УНИПОЛЯРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H02K31/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах, связанных с работой в морской воде.

Известны униполярные двигатели постоянного тока, в которых проводники якоря пересекаются в активной зоне машины магнитным потоком индуктора только одного направления. Ток к якорю таких электродвигателей подводится с помощью щеток или жидкометаллических контактов. Жидкометаллические контакты должны обеспечить возможность пуска двигателя, т.е. работать и при неподвижном, и при вращающемся роторе машины (а.с. СССР N 1078549, кл. Н 02 К 31/00, 1981).

Наиболее близкой по конструкции к заявляемому изобретению является конструкция по патенту США N 4024422, кл. H 02 K 31/04, 1977. Этот униполярный двигатель содержит индуктор, между полюсами которого на валу фиксированно закреплен дисковый якорь. Каждый из дисков выполнен из анодного материала, а часть индуктора- с поверхностями, обращенными к периферии дисков из катодного материала.

Осевые магнитные потоки полюсов индуктора направлены в одном направлении. Катодная часть индуктора и диски из анодного материала соединены между собой электрически, посредством щеточного контакта. Полости индуктора, в которых установлены диски, сообщены с внешней средой со свойствами электролита, в качестве которой может быть использована морская вода.

Конструкция содержит скользящий контакт, что снижает надежность работы двигателя.

Технический результат состоит в повышении надежности электродвигателя.

В известном электродвигателе, содержащем индуктор, между полюсами которого на валу фиксированно закреплен дисковый якорь в виде электропроводных дисков, установленных между парами полюсов индуктора в полостях, которые сообщены с внешней средой со свойствами электролита, в частности морской водой, согласно изобретению диски установлены парами, один диск из пары установлен между парами полюсов с одним по направлению осевым магнитным потоком, другой диск установлен между парами полюсов с противоположным по направлению осевым магнитным потоком, один из дисков пары покрыт слоем катодного материала, другой- анодного материала, а соответствующие им поверхности индуктора- слоем анодного и слоем катодного материала. Катодные и анодные поверхности индуктора между собой и поверхности дисков между собой соединены электрически.

На чертеже приведена предлагаемая конструкция погружного униполярного электродвигателя, где индуктором 1 является неподвижный постоянный магнит, создающий в двух рабочих зазорах магнитные потоки противоположного осевого направления Ф1 и Ф2. Поверхность индуктора в зоне одного рабочего зазора покрыта слоем катодного материала К, а в зоне другого рабочего зазора покрыта слоем анодного материала А. Анодные А и катодные К слои, нанесенные на поверхность индуктора, соединены между собой проводником 2. Якорь электродвигателя закреплен на валу 3 и состоит из двух дисков 4 и 5. Поверхность диска 4 покрыта слоем анодного материала А, а поверхность диска 5 покрыта слоем катодного материала К. Анодные и катодные слои дисков 4 и 5 соединены между собой слоем проводника 6, нанесенного на вал.

Электродвигатель работает следующим образом.

При погружении в электролит пары соседних слоев катодного и анодного материалов, нанесенных на якорь и индуктор, образуют два водоактивируемых химических источника тока, соединенных последовательно в замкнутый контур проводниками 2 и 6 без скользящих контактов. В результате электрохимической реакции возникает ток i, протекающий по контуру слой анодного материала - электролит слой катодного материала слой электропроводящего материала - слой анодного материала электролит слой катодного материала проводник. Электрический ток протекает по одному из дисков 4 якоря в направлении от оси к периферии, а по другому 5 от периферии к оси. Так как полюса в рабочих зазорах магнитной системы создают магнитные потоки также противоположных направлений токи, возникает крутящий момент одного направления, вращающий диски 4 и 5 вместе с валом 3. При этом не требуется введения обычным для униполярных двигателей щеток. Двигатель работает при попадании в полость электролита, например при погружении его в морскую среду.

Предлагаемая конструкция двигателя обладает высокой надежностью, простотой в изготовлении и удобством в эксплуатации, т.к. не требуется внешнего подвода энергии.

Использование: в системах, связанных с работой в морской воде. Сущность изобретения: электродвигатель содержит индуктор 1, между полюсами которого на валу установлен якорь, выполненный в виде пары дисков 4 и 5. Один из дисков 4 покрыт слоем анодного материала, другой 5 - слое катодного материала, а соответствующие им поверхности индуктора - слоем катодного и слоем анодного материала, катодные и анодные поверхности индуктора между собой и поверхности дисков между собой соединены электрически, а полости индуктора 1, в которых установлены диски 4 и 5, сообщены с внешней средой. При погружении в электролит пары соседних слоев катодного и анодного материалов образуют два водоактивных химических источников тока, соединенных последовательно в замкнутый контур. В результате электрохимической реакции возникает ток, создающий в рабочих зазорах магнитной системы крутящий момент одного направления, вращающий диски 4 и 5 вместе с валом 3. 1 ил.

Униполярный электродвигатель, содержащий индуктор, между полюсами которого на валу фиксированно закреплен дисковый якорь в виде электропроводных дисков, установленных между парами полюсов индуктора в полостях, которые сообщены с внешней средой со свойствами электролита, в частности морской водой, отличающийся тем, что диски установлены парами, один диск из пары установлен между парами полюсов с одним по направлению осевым магнитным потоком, другой диск установлен между парами полюсов с противоположным по направлению осевым магнитным потоком, один из дисков пары покрыт слоем катодного материала, другой анодного материала, соответствующие им поверхности индуктора слоем анодного и слоем катодного материалов, катодные и анодные поверхности индуктора между собой и поверхности дисков между собой соединены электрически.