BG3621U1

BG3621U1 - Двигател с постоянни магнити

Info

Publication number: BG3621U1
Application number: BG4764U
Authority: BG
Inventors: Радослав Христов; Георгиев Христов Радослав
Original assignee: Георгиев Христов Радослав
Priority date: 2020-02-28
Filing date: 2020-02-28
Publication date: 2020-04-15

Abstract

Двигателят с постоянни магнити намира приложение в техниката и по-специално за задвижване на превозни средства и електрогенератори. С използването му се постигат намалени загуби на въртящия момент, а оттам и по-висок К.П.Д. Състои се от цилиндричен статор (18), по вътрешната повърхност на който са монтирани най-малко четири дъговидни постоянни магнити (1), като към ос (15), преминаваща по дължина на статора (18), е монтиран ротор (17), носещ четири дъговидни постоянни магнити (2), като между магнитите (1) на статора (18) и магнитите (2) на ротора е образувана въздушна междина (3). На оста (15) след ротора (17) е монтиран диск (13), който пружинно е свързан с тръба (8), затворена в двата си края с капачки - предна и задна (9). Към задната капачка (9) са монтирани постоянни магнити (11), срещуположно на постоянни магнити (19), захванати за диск (12), монтиран в задната страна на вала (15). Между капачките (9) към оста (15) са монтирани два магнитопровода (5), изпълнени от набор от ламели, оформящи полюси в ротора (17) и обхванати от дъговидни постоянни магнити (6), между които дъговидни постоянни магнити (6) в тръбата (8) са монтирани метални пръстени (4).

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до двигател с постоянни магнити, намиращ приложение в техниката и по-специално за задвижване на превозни средства и електрогенератори.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е двигател с постоянни магнит, включващ цилиндричен статор с централна ос, като по вътрешната повърхност на статора са монтирани четири дъговидни постоянни магнити. Към оста е монтиран ротор, носещ четири дъговидни постоянни магнити. Между магнитите на статора и магнитите на ротора е образувана въздушна междина, в която се движи екраниращ елемент (DE 1975565).

Недостатък на известното решение е загубата на въртящ момент, поради това, че за завъртане на ротора е необходимо да се преодолее едно значително съпротивление. Роторът попада три пъти на всеки оборот в зона, от която не следва движение, което води до възпиращото влияние на двигателя.

Техническа същност на полезния модел

Задачата на полезния модел е да се създаде магнитен двигател, който да е с намалена загуба на въртящия момент, а оттам и по-висок к.п.д.

Задачата е решена с двигател с постоянни магнити, включващ цилиндричен статор по вътрешната повърхност на който са монтирани най-малко четири дъговидни постоянни магнити. Към ос, преминаваща по дължина на статора е монтиран ротор, носещ най-малко четири дъговидни постоянни магнити. Между магнитите на статора и магнитите на ротора е образувана въздушна междина. Съгласно полезния модел, към оста след ротора е монтиран диск, който пружинно е свързан с тръба, затворена в двата си края с капачки - предна и задна. Към задната капачка са монтирани постоянни магнити, срещуположно на постоянни магнити, захванати за диск, монтиран в задната страна на вала. Между капачките към оста са монтирани най-малко два магнитопровода, изпълнени от набор от ламели, оформящи полюси в ротора и обхванати от дъговидни постоянни магнити, между които в тръбата са монтирани метални пръстени.

Съгласно вариант на изпълнение, постоянните магнити са неодимови магнити.

Намелите на магнитопровода са изпълнение от електротехническа стомана, а металните пръстени представляват огъната желязна шина от меко желязо.

Съгласно вариант роторът и статорът са изпълнени от пластмаса, текстолит или тефлон.

Предимствата на двигателя са:

- В процеса на работа на двигателя никъде няма напускане на метал от действието на магнитите и обратно. Също така никъде в процеса магнит не се движи около желязо. Тези два процеса са важни с това, че няма неблагоприятно съпротивление.

- Така предложеният двигател е с елементарна конструкция и решение, което елиминира почти всички проблеми, които имат другите магнитни двигатели.

Пояснение на приложените фигури

Примерни изпълнения са показани на приложените фигури, където:

фигура 1 представлява общ вид на двигателя;

фигура 2 - разрез по А-А от фигура 1;

фигура 3 - разрез по В-В от фигура 1;

фигура 4 - аксонометричен полуразрез на двигателя, фигура 5 - общ вид на двигателя с означени нулевата и неутралната му зони;

фигура 6 - аксонометричен разрез на двигателя;

фигура 7 - панорамен изглед с прозрачен ротор.

Примерни изпълнения и приложение на полезния модел

Двигателят с постоянни магнити е съставен от цилиндричен статор 18, изпълнен от пластмаса, текстолит или тефлон по вътрешната повърхност на който на 90° един от друг са монтирани най4166 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 05.1/15.05.2020 малко четири дъговидни постоянни (NdFeB) неодимови магнити 1. През статора 18 по дължината му преминава ос 15 и на нея е монтиран ротор 17, носещ четири дъговидни постоянни (NdFeB) неодимови магнити 2, също на 90° един от друг, като магнитите 1 на статора 18 служат за отблъскване на магнитите 2 на ротора 17. Дъговидните магнити 1 и 2 са еднополюсни насочени един към друг. Между магнитите 1 на статора 18 и магнитите 2 на ротора 17 е образувана въздушна междина 3. Към оста 15 след ротора 17 е монтиран неподвижен диск 13, който чрез пружина 14 е свързан с капачка 9, навита в тръба 8 от пластмаса, текстолит или тефлон чрез резба 10. Дискът 13 е захванат за статора 18. Тръбата 8 е затворена в двата си края с две капачки - предна и задна 9, като в задната капачка 9 са монтирани четири постоянни неодимови магнити (NdFeB) 11, които се отблъскват в необходимия момент от два постоянните магнити 19, носени от диск 12, монтиран на оста 15 срещуположно на задната капачка 9. Капачките 9 се навиват в тръбата 8 и служи за укрепването й. Капачките 9 и диска 12 също така са изработени от пластмаса, текстолит или тефлон. Към оста 15 в тръбата 8 са монтирани магнитопроводи 5, изпълнени от набор от ламели от електротехническа стомана, оформящи полюси в ротора 17 и са обхванати от дъговидни постоянни магнити 6, монтирани в статора 18. Между магнитите 6 в тръбата 8 са монтирани метални пръстени 4, изпълнени от желязна шина от меко желязо, огъната във вид на пръстен. Към статора 18 са захванати и лагери 7 на 120°. На фигура 5 с позиция 16 е обозначена неутралната зона на двигателя, а с позиция 20 нулевата му зона.

Действието на двигателя е следното.

Когато магнитите 2 в ротора 17 и магнитите 11 са в една линия с магнити 1 и 6, те. в нулевата зона 20, то магнитите 19 трябва да са на около 5° по-назад. В този момент магнитите 19 трябва да задействат изблъскване на магнитите 11.

Задвижването на двигателя започва от нулевата зона 20, когато роторните полюси, образувани от дъговидните постоянни магнити 2 в ротора 17, магнитопроводите 5, които са образували четири полюса в ротора 17 и четирите броя постоянни магнити са в една линия. Дискът 12 и постоянните магнити 19 отблъскват тялото с четирите броя постоянни магнити 11. Тръбата 8 и двата метални пръстена 4 преодоляват напрежението на пружината 14. Тялото (тръба 8, капачки 9 и метални пръстени 4) лагерува на шест броя лагери 7, разположени на 120° и монтирани в статора 18. Когато металните пръстени 4 покрият полюсите на магнитопровода 5, образуващи четири полюса в ротора 17 се прекъсва взаимодействието между дъговидните постоянни магнити 6 в статора 18 на машината и полюсите на магнитопровода 5. В този момент остават само силите на отблъскване между дъговидните постоянни магнити 1 и дъговидните постоянни магнити 2 в ротора 17, който се завърта. Когато роторът 17 направи 1/8 от оборота и се намира в неутралната зона 16, тогава постоянните магнити 19 на диска 12 са разминати с постоянните магнити 11. Тогава няма сила на отблъскване и под действието на пружината 14, която има опора в диска 13 и тялото се премества надясно.

Така металните дискове 4 излизат измежду челюстите на магнитопровода 5. Започват отново да действат силите на привличане между дъговидните постоянни магнити 6 в статора 18 и магнитопровода 5, които са равни по сила на силите на отблъскване между дъговидните постоянни магнити 1 в статора 18 и дъговидните постоянни магнити 2 в ротора 17, така че роторът 17 свободно достига до % от оборота, попадайки в нулевата зона 20 и цикъла се повтаря на % оборот.

Дъговидните постоянни магнити 6, които са умишлено по-дълги с цел, когато пръстените 4 се движат наляво и дясно аксиално на оста, никога да не напускат дъговидните постоянни магнити 6, така се отърваваме от едно възпиращо действие.

Дъговидните постоянни магнити 6 са подредени в редуваща се полярност S, N, S, N. По този начин използваме максимално силата на магнитния им поток, който се затваря през магнитопроводи 5, а в другия случай през пръстените 4, което пък позволява използване на по-тънък екраниращ елемент, защото силовите линии са насочено затворени с минимално разсейване.

До минимум е сведено съпротивлението от триене на лагери 7, защото пръстените 4 са равномерно притегляни в четири посоки от дъговидните постоянни магнити 6.

Между магнити 1 и 2 не се използва екраниращ елемент, който да оказва съпротивление, когато напуска магнитите, а също така да оказва съпротивление, когато магнити 2 биха се въртели около

4167 Описания към свидетелства за регистрация на полезни модели № 05.1/15.05.2020 екраниращия елемент.

За преодоляване на момента на отблъскване между магнити 1 и 2, когато приближават нулевата зона 20 се използва сила, равна сила на привличане, но не между разнородни магнити, а между дъговидните постоянни магнити 6 и магнитопроводите 5. По този начин се елиминира и съпротивлението, което би се получило при въртене на магнитите в ротора. В този случай магнитопроводът 5 се върти под екраниращия елемент 4.

Claims

Претенции

1. Магнитен двигател, включващ цилиндричен статор (18), по вътрешната повърхност на който са монтирани най-малко четири дъговидни постоянни магнити (1), като към ос (15), преминаваща по дължина на статора (18), е монтиран ротор (17), носещ четири дъговидни постоянни магнити (2), като между магнитите (1) на статора (18) и магнитите (2) на ротора е образувана въздушна междина (3), характеризиращ се с това, че на оста (15) след ротора (17) е монтиран диск (13), който пружинно е свързан е тръба (8), затворена в двата си края с капачки - предна и задна (9), при което към задната капачка (9) са монтирани постоянни магнити (11), срещуположно на постоянни магнити (19), захванати за диск (12), монтиран в задната страна на вала (15), а между капачките (9) към оста (15) са монтирани два магнитопровода (5), изпълнени от набор от ламели, оформящи полюси в ротора (17) и обхванати от дъговидни постоянни магнити (6), между които дъговидни постоянни магнити (6) в тръбата (8) са монтирани метални пръстени (4).
2. Двигател съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че постоянните магнити (1, 2 и 6) са неодимови магнити.
3. Двигател съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че ламелите на магнитопровода (5) са от електротехническа стомана.
4. Двигател съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращ се с това, че металните пръстени (4) представляват огъната желязна шина от меко желязо.
5. Двигател съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че роторът (17) и статорът (18) са изпълнени от пластмаса, текстолит или тефлон.