ДВИГАТЕЛЬ НА ПОСТОЯННЫХ МАГНИТАХ Российский патент 2005 года по МПК H02K47/14 H02N11/00 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в других отраслях 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, регулировка мощности привода производится изменением расстояния между магнитами статора и ротора, а торможение привода осуществляется путем поворота магнитов статора, что является не технологичным и не совершенным, снижает КПД и мощность привода.

Целью настоящего изобретения является увеличение мощности и КПД двигателя, упрощение управления им в процессе эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что двигатель содержит двухсекционный сдвоенный статор с постоянными магнитами, выполненными в виде соленоидов П-образного сечения, расположенными по внутренней поверхности статора, и два ротора с постоянными магнитами, выполненными в виде дугообразных стержней, жестко связанными с общей для них осью, и вспомогательный саморегулирующийся двигатель постоянного тока.

Известно, что постоянные магниты разноименными полюсами притягиваются, а одноименными полюсами отталкиваются. Постоянные магнитные соленоиды статора и дугообразные магниты ротора при встрече разноименными полюсами притягиваются один к другому, вследствие чего магниты ротора втягиваются в соленоидные магниты статора и ротор поворачивается вместе с осью на некоторый угол.

До момента, когда магниты статора и ротора поравняются одноименными полюсами, образуется "мертвая зона" и нагрузка на валу увеличится и дальнейшее вращение ротора будет происходить за счет энергии вращающегося маховика, расположенного на той же оси, что и ротор, и энергии якоря вспомогательного саморегулирующегося двигателя постоянного тока до момента, когда магнит ротора передним концом по ходу выйдет за пределы "мертвой зоны", в результате чего произойдет выталкивание магнита ротора из полости соленоиного магнита статора и вращение ротора усилится, а нагрузка на валу упадет.

При прохождении магнитом ротора "мертвой зоны" другие магниты, расположенные в роторе, либо втягиваются в соответствующие магнитные соленоиды статора, либо выталкиваются из них в зависимости от их расположения в соленоидах, что помогает поддерживать непрерывность вращения. Дальше цикл повторяется, чем обеспечивается бесперебойность работы двигателя. Что касается саморегулируещегося двигателя постоянного тока, то он перейдет в режим генератора, произойдет рекуперация э/энергии, которая пойдет на подзарядку аккумулятора. Магниты роторов смещены относительно друг друга на некоторый угол. Изменение угла смещения позволяет регулировать режим работы двигателя и его мощность.

На фиг.1 изображен двигатель на постоянных магнитах.

На фиг.2 - то же, вид сбоку в разрезе.

Двигатель на постоянных магнитах содержит двухсекционный статор 1 с постоянными соленоидными магнитами 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (магниты 8 и 9 не показаны), расположенными в двух секциях, роторы с постоянными дугообразными магнитами 10, 11, 12, 13, 14, 15 (магниты 13, 14, 15 отмечены на втором роторе пунктиром), маховик 18, муфту сцепления 19, ось 16, подшипники 17, рукоять 20, саморегулирующийся двигатель постоянного тока 21, аккумулятор 22.

Двигатель работает следующим образом: при взаимодействии разноименных полюсов постоянных магнитов ротора и статора соленоидные магниты статора 2 первоначально втягивают дугообразные магниты ротора 12 (фиг.1) и ротор поворачивается на некоторый угол до момента, пока магниты статора одноименными полюсами поравняются с магнитами ротора и ротор войдет в "мертвую зону", нагрузка на валу двигателя увеличится и саморегулирующийся двигатель постоянного тока, питающийся от аккумулятора, вместе с маховиком будет помогать вращению до момента, когда магнит ротора передним по ходу концом выйдет за пределы "мертвой зоны", в результате чего произойдет выталкивание магнита ротора из магнита статора (фиг.1 магниты 4 и 10) и вращение ротора усилится, что обеспечит бесперебойное вращение ротора, а саморегулирующийся двигатель постоянного тока перейдет в режим генератора с рекуперацией э/энергии для подзарядки аккумулятора. Дальше цикл повторяется и происходит непрерывное вращение оси 16. Остановка, запуск и реверс двигателя осуществляются с помощью двигателя постоянного тока.

Источник информации

1. Патент РФ №2019901, Н 02 N 11/10, 1994 г.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода. Двигатель на постоянных магнитах содержит сдвоенный статор с постоянными магнитами в виде соленоидов П-образного сечения, расположенными на внутренней поверхности статора, и два ротора, по одному в каждой секции с постоянными магнитами в виде дугообразных стержней, жестко связанных с осью вращения, муфту сцепления, маховик. При взаимодействии разноименных полюсов магнитов статора и ротора магнит ротора втягивается соленоидным магнитом статора, поворачивая ротор на определенный угол до момента совмещения одноименных полюсов магнитов статора и ротора. При выходе переднего по ходу конца магнита ротора за пределы “мертвой зоны” магнит ротора выталкивается из магнита статора и обеспечивает непрерывность вращения. При прохождении ротором “мертвой зоны” движение его поддерживается маховиком и машиной постоянного тока в режиме двигателя, питающегося от аккумулятора и помогающего ротору пройти “мертвую зону”. После прохода “мертвой зоны” нагрузка на валу ротора уменьшается и машина постоянного тока работает в режиме генератора. Происходит рекуперация электроэнергии, которая идет на подзарядку аккумулятора. Технический результат заключается в повышении мощности и КПД. 2 ил.

Двигатель на постоянных магнитах, содержащий статор с постоянными магнитами, ротор с постоянными магнитами, отличающийся тем, что он снабжен машиной постоянного тока, питающейся от аккумулятора, и маховиком, расположенным на той же оси, что и два ротора, выполненные в виде жестко связанных с общей осью постоянных магнитов в форме дугообразных стержней с возможностью их втягивания в постоянные магниты П-образного поперечного сечения, содержащиеся на внутренней поверхности двух секций статора, при этом, указанные постоянные магниты ротора смещены относительно друг друга на некоторый угол, а указанная машина постоянного тока при вхождении магнитов ротора “в мертвую зону” работает в режиме двигателя, а при их выходе из нее - в режиме генератора.