RU204090U1 - Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions - Google Patents

Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions Download PDF

Info

Publication number
RU204090U1
RU204090U1 RU2021101044U RU2021101044U RU204090U1 RU 204090 U1 RU204090 U1 RU 204090U1 RU 2021101044 U RU2021101044 U RU 2021101044U RU 2021101044 U RU2021101044 U RU 2021101044U RU 204090 U1 RU204090 U1 RU 204090U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotors
stators
opposite directions
stator
rotation
Prior art date
Application number
RU2021101044U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Стуров
Original Assignee
Александр Александрович Стуров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Александрович Стуров filed Critical Александр Александрович Стуров
Priority to RU2021101044U priority Critical patent/RU204090U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204090U1 publication Critical patent/RU204090U1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc Machiner (AREA)

Abstract

Полезная модель может быть использована при создании новых электрогенерирующих устройств. Применение дополнительного внутреннего магнитного статора с обратной полярностью относительно наружного статора значительно сокращает расстояние между разнополярными магнитами, усиливает воздействие создаваемого статорами магнитного поля на обмотки роторов. Применение редукторов, обеспечивающий вращение роторов в противоположных направлениях с одинаковой линейной скоростью относительно статоров позволит расширить сферу применения полезной модели. 2 ил.The utility model can be used to create new power generating devices. The use of an additional internal magnetic stator with reverse polarity relative to the external stator significantly reduces the distance between the oppositely polarized magnets, enhances the effect of the magnetic field created by the stators on the rotor windings. The use of gearboxes providing rotation of the rotors in opposite directions with the same linear speed relative to the stators will expand the scope of the utility model. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области электротехники, к электромагнитомеханическим устройствам с несколькими роторами, которые соосны и имеют электромагнитомеханическую связь.The utility model relates to the field of electrical engineering, to electromechanical devices with several rotors, which are coaxial and have an electromechanical connection.

Известно устройство (патент RU 2437196), имеющие соосные роторы, которые вращаются в противоположных направлениях. Роторы не имеют механической связи между собой.Known device (patent RU 2437196) having coaxial rotors that rotate in opposite directions. The rotors are not mechanically connected to each other.

Известно устройство (патент RU 2645725 С2) с двумя соосными роторами, которые имеют между собой электромагнитную связь, но не имеют механической связи.Known device (patent RU 2645725 C2) with two coaxial rotors, which have an electromagnetic connection, but do not have a mechanical connection.

К недостаткам указанных устройств можно отнести отсутствие механической связи между роторами, это ограничивает их применение.The disadvantages of these devices include the lack of mechanical connection between the rotors, which limits their use.

Целью разработки полезной модели является увеличение индукции тока в проводниках обмоток роторов, согласование вращения роторов в противоположных направлениях, уменьшение габаритов электрических машин и внутренних потерь тока в машине на создание магнитного поля статора.The purpose of developing a useful model is to increase the current induction in the conductors of the rotor windings, to match the rotation of the rotors in opposite directions, to reduce the dimensions of electrical machines and internal current losses in the machine to create a stator magnetic field.

В предлагаемом устройстве осуществляется привод соосных роторов в противоположных направлениях, внутри роторов соосно установлен магнитный статор с полярностью, противоположной наружному магнитному статору. Роторы при вращении пересекают магнитные поля большей интенсивности при меньшем расстоянии между полюсами внутреннего и наружного статоров, также при прохождении тока проводниками роторов создаются дополнительно магнитные потоки, они усиливают влияние основных магнитных потоков на противовращающиеся роторы.In the proposed device, the coaxial rotors are driven in opposite directions; a magnetic stator is coaxially installed inside the rotors with a polarity opposite to the outer magnetic stator. Rotors, when rotating, intersect magnetic fields of greater intensity with a smaller distance between the poles of the inner and outer stators; also, when current passes by the rotor conductors, additional magnetic fluxes are created, they increase the influence of the main magnetic fluxes on the counter-rotating rotors.

На фиг. 1 показано взаиморасположение статоров и роторов, направления тока и магнитные потоки вокруг проводников обмоток роторов, на фиг. 2 показана конструкция взаимоустановки статоров и роторов, привода роторов во вращение в противоположных направлениях.FIG. 1 shows the relative position of stators and rotors, current directions and magnetic fluxes around the conductors of the rotor windings, FIG. 2 shows the design of the interposition of stators and rotors, driving the rotors in rotation in opposite directions.

Полезная модель имеет корпус 1, в нем установлен наружный магнитный статор 2. Боковая стенка 3 корпуса 1 соединена с приводным и согласующим редуктором 4, боковая стенка 5 корпуса 1 и наружная стенка редуктора 4 жестко соединены с осью 6 внутреннего статора 7. На оси 6 со стороны боковой стенки 5 корпуса 1 на подшипниках 8 установлены роторы 9, 10, 11, 12. Уплотнение от потери смазки подшипников 8 производится манжетами 13, смазка подшипников 8 происходит через канал 14, выполненный внутри оси 6. На полых валах роторов 9, 10, 11, 12 в редукторе 4 установлены шестерни 15, 16, 17, 18, привод которых производится шестернями 19, 20, 21, 22, жестко-установленными, на приводном валу 23, привод шестерен 16 и 18 производится через промежуточные шестерни 24 и 25. Все валы вращаются на подшипниках 26, уплотнение от утечки смазки из редуктора 4 производится манжетами 27. В боковой стенке 5 корпуса 1 и боковых стенках роторов 9, 10, 11, 12 выполнены окна 28 для обслуживания коллекторов роторов 9, 10, 11, 12 и замены щеток. Щетки подключены к внешней сети через каналы 29, выполненные внутри оси 6 внутреннего статора 7. Электромашина работает следующим образом.The utility model has a housing 1, an external magnetic stator 2 is installed in it. The side wall 3 of the housing 1 is connected to the drive and matching gearbox 4, the side wall 5 of the housing 1 and the outer wall of the gearbox 4 are rigidly connected to the axis 6 of the inner stator 7. On the axis 6 with on the side of the side wall 5 of the housing 1, rotors 9, 10, 11, 12 are installed on bearings 8. Sealing against loss of lubrication of bearings 8 is performed by cuffs 13, bearings 8 are lubricated through a channel 14 made inside the axis 6. On the hollow shafts of the rotors 9, 10, 11, 12, gears 15, 16, 17, 18 are installed in the gearbox 4, which are driven by gears 19, 20, 21, 22, rigidly mounted on the drive shaft 23, the gears 16 and 18 are driven through intermediate gears 24 and 25. All shafts rotate on bearings 26, the seal against grease leakage from the gearbox 4 is made by cuffs 27. In the side wall 5 of the housing 1 and the side walls of the rotors 9, 10, 11, 12 there are windows 28 for servicing the collectors of the rotors 9, 10, 11, 12 and replacement of brushes. The brushes are connected to the external network through channels 29 made inside the axis 6 of the internal stator 7. The electric machine operates as follows.

В режиме генератора при передаче мощности от внешнего двигателя на вал 23 редуктора 4 происходит привод роторов 9, 10, 11, 12 в противоположных направления направлениях вращения, обмотки роторов пересекают магнитные силовые линии между разнополярными полюсами наружного статора 2 и внутреннего статора 7, сокращение расстояния между разнополярными полюсами, по сравнению с применением только наружного статора, согласно закону Кулона увеличивает магнитный поток обратно пропорционально квадрату расстояния между полюсами статоров, при пересечении обмотками роторов 9, 10, 11, 12 магнитного потока между статором 2 и статором 7 возникает ток в обмотках роторов 9, 10, 11, 12, при прохождении тока возникает магнитное поле вокруг проводников обмоток, магнитные силовые линии взаимооталкиваются, для положительного использования этого эффекта щетки роторов сдвинуты относительно друг друга в направлении вращения роторов, на которых эти щетки установлены.In the generator mode, when power is transmitted from the external motor to the shaft 23 of the gearbox 4, the rotors 9, 10, 11, 12 are driven in opposite directions of rotation, the windings of the rotors cross the magnetic lines of force between the opposite poles of the outer stator 2 and the inner stator 7, reducing the distance between opposite poles, in comparison with using only the outer stator, according to the Coulomb's law increases the magnetic flux inversely proportional to the square of the distance between the stator poles, when the windings of the rotors 9, 10, 11, 12 cross the magnetic flux between the stator 2 and the stator 7, a current arises in the windings of the rotors 9 , 10, 11, 12, when the current flows, a magnetic field arises around the conductors of the windings, the magnetic field lines are mutually repulsed, for a positive use of this effect, the rotor brushes are shifted relative to each other in the direction of rotation of the rotors on which these brushes are installed.

Применение наружного и внутреннего статоров, нескольких роторов, вращающихся в противоположных направлениях, смещения щеток относительно друг друга по направлению вращения роторов, на которых эти щетки установлены, позволит сократить необходимую мощность механического привода при увеличении вырабатываемой электроэнергии машиной - генератором. При использовании электромашины в качестве электродвигателя конструктивные особенности электромашины позволят увеличить вырабатываемую механическую мощность при одновременном снижении потребления необходимой электроэнергии.The use of external and internal stators, several rotors rotating in opposite directions, displacement of the brushes relative to each other in the direction of rotation of the rotors on which these brushes are installed will reduce the required power of the mechanical drive while increasing the generated electricity by the machine-generator. When using an electric machine as an electric motor, the design features of the electric machine will increase the generated mechanical power while reducing the consumption of the required electricity.

Claims (1)

Многороторное магнитомеханическое устройство, имеющее два и более соосных ротора, причем роторы механически связаны между собой и вращаются в противоположных направлениях, отличающееся тем, что в полом внутреннем роторе размещен неподвижно относительно корпуса - статора внутренний магнитный статор с полярностью, обратной наружному статору, роторы имеют обмотки, размещенные во внутренних пазах роторов, наружный ротор имеет меньшее число оборотов в противоположном направлении по сравнению с внутренним относительно него ротором, отношение чисел оборотов наружного и внутреннего роторов обратно пропорционально средним диаметрам укладок обмоток в пазы наружного и внутреннего роторов, щетки роторов смещены относительно друг друга по направлению вращения роторов, на которые эти щетки установлены.A multi-rotor magnetomechanical device having two or more coaxial rotors, and the rotors are mechanically connected to each other and rotate in opposite directions, characterized in that in the hollow inner rotor the inner magnetic stator is located motionlessly relative to the stator housing with the polarity opposite to the outer stator, the rotors have windings placed in the inner grooves of the rotors, the outer rotor has a lower number of revolutions in the opposite direction compared to the inner rotor relative to it, the ratio of the revolutions of the outer and inner rotors is inversely proportional to the average diameters of the windings in the grooves of the outer and inner rotors, the rotor brushes are displaced relative to each other in the direction of rotation of the rotors on which these brushes are installed.
RU2021101044U 2021-01-19 2021-01-19 Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions RU204090U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101044U RU204090U1 (en) 2021-01-19 2021-01-19 Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101044U RU204090U1 (en) 2021-01-19 2021-01-19 Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204090U1 true RU204090U1 (en) 2021-05-06

Family

ID=75851156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101044U RU204090U1 (en) 2021-01-19 2021-01-19 Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204090U1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2437196C1 (en) * 2010-10-05 2011-12-20 Андрей Борисович Захаренко Electric machine of double rotation
US20120326539A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Rolls-Royce Plc Electrical machine with contra-rotating rotors
WO2017182912A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 The Trustees For The Time-Being Of The Kmn Fulfilment Trust A generator having unlike magnetic poles radially aligned
RU2645725C2 (en) * 2012-11-22 2018-02-28 Стелленбосский Университет Device with two coaxial rotors
CN106374701B (en) * 2016-09-12 2019-08-02 江苏大学 A kind of magnetic field modulation type double-rotor machine using Halbach permanent magnet array
DE102018203566A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electromechanical energy converter with an internal and an external energy converter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2437196C1 (en) * 2010-10-05 2011-12-20 Андрей Борисович Захаренко Electric machine of double rotation
US20120326539A1 (en) * 2011-06-23 2012-12-27 Rolls-Royce Plc Electrical machine with contra-rotating rotors
RU2645725C2 (en) * 2012-11-22 2018-02-28 Стелленбосский Университет Device with two coaxial rotors
WO2017182912A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-26 The Trustees For The Time-Being Of The Kmn Fulfilment Trust A generator having unlike magnetic poles radially aligned
CN106374701B (en) * 2016-09-12 2019-08-02 江苏大学 A kind of magnetic field modulation type double-rotor machine using Halbach permanent magnet array
DE102018203566A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electromechanical energy converter with an internal and an external energy converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8358044B2 (en) Electric machine apparatus with integrated, high torque density magnetic gearing
KR101577621B1 (en) A planetary gear unit on the motor shaft and the center axis of rotation to the right and left two pillars reciprocal rotation two private motor device
CN105471210B (en) A kind of magneto
KR20130073839A (en) Electric machine for a wind energy plant
CN204993021U (en) Magnetic coupling transmission of speed regulation by constant power operation and transmission of additional power
CN108199562A (en) A kind of integrated form permanent magnetic transmission device of coaxial both-end output
CN104682642A (en) Two-degree-of-freedom motor
RU204090U1 (en) Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions
CN212463016U (en) Underwater energy-saving heat dissipation motor
CN106849573B (en) Double-rotor double-winding cylindrical linear generator based on magnetic field modulation principle
CN108183580A (en) A kind of permanent magnet synchronous motor of built-in spur-gear differential
WO2016147038A1 (en) Electricity generator
CN204696889U (en) Magnetic gear low speed high torque motor
KR101293829B1 (en) Electric motor having double rotor structure
TWI675530B (en) Electric machine with adjustable speed magnetic gear and motor, generator, and electric vehicle with the same
CN105406687A (en) Permanent magnet adjustable-speed motor
RU203894U1 (en) Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions
CN108512358A (en) The compound multiport wave-activated generator of magnetic gear
CN102158045A (en) Speed change method of gear box and electromagnetic gear box
CN109194025B (en) Torque-increasing motor
CN101521413A (en) Internal bias hub motor
US20230291296A1 (en) Magnetic Cylinder Gear System
CN108521195A (en) Generator is directly driven in the slow-speed of revolution
KR102568068B1 (en) Magnetic geared line-start permanent magnet synchronous motor using magnetic gearing effect
CN113014065A (en) Synchronous reverse double-speed generator