4897592
advertisement
Патент Соединенных Штатов Hyde 4 897 592 30 января 1990 Электростатическая система производства мощности поля энергии Резюме Внешне заряженные электроды электростатического генератора вызывают заряды противоположной полярности на долях пары сопоставления статорам посредством электрических полей, в пределах которых пара роторов ограничены в течение вращения, чтобы изменить заряд обязательные полевые сцепления между сопоставлением роторам и статорам действием ограждения роторов в плоском перпендикуляре к полевому потоку. Высокая электрическая потенциальная разность, вызванная между статорами, следующими из такого вращения роторов, преобразована схемой выхода в сниженное напряжение постоянного тока, обращался к нагрузке с соответственно, ток увеличения провел therethrough. Изобретатели: Hyde; Уильям В. (1685 Whitney, Айдахо-Фолс, внутренний диаметр 83402) Прикладной. Номер: 211704 Поданный: июня 1988 Ток Класс США: Класс Intern'l: Поле Поиска: 27 322/2A; 310/309 H02N 001/08 322/2 310/309 Американские Доступные Документы Первичный Ревизор: Штуковина; R. J. Поверенный, Агент или Фирма: Fleit, Jacobson, Cohn, Цена, Holman и Строгий Заявления То, что требуется: 1. Система преобразования энергии, включая пару электродов, поддержанных электростатически заряженный в в основном равных потенциалах противоположной полярности, средства статора, установленные в оперативном раздельном отношении к указанным электродам для стимула там зарядов противоположной полярности через электрические поля, установленные указанными равными потенциалами, мощность управляемые средства ротора, непрерывно расположенные в пределах указанных электрических полей для того, чтобы получать заряженный вызванный указанными электрическими полями, средства электрически соединение указанных средств ротора для средств статора для того, чтобы уравнивать из указанных вызванных зарядов таким образом, полевые средства управления сцепления для движемого ограждения средств статора от электрических полей в течение вращения средств ротора и схемы выхода означает оперативное соединение для средств статора для того, чтобы извлечь оттуда операционное напряжение в ответ на движение указанного ограждения средств статора. 2. Система как определено в заявлении 1 в чем сказала, что средство статора включает пару аксиально раздельных дисков статора, соответственно связанных электростатически с электродами указанными электрическими полями, ротор означает, включая пару дисков ротора, соответственно расположенных аксиально между электродами и дисками статора. 3. Система как определено в заявлении 2 в чем сказала, что полевое средство управления сцепления включает угловато раздельные доли на дисках ротора, заряжавших внешние стороны, ограждающие части дисков статора от электродов. 4. Система как определено в заявлении 3 в чем каждый из дисков статора включает угловато раздельные поверхностные части, противостоящие угловато раздельным долям ротора и диэлектрическим средствам между указанными поверхностными частями для того, чтобы ограничить вызванные заряды к тому, поверхностные части дисков статора и заряженных внешних сторон долей ротора, являющихся неравным в области. 5. Система преобразования энергии, включая пару электродов, электростатически которые заряжают в основном равняться потенциалам противоположной полярности, средства статора, установленные в оперативном раздельном отношении к указанным электродам для стимула там зарядов противоположной полярности через электрические поля, установленные указанными равными потенциалами, сказала, что статор означает, включая пару аксиально раздельных дисков статора, соответственно связанных с электродами указанными электрическими полями, мощность управляемые средства ротора, непрерывно расположенные в пределах указанных электрических полей для того, чтобы получать вызванные заряды вслед за тем, средства электрически соединение указанных средств ротора для средств статора для передачи указанных вызванных зарядов таким образом, сказали, что ротор означает, включая пару дисков ротора, соответственно расположенных аксиально между электродами и дисками статора и полевыми средствами управления сцепления чтобы непостоянно оградить средства статора от электрических полей в течение вращения средств ротора, указанное полевое управление сцепления означает включать угловато раздельные доли на дисках ротора, заряжавших внешние стороны, ограждающие части дисков статора от электродов, каждый из дисков статора, включая угловато раздельные поверхностные части, противостоящие угловато раздельным долям ротора и диэлектрическим средствам между указанными поверхностными частями для того, чтобы ограничить вызванные заряды к тому, поверхностные части диска статора, имеющего области дважды та из областей заряженных внешних сторон долей ротора и схемы выхода означает, что оперативное соединение на средства статора чтобы устанавливать операционное напряжение в ответ на указанную вариацию в ограждении статора подразумевает средствами ротора. 6. Система как определено в заявлении 5, включая сборку вала мощности, на которой роторы установлены для одновременного вращения, сказал электрический соединяющий, означает быть сформированной электрически проводящими секциями указанной сборки вала. 7. Система как определено в заявлении 6 в чем заряженные внешние стороны долей ротора на одном из роторов сформированы диэлектрическим материалом, в пределах которого вызванные заряды отрицательной полярности ограничены в устойчивой форме иона. 8. Система как определено в заявлении 7 в чем сказала, что средство схемы выхода включает пару dc терминалов напряжения, емкостной сети, и блокировочный диод тока означает сцепление сеть для терминалов и для каждой из поверхностных частей дисков статора для того, чтобы умножить ток, проводимый между дисками статора, уменьшая потенциалы таким образом к значению, равному операционному напряжению поперек dc терминалов напряжения. 9. Система как определено в заявлении 2 в чем каждый из дисков статора включает угловато раздельные поверхностные части, противостоящие ротору и диэлектрическим средствам между указанными поверхностными частями для того, чтобы ограничить вызванные заряды к тому. 10. Система как определено в заявлении 9 в чем сказала, что средство схемы выхода включает пару dc терминалов напряжения, емкостной сети, и блокировочный диод тока означает сцепление сеть для терминалов и для каждой из поверхностных частей дисков статора для того, чтобы умножить ток, проводимый между дисками статора, уменьшая потенциалы таким образом до операционного напряжения поперек терминалов. 11. Система как определено в заявлении 1, включая сборку вала мощности, на которой роторы установлены для одновременного вращения, сказал электрический соединяющий, означает быть сформированной электрически проводящими секциями указанной сборки вала. 12. Система как определено в заявлении 3 в чем заряженные внешние стороны долей ротора на одном из роторов сформированы диэлектрическим материалом, в пределах которого вызванные заряды отрицательной полярности ограничены в устойчивой форме иона. 13. Система как определено в заявлении 1 в чем сказала средства статора и сказала, что средства ротора соответственно имеют внешние стороны, противостоящие каждому из электродов, и диэлектрических поверхностных таковых покрытия средств из внешних сторон сопоставления, на которых заряды отрицательной полярности вызваны и поддержаны в устойчивой форме иона для того, чтобы предотвратить ток вихря и заряжать утечку. 14. Система как определено в заявлении 1 в чем средства статора и средства ротора имеют внешние стороны, непрерывно выставленные указанным электрическим полям, на которых заряды отрицательной полярности вызваны, и средства стабилизатора для того, чтобы предотвратить утечку вызванных зарядов через указанные внешние стороны. 15. Система как определено в заявлении 14 в чем сказала, что средство стабилизатора включает диэлектрический материал по указанным внешним сторонам, поддерживающим отрицательные заряды там в устойчивой форме иона. 16. В системе преобразования энергии, имеющей электрод одной полярности, поддержанной в электростатическом потенциале, статоре и роторе, расположенном в пределах электрического поля, установленного между электродом и статором указанным потенциалом на электроде, средства устанавливать ротор для вращения непрерывно в пределах электрического поля и означает электрически связывать ротор и статор для того, чтобы уравнять электростатические заряды, установленные вслед за тем напротив в полярности к указанному одна полярность, ротор, заряжавший поверхностные средства частично ограждение статора от электрического поля чтобы произвести электрический потенциал на статоре в ответ на вращение ротора, вызывающего движение зарядов, установленных неогражденным электрическим полем. 17. Система как определено в заявлении 16 в чем статор включает средства для того, чтобы ограничить электростатические заряды, установленные к поверхностям большей полной области чем то из заряженных поверхностных средств ротора. 18. Система как определено в заявлении 1 в чем сказала, что статор означает, установлен в неподвижном параллельном раздельном отношении к электродам, и указанное средство ротора способно вращаться о вращательном перпендикуляре оси на указанные электроды. 19. В электростатическом генераторе, имеющем пару аксиально раздельных электродов с электрическими полями, таким образом устанавливающими соответствующие емкости, мощность управляемый ротор и средства чтобы электрически связывать ротор с одним из электродов указанной пары в течение вращения ротора, усовершенствование, проживающее в средствах, устойчиво устанавливающих оба из электродов указанной пары, сказали электрические поля, устанавливаемые и поддержанные средствами, соответственно применяющимися заряд, производящий потенциалы в основном равной и противоположной полярности к другим из электродов указанной пары для отмены сил, проявленных указанными электрическими полями на роторе, средства, установленные ротором для частичного ограждения указанного из электродов от указанных электрических полей и средств, отзывчивых к вращению ротора чтобы извлекать выходное напряжение, произведенное на указанном из электродов движением указанного частичного ограждения этого в течение поддержки соответствующих емкостей, установленных электрическими полями. Описание ФОН ИЗОБРЕТЕНИЯ Это изобретение имеет отношение с генерацией электроэнергии преобразованием энергии от электростатического поля. Преобразование энергии от статического электрического поля в полезную электрическую энергию посредством электростатического генератора уже известно в искусстве как иллюстрируется раскрытиями в США. Стандартный. Номер 2 522 106, 3 013 201, 4 127 804, 4 151 409 и 4 595 852. Вообще, процесс преобразования энергии, связанный с такими предшествующими художественными электростатическими генераторами затрагивает вход механической энергии отделить заряды так, чтобы значительная часть выхода была получена из преобразования механической энергии. Это - поэтому важный объект существующего изобретения обеспечить электростатический генератор, в котором электроэнергия получена из энергии статических электрических полей с минимизированным входом механической мощности. РЕЗЮМЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ В соответствии с существующим изобретением, статические электрические поля установлены между электродами, внешне поддержанными на уровнях заряда противоположной полярности и пары внутренних дисков статора, имеющих сегментальные поверхности, которые являются диэлектрическими раздельный, чтобы ограничить вслед за тем заряды, вызванные электрическими полями. Пара дисков ротора вращается в пределах непрерывных электрических полей в перпендикуляре плоскостей к полевому потоку к местному, изменяют сцепление заряда, установленное электрическими полями между дисками статора и электродами. Такие изменения, ответственные сцепление вызваны попеременно электрически проводящих долей ротора, угловато раздельного друг от друга, чтобы частично оградить диски статора от электрических полей. Доли каждого диска ротора зарядили внешние стороны, противостоящие электродам в его поле ограждать диск статора по полной области внешней стороны, которая является половиной полной области поверхностей доли сопоставления на диске статора, которым ограничены вызванные заряды. Заряды на роторах и статорах уравнены электрическими взаимосвязями, установленными через валы ротора. Диски статора электрически связаны с электрической нагрузкой через схему выхода, преобразовывающую высокий потенциал между дисками статора в сниженное dc напряжение, чтобы провести соответственно умноженный ток через нагрузку. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКА РИСУНКОВ Эти и другие объекты и особенности существующего изобретения станут очевидными из следующего описания, взятого в соединении с вариантами конструкции предпочтения этого в отношении сопровождающих рисунков, в которых как части или элементы обозначены подобными цифрами ссылки в течение нескольких видов рисунков и в чем: Рис. 1 - упрощенная электрическая диаграмма схемы, соответствующая системе преобразования энергии существующего изобретения. Рис. 2 - вид секции стороны электростатического генератора, воплощающего систему рис. 1 в соответствии с одним вариантом конструкции изобретения. Рисунок. 3 и 4 - частичные виды секции, взятые в основном через плоскости, обозначенные линиями секции 3 - 3 и 4 - 4 в рис. 2. Рисунок. 5A и 5B схематические частичный, вынул главные виды электростатического генератора рисунка. 2-4, при статическом и динамическом распределении заряда condictions, соответственно. Рис. 6 - электрическая диаграмма схемы схемы выхода генератора, показанного в рис. 2, в соответствии с одним вариантом конструкции. ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА КОНСТРУКЦИИ ПРЕДПОЧТЕНИЯ Обращаясь теперь к рисункам подробно, рис. 1 схематически изображает систему преобразования энергии существующего изобретения, вообще упоминаемого цифрой 10 ссылки. Как изображено схематически в рис. 1, система включает пару электростатических полей 12 и 14, установленных электростатическими зарядами противоположной полярности, обращался к пластинам электрода 16 и 18 из некоторого внешнего источника энергии. Таким образом, электростатическое поле 12 установлено между электродом 16 и диском статора 20, в то время как электростатическое поле 14 установлено между электродом 18 и диском статора 22. В соответствии с существующим изобретением, электростатические сцепления заряда, установленные потоком полей между электродами и статорами периодически различны смещением в пределах непрерывных полей 12 и 14 энергии в ответ на вращение роторов 24 и 26 выровненный с перпендикуляром плоскостей к их общей вращательной оси, и полевой поток как будет в дальнейшем описан. Роторы механически связаны с электрическими моторными 28, как схематически иллюстрировано в рис. 1, для вращения об общей вращательной оси. Электрическая энергия может быть извлечена из электрических полей 12 и 14 в течение вращения роторов 24 и 26 моторными 28 через схему выхода, вообще упоминаемую цифрой 30 ссылки. Схема выхода 30 как показано, в рис. 1 упрощенным способом, включает две пар тока, проводящего диоды 32A, 32B и 34A, 34B. Диоды каждой пары - противоположно poled, и каждая пара связана параллельно с одним из статоров 20 и 22. Диоды каждой пары также электрически связаны поперек электрической нагрузки, представленной резисторами 36A и 36B с конденсаторными сетями 38A и 38B связанный между каждой парой диодов, посредством которых потенциал напряжения между статорами 20 и 22 уменьшен в пользу увеличенного тока через электрическую нагрузку. Обращение теперь к рисунку. 2, 3 и 4 в частности физический вариант конструкции системы преобразования энергии, изображенной схематически в рис. 1 показывают. Электроды 16 и 18 находятся в форме круговых пластин или дисков, сделанных из электрически проводящего металла, имеющего внешние поверхности 40 и 42 приспособленный, чтобы быть заряженным из внешнего источника как вышеупомянутые. Внутренние поверхность 44 из электрода 18 таким образом приспособлены, чтобы поддержать положительный заряд напротив в полярности к отрицательному заряду электрода 16, который поддержан в устойчивой форме иона в пределах диэлектрической поверхностной части 46 из электрода 16. Система преобразования энергии может быть покрыта в пределах внешнего размещения 48, к которому закреплены электроды 16 и 18. С длительной ссылкой на рис. 2, статорам 20 и 22 установленный, помещая 48 в аксиально неподвижном раздельном отношении к электродам 16 и 18 предоставляют подшипники 50 и 52 установления вышеупомянутой общей вращательной оси ротора journaling включенная сборка вала, имеющая электрически проводящие секции 54 и 56 вала, с которыми соответственно связаны роторы 24 и 26. В варианте конструкции, иллюстрированном в рис. 2, двигатель драйвера 28 механически связан с секциями 54 и 56 вала через электрически непроводящую секцию 58 вала сборки вала мощности для одновременного вращения обоих роторов 24 и 26 на той же самой скорости и в том же самом направлении об общем вращательном перпендикуляре оси, чтобы быть параллельный раздельным плоскостям, которых союзник электрод и диски статора. Электрически проводящие секции 54 и 56 вала соответственно манипулированы или закреплены любым подходящим способом к частям центра 60 и 62 из роторов и предоставляются части гребня 64 и 66 формирующихся электрических дворников в контакте с сопоставлением поверхностям статоров 20 и 22, которые индуктивно заряжают статические электрические поля 12 и 14 равняться уровням противоположной полярности. Как более ясно замечено в рисунке. 2 и 3, ротор 24 имеет множество угловато раздельного, полевого сцепления, управляющего долями 68 проектирования радиально внешне от части центра 60. Каждая доля ротора 68 сделана из электрически проводящего металла, имеющего внешнюю сторону 70 на одной осевой стороне, противостоящей смежному электроду 16. Внешние стороны 70 сопоставлений электроду 16 заряжают положительно электрическим полем 12, простирающимся между диэлектрической поверхностной частью 46 из электрода 16 и диска статора 20. В то время как электрическое поле 12 проектирует через пространства 72 между долями ротора 68, ротор сегментирует 68 непосредственно части щита диска статора 20 от электрического поля. Ротор 26 подобно сформирован с долями ротора 74 угловато раздельный друг от друга пространствами 76, через который электрическое поле 14 расширяет между положительно заряженной поверхностью 44 из электрода 18 и статора 22. Ротор доли 74 из ротора 26 как показано в рис. 2, предоставляются диэлектрические поверхностные части 78 сопоставлений внутренне заряженной поверхности 44 из электрода 18. В то время как ротор сегментирует 74, отрицательно заряжаются электрическим полем 14 в пределах поверхностных частей 78, они также ограждают части диска статора 22 от электрического поля, поскольку в случае ротора сегментирует 68 выше описанный. Внутренняя диэлектрическая поверхностная часть 46 из электрода 16 и диэлектрических поверхностных частей 78 из ротора 26 актов как стабилизатор, чтобы предотвратить ток вихря и утечку отрицательного заряда. Далее, ввиду подключений к электросети, установленных между роторами и дисками статора, заряд на каждом статоре уравнен с тем из заряда на его связанном роторе. Как показано в рисунке. 2 и 4, диск статора 20 включает множество долей 82, которым заряды ограничены, близко расположены друг от друга диэлектрическими распорными деталями 80. Доли 82 электрически связаны с долями ротора 68 через секцию 54 вала ротора. Точно так же доли, 84 из статора 22 электрически связаны с ротором, сегментируют 74 через секцию 56 вала ротора. Статор сегментирует 82, и 84 поэтому также сделаны из электрически проводящего металла. Каждая из долей 82 из статора 20 электрически связана через схему выхода 30 с каждой из долей 84 из статора. Диски статора, устойчиво устанавливаемые в пределах размещения 48, центрально установите подшипники 50 и 52, через который электрически непроводящая моторная секция 58 вала является journaled как показано в варианте конструкции изобретения, иллюстрированного в рис. 2. Далее, полная область заряженных поверхностей доли на каждом из дисков статора больше чем полная область внешних сторон 70 или 78 на долях каждого связанного диска ротора 24 или 26. Согласно одному варианту конструкции, полная заряженная область поверхности статора - дважды область области внешней стороны ротора. Согласно варианту конструкции изобретения, иллюстрированного в рис. 6, схема выхода 30 включает два противоположно poled емкостные сети схемы 38A и 38B, соединение поперек каждой выровненной пары статора сегментирует 82 и 84 на статорах 20 и 22 посредством противоположно poled диоды 32A и 34A. Каждая из таких емкостных сетей схемы включает конденсатор 86, противоположные стороны которого связаны противоположно poled диоды 88 и 90 на положительные и отрицательные терминалы нагрузки 92 и 94, поперек которого подходящее электрическое напряжение установлено для того, чтобы управлять электрической нагрузкой. Диод 88 связан с соединением 102 между диодом 104 и одной стороной конденсатора 106. Диод 88 также связан с соединением между одной стороной конденсатора 100 и диода 32A. Диод 90, с другой стороны, связан с соединением 96 между диодом 108 и конденсатором 100. Кроме того, диод 90 связан с соединением между другой стороной конденсатора 106 и диода 34A. Предшествующее расположение схемы емкостной сети 38A - то же самое как та из сети 38B, посредством каких выровненных пар статора сегментирует 82, и 84 имеют электрические потенциалы, таким образом преобразованные в более низкое напряжение поперек терминалов нагрузки 92 и 94, чтобы провести более высокий ток нагрузки. Рис. 5A иллюстрирует распределение зарядов, установленных в электрических полях 12 и 14 между электродами и статорами при статических условиях, в которых каждый ротор сегментирует 68, и 74 установлен в выравнивание с одной из долей статора 82 и 84, чтобы таким образом оградить дополнительные доли статора от электрических полей. Заряды, установленные электрическими полями поэтому ограничены внешними сторонами дополнительных долей статора, противостоящих электродам и уравнены с зарядами, установленными на и ограниченные внешними сторонами ограждения долей ротора, противостоящих электродам на основании электрической взаимосвязи между роторами и статорами как вышеупомянутые. Как изображено в рис. 5B, когда вращение передано роторам, сцепления заряда, установленные электрическими полями между электродами и дополнительным статором сегментируют 82, или 84 прерваны перемещающимися долями ротора 68 или 74 так, чтобы предварительно sielded доли статора стали выставленными полям, чтобы вновь установить полевые сцепления энергии со связанными электродами. Такое действие заставляет электрические потенциалы быть установленными между долями статора 82 и 84. Это будет очевидно из предшествующего описания, что электростатические поля 12 и 14 энергии противоположной полярности установлены поддержанные между внешне заряженными электродами 16 и 18 и внутренне заряженными статорами 20 и 22 при статических условиях как изображено в рис. 5A. В течение вращения, роторы 24 и 26 непрерывно расположенный в пределах таких полей 12 и 14 энергии, проявляют силы в перпендикуляре направлений к полевому потоку, представляющему сцепления энергии между электродами и статорами, чтобы вызвать прерывания и восстановление сцеплений энергии с частями различных долей статора как изображено в рис. 5B. Такая энергия изменения локализации с и заряд обязательные и развязывающие действия между электродами и статорами создает электрический потенциал и ток, чтобы течь между статорами через схему выхода 30. Таким образом, схема выхода, когда нагруженная энергия извлечений от электрических полей 12 и 14 в результате полевого сцепления заряжают соединение и действия развязывания, вызванные попеременно роторов. Статор сегментирует 82, и 84 огражденный от электрических полей перемещающимся ротором сегментирует 68 и 74 как изображено в рис. 5B, иметь электрические потенциалы полярности напротив таковых из внешних электродов 16 и 18 из-за полевого заряда сцепления, развязывающего действие. Предварительно огражденные доли статора, выставляемые электрическим полям перемещающимися долями ротора, имейте ту же самую электрическую потенциальную полярность как таковые из внешних электродов из-за полевого сцепления обязательное действие. Начиная с сил, проявленных на соответствующих роторах электрическими полями 12 и 14 противоположного акта полярности на общем перпендикуляре сборки вала ротора к указанным полям, такие силы отменяют друг друга. Вход энергии к системе может поэтому быть в основном ограничен механическими потерями подшипника и сопротивлением воздуха в течение преобразования электростатической полевой энергии к электрической энергии так же как электрическим потерям сопротивления и другим электрическим потерям, с которыми сталкиваются в схеме выхода 30. Основанный на предшествующих эксплуатационных особенностях, вращение роторов в соответствии с существующим изобретением не выполняет никакой существенной работы против внешних электрических полей 12 и 14, с тех пор нет никакого чистого изменения в емкости, таким образом позволяющей систему преобразовать энергию со сниженным входом механической энергии и высокой эффективности, как свидетельствуется минимальной потерей заряда на электродах. Поэтому находилось, что рабочие варианты конструкции существующего изобретения требуют меньше чем десяти процентов электрической энергии выхода для механического входа. Далее, согласно одной модели опытного образца изобретения, относительно высокое выходное напряжение 300 000 вольта было получено поперек статоров. Из-за такого высокого напряжения, схема выхода 30 наличия сокращения напряжения и тока, умножающего признак как выше описано было отобрано, чтобы отдать систему, подходящую для многих практических применений. Предшествующее рассматривают как иллюстративное только принципов изобретения. Далее, так как многочисленные модификации и изменения с готовностью произойдут с квалифицированными в искусстве, это не желательно, чтобы ограничить изобретение точной конструкцией и действием, показанным и описанным, и, соответственно, ко всем подходящим модификациям и эквивалентам можно обратиться, находясь в пределах возможностей изобретения.
