BG67238B1 - Електромагнитно устройство - Google Patents

Abstract

Електромагнитното устройство е предназначено за използване като електрическа машина. То е с увеличени функционални възможности. Състои се от статор (1) с ел. намотки (2) и ротор (3) с кафезна намотка (4). Между статора (1) и ротора (3) са разположени феромагнитни ролки (5) със сепаратор (6), които ролки (5) са електропроводими и контактуват със странични ел. шайби (7) от сепаратора (6). Краищата на статора (1) са оформени като аксиален статорен магнит (8), чието поле се затваря през ролките (5), имащи диаметър, осигуряващ цял брой обороти около осите им (9) за всяко тяхно завъртане около ротора (3).

Description

Изобретението се отнася до електромагнитно устройство, използвано като електрическа машина и трансформатор на енергия.

Предшестващо състояние на техниката

Известно е двигателно устройство, състоящо се от статор с ел. намотки и разположен в него с хлабина ротор с кафезна намотка /1/.

Това решение е с малка мощност и изходящи валове, ограничаващи функционалните му възможности.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се създаде електромагнитно устройство с увеличени функционални възможности.

Електромагнитното устройство включва статор с ел. намотки и ротор с кафезна намотка. Съгласно изобретението между статора и ротора са разположени феромагнитни ролки със сепаратор, които ролки са електропроводими и са свързани /контактуват/ чрез странични ел. шайби от сепаратора. Краищата на статора са оформени като аксиален статорен магнит, чието поле се затваря през ролките, имащи диаметър, осигуряващ цял брой обороти около осите им, за всяко тяхно завъртане около ротора.

По дължината на ролките има надлъжни ел. проводници, свързани в кафезна намотка.

Аксиалният статорен магнит е оформен от надлъжни челни намотки, в краищата му, осигуряващи челно въртящо магнитно поле.

Между ролките, по външната повърхнина на сепаратора има надлъжни ел. проводници, оформящи кафезна намотка.

По външната повърхнина на междинните стени на сепаратора има надлъжни ел. проводници, свързани с радиални намотки.

Сепараторът е свързан с втори вал, коаксиален на вала на ротора, оформяйки диференциален механизъм.

Ролките имат по дължината си втулка от материал с термична памет, напр. нитинол.

В сепаратора са разположени по групи ролки с различен диаметър.

По външната повърхнина на статора е разположен втори набор от ролки, със сепаратор, свързан с вал, между който и вала на ротора има дискова спирачка.

Вторият набор от ролки е обхванат от втори статор с намотки.

Предимство на изобретението са повишената мощност, оформяне на диференциален механизъм със съответни валове, възможност за рекуперация на енергия и лагерните свойства на ролките.

Пояснение на приложените фигури

Фигура 1 представлява надлъжен разрез на устройството;

фигура 1а - поглед по А-А от фигура 1;

фигура 1в - надлъжен разрез на устройство с аксиални магнитни ролки;

фигура 1с - надлъжен разрез на ротор с аксиален магнит;

фигура 1 е - надлъжен разрез на ролка с кафезна ел. намотка;

фигура If - разрез на ролка с аксиална намотка;

BG 67238 Bl фигура 1м - ролка с радиални магнити по дължината й;

фигура 1р - напречен разрез на ролка с нитинолова втулка;

фигура 1п - ролка с електропроводимо покритие;

фигура 2 - надлъжен разрез на аксиален статорен магнит с намотки;

фигура 2а - разрез по С-С от фигура 2;

фигура 3 - надлъжен разрез на сепаратор с кафезна намотка.

фигура 4 - надлъжен разрез на сепаратор с радиални намотки в сепаратора;

фигура 4а - разрез по Р-Р от фигура 4;

фигура 5 - напречен разрез на статор с тангенциални намотки;

фигура 6 - надлъжен разрез на устройство с два вала;

фигура 7 - надлъжен разрез на устройство с вертикална ос;

фигура 8 - напречен разрез на ролки с различен диаметър;

фигура 8а - напречен разрез на ролки при друго изпълнение;

фигура 9 - надлъжен разрез на устройство с втори набор ролки;

фигура 10 - напречен разрез на устройство с два статора.

Примери за изпълнение на изобретението

Електромагнитното устройство се състои от статор 1 с ел. намотки 2 и ротор 3 с кафезна намотка 4. Между статора 1 и ротора 3 са разположени феромагнитни ролки 5 със сепаратор 6, които ролки 5 са електропроводими и контактуват със странични ел. шайби 7 от сепаратора 6. Краищата на статора 1 са оформени като аксиален статорен магнит 8, чието поле се затваря през ролките 5, имащи диаметър, осигуряващ цял брой обороти около осите им 9 за всяко тяхно завъртане около ротора 3.

При едно изпълнение, показано на фигура 1с, краищата на ротора 3 са оформени като аксиален роторен магнит 10.

При друго изпълнение, фигура 1 в, ролките 5 имат аксиален магнит 11, чиято полярност е обратна на полярността на аксиалния статорен магнит 8, вариантно - на аксиалния роторен магнит 12, за всяка страна на устройството.

При друго примерно изпълнение, непоказано на чертежа, ролките 5 имат външна електропроводима втулка /напр. от мед/.

При друго примерно изпълнение, фигура 1м, ролките 5 имат радиални магнити 13 по дължината им.

При друго изпълнение, фиг. 1е, по дължината на ролките 5 има надлъжни ел. проводници 14, свързани чрез шайби 33 в кафезна намотка 15. Шайбите 33 са свързани с аксиална намотка 34, фиг. И.

При друго изпълнение, фиг. 1п, повърхността на ролките 5 има електропроводимо покритие 16.

При друго изпълнение, фиг. 2, аксиалният статорен магнит 8 е оформен от надлъжни челни намотки 17 в краищата му, осигуряващи челно въртящо магнитно поле.

При друго изпълнение, фиг. 3, между ролките 5, по външната повърхнина на сепаратора 6 има надлъжни ел. проводници 18, оформящи кафезна намотка.

При друго изпълнение, фиг. 4, по външната повърхнина на междинните стени 19 на сепаратора 6 има надлъжни ел. проводници 29, свързани с радиални намотки 30.

BG 67238 Bl

При друго примерно изпълнение, фиг. 5, между радиалните намотки 2 в статора 1 са разположени тангенциални намотки 20, свързани към захранващ източник.

При друго примерно изпълнение, фиг. 6, сепараторът 6 е свързан с втори вал 21, коаксиален на вала на ротора 3, оформяйки диференциална предавка.

При друго изпълнение, фиг. 7, оста на ротора 3 е вертикално разположена.

При друго изпълнение, фиг. 1р, ролките 5 имат втулка 22 от материал с термична памет” /нитинол/.

При друго изпълнение, фиг. 8, в сепаратора 6 са разположени, по групи, ролки 5 с различен диаметър.

При едно изпълнение, фиг. 8. диаметърът на ролките 5 в групата 23 се увеличава плавно, а при друго, фиг. 8а, диаметърът на ролките 5 за групата 24 е еднакъв, но е различен за различните групи.

При друго изпълнение, фиг. 9, по външната повърхнина на статора 1 е разположен втори набор 25 от ролки 5 със сепаратор 32, свързан към вал 26, между който и вала на другия сепаратор 6 има спирачка 31.

При друго изпълнение, фиг. 10, вторият набор 25 от ролки 5 е обхванат от втори статор 27 с намотки 28.

Използване на изобретението

Въртящото магнитно поле на статора 1 индуцира е.д.с. намотките 4 на ротора 3 и го завърта. При контакт между ролките 5 и ротора 3, ролките 5 се завъртат. Въртящото статорно поле индуцира е.д.с. в електропроводимите ролки 5, фиг. 1, и ги върти около осите им 9 и ротора 3. При ролки 5, фиг. 1е, с кафезна намотка 15 се усилва взаимодействието между въртящото поле и ролките 5. Ролките 5 се привличат към статора 1, фиг. 1 в, вариантно към ротора 3, чрез разноименните аксиални полюси в краищата им. При друго изпълнение, фиг. 2, това привличане се осъществява чрез въртящото магнитно поле на аксиалните статорни намотки 17. Въртене на ролките, фиг. 3, се осъществява при въртенето на сепаратора 6 с ел. проводници 18, в които се генерира е.д.с. от статорното поле. Ролките 5 са с диаметър, осигуряващ цял брой завъртания около осите им 9 за всяко завъртане около ротора 3, свързано с генериране на резонансно осцилиращо поле. При диференциална предавка, фиг. 6, с втори вал 21, се увеличават функционалните възможности на устройството, които нарастват при използване на ролките 5 за лагероване на ротора 3. След първоначално развъртане на ролките 5, при нарастване на скоростта им се намалява консумацията на електромагнитна енергия, което позволява да се намали статорното захранване и вариантно да се прекъсва периодично, използвайки инерционният момент на ротора о, сепаратора 6 и ролките 5. При по-голямо увеличаване на оборотите на ролките 5 може да се постигне превес на генерираната спрямо консумирана енергия /използвайки енергия и от околното пространство/. Това позволява да се увеличи натоварването на устройството от външен източник /напр. генератор/ или увеличената енергия се използва за други движения на елементи от устройството.

При използване на нитинолови втулки 22 в ролките 5 може да се трансформира топлинна енергия /от триенето и от околното пространство/ в енергия, променяща формата и енергийния потенциал на ролките 5.

При използване на два статора 1,27, въртящите им полета може да са с еднаква или различна посока на въртене. Използването на втори набор 25 от ролки 5 и на втори статор 27 увеличават допълнително функционалните възможности на устройството. Върху ролките 5, ротора 3 и сепаратора 6 може да се въздейства чрез различни полета, действащи последователно или едновременно, според начина на включване на статорните 2, челните 17 и тангенциалните 20 намотки.

Claims (10)

1. Електромагнитно устройство, включващо статор с ел. намотки и ротор с кафезна намотка, характеризиращо се с това, че между статора (1) и ротора (3) са разположени феромагнитни ролки (5) със сепаратор (6), които ролки (5) са електропроводими и контактуват със странични ел. шайби (7) от сепаратора (6), като краищата на статора (1) са оформящи аксиален статорен магнит (8), чието поле се затваря през ролките (5). имащи диаметър, осигуряващ цял брой обороти около осите им (9) за всяко тяхно завъртане около ротора (3).

2. Електромагнитно устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че по дължината на ролките (5) има надлъжни ел. проводници (14), свързани в кафезна намотка (15).

3. Електромагнитно устройство съгласно претенции 1, 2, характеризиращо се с това, че аксиалният статорен магнит (8) е оформен от надлъжни челни намотки (17) в краищата му, осигуряващи челно въртящо поле.

4. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращо се с това, че между ролките (5) по външната повърхнина на сепаратора (6) има надлъжни ел. проводници (18), оформящи кафезна намотка.

5. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращо се с това, че по външната повърхнина на междинните стени (19) на сепаратора (6) има надлъжни ел. проводници (29), свързани с радиални намотки (30).

6. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 5, сепараторът (6) е свързан с втори вал (21), коаксиален на вала на ротора (3), оформяйки диференциална предавка.

7. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 6, характеризиращо се с това, че ролките (5) имат втулка (22) от материал с термична „памет“ /нитинол/.

8. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 7, характеризиращо се с това, че в сепаратора (6) са разположени по групи, ролки (5) с различен диаметър.

9. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 8, характеризиращо се с това, че по външната повърхнина на статора (1) е разположен втори набор (25) от ролки (5) със сепаратор (32), свързан към друг вал (26), между който и вала на другия сепаратор (6) има спирачка (31).

10. Електромагнитно устройство съгласно претенции от 1 до 9, характеризиращо се с това, че вторият набор (25) от ролки (5) е обхванат от втори статор (27) с намотки (28).

Приложение: 10 фигури Литература

1. Касаткин А. С., Злектротехника, М, Вь1сшая школа, Москва, стр. 173.