Разработка лабораторного испытательного стенда, разработка и лабораторные испытания прототипа линейного электростатического генератора (заключительный отчет)

Цель работы заключительного этапа: сборка прототипа линейного электростатического генератора; разработка технической документации для изготовления лабораторного испытательного стенда для испытания прототипа линейного электростатического генератора; изготовление лабораторного испытательного стенда; проведение испытаний прототипа линейного электростатического генератора.Результаты работы заключительного этапа: собран прототип линейного электростатического генератора; разработана техническая документации для изготовления лабораторного испытательного стенда для испытания прототипа линейного электростатического генератора; изготовлен лабораторный испытательный стенд, позволяющий создавать возвратно-поступательную механическую нагрузку на приводе электростатического генератора с мощностью не менее 0,1 кВт; проведены испытания прототипа линейного электростатического генератора, которые подтверждают следующие номинальные характеристики генератора:среднее эффективное значение силы тока: 20 мА; мощность: 70 Вт; удельная мощность: 0,2 кВт/кг.Итоговые результаты НИОКР:Разработан и собран прототип линейного электростатического генератора. Для испытаний прототипа разработан и собран лабораторный испытательный стенд. Проведены лабораторные испытания генератора, которые подтвердили следующие характеристики генератора:возможность прямого преобразования механической энергии возвратно-поступательного движения в электрическую;удельная мощность 0,2 кВт/кг при тактовой частоте движения механического привода 50 Гц;минимальная мощность одного генератора для ДЭС или ГПА: не менее 1 кВт (при массе 5 кг);минимальная мощность одного генератора для ВИЭ: не менее 0,1 кВ (при массе 0,5 кг);управление напряжением зарядов возбуждения и силой тока в цепи нагрузки с помощью управляющего резистора (потенциометра).Цели НИОКР выполнены в полном объеме.Текущая степень внедрения: полученный на данном этапе прототип является лабораторным образцом. Следующим этапом является получение промышленного прототипа генератора.Рекомендации по внедрению и наиболее перспективные области применения:проектирование и изготовление линейных электростатических генераторов для ДЭС и ГПА, при этом наиболее оптимальным способом применения генератора будет соединение одного генератора в механической связке с двумя камерами сгорания ДВС, работающими в противофазе друг с другом;проектирование и изготовление линейных электростатических генераторов для возобновляемых источников энергии (микро-электростанций, работающих на мало-потенциальных течениях рек; микро-электростанций, работающих на энергии колебания морских волн).Ключевым конкурентным преимуществом прототипа генератора является возможность прямого преобразования энергии возвратно-поступательного движения в электрическую энергию в широком диапазоне мощностей.В ходе НИОКР созданы следующие РИД:заявка на изобретение № 2020128143 «Генератор емкостного типа с гальванической развязкой и устройством регулирования мощности»,заявка на полезную модель № 2020128140 «Генератор емкостного типа с гальванической развязкой и плоскопараллельным сдвигом электродов».