Электромагнитоимпульсный двигатель

Авторы патента:

H02K99/00 - Электрические машины (измерительные приборы G01; электродинамические реле H01H 53/00; преобразование входной энергии постоянного или переменного тока в выходную энергию требуемого вида H02M 9/00; громкоговорители, микрофоны, адаптеры и подобные электромеханические преобразователи звука H04R)

H02K29/06 - с датчиками положения (H02K 29/03 имеет преимущество)

Владельцы патента RU 2699026:

Суворова Екатерина Михайловна (RU)

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в обеспечении работы при существенно низкой частоте пульсаций магнитного поля и относительно низких напряжении и токе. Двигатель состоит из ротора в виде ферромагнитного диска с дугообразными меняющимися по высоте вдоль дуг от максимума до минимума постоянными магнитами и электромагнита с ферромагнитным сердечником и с намагничивающим постоянным магнитом. Ротор установлен на подшипниковом узле, плоские дугообразные постоянные магниты установлены на его верхнем основании так, что обращены друг к другу одними концами с минимальной, другими с максимальной высотой, а сверху над ротором установлен в вертикальном положении неподвижный электромагнит с ферромагнитным сердечником, на вершине которого размещен намагничивающий постоянный магнит, подключенный к источнику постоянного напряжения посредством электронного усилителя импульса с усилителем сигналов магнитного датчика, управляемого двумя постоянными магнитами, присаженными на диаметрально противоположные стороны нижнего основания диска ротора. 2 ил.

Электромагнитный импульсный двигатель

Изобретение относится к области электромагнитных машин. Наиболее по технической сущности он подходит к двигателям пульсирующих напряжений и тока (ДПН и ДПТ). Названные двигатели наряду с имеющимися достоинствами имеют недостатки, связанные прежде всего добавочными пульсационными потерями (ДПП), которые существенно снижают их КПД.

Технически результат достигаемся тем, что конструкция предложенного электромагнитного импульсного двигателя позволяет ему работать при существенно низкой частоте пульсации магнитного поля его электромагнита и относительно низких напряжения и тока.

Предложенный электромагнитный импульсный двигатель, состоящий из ферромагнитного диска с дугообразными, меняющимися по высоте вдоль дуг от максимума до минимума постоянными магнитами, являющийся ротором и электромагнитом с ферромагнитным сердечником и с намагничивающим постоянным магнитом, отличающийся тем, что ротор установлен на подшипниковом узле, плоские дугообразные постоянные магниты установлены на его верхнем основании так, что обращены друг к другу одними концами с минимальной, другими - с максимальной высотой, а сверху над ротором установлен в вертикальном положении неподвижный электромагнит с ферромагнитным сердечником, на вершине которого размещен намагничивающий постоянный магнит, подключенный к источнику постоянного напряжения посредством электронного усилителя импульса с усилителем сигналов магнитного датчика, управляемого двумя постоянными магнитами, присаженными на диаметрально противоположные стороны нижнего основания диска ротора.

На фиг. 1 показан вид сверху электромагнитного импульсного двигателя, а на фиг. 2 - его поперечный разрез.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1. - ДМ-датчик магнитный, 2. -управляющий постоянный магнит, 3. - обмотка электромагнита, 4. - первоначально намагниченного сердечника электромагнита, 5. - ферромагнитный диск, 6. - дугообразный, меняющийся по высоте от максимума до минимума, постоянный магнит, 7. - подшипниковый узел, 8. - УС-усилитель сигнала датчика, 9. - УИ-усилитель электромагнитного импульса, 10 - намагничивающий постоянный магнит.

Электромагнитный импульсный двигатель работает следующим образом. С фигур видно, что состыкованные противоположными максимально высотными полюсами одна пара дугообразных постоянных магнитов 6 ротора показана в момент, когда она находится ровно под серединой электромагнита с первоначально намагниченным сердечником 4 и когда между ними зазор минимальный.

При подключении обмотки 3 электромагнита к источнику постоянного напряжения, в этом зазоре возникнет импульс магнитного поля, который резко вытолкнет ротор с этого положения, и он начинает двигаться. В первую четверть оборота ротора зазор между его магнитами 6 и сердечником 4 электромагнита будет постепенно увеличиваться, так как в этот момент времени полюса постоянного магнита 6 ротора и первоначального намагниченного сердечника 4 электромагнита будут одинаковыми, что и заставляет их постоянно отталкиваться, хотя постепенно уменьшаясь. При переходе во вторую четверть оборота ротора режим отталкивания меняется на режим их притяжения, так как знак полюса магнита 4 ротора будет в этот момент времени уже противоположным, а знак полюса первоначального намагниченного небольшим постоянным магнитом 10 ферромагнитного сердечника 4 электромагнита всегда остается неизменным. Из-за этого и из-за того, что указанный зазор между его постоянными магнитами 6 и полюсом электромагнита будет уменьшаться по ходу движения, ротор в это время будет ускоряться. К концу первой половины оборота ротора вышеназванный зазор

между ними станет во второй раз минимальным. В это время на этом Месте окажется один из двух управляющих постоянных магнитов 2, которые присажены на нижнее основание ферромагнитного диска 6.который воздействует на магнитный датчик I. Возникший с пего сигнал поступит в усилительный блок УС и УИ, который подключит на краткое время обмотку 3 электромагнита к источнику постоянного напряжения. Сложенные постоянным полем первоначального намагниченного сердечника 4 электромагнита с кратковременным очередным магнитным импульсом и кинетическая энергия ротора способствуют не только преодолевать магнитный барьер, созданного противоположными полюсами рядом стоящих постоянных дугообразных его постоянных магнитов, но и ускоренно пройти ему вновь образованную узкую область под электромагнитом. Дальше с началом второй половины оборота ротора электромагнитные взаимодействия и другие физические процессы начнут повторяться. Ротор электромагнитного импульсного двигателя начнет ускоряться и дойдет до номинальной величины.

Таким образом, названный электромагнитный импульсный двигатель фактически работает посредством отталкивания, притяжения первоначального намагниченного сердечника электромагнита с дугообразными, разной высоты постоянных магнитов ротора и двумя магнитными импульсами электромагнита в течение одного оборота ротора.

Источники информации

1. Александров Н.Н. Электрические машины и микромашины / Н.Н. Александров. - М.: Колос, 1983.

2. Арекелян Д.К. Вентильные электрические машины / Д.К. Арекелян, Д.А. Афанасьев. - 1 книга. - М.: Энергоатомиздат, 1997.

3. Беспалов В.Я. Электрические машины / В.Я. Беспалов. - М. ACADEMA, 2006.

4. Глухих В.Л. Ударные униполярные генераторы / В.Л. Глухих. - Л.: Энергоатомиздат, 1987.

5. Мишин Д.Д. Магнитные материалы / Д.Д. Мишин. - М.: Высшая школа, 1991.

6. Осин И.Л. Синхронные двигатели малой мощности / И.Л. Осин. - М.: МЭИ, 2006.

7. Скоболев В.Е. Двигатели пульсирующего тока / В.Е. Скоболев. - Л.: Энергоатомиздат, 1985.

8. Чихняев В.А. Вентильно-индукторный преобразователь электрической энергии в механическую / В.А. Чихняев. - Чебоксары: изд-во ЧГУ, 2010.

9. Дружинин В.В. Магнитные свойства электротехнической стали / В.В. Дружинин. - М.: Энергия, 1974.

Электромагнитный импульсный двигатель, состоящий из ферромагнитного диска с дугообразными меняющимися по высоте вдоль дуг от максимума до минимума постоянными магнитами, являющийся ротором и электромагнитом с ферромагнитным сердечником и с намагничивающим постоянным магнитом, отличающийся тем, что ротор установлен на подшипниковом узле, плоские дугообразные постоянные магниты установлены на его верхнем основании так, что обращены друг к другу одними концами с минимальной, другими с максимальной высотой, а сверху над ротором установлен в вертикальном положении неподвижный электромагнит с ферромагнитным сердечником, на вершине которого размещен намагничивающий постоянный магнит, подключенный к источнику постоянного напряжения посредством электронного усилителя импульса с усилителем сигналов магнитного датчика, управляемого двумя постоянными магнитами, присаженными на диаметрально противоположные стороны нижнего основания диска ротора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для получения энергии преобразованием силовых полей - магнитного и гравитационного в незамкнутой механической системе.

Ротор вращающейся динамоэлектрической машины с возбуждением от постоянных магнитов и ее применение // 2698323

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к конструкции ротора с охлаждающими каналами. Технический результат – повышение эффективности охлаждения постоянных магнитов ротора.

Ротор для реактивной машины // 2698321

Изобретение относится к области электротехники, в частности к ротору реактивной машины. Технический результат – улучшение массогабаритных характеристик синхронной реактивной машины.

Способ генерации механических импульсов и устройство для его осуществления // 2698103

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение надежности генерации механических импульсов.

Электродвигатель с внешним ротором и системой охлаждения статора // 2697511

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к охлаждению статора обращенной машины. Технический результат - повышение надежности и КПД.

Ротор электрической машины // 2696852

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в электрических машинах с постоянными магнитами. Технический результат - увеличение магнитного потока и улучшение рабочих характеристик электрической машины.

Ротор для электрической вращающейся машины // 2696591

Изобретение относится к области электротехники, в частности к явнополюсному ротору. Технический результат – повышение надежности.

Сверхпроводниковая индукторная электрическая машина с комбинированным возбуждением // 2696090

Изобретение относится к бесконтактным сверхпроводниковым синхронным электрическим машинам с комбинированным возбуждением. Технический результат – повышение удельной мощности, надежности.

Электрический мотор // 2695813

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в повышении жесткости конструкции и устранении вибраций, повышении удельной мощности, увеличении мощности мотора за счет удлинения магнитов и обмотки без существенных конструкционных усилений.

Лист электротехнической стали с печатной перемычкой // 2695078

Изобретение относится к листу электротехнической стали для электрической машины, основное тело которого представляет собой одиночный лист намагничиваемого материала с несколькими выемками.

Датчик положения ротора (варианты) // 2689787

Изобретение относится к области электротехники и измерительной технике и может быть использовано для определения углового положения ротора электродвигателей различных типов и других поворотных устройств.

Исполнительный агрегат электропривода // 2653065

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах. Технический результат заключается в улучшении технических характеристик исполнительного агрегата и привода в целом, а именно в повышении момента двигателя и крутизны генератора; компенсации четных гармоник в токе статора двигателя, в выходном напряжении генератора и в выходных сигналах датчика положения; улучшении формы тока в двигателе; снижении пульсации момента двигателя и выходного напряжения датчика скорости, а также в уменьшении взаимоиндуктивной связи обмоток двигателя и генератора.

Реактивный синхронный ротор с выемкой для уменьшения напряжения // 2651571

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении монтажа ротора, в частности, посредством посадки с натягом, причем должна быть придана достаточная устойчивость.

Устройство приведения в действие электродвигателя // 2609606

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления электродвигателем. Устройство приведения в действие электродвигателя содержит ротор, первое ярмо статора с первой магнитной частью и катушкой возбуждения, второе ярмо статора со второй магнитной частью и катушкой возбуждения, узел обнаружения с четырьмя обнаруживающими элементами для обнаружения положений ротора и контроллер управления переключением катушек возбуждения магнитных частей электродвигателя.

Аксиальный управляемый бесконтактный двигатель-генератор // 2601952

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам постоянного тока и предназначено для преобразования механической энергии вращения в электрическую энергию постоянного тока высокого качества, а также для преобразования электрической энергии постоянного тока в механическую энергию вращения с регулируемой частотой вращения.

Бесщеточный электродвигатель и стеклоочиститель // 2587457

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в стеклоочистителе. Технический результат - уменьшение габаритов.

Вентильно-индукторная электрическая машина // 2571955

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводных и генераторных установках. Техническим результатом является повышение эффективности электромеханического преобразования энергии в вентильно-индукторной электрической машине за счет снижения магнитных потерь в магнитопроводе.

Способ настройки вентильного электродвигателя // 2556884

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для настройки вентильных электродвигателей. Техническим результатом является обеспечение угловой стабильности момента двигателя.

Электрическая машина для многопоточной электромеханической трансмиссии // 2554117

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многопоточной бесступенчатой электромеханической трансмиссии. Технический результат заключается в создании электрической машины с принудительным жидкостным охлаждением, обладающей высокими энергетическими показателями, с низким уровнем шума.

Система на гибридных магнитных подшипниках // 2547450

Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в качестве подвеса ротора электрических машин. Технический результат: повышение срока службы, энергоэффективности системы.

Электродвигатель // 2699043

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкции узла статора для электродвигателя. Технический результат – повышение эффективности и улучшение рабочих характеристик электродвигателя. Электродвигатель содержит корпус и узел статора. При этом узел статора содержит катушечный узел и по меньшей мере один С-образный сердечник статора. Корпус содержит по меньшей мере один выступ, а катушечный узел содержит по меньшей мере одну полость. При этом узел статора прикреплен к корпусу путем фиксации выступа в полости катушечного узла. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.