ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H02K41/06 

Изобретение относится к электрическим двигателям, способным эффективно преобразовывать электрическую энергию в механическую энергию или силу, которые снимаются с силовой оси.

Наиболее близким аналогом к предложению по технической сущности и максимальному количеству сходных признаков является известный из кн. Бертинов А. И. Варелей В. В. Электрические машины с катящимся ротором, М.: Энергия, 1969, с. 48-49, рис. 1 - 30, электродвигатель, содержащий пару опорных рам, неподвижные электромагниты, образующие кольцо вокруг центральной оси, железный цилиндр, имеющий внешний диаметр чуть меньше внутреннего диаметра кольца электромагнитов, соосный главной оси и установленный на ней через подшипники внутри кольца электромагнитов и имеющий периферическую поверхность для взаимодействия с электромагнитами при их возбуждении, на обоих концах главной оси выполнены эксцентричные оси, концентричные центральной оси кольца электромагнитов, схему электрической коммутации, подключенную к каждому электромагниту для подачи электрического тока к каждому электромагниту для их возбуждения в последовательном порядке.

недостатком известного двигателя является инерционность, задержка его приведения в действие.

Цель изобретения - создать электродвигателя, способного создавать и снимать высокоэффективную вращающую энергию или механическую силу при подаче предопределенной электрической энергии и устранить его задержанное приведение в действие и вызываемые этим дефекты.

Для достижения указанной цели в электродвигателе, содержащем пару опорных рам, неподвижные электромагниты, образующие кольцо вокруг центральной оси, железный цилиндр, имеющий внешний диаметр чуть меньше внутреннего диаметра кольца электромагнитов, соосный главной оси и установленный на ней через подшипники внутри кольца электромагнитов и имеющий периферическую поверхность для взаимодействия с электромагнитами при их возбуждении, на обоих концах главной оси выполнены эксцентрические оси, концентричные центральной оси кольца электромагнитов, схему электрической коммутации, подключенную к каждому электромагниту для подачи электрического тока к каждому электромагниту для их возбуждения в последовательном порядке, электромагниты в количестве не менее восьми, параллельны центральной оси, а диаметр эксцентрических осей меньше диаметра главной оси.

Кроме того, к главной оси может быть прикреплен груз, регулируемый по весу. Кроме того, схема коммутации может быть выполнена с обеспечением того, что немедленно после того, как ближайшая часть железного цилиндра достигает центра первого электромагнита, второй электромагнит возбуждается, в то время как с первого электромагнита возбуждение снимается.

На фиг. 1 показан частично вырезанный вид спереди предлагаемого двигателя; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид, помогающий уяснить работу схемы электрической коммутации, используемой в электродвигателе по изобретению.

Электродвигатель содержит множество электромагнитов 1a, 1b..., параллельно установленных по кольцу на одной и той же окружности, между выступающими из основания 2 противоположными рамами 3. Железный цилиндр установлен внутри кольца электромагнитов 1a, 1b... и имеет периферическую поверхность для взаимодействия с частью электромагнитов 1a, 1b... при их возбуждении. Внешний диаметр железного цилиндра 4 чуть меньше внутреннего диаметра кольца электромагнитов 1a, 1b. .. . Главная ось 5a расположена в центре железного цилиндра 4 соосно ему через подшипники 6, 7. На обоих концах главной оси 5a выполнены эксцентричные оси 5b, концентричные центральной оси кольца электромагнитов 1a, 1b ..., определяя силовую ось. Диаметр эксцентричных осей 5b меньше диаметра главной оси 5a. Схема коммутации электрического тока 8 подключена к каждому электромагниту 1a, 1b ... для их возбуждения в последовательном порядке.

Число электромагнитов 1a, 1b ... в соответствии с примером реализации составляет восемь, но не ограничено до этого значения. В общем, чем больше число электромагнитов 1a, 1b ..., тем более плавное вращение двигателя.

Железный цилиндр 4 и главная ось 5a расположены коаксиально, следовательно, главная ост 5a работает как шейка коленчатого вала, а эксцентричные оси 5b работают как коленчатый вал.

Электродвигатель, имеющий такое устройство, работает следующим образом.

Когда схема коммутации электрического тока 8 подает ток к электромагнитам 1a, 1b, 1c ..., последовательно возбуждая их, железный цилиндр 4 притягивается ими в последовательном порядке, так, что он совершает вращательное движение. Соответственно эксцентрические оси 5b образуют вращающиеся валы, представляющие источник привода, посредством которых снимается механическая сила или энергия, создаваемая вращательным движением. Сила притяжения интенсивно вырабатывается на участке железного цилиндра, самом близком к участку 4a, где электромагниты 1a, 1b ... и железный цилиндр 4 приходят в соприкосновение друг с другом. Сразу после того, как участок 4a железного цилиндра 4 придет в центральную точку О электромагнита 1a, включается электромагнит 1b, а электромагнит 1a в этот момент выключается. Сразу после того, как участок 4a железного цилиндра 4 притянется электромагнитом 1b и придет в его центральную точку О, включается электромагнит 1c, а электромагнит 1b в этот момент выключается. Электромагниты 1d, 1c ... работают в последовательном порядке таким же образом.

Когда схема коммутации электрического тока 8 подает ток к трем электромагнитам 1a, 1b, 1c, тем самым одновременно включая их, сразу после того, как участок 4a железного цилиндра 4 придет в центральную точку О электромагнита 1a, включается электромагнит 1d, следующий за последним включенным электромагнитом 1c, а электромагнит 1a в этот момент выключается. Сразу после того, как участок 4a железного цилиндра 4 притянется электромагнитом 1b и придет в его центральную точку О, включается электромагнит 1e, а электромагнит 1b в этот момент выключается. Когда такие последовательные операции в повторном порядке производятся для электромагнитов 1f, 1g ..., железный цилиндр 4 осуществляет вращательное движение.

При таких повторных поворотных движениях вращающая сила или механическая сила снимается с эксцентричных осей 5b оси 5, предусмотренных в центре железного цилиндра 4. Однако поскольку оси 5b эксцентричны относительно главного вала 5a, когда главный вал 5a вращается, он создает центробежную силу. Соответственно, как только главный вал 5a начинает вращение, скорость вращательного движения значительно возрастает. Однако поскольку существует случай, что главный вал 5a, когда он начинает вращение из статического состояния, поворачивается не плавно, к главному валу 5a может быть прикреплен груз, как показано воображаемой линией на фиг. 2, регулируемый по весу, так что главный вал 5a может вращаться плавно.

Как упомянуто, железный цилиндр 4 последовательно притягивается электромагнитами 1a, 1b, 1c ..., установленными по кольцу, вдоль внутренних сторон электромагнитов 1a, 1b, 1c ..., когда каждое множество электромагнитов 1a, 1b, 1c последовательно возбуждается, заставляя тем самым железный цилиндр 4 вращаться. При последовательном вращательном движении вырабатывается механическая сила или энергия, которая снимается с эксцентричных осей 5b, предусмотренных с обеих сторон главной оси 5a. Таким образом, вращательное движение может быть использовано как привод. Соответственно, поскольку железный цилиндр 4 может поворачиваться силой притяжения внутри электромагнитов 1a, 1b, 1c . .., установленных по кольцу, в пределах короткого отрезка времени можно снять с силового вала, а именно с эксцентричных осей 5b, большую мощность при небольшой электрической силе или мощности. Кроме того, электродвигатель по изобретению прост по конструкции и требует малого числа деталей, очень практичен в производстве, имеет малую стоимость и используется без существенных проблем.

Хотя изобретение было раскрыто в своем предпочтительном виде с определенной степенью конкретности, понятно, что в нем возможны многочисленные изменения без отделения от сути изобретения.

Использование: для преобразования электрической энергии во вращательное движение. Сущность изобретения: электродвигатель содержит множество электромагнитов 1a, 1b..., установленных параллельно по кольцу, схему электрической коммутации 8, подключенную к каждому электромагниту 1a, 1b.... Железный цилиндр 4, установлен внутри кольца электромагнитов 1a, 1b... и имеет периферическую поверхность, которая притягивается поочередно частью электромагнитов 1a, 1b... Главная ось 5a расположена в центре железного цилиндра 4 и соосно установлена с аксиальным сердечником железного цилиндра 4 через подшипники 6, 7 и эксцентричные оси 5b, 5b, у обоих концов главной оси 5a, так что эксцентричные оси 5b, 5b установлены соосно с центром кольца электромагнитов 1a, 1b... 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Электродвигатель, содержащий пару опорных рам, неподвижные электромагниты, образующие кольцо вокруг центральной оси, железный цилиндр, имеющий внешний диаметр чуть меньше внутреннего диаметра кольца электромагнитов, соосный с главной осью, установленный на ней через подшипники внутри кольца электромагнитов и имеющий периферическую поверхность для взаимодействия с электромагнитами при их возбуждении, на обоих концах главной оси выполнены эксцентрические оси, концентричные центральной оси кольца электромагнитов, схему электрической коммутации, подключенную к каждому электромагниту для подачи электрического тока к каждому электромагниту для их возбуждения в последовательном порядке, отличающийся тем, что электромагниты в количестве не менее восьми параллельны центральной оси, а диаметр эксцентричных осей меньше диаметра главной оси. 2. Электродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что к главной оси прикреплен груз, регулируемый по весу. 3. Электродвигатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что схема коммутации выполнена с обеспечением того, что немедленно после того, как ближайшая часть железного цилиндра достигает центра первого электромагнита, второй электромагнит возбуждается, в то время как с первого электромагнита возбуждение снимается.