PL249663B1 - Silnik dwuwirnikowy - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest silnik dwuwirnikowy zawierający korpus (1), w którym umieszczony jest stojan (5), pokrywa przednia (2) oraz pokrywa tylna (3), posiadające łożyska toczne (9), w których osadzony jest w nich wirnik zewnętrzny (6) zawierający uzwojenie wirnika zewnętrznego (7). Wraz ze stojanem (5) tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik zewnętrzny, wewnątrz wirnika zewnętrznego (6) umieszczony jest drugi stojan (9) połączony elektrycznie z kolejnymi pierścieniami ślizgowymi (10) zamocowanymi w izolowanej elektrycznie tulei (11) umieszczonej na wirniku zewnętrznym (6), pierścienie ślizgowe (11) współpracują ze szczotkami (12) zamocowanymi w izolowanym elektrycznie szczotkotrzymaczu (13) zamocowanym do korpusu silnika (1), wewnątrz wirnika zewnętrznego (6) znajduje się wirnik wewnętrzny (14) zawierający uzwojenie wirnika wewnętrznego (15), uzwojenie wirnika wewnętrznego (15) wraz ze stojanem wirnika zewnętrznego (9) tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik wewnętrzny (14). Wirnik wewnętrzny (14) posiada łożyska toczne (16) osadzone w pokrywach przedniej (2) i tylnej (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest silnik posiadający dwa koncentrycznie umieszczone wirniki.

Znany jest silnik elektryczny asynchroniczny składający się z nieruchomego stojana i obrotowo zamocowanego wirnika posiadającego uzwojenie klatkowe. Prąd przemienny w uzwojeniu stojana powoduje powstanie wirującego pola magnetycznego wokół wirnika. Pole to powoduje indukcję elektromagnetyczną i powstanie sił elektromotorycznych w uzwojeniu wirnika, pod wpływem których płynie w nim prąd elektryczny, dzięki któremu powstaje pole magnetyczne wirującego wirnika. Oddziaływanie wirujących pól magnetycznych stojana i wirnika powoduje powstanie momentu obrotowego obracającego wirnik.

Znany jest także silnik elektryczny synchroniczny składający się z nieruchomego stojana i obrotowo zamocowanego wirnika posiadającego magnesy stałe. Prąd przemienny w uzwojeniu stojana powoduje powstanie wirującego pola magnetycznego wokół wirnika. Oddziaływanie pól magnetycznych stojana i magnesów stałych wirnika powoduje powstanie momentu obrotowego obracającego wirnik.

Znany jest również z opisu patentowego US6121705A silnik dwuwirnikowy charakteryzujący się tym, że posiada wirnik zewnętrzny zawierający równomiernie rozmieszczone względem osi wirnika magnesy stałe, przy czym magnesy stałe wirnika zewnętrznego wraz ze stojanem tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik zewnętrzny, wewnątrz wirnika zewnętrznego znajduje się wirnik wewnętrzny posiadający równomiernie rozmieszczone względem osi wirnika magnesy stałe, przy czym wirnik wewnętrzny posiada łożyska toczne osadzone w korpusie.

Silniki opisane powyżej pozwalają na uzyskanie prędkości obrotowej wirnika nie wyższej niż częstotliwość prądu w sieci zasilającej silnik, wynoszącej 3000 obr/min dla prądu 50 Hz. Istnieją falowniki pozwalające na zamianę częstotliwości prądu zasilającego silnik, są to jednak urządzenia skomplikowane oraz wrażliwe na przeciążenia.

Celem wynalazku jest uzyskanie prędkości obrotowej wirnika silnika większej niż 3000 obr/min przy zasilaniu prądem o częstotliwości 50 Hz.

Istotą wynalazku jest silnik elektryczny zawierający korpus, w którym umieszczony jest pierwszy stojan, pokrywa przednia oraz pokrywa tylna, posiadające łożyska toczne, w których osadzony jest wirnik zewnętrzny zawierający pręty przewodnika połączone pierścieniami z tego samego materiału na ich końcach tworząc uzwojenie wirnika zewnętrznego, uzwojenie wirnika zewnętrznego wraz z pierwszym stojanem tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik zewnętrzny. Wewnątrz wirnika zewnętrznego umieszczony jest drugi stojan połączony elektrycznie z kolejnymi pierścieniami ślizgowymi zamocowanymi w izolowanej elektrycznie tulei umieszczonej na wirniku zewnętrznym. Pierścienie ślizgowe współpracują ze szczotkami zamocowanymi w izolowanym elektrycznie szczotkotrzymaczu zamocowanym do korpusu silnika. Wewnątrz wirnika zewnętrznego znajduje się wirnik wewnętrzny zawierający pręty przewodnika połączone pierścieniami z tego samego materiału na ich końcach tworząc uzwojenie wirnika wewnętrznego, uzwojenie wirnika wewnętrznego wraz z drugim stojanem wirnika zewnętrznego tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik wewnętrzny. Wirnik wewnętrzny posiada łożyska toczne osadzone w pokrywach przedniej i tylnej.

Przedmiot wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny silnika w płaszczyźnie pionowej, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny silnika w płaszczyźnie pionowej.

Urządzenie zbudowane jest z korpusu 1, w którym osadzone są pokrywa przednia 2 oraz pokrywa tylna 3 połączone rozłącznie z korpusem 1 za pomocą śrub 4. Wewnątrz korpusu 1 znajduje się pierwszy stojan 5 oraz wirnik zewnętrzny 6, zawierający uzwojenie wirnika zewnętrznego 7. Wirnik zewnętrzny 6 jest zamocowany obrotowo za pomocą łożysk 8 osadzonych w pokrywach przedniej 2 i tylnej 3.

Wewnątrz wirnika zewnętrznego 6 znajduje się drugi stojan 9 połączony elektrycznie pierścieniami ślizgowymi 10 zamocowanymi w izolowanej elektrycznie tulei 11. Pierścienie ślizgowe 10 współpracują ze szczotkami 12 zamocowanymi w izolowanym elektrycznie szczotkotrzymaczu 13 zamocowanym do korpusu silnika 1.

Wewnątrz wirnika zewnętrznego 6 znajduje się wirnik wewnętrzny 14 zawierający uzwojenie wirnika wewnętrznego 15. Wirnik wewnętrzny 14 jest zamocowany obrotowo za pomocą łożysk 16 osadzonych w pokrywach przedniej 2 i tylnej 3.

Doprowadzenie prądu przemiennego do pierwszego stojana 5 powoduje wytworzenie w nim wirującego pola magnetycznego. Pole to oddziałuje na uzwojenie wirnika zewnętrznego 7 znajdujące się wirniku zewnętrznym 6 powodując indukcję elektromagnetyczną i powstanie sił elektromotorycznych w uzwojeniu wirnika 7, pod wpływem których płynie w nim prąd elektryczny, dzięki któremu powstaje pole magnetyczne wirującego wirnika 6 powodujące powstanie momentu obrotowego obracającego wirnik zewnętrzny 6. Obroty wirnika zewnętrznego 6 powodują obrót drugiego stojana 9 zasilanego przez układ pierścieni ślizgowych 10 i szczotek 12 co powoduje wytworzenie w nim wirującego pola magnetycznego oddziałującego na uzwojenie wirnika wewnętrznego 15 znajdujące się w wirniku wewnętrznym 14 powodując indukcję elektromagnetyczną i powstanie sił elektromotorycznych w uzwojeniu wirnika 15, pod wpływem których płynie w nim prąd elektryczny, dzięki któremu powstaje pole magnetyczne wirującego wirnika powodujące powstanie momentu obrotowego obracającego wirnik wewnętrzny 14. Suma obrotów wirników zewnętrznego i wewnętrznego daje obroty wału wyjściowego silnika.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Silnik dwuwirnikowy zawierający korpus (1), w którym umieszczony jest pierwszy stojan (5), pokrywa przednia (2) oraz pokrywa tylna (3), posiadające łożyska toczne (8), osadzony w nich wirnik zewnętrzny (6) zawierający uzwojenie wirnika zewnętrznego (7), znamienny tym, że uzwojenie wirnika zewnętrznego (7) wraz z pierwszym stojanem (5) tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik zewnętrzny, wewnątrz wirnika zewnętrznego (6) umieszczony jest drugi stojan (9) połączony elektrycznie z kolejnymi pierścieniami ślizgowymi (10) zamocowanymi w izolowanej elektrycznie tulei (11) umieszczonej na wirniku zewnętrznym (6), pierścienie ślizgowe (11) współpracują ze szczotkami (12) zamocowanymi w izolowanym elektrycznie szczotkotrzymaczu (13) zamocowanym do korpusu silnika (1), wewnątrz wirnika zewnętrznego (6) znajduje się wirnik wewnętrzny (14) zawierający uzwojenie wirnika wewnętrznego (15), uzwojenie wirnika wewnętrznego (15) wraz z drugim stojanem wirnika zewnętrznego (9) tworzą silnik elektryczny napędzający wirnik wewnętrzny (14), wirnik wewnętrzny (14) posiada łożyska toczne (16) osadzone w pokrywach przedniej (2) i tylnej (3).