АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Карта сайта

НА ГЛАВНУЮ

Контакты:   тел.: (050) 745-64-96   E-mail: gnz@krm.net.ua



Изобретатели и изобретения

инновационные разработки:

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТКИ

Энергетика:
Возобновляемые источники

Электротехника

Металлургия

Режущий инструмент

НОВЫЕ ИДЕИ

Проработанные технические решения

Краматорск изобретатели Краматорск изобретатели

Если Вас заинтересовало какое-либо из наших изобретений или Вы сами желаете разместить свое изобретение на нашем сайте, свяжитесь с нами по любому из указанных контактов.

1

Новые технологии получения контактных соединений кабелей

Полное отсутствие соединительных элементов из цветного металла (экономия цветнины – это сотни, тысячи тонн).

Описание изобретения.

  В существующих технологиях получения неразъемных соединений и оконцеваний многопроволочных жил опрессовкой используются соответственно гильзы и наконечники из меди или алюминия весом от 40 до 80 г (см. фото 1).Потребность электротехнической промышленности в гильзах (тип ГМ) и наконечниках (тип Т) измеряется в тысячах тонн дефицитного и дорогостоящего цветного металла.

  В разъемных соединениях (муфтах и соединениях) расходуется еще больше цветнины, до 300 г (см. фото 2).

  Изготовление соединительных элементов из цветных металлов – обязательное требование, обусловленное тем, что соединительные элементы являются переходными элементами между двумя частями кабеля и поэтому должны иметь малое электрическое сопротивление.

  Механическое соединение жил кабелей с гильзами и наконечниками осуществляется пластической деформацией последних под действием опрессовочных сил пресс-клещей. Причем опрессовка производится поперек жил, как и прижатие жил гужонами в полумуфтах разъемных соединений (см. фото 1 и фото 2).Надежность этих соединений жил с наконечниками и гильзами зависит только от пластических деформаций последних, поэтому толщина их стенок должна быть не меньше 1.5 мм.

  Из сопротивления материалов хорошо известно, что жесткость и прочность многих конструкций зависит не только от их материала, но и от геометрии сечения самой конструкции. В самом деле, легко, сдеформировать, например, тонкостенное крыло автомобиля, но тяжело его отрихтовать: во время деформации получается очень жесткая бесформенная конструкция, образуются немыслимые по форме ребра жесткости.

  А что, если использовать такую деформацию в технологии получения неразъемных соединений жил кабелей и их оконцеваний, удобных для создания различных разъемных соединений и подключений к электрооборудованию?

  Мы предлагаем опрессовку жил производить не поперек их оси, а вдоль.

  По предлагаемой технологии зачищенные концы жил изгибаются под углом 90o, обматываются тонкостенной полоской (упаковочная жесть, консервная или пивная банка и т.д.) и размещаются в матрице. После чего ударом по пуансону деформируем соединительный элемент совместно с жилой и получаем неразъемное соединение. В этом случае тонкостенный элемент кроме пластического деформирования образует совместно с проволочками жилы жесткую оболочку по боковой поверхности соединения со свободной торцевой поверхностью из спрессованных проволочек жилы.

  Аналогично осуществляется оконцевание жил кабеля в торцевой контактный пятачок (патент Украины № 66214А).

  Готовые виды соединений и оконцеваний, полученные с использованием соединительных пластин, вырезанных из пивной банки, показаны на фото 3.

Достоинства новой технологии налицо:

  • полное отсутствие соединительных элементов из цветного металла (экономия цветного металла – это сотни, тысячи тонн);
  • во всех видах соединений кабелей один переходной контакт (экономия электроэнергии);
  • высокая технологичность изготовления соединительных муфт (стоимость таких муфт на 2 порядка ниже, чем существующих);
  • соединительные полоски бесплатно доступны всем.

  Разработано простое универсальное приспособление для получения оконцеваний и неразъемных соединений с оригинальными (ноу-хау) способами зажима кабелей во время их опрессовки.

  Все наши соединения испытаны в условиях производства (в сварочных цепях). Имеется техническая документация на приспособление и технологию получения оконцеваний и неразъемных соединений.

  Заинтересованным предприятиям и организациям окажем помощь во внедрении новой технологии получения любых контактных соединений кабелей с многопроволочными медными жилами сечением от 4 до 240 мм2 и алюминиевыми жилами сечением от 16 до 240 мм2.

Краматорск изобретния

ДОСТОИНСТВА УСТРОЙСТВА:

Новое приспособление стало проще в изготовлении (3 нестандартных деталей вместо 7) и в эксплуатации, а отсутствие резьбы в полости матрицы исключает травмирование соединительного элемента (оболочки) кабелей при их извлечении из устройства после опрессовки.
Применение нового способа зажатия кабелей при опрессовке позволило создать простое универсальное приспособление для получения как неразъёмных соединений кабелей, так и их оконцеваний под разъёмные соединения (для муфт).



неразъемное соединение

Фото 1


разъемное соединение

Фото 2


соединение и оконцевание кабелей

Фото 3


соединение и оконцевание кабелей

Фото 4. Устройство для получения неразъемных соединений кабелей.


Изобретатели Украины

Данные по технологии

АВТОРЫ
Залепа Н.А., Залепа Г.Н., Залепа А.Н., Украина, Донецкая обл., г.Краматорск

НОВИЗНА
Усовершенствование уже имеющейся.

ПРЕИМУЩЕСТВА
Без использования цветных металлов (см. выше).

СОСТОЯНИЕ НОУ-ХАУ
Раскрыто и внедрено.

ПРАВОВАЯ ЗАЩИТА
Технология запатентована.

СТАДИИ РАЗРАБОТКИ
Налажено мелкосерийное производство.

2

Электродвигатель переменного тока, работающий по другому принципу


Описание изобретения

  В 1888 г. русским электротехником М.О. Доливо-Добровольским был построен первый трехфазный генератор переменного тока с вращающимся магнитным полем мощностью 2.2 кВт, а в 1889 г. - асинхронный двигатель с ротором типа "беличье колесо". С тех пор трехфазные асинхронные двигатели являются основными электродвигателями в промышленности из-за их простого устройства и надежности в работе.

  В работу асинхронных двигателей, как и синхронных, положен принцип создания в статоре вращающегося, точнее, пульсирующего, магнитного поля, взаимодействие которого с магнитным полем ротора приводит к втягиванию последнего во вращательное движение с асинхронной или синхронной скоростью в зависимости от типа ротора.

  Общеизвестны и недостатки этих двигателей, а именно: невозможность получения бесконтактного реверса и плавного регулирования скорости вращения ротора в больших пределах без специальных дополнительных устройств и приемов, кроме этого они имеют малый пусковой момент. трансформатор

  Мы предлагаем электродвигатель переменного тока, работающий по другому принципу. К этой идее нас подтолкнули явления, которые имеют место в работающем трансформаторе.

  Общеизвестно, что при проектировании трансформаторов большой мощности особое внимание уделяется конструкции обмоток и их надежному креплению на сердечнике. Обычно обмотки низкой стороны и высокой располагают относительно друг друга и вокруг стержня концентрически, реже применяются чередующиеся обмотки.

  Это вызывается тем, что на обмотки трансформатора большой мощности действуют значительные электромагнитные силы (силы Ампера), которые бывают двух видов.

  Один вид сил сжимает обмотки, т.к. обмотки состоят из расположенных параллельно друг другу витков и в каждой из обмоток токи в витках имеют одинаковое направление.

  Другой вид сил - это силы, действующие между первичной и вторичной обмотками. Согласно закону Ленца токи в обмотках трансформатора всегда находятся в противофазе, т.е. в любой момент времени имеют противоположные направления, как и силы, действующие между обмотками.

  В случае концентрического расположения обмоток внешняя обмотка будет растягиваться, а внутренняя - сжиматься.

  Если обмотки расположим так, как указано на рис. 1, то силы F, действующие между обмотками, будут всегда отталкивать обмотки друг от друга.

  Значение силы F можно определить по известной формуле: формула 1
где:

  • w1, w2 - число витков обмоток;
  • I1, I2, А - токи в обмотках;
  • I1w1 - суммарный ток всех витков первичной обмотки, приведенный к одному витку;
  • I2w2 - суммарный ток всех витков вторичной обмотки, приведенный к одному витку;
  • a, м - расстояние между серединами обмоток (расстояние между приведенными витками);
  • R, м - средний радиус обмоток;
  • ma = 4·10-7 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость воздуха;
  • 2pR, м - длина приведенного витка.

С другой стороны, I1w1- намагничивающая сила первичной обмотки, а I2w2 - размагничивающая сила вторичной обмотки, причем |I1w1| = |I2w2| ;

Вышеуказанную формулу можно записать в таком виде:
формула 2
Как видно из последней формулы, при малых значениях I1w1 и I2w2 (для трансформаторов малой мощности) сила F будет незначительной, т.к. обмотки отталкиваются электромагнитными полями рассеивания, которые замыкаются по воздуху, имеющему малую магнитную проницаемость.

Но так как силы Ампера пропорциональны квадрату тока и поэтому с увеличением мощности трансформатора (с увеличением I1w1 и I2w2) эти силы достигают таких значений, что могут деформировать и разрушить не только обмотки, но и сердечник. Такие случаи бывали при неправильной эксплуатации трансформатора или при авариях в электрических цепях.

Идея защищена патентом Украины за № 68722А "Электродвигатель переменного тока".

Мы предлагаем (см. рис. 2 ) первичную обмотку трансформатора (по нашей идее это - обмотка статора 1) жестко закрепить на кольцеобразном сердечнике (магнитопроводе статора 2). Вторичную же обмотку (обмотку ротора) предлагаем выполнить в форме пустотелого тора, состоящего из двух кольцеобразных частей 3, посаженных на вал 4. Торообразный ротор выполняется со сквозным зазором по внешней поверхности. В полости ротора располагается обмотка статора 1 с магнитопроводом 2, который через зазор в роторе жестко соединяется посредством стойки 5 с корпусом двигателя. Зазор ротора перемыкается щеткой 6 с возможностью ее перемещения вдоль зазора относительно обмотки статора 1. На рис. 2 кожух двигателя и узел перемещения и фиксации щетки 6 не показаны, как и провода, подсоединяющие обмотку статора к цепи через зазор в роторе.

Участок торообразного ротора, перемкнутый щеткой 6, представляет собой короткозамкнутый виток, в котором будет наводиться Э.Д.С. с частотой цепи. В этом витке наведется ток Iр, который будет находиться по закону Ленца в противофазе с током Iст в обмотке 1 (|Iрw2| = |Iw1|, или |Iр| = |Iстw2|, т.к. w2= 1).

Между витком ротора и обмоткой 1 статора возникнет отталкивающая сила F, а ее окружная составляющая Fокр приведет во вращательное движение ротор под щеткой 6 (по аналогии выталкивания кольца в катушке Томпсона).

Изменяя положение щетки 6 и ее расстояние относительно обмотки 1 статора можно плавно регулировать скорость вращения ротора и призводить бесконтактный реверс без дополнительных устройств.

В таком двигателе железо ротора и статора является общим, как магнитопровод в трансформаторе для обмоток. Поэтому технологичность изготовления двигателя соизмерима с технологичностью изготовления трансформатора такой же мощности. То же самое можно сказать о весе и габаритах двигателя. Для работы двигателя не требуется 3-хфазная цепь.

Как показывают расчеты, значения К.П.Д. двигателя с увеличением его мощности (начиная с 20 кВт) приближаются к К.П.Д. современных асинхронных двигателей.

Чтобы повысить эффективность работы двигателя, на магнитопроводе можно установить при одной обмотке ротора несколько обмоток статора и столько же щеток.

Ротор может быть выполнен с радиальными зазорами для уменьшения вихревых токов. Возможны и другие варианты выполнения торообразного ротора.

Готовы сотрудничать в проектировании и построении опытного образца двигателя с заинтересованными предприятиями. Даже опытный образец создаст фирме отличную рекламу на любой электротехнической выставке.



Суть нашей идеи заключается в превращении однофазного трансформатора в электродвигатель, а точнее - заставить вторичную обмотку трансформатора вращаться под действием отталкивающих сил.

электродвигатель

Рис. 2

В положении I (см. рис. 2) - ротор будет вращаться вправо.
В положении II (см. рис. 2) - ротор не будет вращаться, т.к. обмотки располагаются концентрично.
В положении III (см. рис.2) - ротор будет вращаться влево.


Данные по технологии

АВТОРЫ
Залепа Н.А., Залепа Г.Н., Залепа А.Н., Украина, Донецкая обл., г.Краматорск

НОВИЗНА
Усовершенствование уже имеющейся.

ПРЕИМУЩЕСТВА
Проще, легче, удобнее и ничуть не менее эффективен, чем традиционные электродвигатели.

СОСТОЯНИЕ НОУ-ХАУ
Раскрыто. Статья опубликована в журнале 'ИР' №3 2005г.

ПРАВОВАЯ ЗАЩИТА
Технология запатентована.

СТАДИИ РАЗРАБОТКИ
- разработана принципиальная схема электродвигателя;
- создана компьютерная модель.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО СОТРУДНИЧЕСТВУ
Создание экспериментального образца. Совместное доведение разработки до промышленного уровня.



Примечание: на схеме кожух двигателя и узел перемещения и фиксации щетки 6 не показаны.

Патент на изобретение

3

Новый способ сварки однопроволочных и многопроволочных жил проводов малого сечения

Полезный результат: повышение технологичности, производительности, экономичности и чистоты металла шва.

Описание.

  Идея относится к области электротехники, а именно, к способам получения контактных соединений и кольцевых оконцеваний токопроводящих жил и может быть использовано при монтаже цепей телефонной связи и т.д.

  Основной способ соединения проводов в схемах управления различным оборудованием - это их скрутка или пайка. Таким же образом получают и кольцевые оконцевания этих проводов для их подсоединения к клеммам с помощью винтов.

  Эти способы нетехнологичны и ненадежны, т. к., например, в скрутках всегда наблюдаются неплотность контактов между проволочками жил и окисление их поверхностей. При случайной токовой нагрузке (при нагреве) паяные контакты легкоплавкими припоями могут разъединяться, кроме того, паять алюминиевые провода - проблематично.

  Жилы и провода большого сечения соединяются сваркой – контактным оплавлением концов скруток. Сварку проволок малого сечения таким способом произвести невозможно.

  Авторами испытана новая технология получения сварных соединений и кольцевых оконцеваний проволочек и жил малого сечения электрической дугой (!).

  Производилась сварка медных проводов диаметром от 0.02 мм (!) до 1 мм и алюминиевых диаметром от 0.8 до 1.5 мм.

  Готовые виды соединений показаны на фото 1.

Достоинства способа:

  • высокая технологичность;
  • низкая энергозатратность (время сварки 0.1 с, расход электроэнергии по сравнению с пайкой в 12 раз меньше);
  • высокая производительность;
  • высокая чистота металла шва соединения.

  Разработан и изготовлен простой прибор размером 150x150x150 для сварки жил проводов малого сечения.



Данные по технологии

АВТОРЫ
Залепа Н.А., Залепа Г.Н., Залепа А.Н., Украина, Донецкая обл., г.Краматорск

НОВИЗНА
Усовершенствование уже имеющейся.

ПРЕИМУЩЕСТВА
Высокая технологичность.

СОСТОЯНИЕ НОУ-ХАУ
Не раскрыто.

ПРАВОВАЯ ЗАЩИТА
Патент Украины на изобретение № 94502.
СТАДИИ РАЗРАБОТКИ

-подготовлена техническая документация;
-изготовлен и испытан пилотный образец.




Виды соединений

сварка проводов

Фото 1


Изобретатели Украины