BG113022A

BG113022A - Permanent magnet dynamo electric motor

Info

Publication number: BG113022A
Application number: BG113022A
Authority: BG
Inventors: Тодор ЛОЗАНОВ; Стоичков Лозанов Тодор
Original assignee: Тодор ЛОЗАНОВ; Стоичков Лозанов Тодор
Priority date: 2019-11-07
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2021-05-17
Also published as: BG67410B1

Abstract

The invention relates to a dynamo electric motor with permanent magnets intended for a vehicle. The dynamo electric motor comprises at least two cylinders (6, 7), as in each cylinder (6, 7) is placed a first permanent magnet (8) connected to a shaft (16) by means of first connecting rods (18), which are fixed in one of their ends to the first permanent magnets (8). Each first connecting rod (18) has a gear section in the area of the shaft (16) and is connected thereto by a corresponding toothed gear (9) mounted on the shaft (16), as the gear section is engaged with the toothed gear (9). In each cylinder (6, 7) is placed a second permanent magnet (8a), to which a second connecting rod (17) is fixedly attached at one end, as the opposite ends of a pair of adjacent first connecting rods (18) are connected to each other by a first rocker (19), and the opposite ends of the respective pair of second rods (17) are connected to each other by a second rocker (19a), wherein a bearing (4) is located in the middle of the first rocker (19a) and the second rocker (19a). In the head of each cylinder (6, 7) are mounted a suction valve (21) and a bleed valve (22) connected to a camshaft (20), whereby the suction valves (21) are connected to a compressor for compressed air (1) by means of an air duct (5) equipped with an electronic control unit (3) and a contact switch (2), with a guide wheel (11) mounted at the other end of the shaft (16), connected by a chain (10) to a drive wheel (12), mounted on the camshaft (20), wherein the drive wheel (11) is connected to the dynamo (15) by a belt (13) passing through a belt pulley.

Description

ДИНАМО ЕЛЕКТРОМОТОР С ПОСТОЯННИ МАГНИТИDYNAMO ELECTRIC MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION

Изобретението се отнася до динамо електромотор с постоянни магнити, който работи на принципа на превръщане на магнитната енергия в механична. По-специално, изобретението се отнася до динамо електромотор, предназначен за превозно средство.The invention relates to a dynamo electric motor with permanent magnets, which works on the principle of converting magnetic energy into mechanical energy. In particular, the invention relates to a dynamo electric motor intended for a vehicle.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

С намаляването на ресурсите от изкопаеми горива и нарастващото замърсяване на околната среда все повече внимание се обръща на двигателите за превозни средства, използващи алтернативни източници на задвижваща енергия, като био горива, слънчева енергия, електрическа енергия и т.н. Производството на био горива изисква значителни ресурси и също замърсява околната среда, а слънчевата енергия не е достатъчно ефективна.With the reduction of fossil fuel resources and increasing environmental pollution, more and more attention is being paid to vehicle engines using alternative sources of propulsion energy, such as biofuels, solar energy, electricity, etc. The production of biofuels requires significant resources and also pollutes the environment, and solar energy is not efficient enough.

Друг алтернативен източник на движеща сила за двигатели за превозни средства е магнитната енергия, която не замърсява околната среда.Another alternative source of driving force for vehicle engines is magnetic energy, which does not pollute the environment.

От предшестващото състояние на техниката са известни магнитни бутални двигатели, които работят на принципа на отблъскване на постоянни магнити с еднаква полярност, като възвратно-постъпателното движение на магнитните бутала се превръща във въртеливо движение с помощта на колянов вал.Magnetic piston motors are known from the prior art, which work on the principle of repulsion of permanent magnets with the same polarity, as the reciprocating motion of the magnetic pistons is converted into a rotating motion by means of a crankshaft.

В документ BG 111594А е разкрит електромагнитен двигател, който се състои от бутало, цилиндър, иглени лагери, мотовилка, колянов вал, електромагнити, прекъсвачи, контролер, резистор, акумулатор, генератор и реле-регулатор. Посредством резистора и контролера могат да се променят оборотите на двигателя. Буталото се движи в цилиндър, като се задвижва от два електромагнита и посредством мотовилка и колянов вал преобразува движението от постъпателно във въртеливо, при което предава съответната мощност на въртящ се вал.Document BG 111594A discloses an electromagnetic motor, which consists of a piston, a cylinder, needle bearings, a connecting rod, a crankshaft, electromagnets, circuit breakers, a controller, a resistor, a battery, a generator and a relay-regulator. The motor speed can be changed by means of a resistor and a controller. The piston moves in a cylinder, driven by two electromagnets and by means of a connecting rod and a crankshaft converts the movement from translational to rotating, where it transmits the corresponding power to a rotating shaft.

В документ US 2011/0001381 Al е разкрит магнитен електродвигател, съдържащ две електромагнитни намотки, разположени под прав ъгъл към въртящо се магнитно колело, под което са разположени цилиндри с бутала с постоянни магнити, монтирани към колянов вал.U.S. Pat. No. 2011/0001381 A1 discloses a magnetic motor comprising two electromagnetic coils arranged at right angles to a rotating magnetic wheel, under which are permanent magnet piston cylinders mounted on a crankshaft.

В документ DE 2549297 D1 е описан електромотор, който използва силата на привличане или отблъскване на постоянни магнити за задвижване на буталата. Той може да има един или няколко цилиндъра разположени в линия или във V конфигурация. В двата края на цилиндъра са разположени постоянни магнити. Буталата са снабдени с постоянни магнити и са разположени над неутрализиращи намагнитването клапани. Когато един клапан се отвори чрез движението на другия клапан, силата на привличане на единия магнит се задейства и буталото се придвижва към магнита. С придвижването на буталото към първия магнит клапанът се затваря и магнитът става неефективен, като едновременно с това другият клапан се отваря и се задейства вторият магнит за спиране на буталото и връщането му обратно към него, като по този начин клапанът се затваря и другият клапан се отваря.DE 2549297 D1 describes an electric motor which uses the force of attraction or repulsion of permanent magnets to drive the pistons. It can have one or more cylinders arranged in a line or in a V configuration. Permanent magnets are located at both ends of the cylinder. The pistons are equipped with permanent magnets and are located above the magnetizing neutralizing valves. When one valve is opened by the movement of the other valve, the force of attraction of one magnet is activated and the piston moves towards the magnet. As the piston moves toward the first magnet, the valve closes and the magnet becomes ineffective, while the second valve opens and the second magnet is actuated to stop the piston and return it to it, thus closing the valve and the other valve. opens.

Като най-близко техническо решение до изобретението се счита магнитно-механичен двигател с магнитни бутала, известен от документ DE 19604089 А1, при който също се използва силата на отблъскване на два постоянни магнити.The closest technical solution to the invention is considered to be a magnetic-mechanical motor with magnetic pistons, known from document DE 19604089 A1, which also uses the repulsive force of two permanent magnets.

Първият постоянен магнит при магнитно механичния двигател от DE 19604089 А1 е свободно движещ се в цилиндъра, а вторият постоянен магнит е монтиран плътно върху бутало. Възвратно-постъпателното движение на магнитните бутала се превръща във въртеливо движение като се използва коляно-мотовилков механизъм, който се състои от бутало, бутални пръстени, мотовилка, колянов вал. Задвижването на магнитите се осъществява чрез използване на ел.енергия от акумулатор.The first permanent magnet in the magnetically mechanical motor of DE 19604089 A1 is freely moving in the cylinder, and the second permanent magnet is tightly mounted on a piston. The reciprocating motion of the magnetic pistons is converted into a rotary motion using a crank mechanism, which consists of a piston, piston rings, connecting rod, crankshaft. The magnets are driven by the use of electricity from a battery.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Цел на изобретението е да създаде динамо електромотор с постоянни магнити, който да има опростена и олекотена конструкция, осигуряваща възможност за постигане на по-бързи обороти при използване на по-малка сила.The aim of the invention is to create a dynamo electric motor with permanent magnets, which has a simple and lightweight design, providing the opportunity to achieve faster speeds using less force.

Друга цел на изобретението е да не се използва ел. енергия за задвижване на магнитите.Another object of the invention is not to use electrical energy to drive the magnets.

Тези и други цели и предимства са постигнати с динамо електромотор с постоянни магнити, дефиниран в придружаващата претенция.These and other objectives and advantages are achieved with a dynamo electric motor with permanent magnets, defined in the accompanying claim.

Динамо електро моторът включва поне два цилиндъра, като във всеки цилиндър е поместен първи постоянен магнит свързан с вал посредством първа мотовилка, закрепена неподвижно с единия си край към първия постоянен магнит. В единия край на вала е закрепен маховик за динамично съхранение на механичната ротационна енергия.The dynamo electric motor includes at least two cylinders, each cylinder housing a first permanent magnet connected to a shaft by means of a first connecting rod fixed at one end to the first permanent magnet. A flywheel is attached to one end of the shaft for dynamic storage of mechanical rotational energy.

Съгласно изобретението, всяка първа мотовилка има зъбчат участък в зоната на вала и е свързана с него чрез съответно зъбно колело, монтирано на вала, като зъбчатият участък е зацепен със зъбното колело. Във всеки цилиндър е поместен втори постоянен магнит, за който е закрепена неподвижно с единия си край втора мотовилка. Срещуположните краища на двойка съседни първи мотовилки са свързани помежду си чрез първа кобилица, а срещуположните краища на съответната двойка втори мотовилки са свързани помежду си чрез втора кобилица. В средата на първата кобилица и в средата на втората кобилица е разположен лагер за закрепващи реики. В главата г.з всеки цилиндър са монтирани всмукателен клапан и изпускателен клапан, свързани с разпределителен вал, като всмукателните клапани са гпъпз-щ· ^г ов-лсор за сгъстен въздух посредством въздуховод, снабден с електронен блок за управление и контактен ключ. В другия край на вала е монти т. ю водещо колело, свързано посредством верига със задвижващо колело, закрепено на разпределителния вал. Водещото колело е свързано с динамо посредством ремък, преминаващ през ремъчна шайба.According to the invention, each first connecting rod has a gear section in the area of the shaft and is connected to it by a corresponding gear wheel mounted on the shaft, the gear section being engaged with the gear wheel. A second permanent magnet is housed in each cylinder, to which a second connecting rod is fixed at one end. The opposite ends of a pair of adjacent first reels are connected to each other by a first rocker, and the opposite ends of the respective pair of second reels are connected to each other by a second rocker. In the middle of the first rocker and in the middle of the second rocker there is a bearing for fixing reiki. In the head g.z each cylinder are mounted a suction valve and an exhaust valve associated with the camshaft, such as intake valves are gpapz-z · ^g ov-lsor compressed air through a duct provided with an electronic control unit and the ignition key. At the other end of the shaft is mounted a guide wheel connected by a chain to a drive wheel mounted on the camshaft. The drive wheel is connected to the dynamo by a belt passing through a pulley.

В динамо електромотора, съгласно изобретението , коляно мотовилковият механизъм е заменен с прав вал, на който са монтирани зъбни колела. Мотовилките представляват прави свързващи пръти, които имат зъбчати участъци, зацепени със съответните зъбни колела, като по този начин праволинейното движение на мотовилките се превръща във въртеливо движение на вала. Благодарение на това конструктивно решение се постига олекотяване на вала и възможност за постигане на по-бързи обороти на въртене при използване на по-малка сила.In the dynamo electric motor according to the invention, the crank mechanism is replaced by a straight shaft on which gears are mounted. The connecting rods are straight connecting rods which have toothed sections engaged with the respective gears, thus the rectilinear movement of the connecting rods becomes a rotating movement of the shaft. Thanks to this design solution, the shaft is lightened and it is possible to achieve faster rotational speeds using less force.

Използването на сгъстен въздух под налягане за задвижване на магнитите, води до намаляване на вредните въздействия върху околната среда, осигурява безопасност в работен режим, лесна достъпност и широк спектър на ползване.The use of compressed air under pressure to drive the magnets reduces the harmful effects on the environment, ensures safety in operation, easy accessibility and a wide range of uses.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИDESCRIPTION OF THE ATTACHED FIGURES

Изобретението е описано по-подробно с позоваване на приложения чертеж, който илюстрира негово примерно изпълнение.The invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing, which illustrates its exemplary embodiment.

Фигура 1 представлява схематично изображение на динамо електромотор с постоянни магнити, съгласно изобретението .Figure 1 is a schematic representation of a dynamo electric motor with permanent magnets according to the invention.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES OF EMBODIMENT OF THE INVENTION

Както е илюстрирано на Фигура 1, динамо електро моторът с постоянни магнити включва първи цилиндър 6 и втори цилиндър 7, разположени успоредно един до друг. В първия цилиндър 6, както и във втория цилиндър 7 са поместени, съответно, първи постоянен магнит 8 и втори постоянен магнит 8а. Цилиндрите 6 и 7 са изработени от сплави, които не се намагнитизират. Върху вътрешната повърхнина на първия цилиндър 6 и на втория цилиндър 7 са оформени четири плъзгача (непоказани), простиращи се по дължината на цилиндрите 6 и 7, а по периферията на първия постоянен магнит 8 и на втория постоянен магнит 8а са оформени четири изреза (непоказани), съответстващи на формата на плъзгачите.As illustrated in Figure 1, the dynamo electric motor with permanent magnets comprises a first cylinder 6 and a second cylinder 7 arranged parallel to each other. In the first cylinder 6 as well as in the second cylinder 7 are placed, respectively, a first permanent magnet 8 and a second permanent magnet 8a. Cylinders 6 and 7 are made of non-magnetized alloys. On the inner surface of the first cylinder 6 and the second cylinder 7 are formed four sliders (not shown) extending along the length of the cylinders 6 and 7, and on the periphery of the first permanent magnet 8 and the second permanent magnet 8a are formed four notches (not shown ) corresponding to the shape of the sliders.

Първите постоянни магнити 8 са свързани с вал 16 посредством първи мотовилки 18, на които са оформени зъбчати участъци в зоната на вала 16. Валът 16 е разположен в долната част на мотора. На вала 16 са монтирани зъбни колела 9, които са зацепени със зъбчатите участъци на първите мотовилки 18. Броят и разположението на зъбните колела 9 съответства на броя и разположението на цилиндрите 6, 7. При показания пример, на вала 16 са монтирани две зъбни колела 9, разположени съответно под първия цилиндър 6 и под втория цилиндър 7.The first permanent magnets 8 are connected to the shaft 16 by means of first connecting rods 18, on which toothed sections are formed in the area of the shaft 16. The shaft 16 is located in the lower part of the motor. On the shaft 16 are mounted gears 9, which are engaged with the gears of the first connecting rods 18. The number and location of the gears 9 corresponds to the number and location of the cylinders 6, 7. In the example shown, on the shaft 16 are mounted two gears 9, located below the first cylinder 6 and below the second cylinder 7, respectively.

Първите мотовилки 18 са закрепени неподвижно с едните им краища към първите постоянни магнити 8. Срещуположните краища на двойката първи мотовилки 18 са свързани помежду си чрез първа кобилица 19.The first reels 18 are fixedly attached with one of their ends to the first permanent magnets 8. The opposite ends of the pair of first reels 18 are connected to each other by a first rocker 19.

В главата на първия цилиндър 6 и на втория цилиндър 7 са монтирани, съответно, всмукателен клапан 21 и изпускателен клапан 22. Всмукателните клапани 21 на цилиндрите са свързани към компресор за сгъстен въздух 1 посредством въздуховод 5, снабден с електронен блок за управление 3 и контактен ключ 2. Изпускателните клапани 22 отвеждат въздуха към ауспуха или турбината в зависимост от предназначението на динамо електро мотора. Всмукателните клапани 21 и изпускателните клапани 22, също така, са свързани към разпределителен вал 20, снабден в единия си край със задвижващо колело 12. Разпределителният вал 20 работи в синхрон с вала 16 и осигурява ритмично отваряне на клапаните 21 и 22.In the head of the first cylinder 6 and the second cylinder 7 are mounted, respectively, the intake valve 21 and the exhaust valve 22. The intake valves 21 of the cylinders are connected to a compressed air compressor 1 by means of an air duct 5 equipped with an electronic control unit 3 and contact switch 2. The exhaust valves 22 take the air to the muffler or turbine depending on the purpose of the dynamo electric motor. The intake valves 21 and the exhaust valves 22 are also connected to a camshaft 20 provided at one end with a drive wheel 12. The camshaft 20 operates in sync with the shaft 16 and provides a rhythmic opening of the valves 21 and 22.

Вторите постоянни магнити 8а са разположени под всмукателните клапани 21 и изпускателните клапани 22. Към вторите постоянни магнити 8а от първия цилиндър 6 и от втория цилиндър 7 са закрепени неподвижно с единия си край втори мотовилки 17. Срещуположните краища на двойката втори мотовилки 17 са свързани помежду си с втора кобилица 19а. В средата на първата кобилица 19 и на втората кобилица 19а е монтиран лагер 4, през който преминава съответно първа и втора рейка (непоказани), всяка закрепена неподвижно към корпуса на мотора.The second permanent magnets 8a are located below the intake valves 21 and the exhaust valves 22. To the second permanent magnets 8a from the first cylinder 6 and from the second cylinder 7 are fixed with one end a second connecting rod 17. Opposite ends of the pair of second connecting rods 17 are connected with a second rocker 19a. In the middle of the first rocker 19 and the second rocker 19a, a bearing 4 is mounted, through which the first and second rails (not shown) pass, respectively, each fixed to the motor housing.

В единия край на вала 16 е монтирано водещо колело 11, а в другия му край може да бъде монтиран маховик 23, в зависимост от предназначението на динамо електро мотора. Водещото колело 11 е свързано със задвижващото колело 12 на разпределителния вал 20 посредством верига 10. Водещото колело 11 на вала 16, също така, е свързано с динамо 15 посредством ремък 13, преминаващ през ремъчна шайба 14.A guide wheel 11 is mounted at one end of the shaft 16, and a flywheel 23 can be mounted at the other end, depending on the purpose of the dynamo electric motor. The drive wheel 11 is connected to the drive wheel 12 of the camshaft 20 by means of a chain 10. The drive wheel 11 of the shaft 16 is also connected to the dynamo 15 by means of a belt 13 passing through a pulley 14.

Динамо електро моторът с постоянни магнити, съгласно изобретението , работи по следния начин:The dynamo electric motor with permanent magnets, according to the invention, works as follows:

Чрез контактен ключ 2 сгъстеният въздух от компресора за сгъстен въздух 1 се подава към първия цилиндър 6 по въздуховод 5. В електронния блок за управление 3 се въвеждат данни за продължителността на впръскването на сгъстен въздух в първия цилиндър 6 през всмукателния клапан 21. Постъпилият сгъстен въздух в първия цилиндър 6 задвижва втория постоянен магнит 8а, прикрепен неподвижно към втората мотовилка 17. При движението му надолу, вторият постоянен магнит 8а отблъсква първия постоянен магнит 8, прикрепен неподвижно към първата мотовилка 18, която придвижва прилежащото рамо на първата кобилица 19. Другото рамо на първата кобилица 19 изтласква в противоположна посока първата мотовилка 18 от втория цилиндър 7, която придвижва нагоре първия постоянен магнит 8, поместен във втория цилиндър 7 и той изтласква нагоре втория постоянен магнит 8а, разположен във втория цилиндър 7. Придвижването на втория постоянен магнит 8а отваря изпускателния клапан 22 на втория цилиндър 7.Through the contact switch 2 the compressed air from the compressed air compressor 1 is supplied to the first cylinder 6 via air duct 5. In the electronic control unit 3 data on the duration of compressed air injection into the first cylinder 6 through the intake valve 21 are entered. in the first cylinder 6 drives the second permanent magnet 8a fixedly attached to the second connecting rod 17. As it moves downwards, the second permanent magnet 8a repels the first permanent magnet 8 fixedly attached to the first connecting rod 18 which moves the adjacent arm of the first rocker 19. The other arm of the first rocker 19 pushes in the opposite direction the first rod 18 of the second cylinder 7, which moves up the first permanent magnet 8 placed in the second cylinder 7 and it pushes up the second permanent magnet 8a located in the second cylinder 7. The movement of the second permanent magnet opens the exhaust valve 22 of the second cylinder 7.

Гореописаното действие се повтаря многократно. По този начин възвратно постъпателното движение на първия постоянен магнит 8 и на втория постоянен магнит 8а, поместени в първия цилиндър 6 и във втория цилиндър 7 се превръща във въртеливо движение на вала 16 с помощта на първите мотовилки 18 и зъбните колела 9.The above action is repeated many times. In this way, the reciprocating motion of the first permanent magnet 8 and the second permanent magnet 8a placed in the first cylinder 6 and in the second cylinder 7 is converted into a rotational movement of the shaft 16 by means of the first connecting rods 18 and the gears 9.

Въртеливото движение на вала 16 се предава на водещото колело 11, което чрез веригата 10 и задвижващото колело 12 задвижва разпределителния вал 20, като по този начин се регулира отварянето и затварянет- на всмукателните клапани 21 и на изпускателните клапани 22 на цилиндрите.The rotational movement of the shaft 16 is transmitted to the drive wheel 11, which through the chain 10 and the drive wheel 12 drives the camshaft 20, thus regulating the opening and closing of the intake valves 21 and the exhaust valves 22 of the cylinders.

Водещото колело 11 посредством ремък 13 задвижва ремъчната шайба 14, която предава движението на динамо 15.The drive wheel 11 by means of a belt 13 drives the belt pulley 14, which transmits the movement of the dynamo 15.

Claims

A dynamo electric motor with permanent magnets comprising at least two cylinders (6, 7), each cylinder (6, 7) having a first permanent magnet (8) connected to a shaft (16) by means of first connecting rods (18), which are fixed at one end to the first permanent magnets (8), a flywheel (23) being attached at one end of the shaft (16), characterized in that each first connecting rod (18) has a toothed section in the area of the shaft (16) and is connected to it by a corresponding gear (9) mounted on the shaft (16), the gear section being engaged with the gear (9), in which a second constant is placed in each cylinder (6, 7) a magnet (8a) to which a second connecting rod (17) is fixed with one end, the opposite ends of a pair of adjacent first connecting rods (18) being connected to each other by a first rocker (19) and the opposite ends of the respective pair of second connecting rods (17) are connected to each other by a second rocker (19a), whereby in the middle of the first rocker (19) and a bearing (4) is arranged on the second rocker (19a), and a suction valve (21) and an exhaust valve (22) are mounted in the head of each cylinder (6, 7), connected to a camshaft (20), whereby the suction valves (21) are connected to a compressed air compressor (1) by means of an air duct (5) equipped with an electronic control unit (3) and a contact switch (2), and a guide wheel is mounted at the other end of the shaft (16) 11) connected by a chain '(10) to a drive wheel (12) attached to the camshaft (20), wherein the drive wheel (11) is connected to the dynamo (15) by a belt (13) passing through a pulley 14).