ШАГОВЫЙ ЭЛЕКТРОГРАВИТАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК H02N11/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым двигателям, преобразующим электромагнитную энергию в дискретное перемещение вала, и может быть использовано для механического привода.

Известны шаговые двигатели, имеющие статор с постоянным магнитом и обмоткой управления, расположенной на сердечнике, несущем полюса, и зубчатый ротор, питание от импульсных генераторов (авт. св. СССР N 544063, кл. H 02 K 37/00, 1977; авт. св. СССР N 2814435/24, кл. H 02 K 37/00, 1979.

Основными недостатками существующих шаговых двигателей является их значительные массогабаритные данные на единицу мощности.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является электрический шаговый двигатель [2] содержащий статор с постоянным магнитом и сердечником, несущий сосредоточенную обмотку и полюса и по крайней мере один зубчатый ротор, подключенный к импульсному генератору.

К недостаткам известного устройства следует отнести большой вес двигателя за счет тяжелого постоянного магнита и сердечника.

Техническая задача изобретения создание принципиально нового шагового двигателя с малыми массогабаритными данными на единицу мощности с высоким КПД.

Устройство состоит из полосковой линии, выполненной в виде плоской спирали, импульсного генератора СВЧ, высоковольтного блока, электродов и приводного механизма.

В основе принципа действия шагового двигателя лежит эффект возникновения давления при изменении во времени импульсного гравитационного поля инертной массы (гравитационного тока), эквивалентной энергии высокочастотного поля в полосковой линии в момент возникновения в ней переходного процесса.

Технический эффект уменьшения массогабаритных данных шагового двигателя достигается за счет использования в нем импульсного гравитационного поля вместо магнитного, не требующего магнитопровода.

На чертеже показан структурная схема предлагаемого шагового электрогравитационного двигателя.

Электроды 1 подключаются к высоковольтному блоку 2 и к выходу полосковой линии 3, на вход которого подается напряжение сверхвысокой частоты от генератора СВЧ 4, конец штанги приводного механизма 5 закрепляется на поверхности плоской линии в районе электродов.

В момент разряда электрического импульса высоковольтного блока 2 между электродами 1 возникает электрическая дуга, которая замыкает выход полосковой линии 3. В результате изменения нагрузки в линии начинается переходной процесс, сопровождающийся ускоренным движением инертной массы, эквивалентной энергии высокочастотного электромагнитного поля в полосковой линии, поступающей от генератора СВЧ 4. Движущаяся инертная масса или гравитационный ток создает внутри витка полосковой линии давление, в результате действия которого конец штанги приводного механизма 5 совершает возвратно-поступательное движение.

В качестве примера реализации предлагаемого изобретения может служить действующий образец шагового электрогравитационного двигателя со следующими параметрами:
число витков спирали 3; ее внешний радиус 0,05 м;
напряжение импульса высоковольтного блока 12 кВ, длительность импульса 2 мкс;
частота генератора CBЧ 3•10⁹ Гц;
давление в центре спирали полосковой линии порядка 1500 H/м².

Данное устройство промышленно применимо, обладает малыми массогабаритными параметрами при высоком КПД.

Использование: для привода различных механических устройств. Сущность изобретения: устройство состоит из полосковой линии, выполненной в виде плоской спирали, подключенной к импульсному генератору СВЧ, высоковольтного блока, соединенного с выходом полосковой линии, и приводного механизма. 1 ил.

Шаговый электрогравитационный двигатель, состоящий из сосредоточенной обмотки, выполненной в виде плоской спирали из полосковой линии, подключенной к импульсному СВЧ-генератору, отличающийся тем, что выход полосковой линии дополнительно подсоединен к высоковольтному блоку.