | Способ электромеханического преобразования энергии |
RU2518191C2 (ru) * | 2012-07-27 | 2014-06-10 | Владимир Олегович Бушма | Емкостный индукционный генератор (варианты) |
RU2784584C2 (ru) * | 2020-08-24 | 2022-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛЬСТАТО-2" | Генератор емкостного типа с гальванической развязкой и устройством регулирования мощности |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009011614A3 (en) | 2009-07-02 |
KR101652914B1 (ko) | 2016-09-01 |
WO2009011614A2 (en) | 2009-01-22 |
EP2168231B1 (en) | 2018-01-03 |
JP5509074B2 (ja) | 2014-06-04 |
KR20100068369A (ko) | 2010-06-23 |
JP2010534052A (ja) | 2010-10-28 |
GB2464079A (en) | 2010-04-07 |
GB201002720D0 (en) | 2010-04-07 |
US8441167B2 (en) | 2013-05-14 |
US20100194236A1 (en) | 2010-08-05 |
EP2168231A2 (en) | 2010-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2346380C1 (ru) | Емкостной генератор тока | |
CN110474559B (zh) | 一种复合型摩擦发电机 | |
US10644615B2 (en) | Electrostatic induction generator | |
US20140145550A1 (en) | Electroactive polymer energy converter | |
CN113241966B (zh) | 一种基于尖端放电的旋转式摩擦纳米发电装置及方法 | |
US7005779B2 (en) | Power generator employing piezoelectric materials | |
CN205195598U (zh) | 复合纳米发电机 | |
CN109450289B (zh) | 一种面内运动静电发电机 | |
CN106602920B (zh) | 一种摩擦纳米发电机及发电*** | |
CN113162460B (zh) | 一种静电式旋转、直线往复运动耦合能量收集器 | |
CN113271033B (zh) | 一种新型的摩擦纳米发电机滤波装置 | |
CN110323962B (zh) | 静电发电机、提高输出功率的方法、充电方法和穿戴设备 | |
CN1874134B (zh) | 一种超声电机及其驱动方法 | |
CN205304644U (zh) | 波浪形摩擦纳米发电机 | |
Genda et al. | High power electrostatic motor and generator using electrets | |
JP4789093B2 (ja) | 静電気発電用電極板駆動装置 | |
CN115765518A (zh) | 一种摩擦纳米发电机及发电方法、柔性传感器 | |
RU2663499C2 (ru) | Электрическая машина емкостная (эме) с натяжными электродами | |
KR20170013512A (ko) | 래크 및 피니언기어를 이용한 전기 발생 소자 | |
RU2075154C1 (ru) | Емкостный электростатический генератор | |
RU2454783C1 (ru) | Способ генерации электроэнергии и емкостной электрополевой генератор на основе этого способа | |
US11881793B2 (en) | Triboelectric generator | |
JP2010142099A5 (ru) | ||
Farias et al. | Design and experimental study of a rotational piezoelectric energy harvester | |
RU2705214C1 (ru) | Электрическая машина емкостная (эме) с гальванической развязкой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180718 |