RU102860U1

RU102860U1 - ROTARY MOTOR ON CONTROLLED MAGNETS

Info

Publication number: RU102860U1
Application number: RU2010136542/07U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Иванович Сомов
Original assignee: Дмитрий Иванович Сомов
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2011-03-10

Abstract

1. Двигатель с вращательным движением приводного механизма, содержащий статор из n (n>1) магнитов, равномерно и радиально или под некоторым углом расположенных по окружности и к полюсу или полюсам каждого из которых приставлены управляющие катушки с замкнутыми ферромагнитными сердечниками, и ротор, находящийся внутри или снаружи статора и имеющий равномерно расположенные по своей окружности m (m не равно kn) металлических брусков, совершающий вращательное движение в зависимости от режима подачи импульсов тока необходимой амплитуды и нужной полярности на управляющие катушки через электрические контакты или электронные устройства (транзисторы, тиристоры и т.п.). ! 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеются два ротора, расположенных внутри и снаружи статора, и роторы имеют общую ось вращения. ! 3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что роторы имеют свои оси вращения. ! 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет схему или устройство управления работой электрических контактов или электронных устройств. ! 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что электрические контакты конструктивно или механически связаны с ротором или валом. !6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что импульсы тока на управляющие катушки распределяются через коллектор на валу двигателя. ! 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что имеет конденсатор для экономии электроэнергии и/или генератор на валу для ее возобновления. ! 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что общий вал приводится во вращение несколькими однотипными двигателями, управляющие катушки статоров которых собирают в схему для синхронной «работы» магнитов. 1. An engine with a rotational movement of the drive mechanism, comprising a stator of n (n> 1) magnets, uniformly and radially or at some angle located around the circumference and to the pole or poles of each of which are mounted control coils with closed ferromagnetic cores, and a rotor located inside or outside the stator and having m (evenly spaced m) m bars of metal bars that rotate depending on the mode of supplying current pulses of the required amplitude and desired polarity to the control coils through electrical contacts or electronic devices (transistors, thyristors, etc.). ! 2. The engine according to claim 1, characterized in that there are two rotors located inside and outside the stator, and the rotors have a common axis of rotation. ! 3. The engine according to claim 2, characterized in that the rotors have their axis of rotation. ! 4. The engine according to claim 1, characterized in that it has a circuit or device for controlling the operation of electrical contacts or electronic devices. ! 5. The engine according to claim 1, characterized in that the electrical contacts are structurally or mechanically connected to the rotor or shaft. ! 6. The engine according to claim 1, characterized in that the current pulses to the control coils are distributed through the collector on the motor shaft. ! 7. The engine according to claim 1, characterized in that it has a capacitor for saving energy and / or a generator on the shaft for its renewal. ! 8. The engine according to claim 1, characterized in that the common shaft is driven by several engines of the same type, the control coils of the stators of which are assembled into a circuit for synchronous "operation" of magnets.

Description

Изобретение может найти применение на транспорте и в различных отраслях промышленности взамен используемых электродвигателей.The invention can find application in transport and in various industries instead of used electric motors.

При анализе описаний магнитных двигателей, опубликованных в открытых источниках, можно сделать вывод, что во многих случаях предлагается использовать катушки с сердечниками для силового взаимодействия электромагнитных полей с внешними полями постоянных магнитов (патент на полезную модель RU 45576, 2004 г.).When analyzing the descriptions of magnetic motors published in open sources, it can be concluded that in many cases it is proposed to use coils with cores for the force interaction of electromagnetic fields with external fields of permanent magnets (utility model patent RU 45576, 2004).

Таких двигателей предложено множество, но, по сути, все они являются двигателями с электромагнитным приводом. Для них характерны значительные затраты энергии, т.к. их мощность и количество совершаемой полезной работы напрямую зависит от величины тока, подаваемого на катушки электромагнитов.Many such engines have been proposed, but, in fact, all of them are electromagnetic motors. They are characterized by significant energy costs, because their power and the amount of useful work done directly depends on the amount of current supplied to the electromagnet coils.

Подавляющее большинство попыток построить магнитный двигатель исходит из свойств магнитов отталкиваться одноименными полюсами или отталкивании магнита от силовых линий электромагнитного поля. Это вполне естественно, т.к. процессом взаимоотталкивания достаточно не сложно управлять.The vast majority of attempts to build a magnetic motor comes from the properties of magnets repelled by the poles of the same name or pushing a magnet away from the lines of force of an electromagnetic field. This is quite natural, because the repulsion process is not difficult enough to control.

Задачей изобретения является построение магнитного двигателя работающего на использовании силы притяжения постоянного магнита и при этом управление этой силой должно быть без прямого воздействия на само поле магнита и без силового с ним взаимодействия, т.е. с наименее возможной затрачиваемой энергией.The objective of the invention is to build a magnetic motor that uses the force of attraction of a permanent magnet, and at the same time control of this force should be without a direct effect on the field of the magnet and without force interaction with it, i.e. with the least possible energy expended.

Для этого предлагается использовать способ управления внешним полем (силой притяжения) постоянного магнита по заявке RU 2010113699, 2010 г, когда к полюсам постоянных магнитов приставляют управляющие катушки с замкнутыми ферромагнитными сердечниками.To this end, it is proposed to use the method of controlling the external field (attractive force) of a permanent magnet according to the application RU 2010113699, 2010, when control coils with closed ferromagnetic cores are attached to the poles of permanent magnets.

При отсутствии тока в катушках ферромагнитные сердечники не препятствуют прохождению силовых линий поля и магнитная проницаемость зазора между полюсами магнита определяется только окружающей средой (воздухом), а при его подаче они увеличивают сопротивление в магнитной цепи постоянного магнита из-за насыщенности стали. Условно говоря, они как бы «запирают» магнитное поле внутри самого магнита или являются «выключателями» его внешнего поля (силы притяжения).In the absence of current in the coils, the ferromagnetic cores do not impede the passage of field lines and the magnetic permeability of the gap between the poles of the magnet is determined only by the environment (air), and when it is applied, they increase the resistance in the magnetic circuit of the permanent magnet due to the saturation of the steel. Relatively speaking, they “lock” the magnetic field inside the magnet itself or are “switches” of its external field (attractive force).

Одним из близких по составу элементов является двигатель по патенту RU 2145764, 1998 г., так же имеющий ферромагнитные элементы и катушки. Но этот двигатель имеет очень сложную конструкцию, а принцип его автономной работы напоминает «вечный двигатель».One of the elements with a similar composition is the engine according to patent RU 2145764, 1998, also having ferromagnetic elements and coils. But this engine has a very complex structure, and the principle of its autonomous operation resembles a “perpetual motion machine”.

В предлагаемом двигателе магнит является единственным приводом, а управляющие катушки с замкнутыми ферромагнитными сердечниками регуляторами мощности и скоростью движения подвижной части (ротора). Полезная работа совершается только силой притяжения магнита, а ее ослабление или нейтрализация регулируются величиной импульсов тока, подаваемых на управляющие катушки. При этом максимальная амплитуда токовых импульсов естественно достаточна, когда внешнее поле магнита (сила притяжения) полностью нейтрализовано. При этом к.п.д. такого двигателя тем выше, чем меньшим количеством затраченной энергии мы полностью нейтрализуем внешнее поле (силу притяжения) магнита.In the proposed engine, the magnet is the only drive, and control coils with closed ferromagnetic cores power regulators and the speed of the moving part (rotor). Useful work is done only by the force of attraction of the magnet, and its weakening or neutralization is regulated by the magnitude of the current pulses supplied to the control coils. In this case, the maximum amplitude of current pulses is naturally sufficient when the external field of the magnet (attractive force) is completely neutralized. Moreover, the efficiency of such an engine, the higher, the smaller the amount of energy expended, we completely neutralize the external field (attractive force) of the magnet.

Конструктивные и эксплуатационные характеристики такого двигателя зависят от выбранных магнитов и ферромагнитных сердечников. Количество магнитов и их взаимное расположение определяется в большей степени назначением и характеристиками приводного механизма, т.е. двигатель может быть выполнен под решение определенной задачи.The design and operational characteristics of such an engine depend on the selected magnets and ferromagnetic cores. The number of magnets and their relative position is determined to a greater extent by the purpose and characteristics of the drive mechanism, i.e. the engine can be performed to solve a specific problem.

Существенным признаком является необязательность взаимодействия одного магнита с другим, т.к. использование силы притяжения, а не силы отталкивания, позволяет выполнять подвижную или неподвижную части двигателя из металлических деталей.An essential sign is the optional interaction of one magnet with another, because the use of gravity, rather than repulsive forces, allows the moving or stationary parts of the engine to be made of metal parts.

Вращение такого двигателя обеспечивается логикой работы электрических контактов, подающих импульсы тока необходимой амплитуды и нужной полярности на управляющие катушки с замкнутыми ферромагнитными сердечниками. Для этого в состав двигателя входит схема или устройство управления электрическими контактами.The rotation of such an engine is ensured by the logic of the electrical contacts supplying current pulses of the required amplitude and polarity to the control coils with closed ferromagnetic cores. To do this, the engine includes a circuit or control device for electrical contacts.

Если электрические контакты конструктивно или механически связать с ротором или валом, то необходимость в схеме или устройстве управления их работой отпадает.If the electrical contacts are structurally or mechanically connected with the rotor or shaft, then there is no need for a circuit or control device for their operation.

Вместо электрических контактов возможно применение электронных устройств (транзисторов, тиристоров и т.п.).Instead of electrical contacts, the use of electronic devices (transistors, thyristors, etc.) is possible.

Двигатель может иметь конденсатор или генератор на валу для экономии или возобновления потребляемой им энергии. При этом их коммутация с управляющими катушками так же обеспечивается электрическими контактами или электронными устройствами.The engine may have a capacitor or generator on the shaft to save or renew its energy consumption. Moreover, their commutation with control coils is also provided by electrical contacts or electronic devices.

На фиг.1 и 2 показаны роторные двигатели на управляемых магнитах. На фиг.1 ротор 3 находится внутри статора, а на фиг.2 - снаружи. К внутренним или внешним полюсам магнитов 1.1, 1.2 и 1.3 приставлены управляющие катушки 2.1, 2.2 и 2.3 с замкнутыми ферромагнитными сердечниками, роторы 3 содержат по своей окружности металлические бруски 9.Figures 1 and 2 show rotary motors driven by magnets. In figure 1, the rotor 3 is located inside the stator, and in figure 2 - outside. Control coils 2.1, 2.2, and 2.3 with closed ferromagnetic cores are attached to the inner or outer poles of magnets 1.1, 1.2, and 1.3; the rotors 3 contain metal bars 9 around their circumference.

Если ток отсутствует во всех трех управляющих катушках, то роторы пусть находятся в показанных положениях. При одновременной подаче через электрические контакты импульсов тока на катушки 2.1 и 2.3, «свободные» магниты 1.2, на обоих фигурах, притянут ближайшие металлические бруски 9 и роторы начнут движение по часовой стрелке и продолжат его, если импульсы тока поочередно и одновременно подавать на пары катушек в этом же направлении (1.1-1.2, 1.2-1.3 и т.д.). Это напоминает вращающееся электромагнитное поле статора в электродвигателе, только в данном случае мы получаем вращающееся магнитное поле постоянных магнитов.If no current is present in all three control coils, then let the rotors be in the positions shown. When current pulses are simultaneously fed through electric contacts to coils 2.1 and 2.3, the “free” magnets 1.2, in both figures, the nearest metal bars 9 are pulled and the rotors begin to move clockwise and continue if the current pulses are alternately and simultaneously fed to pairs of coils in the same direction (1.1-1.2, 1.2-1.3, etc.). It resembles a rotating electromagnetic field of a stator in an electric motor, only in this case we get a rotating magnetic field of permanent magnets.

На фиг.3 показан двухроторный двигатель на управляемых магнитах. Внешний ротор 3.1 и внутренний ротор 3.2. К обоим полюсам магнитов 1.1, 1.2 и 1.3 приставлены управляющие катушки 2.1, 2.2 и 2.3 с замкнутыми ферромагнитными сердечниками.Figure 3 shows a two-rotor motor with controlled magnets. External rotor 3.1 and internal rotor 3.2. Control poles 2.1, 2.2 and 2.3 with closed ferromagnetic cores are assigned to both poles of magnets 1.1, 1.2, and 1.3.

Работа этого двигателя идентична работе двигателей на фиг.1 и 2, но вместо одного ротора здесь применено два. Причем оба ротора могут иметь как одну, общую, ось вращения, так и две независимые оси и в этом случае, в зависимости от режима подачи импульсов тока на внешние и внутренние управляющие катушки, они могут иметь разные направления и частоту вращения.The operation of this engine is identical to the operation of the engines in figures 1 and 2, but instead of one rotor, two are used here. Moreover, both rotors can have one, common, axis of rotation, and two independent axes, and in this case, depending on the mode of supplying current pulses to the external and internal control coils, they can have different directions and frequency of rotation.

Количество магнитов статора во всех предлагаемых двигателях может быть n (n>1), в зависимости от размеров и характеристик двигателя, а количество металлических брусков на роторе m, в зависимости от количества магнитов статора, но m не должно быть равно n, 2n, 3n и т.д., чтобы угол между соседними магнитами статора не равнялся углу между ближайшими металлическими брусками ротора и не был бы кратным ему.The number of stator magnets in all proposed engines can be n (n> 1), depending on the size and characteristics of the engine, and the number of metal bars on the rotor m, depending on the number of stator magnets, but m should not be equal to n, 2n, 3n etc., so that the angle between adjacent stator magnets does not equal the angle between the nearest metal bars of the rotor and is not a multiple of it.

На всех фигурах магниты показаны расположенными радиально, но возможно и их расположение под некоторым углом к радиусам, что увеличивает воздействие магнитов на металлические бруски.In all figures, the magnets are shown arranged radially, but their location at a certain angle to the radii is also possible, which increases the effect of the magnets on the metal bars.

Магнитный двигатель может иметь коллектор, когда подача импульсов тока на управляющие катушки распределяется через его контакты (ламели).A magnetic motor can have a collector when the supply of current pulses to the control coils is distributed through its contacts (lamellas).

Упрощается установка («нанизывание») на общий вал нескольких однотипных двигателей. Это позволяет конструктивно наращивать мощность на приводном вале. При этом управляющие катушки статоров собирают в схему для синхронной «работы» магнитов.Simplified installation ("stringing") on a common shaft of several engines of the same type. This allows you to constructively increase power on the drive shaft. In this case, the control coils of the stators are assembled into a circuit for synchronous "operation" of magnets.

Форма магнитов в предлагаемых двигателях не имеет принципиального значения. Они могут быть линейными, подковообразными и т.д.The shape of the magnets in the proposed engines does not matter. They can be linear, horseshoe-shaped, etc.

Claims

1. An engine with a rotational movement of the drive mechanism, comprising a stator of n (n> 1) magnets, uniformly and radially or at some angle located around the circumference and to the pole or poles of each of which are mounted control coils with closed ferromagnetic cores, and a rotor located inside or outside the stator and having m (evenly spaced m) m bars of metal bars that rotate depending on the mode of supplying current pulses of the required amplitude and desired polarity to the control coils through electrical contacts or electronic devices (transistors, thyristors, etc.).

2. The engine according to claim 1, characterized in that there are two rotors located inside and outside the stator, and the rotors have a common axis of rotation.

3. The engine according to claim 2, characterized in that the rotors have their axis of rotation.

4. The engine according to claim 1, characterized in that it has a circuit or device for controlling the operation of electrical contacts or electronic devices.

5. The engine according to claim 1, characterized in that the electrical contacts are structurally or mechanically connected to the rotor or shaft.

6. The engine according to claim 1, characterized in that the current pulses to the control coils are distributed through the collector on the motor shaft.

7. The engine according to claim 1, characterized in that it has a capacitor for saving energy and / or a generator on the shaft for its renewal.

8. The engine according to claim 1, characterized in that the common shaft is driven by several engines of the same type, the control coils of the stators of which are assembled into a circuit for synchronous "operation" of magnets.