RU150937U1

RU150937U1 - MOTOR-Flywheel

Info

Publication number: RU150937U1
Application number: RU2014114248/07U
Authority: RU
Inventors: Антон Николаевич Бобриков; Дмитрий Владимирович Ермаков; Павел Александрович Алексанов; Владимир Петрович Лянзбург
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс"
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2015-03-10

Abstract

Электродвигатель-маховик, содержащий роторную систему, состоящую из маховика с закрепленными на нем деталями электродвигателя, вал которого установлен в магнитожидкостных опорах, симметрично расположенных от маховика опорах вращения, отличающийся тем, что местоположение вала маховика регулируется вдоль оси вращения с помощью электромагнитов, расположенных на торцах магнитожидкостных опор.A flywheel electric motor comprising a rotor system consisting of a flywheel with electric motor parts mounted on it, the shaft of which is mounted in magneto-liquid bearings, rotational bearings symmetrically located from the flywheel, characterized in that the location of the flywheel shaft is controlled along the rotation axis using electromagnets located at the ends magneto-liquid supports.

Description

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике.The utility model relates to flywheel electric motors and can be used in space technology.

Известен электродвигатель-маховик (Патент РФ на изобретение №2082029, «Устройство с электромагнитным подвесом маховика», авторы: Заболотский Н.А., Коновалов А.И., опубл. 20.06.1997), содержащий роторную систему, состоящую из маховика и электромагнитов, обеспечивающих его левитацию с вращением вокруг своей оси. Недостатками такого электродвигателя-маховика является, неуравновешенное состояние вала маховика в пространстве при пульсациях напряжения, по цепям питания элементов, обеспечивающих левитацию и влияния внешних механических воздействий на корпус.Known electric motor-flywheel (RF Patent for the invention No. 2082029, “Device with an electromagnetic suspension of the flywheel”, authors: Zabolotsky NA, Konovalov AI, publ. 06/20/1997), containing a rotor system consisting of a flywheel and electromagnets ensuring its levitation with rotation around its axis. The disadvantages of this flywheel electric motor is the unbalanced state of the flywheel shaft in space with voltage ripples along the power supply circuits of the elements providing levitation and the influence of external mechanical influences on the housing.

Переход с электромагнитной схемы, обеспечивающей левитацию вала маховика на магнитожидкостную схему, позволяет повысить стабильность радиального положения вала маховика при механическом воздействии на корпус электродвигателя за счет введения демпфирующего элемента.The transition from an electromagnetic circuit that provides levitation of the flywheel shaft to a magnetofluidic circuit makes it possible to increase the stability of the radial position of the flywheel shaft during mechanical action on the motor housing by introducing a damping element.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является электродвигатель-маховик (Патент РФ на изобретение №2013118932, «Электродвигатель-маховик», авторы: Алексанов П.Α., Бобриков А.Н., Ермаков Д.В., Лянзбург В.П., опубл. 20.11.2013), содержащий роторную систему, состоящую из маховика и элементов магнитожидкостных опор, обеспечивающих его левитацию с вращением вокруг своей оси. Недостатком такого электродвигателя-маховика является, отсутствие регулирования положения вала маховика вдоль оси вращения, позволяя ему смещаться от установленного положения. Появившееся биение контактирующих поверхностей приведет к неуравновешенности роторной системы, а возникшие вибрации создадут динамическую нагрузку, что приведет к дополнительному дисбалансу всей системы вращения вала маховика.Closest to the claimed technical solution is the electric motor-flywheel (RF Patent for the invention No. 2013118932, "Electric motor-flywheel", authors: Aleksanov P.Α., Bobrikov A.N., Ermakov D.V., Lianzburg V.P., publ. November 20, 2013), containing a rotor system consisting of a flywheel and elements of magneto-liquid bearings, providing its levitation with rotation around its axis. The disadvantage of such a flywheel motor is the lack of regulation of the position of the flywheel shaft along the axis of rotation, allowing it to shift from the set position. Appeared beating of the contacting surfaces will lead to an imbalance of the rotor system, and the resulting vibrations will create a dynamic load, which will lead to an additional imbalance of the entire system of rotation of the flywheel shaft.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение стабильности работы роторной системы при вращении, когда на нее действуют осевые силы смещения, а также снижение дисбаланса на валу маховика от внешних механических воздействий на корпус электродвигателя-маховика.The technical result of the proposed utility model is to increase the stability of the rotor system during rotation when axial displacement forces act on it, as well as reduce the imbalance on the flywheel shaft from external mechanical influences on the flywheel motor housing.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом электродвигателе-маховике местоположение вала маховика, вращающегося в магнитожидкостных опорах, может регулироваться вдоль оси вращения с помощью электромагнитов, расположенных на торцах магнитожидкостных опор, что обеспечивает заданное положение вала маховика в корпусе электродвигателя-маховика.The technical result is achieved by the fact that in the proposed flywheel motor, the location of the flywheel shaft rotating in the magneto-fluid bearings can be adjusted along the axis of rotation using electromagnets located at the ends of the magneto-fluid bearings, which ensures a predetermined position of the flywheel shaft in the flywheel motor housing.

Предлагаемый электродвигатель-маховик позволяет, по сравнению с прототипом, повысить стабильность работы роторной системы, жесткость конструкции за счет удержания от смещения в осевом направлении вала маховика, что обеспечивает возможность фиксировать его расположение и стабильность характеристик роторной системы при вращении, когда на нее действуют осевые силы смещения, а также возмущения, вызванные внешним воздействием, создаваемые при работе в сложных космических условиях.The proposed flywheel motor allows, in comparison with the prototype, to increase the stability of the rotor system, the rigidity of the structure due to the retention of the flywheel shaft from displacement in the axial direction, which makes it possible to fix its location and the stability of the characteristics of the rotor system during rotation when axial forces act on it displacements, as well as perturbations caused by external influences created during operation in difficult space conditions.

На фиг. изображено сечение электродвигателя-маховика с электромагнитным регулированием положения вала маховика вдоль своей оси вращения.In FIG. shows a cross section of a flywheel motor with electromagnetic regulation of the position of the flywheel shaft along its axis of rotation.

Электродвигатель-маховик содержит роторную систему A, которая состоит из магнитожидкостных опор 4, расположенных симметрично от вала маховика 1 с закрепленными на нем деталями электродвигателя 3, электромагнитов 2 и датчиком осевого положения 5 вала маховика 1.The flywheel electric motor contains a rotor system A, which consists of magneto-liquid bearings 4 located symmetrically from the flywheel shaft 1 with the details of the electric motor 3, electromagnets 2 and the axial position sensor 5 of the flywheel shaft 1.

Устройство работает следующим образом. При подаче питания на электродвигатель начинается вращение роторной системы, создавая кинетический момент, пропорциональный скорости вращения. При смещении вала маховика от установленного положения в осевом направлении, сигнал с датчика положения вала маховика поступает в схему управления электромагнитами, которые возвращают вал в исходное положение.The device operates as follows. When power is applied to the electric motor, the rotation of the rotor system begins, creating a kinetic moment proportional to the speed of rotation. When the flywheel shaft is displaced from the set position in the axial direction, the signal from the flywheel shaft position sensor enters the control circuit of electromagnets, which return the shaft to its original position.

Claims

A flywheel electric motor comprising a rotor system consisting of a flywheel with electric motor parts mounted on it, the shaft of which is mounted in magneto-liquid bearings, rotational bearings symmetrically located from the flywheel, characterized in that the location of the flywheel shaft is controlled along the rotation axis using electromagnets located at the ends magneto-liquid supports.