ВРАЩАТЕЛЬ Российский патент 1998 года по МПК H02N11/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в отраслях народного хозяйства в качестве привода.

Известно устройство [1] - привод, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с постоянными магнитами, вал, подшипники и экраны.

Недостатком известного устройства является: наличие тормозящего взаимодействия между магнитными полями постоянных магнитов статора и ротора; использование экранов, снижающих мощность магнитных полей постоянных магнитов; регулировка мощности привода производится изменением расстояния между полюсами магнитов статора и ротора, а реверс и торможение привода осуществляется путем поворота магнитов статора, что также снижает мощность привода.

Наиболее близким к предложению по технической сущности и максимальному количеству сходных признаков является вращатель, содержащий статор с постоянными магнитами, а также обойму с выточками, выполненными на ее внутренней поверхности, и ротор с постоянными магнитами, жестко закрепленные на оси [2] .

Недостатком известного вращателя является использование экранов, снижающих мощность магнитных полей постоянных магнитов КПД.

Целью изобретения является увеличение мощности вращателя и его КПД. и упрощение управления им в процессе эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что во вращателе, содержащем статор с постоянными магнитами, а также обойму с выточками, выполненными на ее внутренней поверхности, и ротор с постоянными магнитами, жестко закрепленные на оси, постоянные магниты статора выполнены подвижными и подпружинены с помощью пружин, а с наружного конца снабжены роликом, причем постоянные магниты статора установлены одноименными полюсами, а постоянные магниты ротора обоими полюсами так, что в момент, когда постоянный магнит ротора приблизиться к постоянному магниту статора, ролик постоянного магнита статора войдет в выточку обоймы и освободит путь постоянному магниту ротора, при движении ротора ролик постоянного магнита статора войдет на выпуклую поверхность обоймы, сожмет пружину, выйдет за пределы внутренней поверхности статора и одноименным с полюсом магнита ротора полюсом будет отталкивать последний.

Вращатель может быть снабжен вспомогательным ротором, постоянные магниты которого смещены относительно постоянных магнитов основного ротора, а ось состоит из двух частей, соединенных между собой гидравлическим сцеплением.

Регулировка мощности при этом производится посредством разделения оси гидравлическим сцеплением и изменением угла смещения между постоянными магнитами основного и вспомогательных роторов.

На фиг. 1 изображен вращатель, продольный разрез; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - продольный разрез, вид сбоку магнита статора.

Вращатель содержит сдвоенный статор 1, ротор основной 2, ротор вспомогательный 3, постоянные магниты статора 4, обойма 5, по окружности которой сделаны выточки 11, ось 6, с которой жестко соединены обойма и роторы, опорные подшипники 7, постоянные магниты 8 роторов. Постоянные магниты 4 статора подвижны в направлении продольной оси магнитов 4 и подпружинены с помощью пружины 9 и с наружного конца заканчиваются роликом 10. Магниты статора устанавливаются одноименными полюсами со стороны статора, а магниты ротора 8 устанавливаются обоими полюсами с наружной стороны роторов. Полярность магнитов размечена чернением. Магниты 8 основного 2 и вспомогательного 3 роторов смещены по окружности друг относительно друга.

Статоры жестко соединены с опорами 12 и скреплены кожухом 13, гидравлическое сцепление 14, обойма 5 снабжены тормозом 17. Ось 6 состоит из двух частей, соединенных между собой гидравлическим сцеплением, и на конце снабжена рукояткой 15.

Вращатель работает следующим образом. Постоянные магниты 8 и 4, установленные в роторе 2 и в статоре 1 разноименными полюсами, притягиваются и тем самым поворачивают ротор 2 на некоторый угол. И в момент, когда магнит 8 ротора 2 приблизится к магниту 4 статора 1, ролик 10, расположенный на конце магнита 4 статора 1, войдет в выточку 11 на внутренней окружности обоймы и магнит 4 статора 1 под действием пружины 9 углубится в выточку 11 и освободит путь магниту 8 ротора 2. В результате этого ротор 2 беспрепятственно повернется на угол, определяемый размерами магнита 4 статора 1, а магнит 8 ротора 2 пройдет рядом с магнитом 4 статора 1 без торможения.

После того, как ротор 2 повернется на угол, обеспечивающий проход магнита 4 ротора 2, ролик 10 войдет на выпуклую поверхность внутренней части обоймы 2 и тем самым сожмет пружину 9. При этом, конец магнита 4 статора 1 вновь выйдет за пределы внутренней поверхности статора 1 и одноименным полем с магнитом 8 ротора 2 будет отталкивать последний. Вместе с ним будет поворачиваться и ротор 2 до тех пор, пока следующая пара магнитов ротора 2 и статора 1 не повторит операцию вновь, что и обеспечит непрерывное беспрепятственное вращение ротора, остановка вращения производится торможением обоймы гидравлическим тормозом при разъединенной оси 6. Регулировка мощности вращения осуществляется путем отключения вспомогательного ротора 3 и изменения угла смещения между магнитами 8 основного 2 и вспомогательного 3 роторов.

Источники информации
1. Патент РФ N 2019901, H 02 N 11/00, 1994.

2. Патент ФРГ N 4243098, H 02 N 11/00, 1994.

Вращатель содержит сдвоенный ротор. Постоянные магниты статора подвижны и подпружинены. На конце магнитов встроены ролики. Постоянные магниты, установленные в роторе и в статоре разноименными полюсами, притягиваются, а одноименными отталкиваются и тем самым поворачивают ротор. В момент, когда магнит ротора приблизится к магниту статора, ролик, установленный на конце этого магнита, войдет в выемку обоймы и магнит статора под действием пружины углубится в статор и пропустит магнит ротора, а когда ротор повернется на определенный угол, обусловленный размерами магнита статора, скользящий ролик выйдет на выпуклую поверхность обоймы, сожмет пружину и магнит статора вновь выйдет из статора и, взаимодействуя с одноименным полем магнита ротора, будет отталкивать ротор дальше по окружности. Аналогично работают и другие магниты статора и ротора. В результате ротор получит вращательное движение. Технический результат заключается в улучшении эксплутационных возможностей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вращатель, содержащий статор с постоянными магнитами, а также обойму с выточками, выполненными на ее внутренней поверхности, и основной ротор с постоянными магнитами, жестко закрепленные на оси, отличающийся тем, что постоянные магниты статора выполнены подвижными и подпружинены с помощью пружин, а с наружного конца снабжены роликом, причем постоянные магниты статора установлены одноименными полюсами, а постоянные магниты основного ротора обоими полюсами так, что в момент, когда постоянный магнит основного ротора приблизится к постоянному магниту статора, ролик постоянного магнита статора войдет в выточку обоймы и освободит путь постоянному магниту основного ротора, при движении основного ротора ролик постоянного магнита статора войдет на выпуклую поверхность обоймы, сожмет пружину, выйдет за пределы внутренней поверхности статора и одноименным с полюсом постоянного магнита основного ротора полюсом будет отталкивать последний. 2. Вращатель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен вспомогательным ротором, постоянные магниты которого смещены относительно постоянных магнитов основного ротора, а ось состоит из двух частей, соединенных между собой гидравлическим сцеплением. 3. Вращатель по п.2, отличающийся тем, что регулировка мощности производится посредством разделения оси гидравлическим сцеплением и изменением угла смещения между постоянными магнитами основного и вспомогательного роторов.