МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2005 года по МПК H02K27/00 

Область техники

Изобретение относится к области техники - электромашиностроению, представляет собой единую конструкцию - генератор-двигатель, а при раздельном исполнении - конструкции генератор или двигателя с магнитной или комбинированной системой возбуждения.

Магнитоэлектрическая машина может применяться в промышленности, на транспорте и в быту как преобразователь энергии механической в электрическую - генератор, электрической в механическую - двигатель.

Уровень техники

В книге "Электрические машины", автор Иванов-Смоленский А.В., М., Энергия, 1980 г. на стр.701 приведены краткие исторические сведения о машинах с возбуждением от постоянных магнитов.

Аналогами предлагаемого изобретения - магнитоэлектрическая машина двигатель-генератор могут служить ряд указанных в книге электрических машин, обладающих признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, например: модель генератора постоянного тока, построенная братьями Пикси в 1832 году. В ней коммутатор выпрямлял переменный ток, индуктированный в неподвижных катушках, установленных в П-образном магнитопроводе, изменение направления поля достигалось путем вращения П-образного магнита, расположенного напротив.

Наиболее близким к изобретению аналогом по совокупности существенных признаков: наличие постоянного магнита, коммутатора, подвижных катушек - считаю генератор академика Б.С.Якоби, созданный в 1842 году. В нем в отличие от генератора братьев Пикси магниты были неподвижны, а катушки - вращающимися.

Из существующих машин с магнитным возбуждением в качестве прототипа предлагаемого изобретения выбран тахогенератор, применяемый для получения напряжения, пропорционального скорости вращения якоря, возбуждением от постоянных магнитов. У него между полюсами магнитов, установленных на корпусе, находится якорная обмотка, напряжение снимается с коллектора. Описание конструкции тахогенератора приведено в книге “Электрические машины”, автор Иванов-Смоленский А.В., указанной выше и книге “Электрические машины”, Л.М.Пиотровский, Л., Энергия, 1972 г. стр.152.

Благодаря отсутствию обмоток возбуждения и потерь в этих обмотках машины с магнитным возбуждением имеют более высокий КПД, чем машины с электромагнитным возбуждением.

Вместе с тем машины с постоянными магнитами имеют существенные недостатки:

1. Частоту вращения и напряжение генератора невозможно регулировать изменением поля возбуждения, оно стабильно. У тахогенератора имеется шунтирующая пластина только для настройки напряжения, соответствующей частоте оборотов.

2. При мощности, превышающей несколько десятков ватт, они уступают по габаритам массе и стоимости машинам с электромагнитным возбуждением.

В настоящее время изобретены магнитные сплавы, параметры которых в десятки раз превышают ныне существующие, что дает новые перспективы в развитии магнитоэлектрических машин.

Сущность изобретения

Сведения, раскрывающие сущность изобретения.

Предлагаемое изобретение - магнитоэлектрическая машина -содержит:

1. Станину, выполненную в виде тонкостенного цилиндра с двумя крышками - передней и задней, которые крепятся с помощью болтовых соединений. На внутренней стороне каждой крышки в углублениях по окружности одного радиуса параллельно друг другу устанавливаются магниты, причем северный полюс магнита, установленного на передней крышке, соответствует южному полюсу магнита, установленного на задней крышке, т.е. магниты одной крышки направлены одноименными полюсами в одну сторону, а магниты другой крышки - в другую. Магниты по окружности на каждой крышке находятся на расстоянии друг от друга, равном длине магнита, а расстояние между магнитами, установленными на передней и задней крышках, соответствует длине сердечников катушек с минимально допустимым зазором. На крышках монтируются подшипники для вала якоря, на передней дополнительно коллектор, клеммник и блок диодных выпрямителей.

2. Якорь, состоящий из вала, крыльчатки, сочлененной с валом, и катушек со стальными сердечниками, устанавливаемыми в нишах лопастей крыльчатки. Катушки находятся в пространстве между магнитами, установленными на разных крышках и перпендикулярно к ним, а сердечники охватывают раздвоенными концами магниты с минимальным зазором. Расстояние между катушками равно длине магнита.

3. Коллектор состоит из двух контактных колец и кольца с чередующимися плюсовыми и минусовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями, закрепленными на поворотной втулке, имеющей рычаг управления, обеспечивающий изменение положения ламелей относительно щеток.

Угловая длина токовых ламелей равна угловой длине магнитов, а ширина - толщина токосъемных щеток меньше длины нейтральных ламелей. Все части машины выполняются из немагнитных материалов.

Предлагаемое изобретение направлено на решение следующих задач:

1. Рассматривая взаимодействие активных частей различных машин, видим, что все силовые взаимодействия происходят в зоне полюсов магнитов, эта зона занимает небольшое пространство, применение полюсных наконечников позволило увеличить активную зону. В витках обмотки, находящихся в активной зоне, под полюсами, возбуждается ЭДС, но часть витков обмотки в данный момент остается не охвачена магнитным потоком, в этот момент в них не возбуждается ЭДС или имеет малое значение. Нужно решение, когда все витки обмотки находились бы всегда в зоне - пространстве, где по ходу движения присутствует периодическое изменение магнитного потока.

2. Большие трудозатраты при создании машин идут на изготовление якоря и укладку витков обмотки в пазы якоря, то же самое происходит и при ремонте машин. Есть машины для укладки, но для больших машин и на малых предприятиях применяется в основном ручной труд.

Конструкция предлагаемой машины позволяет решить эти задачи.

По п.1. Активные части магнитоэлектрической машины на всем протяжении своего пути и времени находятся в активной зоне - в пространстве, где по ходу движения присутствует периодическое изменение магнитного потока, охватывающего одновременно все витки обмотки, т.е. более полно используется магнитная энергия магнитов, что повышает КПД машины.

По п.2. Максимально снижаются трудоемкие работы при изготовлении и ремонте, так как у якоря нет пазов /нет шихтованного железа/, а укладка обмотки заменяется навивкой провода на сердечник, что можно выполнить на любом станке или устройстве, имеющем вращающуюся часть.

Конструкция машины обеспечивает при подключении постоянного тока возникновение электромагнитного взаимодействия между магнитами и катушками с сердечниками, обеспечивающего перемещение якоря в режиме двигателя и индуктирование переменного тока в режиме генератора.

Существенными признаками, характеризующими изобретение, - магнитоэлектрическая машина - являются следующие признаки:

1. Магниты на крышках установлены по окружности одного радиуса параллельно друг другу, причем магниты одной крышки направлены одноименными полюсами в одну сторону, а магниты другой крышки - в противоположную, с расстоянием между магнитами по окружности, равном длине магнита.

2. Коллектор состоит из двух контактных колец и кольца с чередующимися плюсовыми и минусовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями, и поворотной втулки с рычагом управления, обеспечивающей изменение положения ламелей относительно щеток, угловая длина токовой ламели равна угловой длине магнита.

3 Катушки с сердечниками расположены в пространстве между установленными на разных крышках магнитами и перпендикулярно к ним, с расстоянием между катушками, равном длине магнита, с минимальным зазором между сердечниками и магнитами.

4. Все части машины выполняются из немагнитных материалов. Вышеуказанные признаки обеспечивают получение технического результата и в то же время являются отличительными от аналога.

Конструкция предлагаемого изобретения позволяет:

1. Выполнять машины простой конструкции с повышенным КПД.

2. Выполнять машины как в едином - генератор-двигатель, так и раздельном варианте исполнения - двигатель, генератор.

3. Получать одновременно с контактных колец переменный ток, а с кольца с ламелями - постоянный ток.

4. Изменять обороты в режиме двигателя и индуктированное напряжение в режиме генератора.

5. Избавиться от массивных магнитопроводов.

6. Выполнять машины любой мощности и линейные машины.

7. Совершать движение в импульсном режиме за счет притяжения сердечников катушек к магнитам без подвода энергии в сумме за один оборот на 160°.

Элементарным активным звеном в изобретении, созвучным с общепринятыми понятиями, будет активная ячейка, состоящая из двух магнитов и катушек со стальными сердечниками. Введение понятия "активная ячейка" облегчает вести расчеты при создании машин, в этом случае действующими лицами являются магниты и катушки.

Признаки, характеризующие устройство

Магнитоэлектрическая машина с неподвижно установленными постоянными магнитами и подвижно установленными катушками представляет собой машину, состоящую из двух частей: неподвижной и подвижной. Неподвижная часть состоит из станины, передней крышки и задней крышки, которые с помощью болтовых соединений крепятся на станине. На внутренней стороне крышек в углубления устанавливаются постоянные магниты, подшипники для вала, якоря.

На передней крышке дополнительно монтируется коллектор, блок диодных выпрямителей. На наружной поверхности крышки крепится клеммник. В данном случае рассматривается вариант исполнения машины из шести активных ячеек.

Подвижная часть - якорь - состоит из вала, крыльчатки, соединенной с валом, и катушек со стальными сердечниками, устанавливаемых в нишах лопастей крыльчатки.

Активные части машины выполнены из отдельных активных ячеек в количестве 6 штук. Активная часть состоит из двух параллельно установленных по дуге окружности равного радиуса на передней и задней крышках постоянных магнитов по 6 штук на каждой крышке. В пространстве между магнитами и перпендикулярно к ним смонтированы в нишах лопастей крыльчатки две катушки, а всего в шести ячейках на крыльчатке установлено 12 штук катушек.

При вращении якоря катушки движутся по окружности вдоль продольной оси магнитов, за один оборот якоря проходят все магниты. Все конструкционные части изготовляются из немагнитных материалов. Электрические провода от катушек выводятся на кольца коллектора через токовые щетки, далее от колец на клеммник.

Соединение катушек может быть последовательным, параллельным и смешанным.

Перечень фигур

1. На фиг.1 изображена магнитоэлектрическая машина в общем виде и диаметральном сечении.

2. На фиг.2 изображено объемное силовое кольцо, состоящее из шести активных ячеек, представляющих активные части магнитоэлектрической машины. Магниты и катушки - к 12.

3. На фиг.3 изображен коллектор в сечении вдоль продольной оси, ниже общим планом кольцо 26 с чередующимися плюсовыми и минусовыми токовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями.

4. На фиг.4 изображена принципиальная схема внутренней электрической сети магнитоэлектрической машины.

5. На фиг.5 изображена схема преобразовательного процесса, происходящего между активными частями ячейки и в пространстве между ячейками активных частей машины.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Изобретение - магнитоэлектрическая машина - предназначенная для преобразования энергии, состоит из двух частей: неподвижной и подвижной, а по функциональному назначению - из активных и конструктивных частей машины. На фиг.1 изображена магнитоэлектрическая машина в варианте исполнения с подвижно установленными катушками и неподвижно установленными постоянными магнитами, выполненная с применением шести активных ячеек.

Неподвижная часть состоит из станины 1, передней крышки 2, задней крышки 3. Подвижная часть - якорь 7.

Станина 1 представляет собой полый тонкостенный цилиндр с резьбовыми приливами 20 для соединения с передней и задней крышками, у которых соответственно выполнены отверстия под болты крепления 17, может нести на себе лапы для установки на фундамент и скобы для подъема (для больших машин). Выполнены два диаметрально расположенных окна 33 для осмотра и замены катушек 12.

Передняя крышка 2 имеет углубления 19 для установки магнитов 4, расположенных по дуге окружности, так чтобы между соседними магнитами сохранялось расстояние, равное длине магнита, два окна 34 для осмотра коллектора 8 и щеточного устройства. На крышке монтируется клеммник 10, коллектор 8 с помощью фланца 21 и диодный мост выпрямителей 9.

Задняя крышка 3 как и передняя имеет углубления 19 для установки магнитов 4 по дуге окружности одного радиуса, что и на передней крышке, магниты одноименными полюсами передней крышки направлены в одну сторону, а магниты на задней крышке - в противоположную.

На крышках 2 и 3 устанавливаются подшипники 5 для вала 6. Подвижная часть - якорь 7 состоит из вала 6, крыльчатки 11 с лопастями 14. Крыльчатка 11 с помощью болтовых соединений устанавливается на валу 6. В нишах 13 лопастей 14 монтируются катушки 12. Число лопастей крыльчатки равно удвоенному числу активных ячеек. Для уменьшения сопротивления воздушной среды при вращении крыльчатка закрывается листовым немагнитным материалом. Вал 6 изготавливают из стали с расточкой под подшипники 5. На средней утолщенной части сделано шесть отверстий по два через 120° для крепления лопастей 14, образующих крыльчатку 11.

Для машин малой мощности

Лопасти 14 выполняются из листового немагнитного материала с нишами 13 для катушек 12 и отбортовкой кромок для крепления щеточного 40 и защитного 46 щитков. Лопасти по четыре штуки, по две с каждой стороны,двумя болтами, крепятся на валу 6. Всего 12 лопастей при 6 активных ячейках. Для крупных машин целесообразнее крыльчатку изготавливать отливкой и с помощью шлицевых соединений крепить на валу. Возникает вопрос, почему активные ячейки, а не просто магниты и катушки?

Так как при проектировании машин с заданными параметрами - мощности, габаритов легче оперировать с известными величинами, а именно с активной ячейкой, ее размеры по дуге окружности силового кольца фиг.2 равны длине магнита, расстояние между катушками также равно длине магнита, расстояние между соседними ячейками тоже равно длине магнита, длина ламели коллектора по угловому измерению также равна угловому измерению длины магнита, т.е. все измерения размера по окружности силового кольца сразу становятся известными. Осталось рассчитать параметры катушки, количество ампервитков, сечение провода, габариты сердечника, что в основном определит высоту силового кольца, где будет происходить преобразование энергии. Так что с вводом понятия активной ячейки рождение машины намного упрощается.

Активные части машины состоят из шести отдельных активных ячеек, создающих объемное силовое кольцо, в котором происходят электромеханические преобразования, см. фиг.2. Одна активная ячейка состоит из двух магнитов и двух катушек. Постоянные магниты набираются из кольцевых магнитов или из сплошных, выполненных по заказу. На немагнитные трубки 18, изогнутые по дуге места установки, надеваются кольцевые магниты 4 и устанавливаются в углубления 19 в крышках 2 и 3. Трубки 18 с помощью винтов 35 крепятся к крышкам, поджимая магниты.

Катушки 12 состоят из стальных сердечников 16 и обмоточного провода. Крепятся в нишах 13 лопастей 14 с помощью скоб 15, прижимающих сердечники 16 к лопастям 14. Сердечники 16 набираются из листовой стали, толщина набора, количество витков, сечение провода выбираются в зависимости от применяемых магнитов и мощности машины и из расчета, чтобы при номинальных токах намагниченность сердечника находилась в пределах технической намагниченности. Полюсные окончания сердечников раздвоены и охватывают форму поперечного сечения магнитов на минимально допустимом расстоянии для данной конструкции.

Конструкция коллектора для магнитоэлектрической машины на шесть активных ячеек изображена на фиг.3. Коллектор 8 состоит из поворотной втулки 22 с рычагом управления 23, двух контактных колец 24, 25 и кольца 26 с токовыми 36 и нейтральными 37 ламелями. Для фиксации и установки поворотной втулки 22 к передней крышке служит фланец 21. Поворотная втулка 22 выполнена из стальной трубки с верхним фланцем 27, который размещается между крышкой 2 и фланцем 21, внутри втулки свободно проходит вал 6, на втулку устанавливается рычаг управления 23, с помощью винтов крепится на ней. Контактные кольца 24, 25 и 26 изготавливаются из текстолита, с помощью винтов крепятся на втулке. Кольца 24 и 25 окантованы медным ободом 28 с зубцами 29, пригнутыми к плоскости кольца, через зубцы 29 и кольцо пропущены болты 30, которые удерживают обод от смещения и служат для крепления электрических проводов 31. В кольце 25 выполняется отверстие 32 для прохода проводов от кольца 24. Кольцо 26, фиг.3, имеет 12 токовых 36 и 12 нейтральных 37 ламелей, токовые ламели длиннее нейтральных в 6-7 раз (по дуге окружности). Токовые и нейтральные ламели, изготовленные из медных пластин с зубцами 29, пригнутыми к плоскости кольца, и болтами 30, крепятся на кольце 26. Токовые ламели по 6 штук через одну соединяются перемычками, от них делается два вывода на клеммник 10. Между токовыми и нейтральными ламелями выполняется изоляция из миканита 38 толщиной 1 мм. Кольцо 26 имеет отверстие 39 для прохода проводов от колец 25 и 24. Токосъемные щетки 43 при нахождении на нейтральных ламелях не должны касаться (перемыкать, закорачивать) токовые ламели.

Щеточный щиток 40 представляет собой кольцевой диск со стойками 41 щеткодержателей 42, устанавливается на крыльчатку 11, крепится винтами к каждой лопасти, создавая жесткость конструкции. С противоположной стороны крыльчатки устанавливается такой же диск 46, закрывающий лопасти 14 крыльчатки от воздушной среды и усиливающий жесткость конструкции. Количество щеток 43 на кольце 26, щеток 44 на кольце 24 и щеток 45 на кольце 25 зависит от токовых нагрузок.

Работа магнитоэлектрической машины

Под понятием работа для электрических машин в общем смысле - это процесс преобразования энергии одного вида в другой вид энергии, которую можно использовать в данной или другой машине для совершения той или иной работы. Чтобы понять, как происходит процесс преобразования в магнитоэлектрической машине, рассмотрим взаимодействие активных частей двух активных ячеек как внутри, так и в пространстве между ячейками.

Рассматриваем вариант - катушки установлены на якоре, значит, подвижно, магниты на крышках станины - неподвижны. Количество применяемых в одной машине активных ячеек от 2 и более на суть процесса преобразования энергии не влияют, изменится только количество преобразованной энергии.

Для нормальной работы машины необходимо, чтобы при сборке были выполнены следующие условия:

Токосъемные щетки 43 кольца 26 должны находиться на нейтральных ламелях 37, катушки находятся в зонах полюсов ячеек. Рычаг управления находится в среднем положении из своего возможного движения в пределах 50-70°.

Схема внутренних соединений электрической сети выполнена в соответствии со схемой на фиг.4.

Выбирается направление вращения: токовые щетки 43 должны набегать на ламели 36 со стороны вращения.

Рычагом управления поворачиваем втулку 22, тем самым подводим ламели 36 под щетки 43. Машина готова к работе.

Работа в генераторном режиме

Под действием механических усилий из внешней среды якорь машины начинает вращаться. Катушки 12, находящиеся в объемном кольце разнонаправленных магнитных полей магнитов ячеек, см.фиг.2, при своем движении будут испытывать влияние периодически меняющихся магнитных полей, вследствие чего на концах катушек индуцируется напряжение, которое через щетки 43, ламели 36, выпрямляясь, выводится на клеммник 10, переменное напряжение от катушек через щетки 44 и 45, колец 24 и 25 также выводится на клеммник 10. Щетки всех колец связаны с выводами от катушек. При своем движении катушки будут периодически испытывать притяжение сердечников к полюсам магнитов, что более подробно будет рассмотрено при описании работы машины в режиме двигателя.

Для магнитоэлектрической машины с шестью активными ячейками, чтобы выйти на частоту 50 Гц, необходима скорость вращения якоря 250 об/мин, за один оборот происходит 12 переключений: 250×12:60=50 период.сек.

Работа магнитоэлектрической машины в режиме двигателя

Для работы в режиме двигателя необходимо подать в машину постоянный ток, в случае отсутствия такового - подключить переменный ток к диодному выпрямителю согласно схеме на фиг.4.

При включении ток пойдет с клеммника 10 на токовые ламели 36 кольца 26, с ламелей через щетки 43 в катушки. При прохождении тока нужного направления (согласованного с направлением вращения) в катушках возникнут магнитные поля противоположного направления полям постоянных магнитов, возникшие поля катушек намагнитят сердечники одноименного с полюсами постоянных магнитов, см. схему фиг.5.

На схеме сверху по горизонтали обозначены градусы одного оборота якоря с делением на 45°, пунктирные линии по вертикали обозначают зоны влияния полюсов магнитов. Ниже изображены две активные ячейки (квадрат “А”) обозначенные римскими цифрами I-II. На магнитах отмечена полярность полюсов N-S. Между магнитами расположены катушки, обозначенные цифрами 1, 2, 3, 4. Длинными вертикальными стрелками обозначено общепринятое направление магнитно-силовых линий, короткими вертикальными стрелками показано направление магнитных полей катушек и полярность сердечников при подаче постоянного тока в катушки с направлением, указанным ломаными стрелками. Катушки соединены между собой проводами в данном случае последовательно.

В результате прохождения тока в катушках возникли силы взаимодействия магнитных полей постоянных магнитов и магнитных полей катушек, и силы отталкивания одноименных полюсов магнитов и сердечников катушек, образующих результирующую силу, действующую на катушки, показанную горизонтальными стрелками, упирающимися в катушки. Катушки пришли в движение и выталкиваются из зоны полюсов ячейки по направлению стрелок, на схеме вправо, увлекая якорь машины, при своем движении 1-я катушка проходит зону 90°, 3-я зону 270°, 2-я зону 180°, 4-я зону 360°-0°, на схеме в этих зонах катушки обозначены пунктирными линиями, в этих зонах влияние левых полюсов ячеек для катушек 1-3 в виде выталкивающей силы переходит под влияние правых полюсов ячеек в виде притягивающей силы, обозначенных короткими горизонтальными стрелками. То же самое происходит и с катушками 2 и 4 в пространстве между ячейками, из этих зон катушки могут совершать движение без подвода энергии из вне за счет притяжения сердечников к полюсам ячейки в сумме за 1 оборот якоря на 160°. При присутствии тока в катушках действуют силы притяжения, обоснованные различной полярностью сердечников и полюсов ячеек, и всякий контур с током, помещенный в магнитное поле, под действием сил взаимодействия поля с током стремится занять положение, при котором поток, пронизывающий контур, оказался бы положительным и максимальным - усиленное потокосцепление однонаправленных полей.

Если ток отключить, то катушки остановятся под полюсами ячеек, как показано в квадрате “Б”, поменявшись местами: 1-я на место 2-й, 2-я на место 3-й, 3-я на место 4-й, 4-я на место 1-й, т.е. щетки прошли одни ламели и вышли на нейтральные ламели и если был небольшой ток и малая скорость вращения, ну а если ток не отключался, то пройдя нейтральные ламели, щетки 43 выйдут на токовые ламели, но уже направление тока будет другое, в этом случае в катушках возникнет магнитное поле, противоположное полю постоянных магнитов, сердечники намагничиваются однополярно с полюсами магнитов, возникнут силы выталкивания и все повторится, как было указанно выше. Катушки окажутся в положении, показанном в квадрате “В”. И так за два переключения - изменения направления тока, произошло пол-оборота якоря. Если ток не отключать, то вращение будет продолжаться с чередованием силовых взаимодействий выталкивания и притяжения катушек к полюсам ячеек.

При двух ячейках условия притяжения сердечников катушек к полюсам магнитов ячеек возникает 4 раза за один оборот в пределах 40°×4=160°, при шести ячейках - в пределах 14°×12=168°.

Регулирование

Регулирование частоты вращения и напряжения генератора осуществляется рычагом управления 23, который поворачивает втулку 22 коллектора 8, при этом изменяется положение ламелей кольца 26 относительно щеток 43. При максимальных оборотах щетки набегают на начало токовых ламелей 36, начало по ходу движения щеток при вращении якоря. Пройдя их полностью, проходят нейтральные ламели 37 и набегают на следующие токовые ламели, получая ток другого направления (режим двигателя). При повороте рычага 23, а значит, повороте втулки 22 момент переключения затягивается и щетки будут набегать на ламели не в начале, а в середине ламели, тогда количество энергии, поступающей в катушки, уменьшается, сокращается время поступления электрического тока. Картина, напоминающая позднее зажигание в двигателе внутреннего сгорания. Дальнейший поворот рычага приведет к остановке двигателя. В генераторном режиме эти действия приведут первоначально к снижению напряжения постоянного тока, затем к прерывистому току. Напряжение переменного тока, получаемое через кольца 24 и 25, в данном случае не изменится.

Блок выпрямителей используется в случае отсутствия постоянного тока во внешней сети для работы в режиме двигателя, а также для получения постоянного тока при выходе из строя кольца 26, выравнивая пульсации при малых оборотах.

Недостатками магнитоэлектрической машины являются:

1. Применение коллектора.

2. Тяжелый пуск в режиме двигателя.

Недостатки устраняются:

1. Применением транзисторной или тиристорной схем, управляемых от коллектора.

2. Применением стартерного устройства или применением устройства, препятствующего остановке катушек в зоне полюсов при отключении двигателя.

Изобретение относится к электротехнике, к электромашиностроению. Технический результат заключается в повышении КПД, упрощении изготовления и ремонта. Магнитоэлектрическая машина содержит станину в виде цилиндра с крышками, коллектор. Якорь состоит из катушек с сердечниками, смонтированными в нишах лопастей крыльчатки вала. На внутренних сторонах крышек станины по окружности одного радиуса параллельно установлены магниты на расстоянии, равном их длине. Магниты одной крышки направлены одноименными полюсами в одну сторону, а магниты другой крышки - в противоположную. Коллектор состоит из двух контактных колец и кольца с чередующимися плюсовыми и минусовыми токовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями. Поворотная втулка с рычагом управления обеспечивает изменение положения ламелей относительно щеток. Угловая длина токовых ламелей равна угловой длине магнитов. В пространстве между магнитами, установленными на разных крышках, и перпендикулярно к ним с минимальным зазором расположены катушки с сердечниками на расстоянии друг от друга, равном длине магнитов. 5 ил.

Магнитоэлектрическая машина, содержащая станину в виде цилиндра с крышками, коллектор, якорь, состоящий из катушек с сердечниками, смонтированными в нишах лопастей крыльчатки вала, на внутренних сторонах крышек станины по окружности одного радиуса параллельно установлены магниты на расстоянии, равном их длине, причем магниты одной крышки направлены одноименными полюсами в одну сторону, а магниты другой крышки - в противоположную, отличающаяся тем, что коллектор состоит из двух контактных колец и кольца с чередующимися плюсовыми и минусовыми токовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями, и поворотной втулки с рычагом управления, обеспечивающей изменение положения ламелей относительно щеток, угловая длина токовых ламелей равна угловой длине магнитов, в пространстве между магнитами, установленными на разных крышках и перпендикулярно к ним с минимальным зазором, расположены катушки с сердечниками на расстоянии друг от друга, равном длине магнита.