HU222458B1 - Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor - Google Patents
Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor Download PDFInfo
- Publication number
- HU222458B1 HU222458B1 HU9701088A HUP9701088A HU222458B1 HU 222458 B1 HU222458 B1 HU 222458B1 HU 9701088 A HU9701088 A HU 9701088A HU P9701088 A HUP9701088 A HU P9701088A HU 222458 B1 HU222458 B1 HU 222458B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- poles
- spherical
- electric motor
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 241000322338 Loeseliastrum Species 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000005405 multipole Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 241001164374 Calyx Species 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000005293 physical law Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/56—Motors or generators having iron cores separated from armature winding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
A találmány tárgya gömb alakú, egyenáramú, kalickás forgórészűvillamos motor, amely motornak két- vagy többpólusú, állandómágnesekkel kialakított főpólusokból (8) álló belső állórésze (2) és abelső állórészt (2) körülvevő kalickás szerkezetű, vasmag nélküliforgórésze (6) van, továbbá a kalickát képező vezetők (6A, 6B)legalább az egyik végükön tárcsa alakú kommutátorra (10) csatlakoznak,amely kommutátor (10) a külső homloklapján elhelyezett szegmensekenkeresztül van a villamos áram bevezetésére alkalmas kefékkel (11A,11B) kapcsolatban. A találmánynak az a lényege, hogy – aforgórészen (6) kívül, a forgórészhez (6) légréssel csatlakozó, abelső állórésszel (2) azonos póluseloszlású két- vagy többpólusú,állandó mágnesekkel kialakított főpólusokból (8) álló külső állórésze(3) van, és – a belső állórész (2) főpólusait (8) belülről, míga külső állórész (3) főpólusait (8) kívülről lágymágneses anyagbólálló járom (9) köti össze. ŕThe present invention relates to a spherical, direct current, caliber rotor electric motor having an inner stator (2) consisting of two or more polar main poles (8) formed with permanent magnets and a cage-free non-ferrous rotor (6) surrounding the inner stator (2). cage-forming conductors (6A, 6B) are connected at least at one end to a disc-shaped commutator (10) which is connected to the electric brushes (11A, 11B) via segments on its outer face. The essence of the invention is that - in addition to the rotor part (6), it has an outer stator (3) consisting of two- or multi-pole main poles (8) with permanent magnets connected to the rotor (6) by an air gap and having the same pole distribution as the inner stator (2), and - the main poles (8) of the inner stator (2) are connected from the inside, while the main poles (8) of the outer stator (3) are connected from the outside by a yoke (9) made of soft magnetic material. ŕ
Description
A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 1 lap ábra)Scope of the description is 6 pages (including 1 page figure)
HU 222 458 Β1EN 222 458 Β1
A találmány tárgya gömb alakú, egyenáramú, kalickás forgórészű villamos motor, amely motornak két- vagy többpólusú, állandó mágnesekből álló állórésze és az állórészt körülvevő kalickás szerkezetű, vasmag nélküli forgórésze van, továbbá a kalickát képező vezetők egyik végükön tárcsa alakú kommutátorra csatlakoznak, amely kommutátor a külső homloklapján elhelyezett szegmenseken keresztül van a villamos áram bevezetésére alkalmas kefékkel kapcsolatban.Field of the Invention The present invention relates to a spherical, direct current, die-cast electric rotor electric motor having a two- or multi-pole, permanent magnet stator and a stator surrounding the stator, a rotor without iron core, and at one end of the caliph conductors to a disc-shaped commutator which is a commutator. through the segments located on the outer front face, in connection with brushes suitable for electric current.
Az egyenáramú motoroknak igen széles skálája ismert. Ezek egyik nagy csoportját a villamos hajtású járművekben alkalmazott egyenáramú motorok képezik.A wide range of DC motors is known. A large group of these are DC motors used in electric vehicles.
Az US 4 948 998 lajstromszámú szabadalmi leírás egy kettős kommutátoros, a forgórész vastesthomyaiban elrendezett két független, párhuzamos tekercselésű, nagy megbízhatóságú egyenáramú motort ismertet. A kétoldali keferendszeren és a kommutátoron keresztül a tekercsek vagylagosan és együttesen is használhatók. A forgórész henger alakú, nem önhordó, és az állórész gerjesztőtekercseket tartalmaz.U.S. Pat. No. 4,948,998 discloses a dual-commutated, two-coil, high-reliability, direct-current, DC motor with dual commutator. The coils can be used alternatively and collectively via the double-sided swapping system and the commutator. The rotor is cylindrical, non-self-supporting, and the stator includes exciter coils.
Az EP 0 481 774 (A2) számú közzétételi irat egy kétoldali kommutátoros, nyitott, kalickás tekercselésű, hengeres, vasmagos forgórészes egyenáramú motor vázlatát ismerteti. Elsősorban nagy áramú, vasúti vontatómotorként ajánlják, de a leírás nem ad rendelkezéseket, kézzelfogható, gyakorlati kitanítást, útbaigazítást a mágneskor, csapágyazás, hűtés stb. megvalósításához.EP 0 481 774 (A2) discloses a schematic of a two-way commutator, open, cage, cylindrical, rotary, rotary, DC motor. It is primarily recommended as a high-power rail towing vehicle, but the description does not provide any provisions, tangible, practical instruction, instruction on the magnet, bearing, cooling, etc. implementation.
Az US 4 019 075 lajstromszámú szabadalmi leírásból miniatűr egyenáramú motorok vas nélküli forgórésztekercsei ismerhetők meg. A hurkos, többmenetes tekercselésnek viszonylag nagy tekercsfejei, azaz „haszontalan” részei vannak. Az ezekből kialakított önhordó forgórész hengeres, egyoldali kommutátorral van ellátva.U.S. Patent No. 4,019,075 discloses iron-free rotor coils for miniature DC motors. The loop, multi-threaded winding has relatively large coil heads, i.e. "useless" portions. The self-supporting rotor formed therefrom is provided with a cylindrical one-sided commutator.
Ugyancsak hengeres, egyoldali kommutátoros megoldás ismerhető meg az US 4 181 866 lajstromszámú szabadalmi leírásból, ahol a gerjesztőmágnes belül, míg a lágymágneses járom a forgórészen kívül helyezkedik el. Az US 4 110 645 lajstromszámú szabadalom szerinti megoldásban a hengeres, vas nélküli, önhordó forgórészes egyenáramú motor geijesztőmágnesei a forgórészen kívül, míg a fluxusvezető járom a forgórészen belül helyezkedik el.Also known is a cylindrical one-sided commutator solution from U.S. Pat. No. 4,181,866, wherein the excitation magnet is located inside, while the soft magnetic groove is located outside the rotor. In U.S. Patent No. 4,110,645, the cylindrical, non-ferrous, self-supporting rotor DC motor is located outside the rotor while the flux guide is located within the rotor.
A HU 189 040 lajstromszámú szabadalmi leírásban szintén hengeres alakú egyenáramú motort ismertetnek, ahol a 2. ábra szerinti kiviteli alak forgórésze tárcsa formájú huzaltekercs, jelentős parazita tekercsfej huzalhosszakkal és tömegekkel. A 3. ábrán vázolt megoldás kettős forgórésze és a rajtuk lévő kommutátorok tárcsa alakúak, és nyomtatott áramköri kivitelűek, míg a kefék sugárirányúak.HU 189 040 also discloses a cylindrical DC motor, the rotor of the embodiment of Figure 2 having a disc-shaped wire coil, a significant parasitic coil head with wire length and masses. The dual rotor of the solution shown in Figure 3 and the commutators thereon are disc-shaped and have a printed circuit board while the brushes are radial.
Az előzőekhez részben hasonló, kettős NYÁK forgórészes és kommutátoros motor látható az US 4,082,971 lajstromszámú szabadalmi leírás 1. ábráján, azzal az eltéréssel, hogy a közös tengelyre dolgozó két forgórésznek külön, független állórész-mágnesköre van, mivel a jármok között alumínium távtartók és házrész található.Partially similar double PCB rotor and commutator motors are shown in Figure 1 of US Patent No. 4,082,971, except that the two rotors working on the common axis have a separate, independent stator magnet, since the spacers include an aluminum spacer and a housing part. .
A CH 102 118 számú szabadalmi leírás olyan villamos gépet ismertet, ahol belső, egyik példa szerint gömbszerű forgástest alakú vasmagot légréssel elválasztott, különböző profilú, egymást kölcsönösen keresztező huzalokból álló tekercselés vesz körül. Egyik kiviteli példában az álló- és forgórészt elválasztó légrés nem hengeres, hanem a motor tengelyre merőleges felezősíkjára szimmetrikusan kidomborodik.CH 102 118 discloses an electrical machine in which, according to one example, a spherical core shaped like a spherical core is surrounded by winding, separated by wires of different profiles, separated by an air gap. In one embodiment, the air gap separating the stationary and rotor is not cylindrical but protrudes symmetrically to the plane perpendicular to the axis of the motor.
A JP 58179153 számú szabadalmi leírás az előbbitől eltérő forgórészében a tekercselése gömb alakban veszi körül az állórészt. A forgórész egyik végükön egy agyba erősített délköröket, vagy a délkörökkel szöget bezáró köröket képező vezetőkből áll, amelyek az agyhoz kapcsolódó kommutátorra csatlakoznak. A kommutátor ennél a megoldásnál is a tengellyel együtt forgó tárcsa, azonban a kefék a tárcsa külső homloklapján elhelyezett szegmenseken keresztül táplálják a forgórészt. E két utóbbi megoldásnál a motor forgórészének tehát, eltérően a hagyományos kalickás forgórészektől nincs mágnesezhető vasmagja.In a different rotor of JP 58179153, winding around the stator is spherical. The rotor consists of one of the ends attached to the hub, or the conductors forming circles with angles at the ends, which are connected to the commutator connected to the brain. The commutator is also a rotating disk with the shaft, but the brushes feed the rotor through segments disposed on the outer face of the disc. Thus, in the latter two, the rotor of the motor, unlike conventional rotor rotors, has no magnetizable core.
Mindkét utóbbi megoldás lényegében a hagyományos egyenáramú motorokhoz képest kisebb súlyú forgórészt alkalmaz, és különösen a legutolsó a tekercsfejek kiküszöbölésével is javítja a hatásfokot, azonban a mágneses erővonalak a két pólus között kívül záródnak, ami azt jelenti, hogy lényegesen hosszabb a mágneses erővonalak levegőben megtett útja, mint a hagyományos motoroknál.Both of these solutions employ a rotor with a lower weight compared to conventional DC motors, and in particular the last one to improve the efficiency of the winding heads, but the magnetic power lines are closed outside the two poles, which means that the distance of the magnetic lines in the air is significantly longer. than with conventional engines.
Vasmag nélküli forgórésszel ellátott egyenáramú motort ismertet az US 3,312,846 szabadalmi leírás is. Ebben a motorban kívül vannak az állandó mágneses pólusok, a forgórész vékony falú hengert képező vezetőkből áll, és belül egy lágymágneses anyagból kialakított henger van, amely azonban szabadon elfordulhat a tengelyen, azaz a forgását kizárólag a mágneses tér változásai következtében fellépő nyomatékok határozzák meg. Ez a megoldás abban különbözik a hagyományos vasmagos forgórészű motoroktól, hogy a forgórész tekercselését és lágymágneses részét szétválasztja egymástól úgy, hogy egyúttal a lágymágneses részt a tekercseléshez képest elforgathatóvá teszi.A DC motor with a non-core rotor is described in U.S. Patent No. 3,312,846. In this motor there are permanent magnetic poles, the rotor consists of conductors forming a thin-walled cylinder, and there is a cylinder made of a soft magnetic material which, however, can freely rotate on the shaft, i.e. its rotation is determined solely by the torque caused by changes in the magnetic field. This solution differs from conventional iron-core rotor motors in that they separate the rotor and soft magnetic part of the rotor from one another so that the soft magnetic part can be rotated relative to the winding.
A találmány célja az említett megoldások előnyeinek megtartása mellett azok hiányosságainak kiküszöbölése és olyan gömb alakú, egyenáramú motor kialakítása, amely az eddigi megoldásokhoz képest a veszteségeket okozó részek hatásának és tömegének csökkentésével további energiatakarítást tesz lehetővé, a fajlagos térfogatra, illetve tömegre vonatkozó teljesítménye nagyobb, és hatásfoka lényegesen jobb.It is an object of the present invention, while maintaining the advantages of the above solutions, to overcome its shortcomings and to form a spherical DC motor that allows for further energy saving by reducing the effect and weight of the parts causing the loss, the specific volume or weight performance is greater, and efficiency is significantly better.
A találmány alapja az a felismerés, hogy ha az említett kétrészes egyenáramú motorokat (álló mágnespólusok, vasmag nélküli forgórész) kiegészítjük egy harmadik résszel oly módon, hogy a vasmag nélküli forgórészt egy belső és külső állórész közé helyezzük, ahol mindkét állórész állandó mágnesekből áll, továbbá a belső állórész főpólusait belülről, míg a külső állórész főpólusait kívülről lágymágneses anyagból álló járom köti össze, akkor a forgórészbe bevezetett áram hatására keletkező mágneses terének és a főpólusok mágneses terének eredő mágneses tere lényegében a két állórész közti, a forgórész elhelyezésére kialakított légréstől eltekintve csak az állórészeken, valamint a lágymágneses jármon haladnak keresztül.The invention is based on the recognition that when said two-part DC motors (stationary magnet poles, rotor-free rotor) are supplemented with a third part, the rotor-free rotor is positioned between an internal and an external stator, each stator consisting of permanent magnets, and the main poles of the inner stator are connected internally, while the outer poles of the outer stator are connected by a passage of soft magnetic material, then the magnetic field of the magnetic field generated by the current introduced into the rotor and the magnetic field of the main poles, except for the air gap between the two stators for the placement of the rotor. they pass through the stator and the soft magnet.
A találmánynak az a lényege, hogyThe essence of the invention is that
- a forgórészen kívül, a forgórészhez légréssel csatlakozó, a belső állórésszel azonos póluseloszlású- outside the rotor, connected to the rotor by means of an air gap, with the same pole distribution as the internal stator
HU 222 458 Bl két- vagy többpólusú, állandó mágnesekkel kialakított főpólusokból álló külső állórésze van, ésHU 222 458 B1 has an external stator consisting of two or more poles with permanent magnets, and
- a belső állórész főpólusait belülről, míg a külső állórész főpólusait kívülről lágymágneses anyagból álló járom köti össze.- the inner poles of the inner stator are connected internally, while the outer poles of the outer stator are connected by a passage of soft magnetic material from the outside.
A találmány szerinti gömb alakú, egyenáramú, kalickás forgórészű villamos motort az alábbiakban egy kétpólusú kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajz alapján ismertetem részletesebben, ahol az 1. ábrán a motor tengelyén átmenő metszetet szemléltetem.The spherical, direct-current, die-cast electric rotor electric motor of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings in connection with a two-pole embodiment, in which Figure 1 shows a section through the motor axis.
A motornak tehát 1 bordázott csőtengelye van, melynek középső, nagyobb átmérőjű szakaszánál gömb alakú, üreges, rácsos szerkezetű, fluxusvezető lágymágneses 9 járomból és azt körülvevő gömbhéjszegmens alakú állandó mágnesekből kialakított 8 főpólusokból álló 2 belső állórésze van. A 8 főpólusokat a 9 járomra öntve is ki lehet alakítani. A 8 főpólusok az 1 bordázott csőtengely 13 mértani tengelyén átmenő vagy a 8 főpólusok 13 mértani tengelyén átmenő szimmetriasíkjával párhuzamos síkokkal van határolva. A 2 belső állórészt körszimmetrikus kialakítású, gömbhéjszerű forgásfelület-képező kalickás 6 forgórész veszi körül, mely az bordázott csőtengely 13 mértani tengelyén átmenő síkokban ívelt rézprofilokból, célszerűen ívelt, profilozott lemezekből, esetleg rudakból kialakított 6A, 6B... vezetőkből áll, (ahol a pontok a palást mentén kialakított többi, a rajzon nem szereplő vezetőt jelentik), mely vezetőknek 6A, 6B... két végén egymással előnyösen azonos, az 1 bordázott csőtengelynél annak 13 mértani tengelyére körszimmetrikusan elrendezett 10A, 10B... szegmensekből álló 10 kommutátorok vannak. A 10A, 10B... szegmensek, (ahol a pontok a palást mentén kialakított többi szegmenst jelentik), a 13 mértani tengelyre merőleges homlokfelületéhez rugalmasan tárcsaszegmens alakú, előnyösen bronzgrafit anyagú 11 A, 1 IB kefék simulnak, melyek 14A, 14B áram-hozzávezető kapcsai dugaszdugaljak vagy szorítócsavarok formájában vannak kialakítva. A 4A, 4B; 5A, 5B szigetelt agyrészeket 21 A, 21B menetes szorítóperselyek segítségével rögzítjük az 1 bordázott csőtengelyen.The motor thus has a ribbed hollow shaft 1 having at its center section of larger diameter a spherical, hollow, lattice-shaped, flux-guided soft magnet 9, and 8 round poles formed of permanent magnets surrounding a round magnet segment. The 8 main poles can also be formed by casting the 9 grooves. The main poles 8 are delimited by planes passing through the geometrical axis 13 of the ribbed tube 1 or through the geometric axis 13 of the main poles 8. The inner stator 2 is surrounded by a circular symmetrical spherical-shaped rotor-shaped cavity 6, which consists of conductors 6A, 6B ... formed in curved copper profiles, preferably curved, profiled plates, or rods, which extend through the geometric axis 13 of the ribbed tube shaft. points 6A, 6B ... at the two ends of the ribbed tube axis 10 are commutators 10A, 10B ... arranged in a symmetrical manner on its geometric axis 13; . The segments 10A, 10B ... (where the points represent the other segments along the mantle) on the front face perpendicular to the geometric axis 13 are resiliently resiliently disc-shaped, preferably with bronze-graphite 11A, 1B brushes 14A, 14B. clamps are in the form of plugs or clamping screws. 4A, 4B; 5A, 5B insulated hub parts are secured to the ribbed hollow shaft 1 by means of threaded sleeves 21A, 21B.
A kalickás 6 forgórész a motor tengelyére merőleges legnagyobb átmérőjénél 7 gyűrűvel van merevítve, mely szigetelőanyagból, célszerűen üvegszál-erősítésű, hőálló műanyagból készül, és a 2 belső állórészre már felhelyezett kalickás 6 forgórészre levegőcsatorna kialakításával van fröccsöntve. A kalickás 6 forgórészt a belső állórész 8 főpólusaival azonos számú és kialakítású 8 főpólusokból, valamint az azokat szintén gömbhéj alakban a motor tengelyére merőleges legnagyobb átmérő mentén osztott héjszerkezetű, lágymágneses 9 járom veszi körül. Az összeszerelt motor egymással szemben elhelyezkedő 8 főpólusai közötti térrészben a kialakult mágneses tér sugárirányú.The caliper 6 is stiffened by a ring 7 at its largest diameter perpendicular to the axis of the motor, which is made of insulating material, preferably glass fiber reinforced, heat-resistant plastic, and is molded by air ducting on a caliper 6 already mounted on the inner stator 2. The die 6 rotor is surrounded by 8 main poles of the same number and shape as the main poles of the inner stator, and also in the form of a spherical shell, along the largest diameter perpendicular to the axis of the motor. In the space between the opposing 8 main poles of the assembled motor, the magnetic field formed is radial.
Végül a találmány szerinti egyenáramú, kalickás forgórészű villamos motor külsejét szintén két félgömbhéjszerű, a motor 13 mértani tengelyére merőleges legnagyobb átmérőnél csavarokkal összehúzható, kopoltyúnyílásokkal ellátott és célszerűen kívül bordázott, könnyűfém, például alumínium 12A, 12B házrészek képezik.Finally, the exterior of the DC-rotor electric motor according to the present invention is also provided with two semicircular shells, which can be tightened by screws, at the largest diameter perpendicular to the motor axis 13, and are provided with gussets and, preferably, ribbed housing parts such as aluminum 12A, 12B.
A 12A, 12B házrészek helyett alkalmazhatunk gömb alakú, műanyag hálót vagy rácsszerkezetet is.Instead of the housing portions 12A, 12B, spherical plastic or grid structure may be used.
A 2 belső állórész és a 3 külső állórész, valamint az 1 bordázott csőtengely között 16A, 16B gördülőcsapágyak és furatokkal ellátott 18A, 18B csapágytokok, a 12A, 12B házrészek és az 1 bordázott csőtengely között pedig 17A, 17B gördülőcsapágyak és 19A, 19B tömítőelemek vannak elrendezve.Between the inner stator 2 and the outer stator 3, and between the ribbed tube shaft 1, the bearing bearings 16A, 16B and holes 18A, 18B with holes, the bearing parts 12A, 12B and the ribbed tube shaft 1 are provided with roller bearings 17A, 17B and sealing elements 19A, 19B. arranged.
Az 1 bordázott csőtengely mértani középpontja tartományában nagyobb méretű 15 nyílások vannak kialakítva. A 18A, 18B csapágytokok furatai a 15 nyílásokat kötik össze a kalickás 6 forgórész térrészével.Larger openings 15 are provided in the region of the geometric center of the ribbed shaft 1. The bore holes 18A, 18B connect the holes 15 to the space portion of the cage 6 rotor.
A találmány szerinti egyenáramú motor működtetéséhez célszerű túlnyomásos hűtőlevegőt alkalmazni, mely az 1 bordázott csőtengely (egyik vagy mindkét) vége felől annak belsejében áramolva az egyenáramú motor mértani középpontjának tartományában az 1 bordázott csőtengely 15 nyílásain és az 1 bordázott csőtengelyben a 10A, 10B... szegmensek síkjainál kialakított kisebb 20 A, 20B nyílásokon keresztüljut a motor belsejébe, majd onnan a 18A, 18B csapágytokok furatain keresztül és a 12A, 12B házrészek (nem ábrázolt) kopoltyúnyílásain keresztül távozik.For operation of the DC motor according to the invention, it is expedient to use pressurized cooling air, which flows from the end of the ribbed tube shaft (one or both) inside it in the region of the geometric center of the DC motor at the openings 15 of the ribbed tube shaft 1 and in the ribbed tube shaft 10A, 10B ... through smaller apertures 20A, 20B formed at the segments of the segments through the holes of the bearing members 18A, 18B and the gaps (not shown) of the housing portions 12A, 12B.
Láthatók még az 1. ábrán a 10A, 10B kommutátorok síkjainál kialakított 22A, 22B szívótorkok, a kalickás 6 forgórész külső palástjától az osztósíknál a 8 főpólusokban, a 9 jármok héjszerkezetben és a 12A, 12B házrészekben kialakított 23A, 23B levegőkivezető csatornák. Az áramló levegő útját 24A, 24B szaggatott vonalakkal ábrázoltuk.Also shown in FIG. 1 are intake ducts 22A, 22B formed at the planes of commutators 10A, 10B, the outer mantle of the caliper 6 in the main poles 8, the air ducts 23A, 23B formed in the shells 9 and the housing portions 12A, 12B. The flow air flow is represented by dashed lines 24A, 24B.
A geq észt ökör optimális kialakítására megoldást jelent a nagy energiájú, kétoldali, előnyösen: FeNdB; AlNiCo ötvözetű állandó mágnesek alkalmazása, melyek mágneses erővonalrendszere összeszerelt állapotban viszonylag nagy szögtartományon sugárirányú, aminek közvetlen következménye az, hogy indukcióvonalak merőlegesek az áram irányára, továbbá az ébredő erőre.The high energy, double-sided, preferably FeNdB solution is the solution for the optimal formation of the geq Estonian ox; The use of AlNiCo alloy permanent magnets with a magnetic force line system in the assembled state is radial in a relatively large angle range, with the direct consequence that the induction lines are perpendicular to the current direction and to the awakening force.
Könnyen belátható az a kézenfekvő tény, hogy a gömb alakú motor forgórészére az említett szögtartomány valamennyi pontjában teljesül a merőlegesség követelménye.It is easy to see the obvious fact that the rotor of the spherical motor meets the requirement of perpendicularity at all points of said angle range.
A második kérdés, vagyis a 6 forgórész kialakítása összetettebb probléma. Más szóval: számottevő hatásfok-növekedést itt csak az I2R alakú teljesítmény-összefüggésnek megfelelő hővé alakult energia csökkentésével érhetünk el. Mindez viszonylag nagy keresztmetszetű és nagy szilárdságú, egyben forgatónyomaték átvitelére is alkalmas rézprofilokból összeállított gömbhéj alakú forgórésszel megoldottnak tekinthető.The second question, the design of the rotor 6, is a more complex problem. In other words, significant efficiency gains here can only be achieved by reducing the energy converted to heat corresponding to the I 2 R performance. This can be considered as resolved by a round-shaped rotor formed from copper profiles with relatively large cross-section and high strength and also torque transfer.
A találmány szerinti gömb alakú, egyenáramú, kalickás forgórészű villamos motor a következőképpen működik:The spherical, direct current, die-cast electric rotor electric motor according to the invention operates as follows:
Működése az ismert motorokéhoz hasonlóan azon a tényen alapul, hogy az áramtól átjárt vezetőre É északi és D déli pólusokkal megjelölt mágneses térben erő hat. Ha az ábrán látható 6 forgórész 6A, 6B... vezetőiben az áram a nyíllal jelölt irányban folyik, akkor a bal oldalon lévő ívelt 6A vezetőelemre egy, az ábrák szerinti metszet síkjától felfelé, a jobb oldali ívelt 6B vezetőelemre pedig egy, az ábrák síkjától lefelé mutató erőIts function, like the known motors, is based on the fact that the force applied to the current conductor is the magnetic field indicated by the north and north poles of the N. If the conductors 6A, 6B ... of the rotor 6 shown in the figure flow in the direction indicated by the arrow, then on the curved guide element 6A on the left side upward from the plane of the section according to the figures and the right curved guide element 6B from the plane of the figures. downward force
HU 222 458 Bl hat, aminek közvetlen következménye, hogy a 6 forgórész az 1 bordás csőtengelyt az óramutató járásával ellenkező irányba igyekszik elfordítani.EN 222 458 B1, which directly results in the rotor 6 rotating the rib shaft 1 in a counterclockwise direction.
Ha az áram irányát megváltoztatjuk, a 6 forgórész az óramutató járásával megegyező irányban folytatja forgását. Könnyen belátható, hogy ha az áram irányát két pólus esetén 180°-os, négy pólus esetén 90°-os, 2p pólus esetén 360°/2p fordulat után megváltoztatjuk, a forgás fenntartható.When the direction of the current is changed, the rotor 6 continues to rotate clockwise. It is easy to see that if the current direction is 180 ° for two poles, 90 ° for four poles, and 360 ° / 2p for 2p poles, rotation can be sustained.
Ha követjük a levegő útját, akkor könnyen belátható az is, hogy a motor úgy is működik, mint egy meridiánlapátozású, kétoldali beömlésű, centrifugálkompresszor vagy turbina.If we follow the air way, it is easy to see that the engine also works like a meridian, double-sided, centrifugal compressor or turbine.
A korábban már említett összefüggésen kívül az elektromosság és a mágnesesség között van egy másik alapvető és egyszerű összefüggés, amely az ismert fizikai törvényszerűségekkel szemben invariáns, és kiterjeszthető egy újonnan megismert egyenlőséggé, amely a következő energia-egyensúlyi összefüggést adja gömb alakú motorra, generátorra:In addition to the previously mentioned connection, there is another fundamental and simple relationship between electricity and magnetism, which is invariant to the known physical laws and can be extended to a newly known equality that gives the following energy-equilibrium relationship to a spherical motor or generator:
2πΜη=ΕΙ=μ0Ι2Γω ahol n a motor fordulatszáma s '-ben, μ0 a levegő permeabilitása Vs/Am-ben, és ha I-t A-ben, r-t m-ben, ω-t s '-ben helyettesítjük be, akkor E az indukált elektromotoros erő V-ban, M pedig a motor által kifejtett teljes mágneses nyomaték Nm-ben adódik.2πΜη = ΕΙ = μ 0 Ι 2 Γω where na engine speed in s ', μ 0 air permeability in Vs / Am, and if it is replaced in It A, rt m, ω-ts', then E is the induced electromotive force in V, and M is the total magnetic torque exerted by the motor in Nm.
A találmányom tárgyát képező egyenáramú motor előnyei a következők:The advantages of the DC motor of the present invention are:
- Minden gömb alakú, egyenáramú, kalickás forgórészű villamos motor hatásfoka mértani méreteitől függetlenül egyforma, melynek értéke a 90%-ot meghaladja.- The efficiency of all spherical, direct current, die-cast rotor electric motors, regardless of their geometric dimensions, is equal to 90%.
- A gömbhéj alakú forgórész és a nagy szögtartományon gyakorlatilag sugárirányú erős mágneses tér lehetővé teszi, hogy a hatástalan (improduktív) vezetékek hossza a lehető legkisebb legyen, és nincsenek tekercsfejek.- The spherical rotor and the large radially strong magnetic field in the wide angle range make the length of the inefficient (unproductive) wires as small as possible and there are no coil heads.
- Az önhordó kalickás 6 forgórész tehetetlenségi nyomatéka kicsi, továbbá nincs tekercsfejekből származó meddő összetevő, így a motor különösen alkalmas gyors (például szervo-) hajtásokhoz.- The inertia torque of the self-supporting die 6 rotor is small, and there is no inertia component from the coil heads, so that the motor is particularly suitable for fast (e.g. servo) drives.
- A nagyobb hatásfok miatt kisebb tömegű és térfogatú motor készíthető, ami különösen fedélzeti rendszereknél, például repülőgép, műhold stb. előnyös.- For greater efficiency, a smaller mass and volume engine can be produced, especially for on-board systems such as aircraft, satellites, etc. It preferred.
- A kettős kommutátor- és keferendszer miatt nagyobb a motor megbízhatósága és a kefék élettartama.- Due to the dual commutator and swing system, engine reliability and brush life are higher.
- A nagy áramú nyitott kalickás forgórésszel a kefék számának és a kalickás forgórészt képező rézprofilok vagy rudak, azaz vezetőelemek számának növelésével csökkenthető a tengelynyomaték pulzálása, ami feleslegessé teheti a merevítőgyűrűn kívül további lendítő tömegek alkalmazását, például gumikerekes járműveknél, motorkerékpároknál, autóknál.- By increasing the number of brushes and the copper profiles or rods forming the calyx rotor with the high current open-ended rotor, it is possible to reduce the pulsation of the shaft torque, which may make it unnecessary to use additional pulsations outside the reinforcing ring, for example, for wheeled vehicles, motorcycles, cars.
- A gyakorlatilag zárt mágneses tér következtében lényegesen csökkenthető a motor káros elektromágneses sugárzása, ami például a fedélzeti rendszereknél előnyös.- Due to the practically closed magnetic field, the damaging electromagnetic radiation of the motor can be significantly reduced, which is advantageous, for example, on board systems.
- Jól alkalmazhatók hozzá különféle félvezetős (tirisztoros, GTO tirisztoros, tranzisztoros és POWER-MOSFET-ekkel megvalósított) pulzusszélesség-modulált chopperek.- Various semiconductor (thyristor, GTO thyristor, transistor and POWER-MOSFET) pulse-width modulated chopper can be used well.
- A vastest nélküli kalickás forgórész úgy is működik, mint egy meridiánlapátozású, kétoldali beömlésű, centrifugálkompresszor vagy turbina.- The casing without cage works like a meridian-sided, double-sided, centrifugal compressor or turbine.
- A bordázott csőtengely lehetőséget ad a motor egyáramú légcsavaros sugárhajtóműként való üzemeltetésére is, például sportrepülőgépeknél.- The ribbed hollow shaft also allows the engine to be operated as a single-stream propeller jet engine, for example in sports aircraft.
Claims (7)
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9701088A HU222458B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor |
| CN98808457A CN1268259A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical direct current, cage rotor electric motor |
| CA002294161A CA2294161A1 (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical, direct current, cage rotor electric motor |
| BR9810332-6A BR9810332A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Electric motor with short-circuit iron-free, direct current, spherical |
| JP50401899A JP2002516060A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical, DC, and cage rotor motors |
| PCT/HU1998/000058 WO1998059411A1 (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical, direct current, cage rotor electric motor |
| AU77836/98A AU7783698A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical, direct current, cage rotor electric motor |
| PL98337718A PL337718A1 (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical dc motor with a squirrel-cage rotor |
| KR19997012171A KR20010014115A (en) | 1997-06-23 | 1998-06-12 | Spherical, direct current, cage rotor electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9701088A HU222458B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9701088D0 HU9701088D0 (en) | 1998-01-28 |
| HUP9701088A2 HUP9701088A2 (en) | 1999-02-01 |
| HUP9701088A3 HUP9701088A3 (en) | 2000-03-28 |
| HU222458B1 true HU222458B1 (en) | 2003-07-28 |
Family
ID=89995277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9701088A HU222458B1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002516060A (en) |
| KR (1) | KR20010014115A (en) |
| CN (1) | CN1268259A (en) |
| AU (1) | AU7783698A (en) |
| BR (1) | BR9810332A (en) |
| CA (1) | CA2294161A1 (en) |
| HU (1) | HU222458B1 (en) |
| PL (1) | PL337718A1 (en) |
| WO (1) | WO1998059411A1 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020077316A (en) * | 2002-09-11 | 2002-10-11 | 김인구 | The Methode of creasing of the efficiency through Structure change by electrical motor |
| CN101505076B (en) * | 2009-03-11 | 2010-12-01 | 哈尔滨工程大学 | Underwater globular motor propeller |
| NL2005011C2 (en) | 2010-07-01 | 2012-01-03 | Be-Kking Man B V | ROTATING MACHINE FOR COMPRESSION AND DECOMPRESSION. |
| CN108922299B (en) * | 2018-07-24 | 2020-12-01 | 淮北市荣恋科技有限公司 | Fire drill virtual training method |
| CN116508233A (en) * | 2020-09-16 | 2023-07-28 | 加拿大全国研究委员会 | Electrical machine with enhanced electromagnetic interaction |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH102118A (en) * | 1922-08-22 | 1923-11-16 | Brooks Sayers William | Dynamo-electric machine. |
| FR1341582A (en) * | 1962-09-11 | 1963-11-02 | Electronique & Automatisme Sa | Improvements to rotating electrical machines |
| FR1382813A (en) * | 1964-02-20 | 1964-12-18 | Circuit Res Company | Electro-mechanical energy converter |
| ZA754983B (en) * | 1974-08-12 | 1976-07-28 | British Railways Board | Improvements relating to vehicle drive arrangenents using electric motors |
| JPS58179153A (en) * | 1982-04-09 | 1983-10-20 | Entatsuku Kk | Coil for motor and manufacture thereof |
| DE69129651T2 (en) * | 1990-10-19 | 1998-10-29 | Yang Tai Her | Bi-directional, two-ended, non-closed armature windings for DC motor |
| US5204570A (en) * | 1991-09-09 | 1993-04-20 | Gerfast Sten R | Spheroidal machine |
| JP3174334B2 (en) * | 1991-10-14 | 2001-06-11 | 宗明 高良 | Rotating electric machine |
-
1997
- 1997-06-23 HU HU9701088A patent/HU222458B1/en not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-06-12 JP JP50401899A patent/JP2002516060A/en active Pending
- 1998-06-12 CN CN98808457A patent/CN1268259A/en active Pending
- 1998-06-12 WO PCT/HU1998/000058 patent/WO1998059411A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-06-12 CA CA002294161A patent/CA2294161A1/en not_active Abandoned
- 1998-06-12 BR BR9810332-6A patent/BR9810332A/en not_active Application Discontinuation
- 1998-06-12 AU AU77836/98A patent/AU7783698A/en not_active Abandoned
- 1998-06-12 PL PL98337718A patent/PL337718A1/en unknown
- 1998-06-12 KR KR19997012171A patent/KR20010014115A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002516060A (en) | 2002-05-28 |
| WO1998059411A1 (en) | 1998-12-30 |
| BR9810332A (en) | 2000-09-05 |
| CA2294161A1 (en) | 1998-12-30 |
| HUP9701088A3 (en) | 2000-03-28 |
| KR20010014115A (en) | 2001-02-26 |
| HUP9701088A2 (en) | 1999-02-01 |
| PL337718A1 (en) | 2000-08-28 |
| HU9701088D0 (en) | 1998-01-28 |
| CN1268259A (en) | 2000-09-27 |
| AU7783698A (en) | 1999-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6737775B2 (en) | Power generating installation that compises a drive engine and a generator | |
| CN105305749B (en) | Stator non iron-core Halbach permanent magnet array axial-flux electric machines | |
| CN108347136B (en) | Oil-cooled hub permanent magnet synchronous motor | |
| US4829254A (en) | Electric motor with velocity indicating device | |
| JP2017504302A (en) | Flux machine | |
| EA001589B1 (en) | Permanent magnet generator | |
| US10069355B2 (en) | Rotor for rotary electrical machine | |
| CA2742362A1 (en) | Electrical machine and method for the manufacturing of stator sections therefor | |
| CN111628621B (en) | Brushless disk type double-rotor motor | |
| JP2020092585A (en) | Hybrid field type axial air gap type synchronous generator and synchronous motor | |
| CN207098804U (en) | A kind of cartridge type list air-gap outer rotor iron-core less motor | |
| CN209375319U (en) | A kind of air-cooled permanent-magnetic switching reluctance motor | |
| WO2022160514A1 (en) | Superconducting direct-current motor without commutation device | |
| HU222458B1 (en) | Spherical dc. motor with squirrel-cage rotor | |
| JP3670494B2 (en) | Electric machine | |
| US20040174082A1 (en) | Multiple concentric coil motor | |
| TW201926856A (en) | Slotless electric motor, and electric blower or electric vacuum cleaner using same including a hollow cylindrical core, a stator, a permanent magnet rotor and a frame body | |
| CN106787580B (en) | Pin-connected panel micro brushless dc motor | |
| JP3669343B2 (en) | Cooling structure of rotating electric machine | |
| CN211557088U (en) | Cylinder type single air gap external rotor motor | |
| CN108539944B (en) | Disk type permanent magnet synchronous exhaust fan motor | |
| CN218449652U (en) | Disc type motor | |
| CN219041488U (en) | Rotor structure of claw pole motor | |
| CN108696086B (en) | Radial flux motor | |
| RU2769742C1 (en) | Reversed electric machine (options) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20030606 |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees | ||
| NF4A | Restoration of patent protection | ||
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |