ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 2023 года по МПК H02K29/10 H02K11/22 H02K23/04 

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано в устройствах автоматики, приборостроении, к которым предъявляются повышенные требования по надежности и отсутствию электромагнитных помех.

Известные коллекторные двигатели постоянного тока (ДПТ) обладают хорошими электромеханическими свойствами, простотой конструкции, но их коллекторно-щеточный узел недолговечен и создает электромагнитные помехи для электронных узлов автоматики. Бесконтактные ДПТ обладают всеми преимуществами коллекторных ДПТ и при этом не содержат коллекторно-щеточного узла.

Известен бесконтактный ДПТ в виде обращенной электрической машиной с электронным транзисторным коммутатором [§7.1 в кн. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. - М.: Высш. шк., 1988. - 479 с. ].

Бесконтактный ДПТ содержит ферромагнитный статор в виде цилиндрической трубы с аксиальными пазами на ее внутренней поверхности. В эти пазы уложена якорная обмотка с выводами наружу. В статор вставлен с возможностью вращения ротор в виде вала с плотно насаженным на него постоянным магнитом, который является индуктором ДПТ. С валом механически связан сигнальный элемент датчика положения ротора. Чувствительные элементы датчика положения ротора закреплены неподвижно на статоре и бесконтактно через магнитное поле связаны с сигнальным элементом датчика положения ротора. Силовой вход электронного коммутатора подключен к питающей электрической сети постоянного тока, сигнальные входы электронного коммутатора соединены электрически с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора, а силовые выводы электронного коммутатора соединены электрически с выводами якорной обмотки.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от положения ротора и, соответственно, сигнального элемента датчика положения, последний воздействует на соответствующий чувствительный элемент датчика положения ротора, который вырабатывает управляющий сигнал. Этот сигнал поступает на соответствующий сигнальный вход электронного коммутатора и открывает его соответствующий транзистор. Электрический ток от источника постоянного тока через открытый транзистор течет по силовому выводу электронного коммутатора и соответствующему элементу якорной обмотки. Взаимодействие этого тока с магнитным полем индуктора создает силу Ампера и вращающий момент, который вращает ротор ДПТ.

Достоинством известного бесконтактного ДПТ является сниженный уровень генерируемых им электромагнитных высокочастотных помех и высокая долговечность за счет исключения из его конструкции скользящих электрических контактов.

Однако кондуктивные электромагнитные помехи от такого бесконтактного ДПТ остаются значительными, что является недостатком известного ДПТ. Это обусловлено быстропротекающими процессами коммутации транзисторов электронного коммутатора и его гальванической связью с питающей электрической сетью. При этом в питающей сети возникают резкие пульсации тока, которые, согласно закону Ома, вызывают импульсное изменение напряжения в питающей сети, что мешает работе других электронных устройств в этой сети.

Другим недостатком известного бесконтактного ДПТ является невозможность регулирования его характеристик магнитным полем индуктора, поскольку последний выполнен на роторе в виде постоянного магнита. Выполнить же обмотку возбуждения на роторе такого ДПТ без использования ненадежных скользящих контактов крайне затруднительно.

Недостатком известного бесконтактного ДПТ является также необходимость применения датчика положения ротора, что приводит к усложнению и удорожанию такого ДПТ.

Еще одним недостатком известного бесконтактного ДПТ является сложность схемы электронного коммутатора, что приводит к снижению его надежности, большим габаритам, массе, стоимости, возникновению электрических потерь в его многочисленных элементах.

Наиболее близкой к заявляемому решению по совокупности существенных признаков является бесконтактный фотоэлектрический двигатель, принцип работы которого основан на фотоэлектрическом электропитании якорной обмотки ротора и транзисторной коммутации секций этой якорной обмотки [Патент РФ на полезную модель №169094, МПК (2006.01) Н02К 23/04, Н02К 29/10, Н02К 11/22. Бесколлекторный электродвигатель постоянного тока с лазерно-фотоэлектрическим токоподводом. / Плотников П.К. (RU), Гуськов A.A. (RU); Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.A. (RU). №92016127711, заявлено 08.07.2016; опубл. 03.03.2017, Бюл. №7].

Бесконтактный фотоэлектрический двигатель содержит статор с размещенным на нем индуктором в виде магнитов, ротор в виде вала с закрепленными на нем магнитопроводом, обмоткой якоря, транзисторным коммутатором и системой фотодиодов, а также источник света. Магнитные полюса индуктора выполнены с чередующейся полярностью по окружности статора.

Ротор вставлен с возможностью вращения внутрь полого статора. Выводы якорной обмотки электрически подключены к силовым выходам транзисторного коммутатора, к его силовому входу электрически подключен силовой фотодиод, а к его управляющим входам электрически подключен датчик положения ротора в виде системы управляющих фотодиодов. Оптические входы фотодиодов оптически связаны с источником света, закрепленном неподвижно относительно статора.

Устройство работает следующим образом.

Индуктор непрерывно создает магнитное поле возбуждения двигателя, а источник света непрерывно освещает силовой фотодиод через его оптический вход. Силовой фотодиод работает в фотогальваническом режиме и преобразует энергию светового потока источника света в электрическую энергию для питания якорной обмотки через транзисторный коммутатор. Управляющие фотодиоды освещаются источником света периодически в заданной последовательности в зависимости от положения ротора. В положении ротора, при котором в луч источника света попадает оптический вход одного из управляющих светодиодов, работающего в фотогальваническом режиме, последний вырабатывает электрический импульс. При других положениях ротора и этого управляющего светодиода последний не вырабатывает электрический импульс.

При каком-либо положении ротора электрический импульс от освещенного управляющего фотодиода поступает на управляющий вход транзисторного коммутатора и открывают соответствующий транзистор. Электрический ток от силового фотодиода через открытый транзистор течет по секции якорной обмотки, которая находится в зоне действия пары магнитных полюсов индуктора, создавая в магнитном поле индуктора силу Ампера и вращающий момент двигателя.

Вращающий момент поворачивает ротор, секция якорной обмотки переходит в зону действия другой пары полюсов индуктора с противоположной полярностью. Освещенный ранее управляющий фотодиод датчика положения ротора выходит из луча источника света, управляющий импульс на его выходе пропадает и открытый ранее транзистор коммутатора закрывается, прерывая ток в указанной секции якорной обмотки. При этом освещается другой фотодиод датчика положения ротора, который своим управляющим импульсом открывает другой транзистор коммутатора и ток через указанную секцию якорной обмотки течет в противоположном направлении. Изменение направления тока секции при ее вращении и вхождении в зону действия полюсов индуктора противоположной полярности сохраняет направление вращающего момента двигателя. Остальные управляющие фотодиоды, транзисторы коммутатора и связанные с ними секции якорной обмотки работают аналогично, создавая непрерывное вращение ротора двигателя.

Достоинством известного бесконтактного фотоэлектрического двигателя является отсутствие кондуктивных электромагнитных помех в питающей сети постоянного тока, поскольку источник света, потребляющий этот ток, имеет электрооптическую развязку с процессами коммутации тока в якоре.

Другим достоинством известного бесконтактного фотоэлектрического двигателя является простота регулирования его характеристик магнитным полем индуктора с обмоткой возбуждения, поскольку последний выполнен на статоре.

Недостатком известного бесконтактного фотоэлектрического двигателя является необходимость применения датчика положения ротора, что приводит к усложнению и удорожанию такого двигателя.

Еще одним недостатком известного бесконтактного фотоэлектрического двигателя является сложность схемы электронного коммутатора, что приводит к снижению его надежности, большим габаритам, массе, стоимости, возникновению электрических потерь в его многочисленных элементах.

Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке фотоэлектрического двигателя, обладающего высокой надежностью и малыми электрическими потерями, а так же малыми габаритами, массой и стоимостью за счет конструкции с минимальным числом элементов и их соединений.

Для решения поставленной задачи в м фотоэлектрическом двигателе, содержащем статор в виде непрозрачного корпуса с размещенным в нем индуктором в виде магнитов с чередующейся полярностью полюсов по окружности статора, источники света, освещающие корпус снаружи, ротор с обмоткой якоря в виде последовательно соединенных в замкнутый контур секций и электрически соединенными с каждой секцией отдельными фотодиодами, которые размещены в виде кольца по окружности ротора на периодически повторяющихся угловых расстояниях между ними и в порядке их подключения к секциям обмотки якоря, ротор вставлен в статор с возможностью вращения, при этом с начальным выводом каждой секции электрически соединен один фотодиод, фотодиоды соединены с секциями выводами одной полярности, выводами другой полярности фотодиоды соединены попарно, пары фотодиодов соединяют собой начальные выводы пары секций, смещенных по окружности якоря на ширину секций, в непрозрачном корпусе выполнены оптически прозрачные окна, расположенные в кольцевой области окружности корпуса напротив промежутков между теми двумя соседними фотодиодами в их кольце на роторе, которые присоединены к секциям, находящимся на нейтрали под полюсами одной из полярностей, угловой размер окон по окружности корпуса равен угловому периоду размещения фотодиодов по окружности ротора, оптические входы фотодиодов направлены в сторону кольцевой области расположения окон на окружности корпуса, а источники света установлены напротив окон.

Схемотехническое решение попарного встречного включения фотодиодов к выводам секций обмотки якоря, сдвинутых на ширину секций и освещаемых определенным образом, отличает совокупность существенных признаков заявляемого решения от совокупности существенных признаков прототипа, что свидетельствует о соответствии заявляемой коллекторной электрической машины критерию патентоспособности изобретения «новизна».

Соединение фотодиодов с секциями выводами одной полярности, соединение фотодиодов попарно выводами другой полярности, соединение парой фотодиодов начальных выводы пары секций, смещенных по окружности якоря на ширину секций, освещение фотодиодов определенным образом приводит к повышению надежности фотоэлектрического двигателя и снижению электрических потерь в нем, а так же к уменьшению его габаритов, массы и стоимости за счет конструкции с минимальным числом элементов и их соединений.

Это обусловлено, тем, что каждый фотодиод выполняет несколько функций.

Во-первых, периодически освещаемый фотодиод является источником тока для обмотки якоря с целью создания силы Ампера.

Во-вторых, фотодиод, при освещении его именно при определенном положении ротора, являются датчиком его положения, поскольку, совместно с затемненным в данной паре светодиодом, они направляют токи в параллельные ветви обмотки якоря согласно их положению под полюсами индуктора.

В-третьих, фотодиоды других пар, затемненные в этом положении ротора, являются электрическими вентилями и направляют определенным образом токи в секциях каждой из параллельных ветвей для согласованного действия сил Ампера всех секций и создания наибольшего вращающего момента двигателя.

Причинно-следственная связь «Соединение фотодиодов с секциями выводами одной полярности, соединение фотодиодов попарно выводами другой полярности, соединение парой фотодиодов начальных выводы пары секций, смещенных по окружности якоря на ширину секций, освещение фотодиодов определенным образом приводит к повышению надежности фотоэлектрического двигателя и снижению электрических потерь в нем, а так же к уменьшению его габаритов, массы и стоимости» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него, что свидетельствует о соответствии заявляемого фотоэлектрического двигателя критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

На фиг. 1 показана схема-развертка фотоэлектрического двигателя с петлевой обмоткой якоря, иллюстрирующая ее работоспособность и промышленную применимость.

На фиг. 2 показана схема-развертка фотоэлектрического двигателя с петлевой обмоткой якоря в момент переключения секций из одной параллельной ветви обмотки якоря в другую.

Фотоэлектрический двигатель содержит секции 1-12, фотодиоды 13-24, полюса индуктора 25-28 (находятся за плоскостью размещения секций), непрозрачный корпус 29, светопрозрачные окна 30, 31, источники света 32.

Статор фотоэлектрический двигателя состоит из непрозрачного корпуса 29 с закрепленным на нем индуктором в виде постоянных магнитов или электромагнитов постоянного тока с полюсами 25-28, полярность которых чередуется. В корпусе 29 выполнены светопрозрачные окна 30, 31, напротив которых неподвижно закреплены источники света 32.

На роторе фотоэлектрического двигателя закреплены секции 1-12 обмотки якоря и фотодиоды 13-24, ротор вставлен внутрь статора с возможностью вращения. Секции образуют равносекционную обмотку якоря, в которой ширина каждой секции y₁ соответствует полюсному делению τ.

Начальная сторона каждой секции обмотки якоря изображена сплошной линией, а конечная сторона каждой секции изображена пунктирной линией. К начальным сторонам каждой из секций подключено по одному фотодиоду, причем одноименными выводами, например катодами. Фотодиоды 13-24 электрически соединены попарно одноименными выводами другой полярности - анодами. Каждая пара фотодиодов соединяет собой начальные стороны тех двух секций, которые смещены по схеме обмотки на ширину секции

Фотодиоды 13-24 расположены на окружности ротора фотоэлектрического двигателя в виде кольца на периодически повторяющихся расстояниях, которые образуют центральные углы α на окружности двигателя. Светопрозрачные окна 30 и 31 расположены в кольцевой области окружности корпуса 29 и имеют угловые размеры в тангенциальном направлении двигателя, равные величине центрального угла α. Напротив каждого окна 30 и 31 установлены источники света 32, например, в виде мощных светодиодов. Фотодиоды своими оптическими входами, для возможности их периодического освещения источниками света 32 через окна 30 и 31, направлены в сторону кольцевой области расположения этих окон на окружности корпуса 29. Благодаря тому, что окна 30, 31 и расстояния между соседними фотодиодами имеют одинаковые угловые размеры α, каждый источник света 32 освещает не менее одного и не более двух соседних фотодиодов в зависимости от взаимного положения ротора и статора.

Каждое окно 30, 31 расположено напротив промежутка между теми двумя соседними в кольце на роторе фотодиодами 24, 13 и 18, 19 соответственно, которые присоединены к началу и концу секций 12 и 6 соответственно, находящихся на нейтралях двигателя и под полюсами только одной из полярностей - 26 и 28 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы фотоэлектрического двигателя его ротор периодически оказывается в положении (фиг. 1), при котором один фотодиод, например 24, находится напротив окна 30, а другой фотодиод 18 находится напротив окна 31. За счет того, что окна 30, 31 и расстояния между соседними фотодиодами имеют одинаковые угловые размеры а, каждый источник света 32 освещает только один фотодиод. При этом остальные фотодиоды затемнены и являются электронными вентилями с односторонней проводимостью.

Освещенные фотодиоды 24, 18 превращаются в фотоэлементы и вырабатывают одинаковые фото-ЭДС [§ 9.8 в кн. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы: Учебник для вузов / В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин. - СПб.: Издательство «Лань», 2002. - 480 с. ]. За счет фото-ЭДС катоды фотодиодов 24 и 18 приобретают одинаковые низкие электрические потенциалы ϕ_н, а их аноды приобретают одинаковые высокие электрические потенциалы ϕ_в, которые передаются на аноды затемненных диодов 15 и 21 соответственно и открывают их.

За счет разности высокого и низкого потенциалов ток I от фотодиода 24 через открытый диод 15 растекается по двум параллельным ветвям обмотки якоря. Один ток параллельной ветви i_а течет последовательно по секциям 2, 1 и 12 к катоду фотодиода 24 с низким потенциалом ϕ_н (здесь и далее токи в активных проводниках секций изображены стрелками без обозначений). Другой ток параллельной ветви i_а течет последовательно по секциям 3, 4 и 5 к катоду фотодиода 18 с низким потенциалом ϕ_н.

За счет разности высокого и низкого потенциалов ток I от фотодиода 18 через открытый диод 21 также растекается по двум параллельным ветвям обмотки якоря. Один ток параллельной ветви i_а течет последовательно по секциям 8, 7 и 6 к катоду фотодиода 18 с низким потенциалом ϕ_н. Другой ток параллельной ветви i_а течет последовательно по секциям 9, 10 и 11 к катоду фотодиода 24 с низким потенциалом ϕ_н.

Затемненные диоды 14, 13, 16 и 17, а также диоды 20, 19, 22 и 23 не могут пропускать токи от своих катодов к анодам, поэтому находятся в закрытом состоянии и не нарушают указанное распределение токов в секциях параллельных ветвей.

При указанном на фиг. 1 положении ротора активные проводники обмотки якоря образуют четыре группы под каждым из магнитных полюсов 25-28. Кроме того, расположение окон 30, 31 и источников света 32 связано - с учетом освещенных фотодиодов и подключенных к ним секций, которые находятся на нейтралях - с магнитными полюсами только одной из полярностей.

За счет того, что расположение окон 30, 31 и источников света 32 связано с магнитными полюсами только одной из полярностей, в активных проводниках одной группы токи имеют одно направление, а направления токов в проводниках соседней группы - противоположные, как и полярности соседних магнитных полюсов. Такое сочетание направлений токов и полярностей магнитных полюсов приводит к тому, что все активные проводники секций 1-12 создают сонаправленные силы Ампера F_a и, соответственно, наибольший вращающий момент двигателя при указанном положении ротора.

Под действием вращающего момента ротор поворачивается и занимает положение, при котором окна 30, 31 расположены напротив промежутка между двумя соседними фотодиодами 24, 13 и 18, 19 соответственно (фиг. 2). За счет того, что окна 30, 31 и расстояния между соседними фотодиодами имеют одинаковые угловые размеры α, каждый источник света 32 освещает только два соседних фотодиода. При этом остальные фотодиоды затемнены и являются электронными вентилями с односторонней проводимостью.

Освещенные фотодиоды 24, 13 превращаются в фотоэлементы и вырабатывают одинаковые фото-ЭДС, то же относится и к освещенным фотодиодам 18, 19. При этом катоды фотодиодов 24 и 13 приобретают одинаковые низкие электрические потенциалы ϕ_н и в секции 12, которая соединяет катоды этих фотодиодов, электрический ток отсутствует, то же относится к фотодиодам 18, 19 и к секции 6.

Аноды освещенных фотодиодов 24 и 13 за счет фото-ЭДС приобретают одинаковые высокие электрические потенциалы ϕ_в, которые передаются на аноды затемненных диодов 15 и 16 соответственно и открывают их. Аналогично открываются затемненные диоды 21 и 22 от действия одинаковых высоких электрических потенциалов ϕ_в на анодах освещенных фотодиодов 18 и 19 соответственно.

За счет одинаковых потенциалов ϕ_в на выводах секции 3, выводах секции 9, электрический ток в них также отсутствует. Таким образом, секции 3, 6, 9 и 12 выключаются из своих параллельных ветвей обмотки якоря для дальнейшего их включения в другие соответствующие параллельные ветви обмотки якоря при дальнейшем вращении ротора.

Благодаря тому, что каждое окно 30, 31 расположено напротив промежутка между теми двумя соседними фотодиодами 24, 13 и 18, 19 соответственно, которые присоединены к секциям 12 и 6 соответственно, находящимся на нейтралях двигателя, отсутствие тока в секциях 12 и 6, т.е. их выключение из своих параллельных ветвей для дальнейшего их включения в другие соответствующие параллельные ветви обмотки якоря происходит именно на нейтралях двигателя.

Поскольку каждая пара фотодиодов соединяет собой начальные стороны тех двух секций, которые смещены по схеме обмотки на ширину секции y₁, то через затемненные диоды 15 и 16, а также 21 и 22 происходит переключение секций 3 и 9 соответственно из одной параллельные ветви обмотки якоря в другую также на нейтралях двигателя.

Поскольку нейтраль является границей зон действия соседних магнитных полюсов противоположной полярности, то переключение секций 3, 6, 9, 12 из одной параллельной ветви обмотки якоря в другую, с изменением направлений тока в них, происходящее именно на нейтралях, сохраняет сочетания «направление тока в активном проводнике секции - полярность магнитного полюса» при вращении ротора. При этом все секции 1-12 при любом положении ротора создают силы Ампера F_a одного направления и, соответственно, наибольший вращающий момент двигателя.

При дальнейшем вращении ротора под действием вращающего момента фотодиоды 24 и 18 выходят из освещенных зон напротив окон 30 и 31 и затемняются, перестают вырабатывать фото-ЭДС и становятся электронными вентилями с односторонней проводимостью. В положение напротив источников света 32 и окон 30, 31 при этом перемещаются фотодиоды 13 и 19 соответственно, которые за счет их освещения начинают вырабатывать фото-ЭДС.

Одновременно секции 1-12 перемещаются вместе с ротором, причем секции 3, 6, 9 и 12 переходят через нейтрали двигателя в зоны действия магнитных полюсов противоположной полярности и затемненными диодами переключаются в другие параллельные ветви обмотки якоря.

При вращении ротора указанные перемещения его элементов и изменения выполняемых ими функций периодически повторяются, поэтому силы Ампера F_a и, соответственно, вращающий момент заявляемого фотоэлектрического двигателя сохраняются на все время действия источников света 32.

В случае прекращения действия источников света 32 ротор двигателя может остановиться в положении, показанном на фиг. 2. Для дальнейшей работы фотоэлектрического двигателя при включении источников света 32 необходимо, чтобы через каждое окно 30, 31 освещался хотя бы один фотодиод. Это достигается тем, что окна 30, 31 имеют такие же угловые размеры, как и угловые расстояния между соседними фотодиодами α.

Угловой размер окон 30 и 31 менее α приведет к возможности незапуска двигателя за счет нахождения всех фотодиодов в темной зоне корпуса 29. Угловой размер окон 30 и 31 более α приведет при вращении ротора к увеличенному времени освещения двух соседних фотодиодов, присоединенных к секции, которая переключается из одной параллельной ветви обмотки якоря в другую параллельную ветвь. Указанное переключение будет происходить не на нейтрали, а в зоне действия магнитного полюса несоответствующей полярности.

Это нарушит сочетания «направление тока в активном проводнике секции -полярность магнитного полюса» при вращении ротора и приведет к изменению направления силы ампера от проводников переключаемой секции по отношению к проводникам остальных секций обмотки якоря. При этом вращающий момент, а значит и общая эффективность двигателя снизятся.

В заявляемом фотоэлектрическом двигателе возможно использование также и волновой обмотки якоря при условии четного числа выводов у нее для подключения к ним соединенных в пары фотодиодов. Примером такой обмотки с четным числом выводов является искусственно замкнутая простая волновая обмотка [стр. 135 в кн. Вольдек, А.И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учеб. для вузов / А.И. Вольдек, В.В. Попов. - СПб.: Питер, 2008. - 320 с. ] При выполнении указанного условия конструкция и функционирование фотоэлектрического двигателя с волновой обмоткой якоря не отличаются от рассмотренного двигателя с петлевой обмоткой якоря.

Таким образом, заявляемый фотоэлектрический двигатель обладает высокой надежностью и малыми электрическими потерями, а так же малыми габаритами, массой и стоимостью за счет конструкции с минимальным числом элементов и их соединений.

Лабораторные испытания заявляемого устройства проведены на модели двухполюсного микродвигателя с полым ротором и следующими параметрами: диаметр ротора - 14 мм, число секций якорной обмотки - 6, длина активных проводников секций - 16 мм, число витков в каждой секции - 20. Фотодиоды изготовлены на основе электронно-дырочных переходов транзисторов П217А. В качестве источника света использован лазер мощностью 100 мВт с длиной волны 532 нм. Освещенный фотодиод вырабатывал ток 500 мкА, вращающий момент двигателя составил 3,2 мН⋅мм, ротор устойчиво вращался.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности, снижении электрических потерь и уменьшении массогабаритных показателей. Фотоэлектрической электродвигатель содержит статор в виде непрозрачного корпуса с размещенным в нем индуктором в виде магнитов с чередующейся полярностью полюсов по окружности статора, источники света, освещающие корпус снаружи. Также содержит ротор с обмоткой якоря в виде последовательно соединенных в замкнутый контур секций и электрически соединенными с каждой секцией отдельными фотодиодами, которые размещены в виде кольца по окружности ротора на периодически повторяющихся угловых расстояниях между ними и в порядке их подключения к секциям обмотки якоря. С начальным выводом каждой секции электрически соединен один фотодиод. Фотодиоды соединены с секциями выводами одной полярности, выводами другой полярности фотодиоды соединены попарно. Пары фотодиодов соединяют собой начальные выводы пары секций, смещенных по окружности якоря на ширину секций. В непрозрачном корпусе выполнены оптически прозрачные окна, через которые источники света освещают фотодиоды, которые генерируют электроэнергию. Неосвещенные фотодиоды выполняют функцию электронных вентилей и переключают токи в секциях при разных положениях ротора соответственно полярности магнитных полюсов индуктора для создания вращающего момента. Угловой размер окон равен угловому расстоянию между двумя соседними фотодиодами, которые присоединены к секциям, находящимся на нейтрали под полюсами одной из полярностей. 2 ил.

Фотоэлектрической электродвигатель, содержащий статор в виде непрозрачного корпуса с размещенным в нем индуктором в виде магнитов с чередующейся полярностью полюсов по окружности статора, источники света, освещающие корпус снаружи, ротор с обмоткой якоря в виде последовательно соединенных в замкнутый контур секций и электрически соединенными с каждой секцией отдельными фотодиодами, которые размещены в виде кольца по окружности ротора на периодически повторяющихся угловых расстояниях между ними и в порядке их подключения к секциям обмотки якоря, причем ротор вставлен в статор с возможностью вращения, отличающийся тем, что с начальным выводом каждой секции электрически соединен один фотодиод, фотодиоды соединены с секциями выводами одной полярности, выводами другой полярности фотодиоды соединены попарно, пары фотодиодов соединяют собой начальные выводы пары секций, смещенных по окружности якоря на ширину секций, в непрозрачном корпусе выполнены оптически прозрачные окна, расположенные в кольцевой области окружности корпуса, при этом угловой размер окон равен угловому расстоянию между двумя соседними фотодиодами, которые присоединены к секциям, находящимся на нейтрали под полюсами одной из полярностей, оптические входы фотодиодов направлены в сторону кольцевой области расположения окон на окружности корпуса, а источники света установлены напротив окон.