Поршневой двигатель Советский патент 1989 года по МПК F01B23/00 

(Л С

выполненных из постоянного магнита с плавно изменяющейся толщиной и прорезями 7, с электрическими обмот- ками 10, в которых размещены постоянные магниты 8, соединенные с поршнями 2 через коромысла 9. Около ротора 3 установлен датчик М, а около одного из постоянньк магнитов 8 - датчик 12. Датчики 11 и 12 соединены с входами блока управления 13 через усили- тели 14 и 15 .и связаны через переключатели 18 и 21 с аккумулятором электрической энергии 19. При работе двигателя под нагрузкой в цилиндр 1 подается рабочая среда, электрический ток проходит через открытый транзистор 1 7 , электрические обмотки 10 и со здает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположные стороны от ротора 3, сдвигая поршни 2 в ципшщ- ре 1. Во время рабочего хода при дви - жении поршней 2 в противоположные

874

стороны транзистор 17 закрывается сигналом датчика 12 и постоянные магниты 8 под воздействием поршней 2 приблизятся к магниту ротора 4, образуя клиновидный зачор, что приводит к возникновению сипы магнитного взаимодействия, одна из составляющих которой создает крутящий момент на

валу. При движении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода, часть кинетической энергии преобразовывается в электрическую энергию, через диод 20

накапливается в аккумуляторе электрической энергии 19 и может использоваться для проведения тактов сжатия или в режиме работы холостого хода, (электродвигателя). Одноименные полюса магнитов статора 6 и магнитов 8, соединенных с поршнями 2, установле- нь противоположно одноименргым полюсам магнитов ротора 4. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ,

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым двигателям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал. Поршневой двигатель содержит неподвижный корпус с цилиндром 1, в котором расположены встречно-движущиеся поршни 2. Электрический генератор содержит ротор 3 с тремя постоянными магнитами 4, установленный на выходном валу 5, два дисковых статора, 6 выполненных из постоянного магнита с плавно изменяющейся толщиной и прорезями 7, с электрическими обмотками 10, в которых размещены постоянные магниты 8, соединенные с поршнями 2 через коромысла 9. Около ротора 3 установлен датчик 11, а около одного из постоянных магнитов 8 - датчик 12. Датчики 11 и 12 соединены с входами блока управления 13 через усилители 14 и 15 и связаны через переключатели 18 и 21 с аккумулятором электрической энергии 19. При работе двигателя под нагрузкой в цилиндр 1 подается рабочая среда, электрический ток проходит через открытый транзистор 17, электрические обмотки 10 и создает магнитное поле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположные стороны от ротора 3, сдвигая поршни 2 в цилиндре 1. Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные стороны транзистор 17 закрывается сигналом датчика 12 и постоянные магниты 8 под воздействием поршней 2 приблизятся к магниту ротора 4, образуя клиновидный зазор, что приводит к возникновению силы магнитного взаимодействия, одна из составляющих которой создает крутящий момент на валу. При движении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода часть кинетической энергии преобразовывается в электрическую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии 19 и может использоваться для проведения тактов сжатия или в режиме работы холостого хода (электродвигателя). Одноименные полюса магнитов статоров 6 и магнитов 8, соединенных с поршнями 2, установлены противоположно одноименным полюсам магнитов ротора 4. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к поршневым дви- гателям.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал.

На чертеже изображен двигатель поперечньш разрез.

Поршневой двигатель состоит из неподвижного корпуса с циливдром 1, расположейньоти в нем встречно движущимися поршнями 2, электрического генератора, содержащего ротор 3с тремя постоянными магнитами 4 ротра, представляющими собой сектора в 60°, равномерно распределенные по всей окружности на расстоянии в 60 один относительно другого.

Ротор 3 установлен на выходном валу 5 между двумя статорами 6, выполненными в виде дисков из постоянного магнита с плавно изменяющейся.

толщиной. В диске статора вьпюлнены секторные прорези 7 величиной в 60 , разделяющие поверхности статора 6 с .максимальной и минимальной толщиной.

куда ус гановлены постоянные магниты

8, соединенные с поршнями 2 двигате ля посредством коромысел 9.

Постоянные магниты 8 могут севершать возвратно-поступательное движе

35

д

.„ ,

й.

50

. 55

ние внутри электрических обмоток 10 (на чертеже показана электрическая обмотка только одного звена). Около ротора 3 установлен датчик П, а около одного из постоянных магнитов 8 - датчик 12. Одно1{менные полюса магнитов статоров 6 и постоянньк магнитов 8 установлены противоположно одноименным полюсам магнитов 4 ротора.

Датчики 11 и 12 соединены с входами блока 13 управления через усилители 14 и 15, которые подключены к усилителям мощности на базе, транзисторов 16 и 17. Эмиттеры этих транзисторов через переключатели 18 режимов подсоединены к аккумулятору 19 электрической энергии, для зарядки которого транзистор 17 шунтирован диодом 20 через переключс1тель 21 . Последний связан с механизмом, управляющим дроссельной заслонкой (не показана) двигателя. Электрические обмотки 10 соединены с блоком 13 управления. Двигатель снабжен отверстиями 22 для подачи рабочей среды в двигатель.

Двигатель работает след тощим образом.

Ротор 3 раскручивают и подают питание, для .чего Зс-.мьгкак)Т переключатель 21. Переключате.пь 18 режимов

Поскольку посто.янные магниты 8 и статоры 6 имеют равномерно уменьшающуюся толщину, между ними и магнитами 4 ротора образуются два клиновидных зазора, что приводит к возникновению силы, одна составляющая которой направлена в сторону увеличения зазора и создает крутящий момент. При выходе одного магнита 4 ротора из зоны прорези, следующий магнит ротора воздействует на датчик 11 вследствие чего транзистор I6 закрывается, электрические обмотки 10 обесточиваются и постоянные магниты 8 выталкиваются из прорезей 7 ввиду магнитного взаимодействия со статорами 6. При подходе следующих магнитов 4 ротора к датчику 11 и вырезам статоров 6 процесс повторяется. В данном случае ротор 3 вращается за счет электрической энергии, заранее накопленной в аккумуляторе 19 электрической энергии, и применяется для работы на холостом ходу.

Для включения двигателя на работу в режиме нагрузки открывается дроссельная заслонка, а переключатель 18 режимов ставится в другое положение. Б цилиндр 1 через отверстие 22 подается рабочая среда. Через открытый транзистор 17 и электрические обмотки 1 О проходит ток противоположного направления и создает магнитное ноле, под действием которого постоянные магниты 8 идут в противоположную сторону от ротора 3, сдвигая поршни 2 через коромысла 9.

Во время рабочего хода при движении поршней 2 в противоположные стороны, транзистор 17 закрьшается сигналом датчика 12, и постоянные магниты 8, под воздействием поршней

2, приближаются к магниту ротора 4 и образуют клиновидные зазоры между магнитами 4 ротора и постоянными магнитами 8, вследствие чего возникает крутящий момент.

При движении постоянных магнитов 8 в электрических обмотках 10 во время рабочего хода часть кинетичесQ КОЙ энергии преобразуется в электри- че:скую энергию, через диод 20 накапливается в аккумуляторе электрической энергии и может использоваться для проведения тактов сжатия или в

5 режиме работы холостого хода электродвигателя. В конце такта расширения постоянный магнит 8 прекращает воздействие на датчик 12, транзистор 17 открьшается и начинается такт

0 сжатия (сближения поришей в цшшнд- ре).

Формула изобретения 1. Поршневой двигатель, содержа5 Щий корпус, цилиндр с расположенными в нем встречно движупцимися поршнями, соединенными с магнитами, расположенными в электрических обмотках генератора, о тлич ающий0 с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем передачи крутящего момента на вал, генератор снабжен ротором, установленным на валу с постоянными магнитами, равномерно расноложенньми на его поверхностях, и дискообразными статорами, размещенными по обе стороны ротора, изготовленными из постоянного магнита с профильными внутреннид ми торцовыми плоскостями переменной толщины, обращенными к торцовой поверхности ротора, и с секторными прорезями, выполненными между максимальной и минимальной толщиной статора

, с образованием переменного зазора между торцовыми поверхностями статора и ротора, датчиками положения магнитов ротора и магнитов, соединенных с поршнями, аккумулятором электп рической энергии и блоком управления, входы которого подключены к датчикам положения и связаны через переключатель с аккумулятором электрической энергии, причем магниты, соединенные с поршнями, вьтолнены секторной формы, установлены в секторных прорезях статора и имеют профильные . наклонные торцовые поверхности относительно оси их перемещения, я

5

5

одноименные полюса мягнитов стпторов 2. Двигатель по п. 1, о т л и - и магнитов, соединенных с поршнями, чающийся тем, что магниты установлены противоположно одноимен- соединены с поршнями посредством коным полюсам магнитов ротора, ромысел, установленных на осях.