Электромагнитное устройство
Изобретение относится к электротехнике, к устройствам, преобразующим механическую энергию в электрическую. Технический результат состоит в повышении эффективности преобразования энергии. Устройство содержит ротор, несущий укрепленные в нем в диэлектрическом материале постоянные магниты полюсами поочередно и установленный на подшипниках качения между двумя дисками статора. Статор содержит укрепленные в диэлектрическом материале магнитопроводы подковообразной формы с полюсами, несущие последовательно соединенные обмотки. На станине в подшипниках качения установлен коленчатый вал с диском муфты сцепления с одной стороны и диском обгонной муфты с другой, с шатуном на шейке. Свободный конец шатуна сочленен через палец с рычагом, соединенным вторым концом с периферией диска ротора. На станине установлен электродвигатель с автономным электроснабжением, на одном конце вала которого имеется маховик, а на втором - диск муфты сцепления коленчатого вала. 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике.
Известен генератор электрического тока, содержащий установленные на станине полюсами встречно магнитопроводы подковообразной формы. В центрах статора на подшипниках установлен вал с ротором, по периферии которого установлены магнитопроводы с последовательно соединенными обмотками (см. кн. С.А.Гусева "Очерки по истории развития электрических машин". Государственное энергетическое издательство, М. - Л., с.93-96, фиг.2-19).
Известна электрическая машина, в которой постоянные магниты, установленные по периферии дисков ротора, образуют с подковообразными магнитопроводами со смешанным соединением обмоток катушек дисков статора зигзагообразную систему разветвленной формы (см. патент Великобритании № 2221597 А, Н02К 27/24, 1990, фиг.2.3, с.6-8).
Известна электрическая машина, магнипроводы с обмотками, постоянные магниты которой установлены в дисках прессовкой в диэлектрическом материале (см. а.с. СССР № 681515, Н02 29/06, 1979, с.5-10).
Недостатками известных устройств являются: не используется эффект воздействия на механическое движение взаимодействия магнитных элементов устройства - притяжение и отталкивание, а вращательное движение ротора вызывает появление вихревых токов, приводящих к перегреву элементов устройства, влияет отрицательно на работу смежных устройств.
Известно электромагнитное устройство, содержащее ротор, несущий укрепленные в нем в диэлектрическом материале постоянные магниты полюсами поочередно и установленный на подшипниках качения между двумя дисками статора. Статор содержит укрепленные в диэлектрическом материале магнитопроводы подковообразной формы с полюсами, несущие последовательно соединенные обмотки. На станине в подшипниках ступиц установлен коленчатый вал с шатуном и маховиком. Свободный конец шатуна сочленен через палец с рычагом, связанным вторым концом с периферией диска ротора, где при работе устройства приводом вращается коленчатый вал с маховиком, усилие через шатун передается на рычаг ротора, приводя его в колебательное движение, при этом индуктируется переменный ток в обмотках статора. На 90 градусов поворота колена вала от верхней точки положения шейки вала магнитные силы окажут сопротивление движению, далее до 180 градусов действуют с положительным знаком. Процесс повторяется. Таким образом, инерцией движущихся элементов шатунно-кривошейного механизма действие магнитных сил притяжения и отталкивания сводится к нулевому значению (см. патент RU № 2264683 С2, Н02К 21/24, опубл. 20.11.2005).
Недостатком известного устройства является зависимость пуска и работы от внешних источников энергии.
Цель изобретения - обеспечить конструктивную возможность для повышения эффективной работы устройства, снижения вихревых электромагнитных излучений, уменьшения веса устройства на единицу мощности путем автономного использования источников энергии инерционных сил движущихся элементов устройства.
Поставленная цель достигается тем, что маховик коленчатого вала крепится на одном конце вала приводного электродвигателя с автономным электроснабжением от аккумулятора, а на втором конце его крепится диск муфты сцепления, установленный на корпусе двигателя, который сочленяется с диском конца коленчатого вала, а на втором конце его крепится диск обгонной муфты с электроприводом (по подобию муфты для заводки двигателя автомобиля ручкой).
На чертеже изображен привод электромагнитного устройства с электрической связью фигур изображения элементов. На фиг.1 - схема положения ротора между дисками статора. На фиг.2 - схема обмоток статора.
На станине 1 устанавливаются диски 2 статора, между которыми на подшипниках качения устанавливаются диск 3 ротора с рычагом 4 на периферии, последний пальцем соединяется с шатуном 5, второй конец которого сочленяется с шейкой коленчатого вала, сочлененного с электродвигателем 6, содержащим на валу маховик 7 и через диск муфты сцепления, установленной на другом конце его вала, сочленяется с диском коленчатого вала, второй конец которого сочленен с разгонной муфтой с электрическим приводом. На диске 3 ротора установлены постоянные магниты 8. На станине 1 в дисках статора установлены магнитопроводы 9 с обмотками 10.
Работа устройства
Включением электродвигателя 6 в работу раскручивается маховик 7, а включением привода обгонной муфты коленчатый вал поворачивается за верхнюю или нижнюю мертвую точку в сторону действия магнитных сил полюсов попутно вращению маховика, и при включении муфты сцепления их движение будет уравнено с одновременным отключением обгонной муфты. При этом индуктируется переменный ток в обмотках статора. На 90 градусах поворота коленчатого вала от верхней точки положения шейки колена вала магнитные силы окажут сопротивление движению. Далее до 180 градусов действуют с положительным знаком. Процесс повторяется. Таким образом, инерцией движущихся элементов устройства действия магнитных сил притяжения и отталкивания при индуктировании переменного тока будут приведены к нулевому значению на сопротивление механическому вращению элементов устройства, чем достигается указанная выше эффективность работы устройства и управление процессом преобразования энергии.
Электромагнитное устройство, содержащее дискообразный ротор с поочередно укрепленными на нем в диэлектрическом материале постоянными магнитами или прямыми магнитопроводами с обмотками-полюсами, который установлен на подшипниках качения между двумя дисками статора с установленными в диэлектрическом материале магнитопроводами подковообразной формы с обмотками, диски статора установлены на станине, на которой в подшипниках ступиц установлен коленчатый вал, на шейке которого установлен шатун, свободный конец шатуна сочленен через палец с рычагом, закрепленным вторым концом на периферии дискообразного ротора, на станине установлен автономный электродвигатель, на одном конце вала которого установлен маховик, отличающийся тем, что один конец коленчатого вала содержит муфту сцепления, сочлененную со вторым концом вала автономного электродвигателя, а второй конец коленчатого вала сочленен с обгонной муфтой с электрическим приводом.
