RU2172261C1

RU2172261C1 - Impulse motor for vehicle (design versions)

Info

Publication number: RU2172261C1
Application number: RU2001113250/28A
Authority: RU
Inventors: В.В. Шкондин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Инновации и Технологии"
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2001-08-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; motor-in-wheel. SUBSTANCE: according to first design version, north and south pole permanent magnets uniformly spaced in circumference are mounted on two ring-type magnetic circuits in stator of electric motor. Cross two-pole electromagnets connected through current collectors with distributing commutator at alignment of unlike poles along axial lines are secured on outer rotor. Magnetic circuit plates are arranged between pairs of aligned poles. Distributing commutator is made for converting direct current into pulse unidirectional current and is secured on stator frame so that axial of copper plates coincide with axial lines of stator permanent magnets. According to second design version, permanent magnets alternating in polarity are secured on two ring-shape magnetic circuits in electric motor stator. Electromagnets are made in form of salient quadraelectromagnets, and distributing commutator is made for converting direct current into pulse bidirectional current. EFFECT: improved manufacturability and operation reliability. 18 cl, 8 dwg

Description

Настоящая группа изобретений относится к области машиностроения и предназначена для использования при реализации мотор-колес в роликовых платформах, инвалидных колясках, а также других передвижных средствах, например мотоциклах и мотороллерах. This group of inventions relates to the field of engineering and is intended for use in the sale of motor wheels in roller platforms, wheelchairs, as well as other mobile means, such as motorcycles and scooters.

Известен импульсный электродвигатель, содержащий статор с двумя установленными на немагнитопроводном держателе кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов, внутренний ротор с вращающимися относительно статора явно выраженными электромагнитами, сдвинутыми на заданный фазовый угол и попарно соединенными с токосъемниками, дисковый распределительный коллектор, выполненный с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и имеющий разделенные диэлектрическими промежутками медные пластины, с которыми контактируют токосъемники (RU 2129965 C1, 10.05.1999). Known pulsed electric motor containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits mounted on a non-magnetic carrier, on which there are even amounts of permanent magnets equally spaced around the circle and alternating in polarity, an inner rotor with clearly defined electromagnets rotating relative to the stator, shifted by a given phase angle and paired with current collectors , a disc distribution manifold configured to cooperate with current collectors mations in the DC pulse current and having a multidirectional separated by dielectric gaps copper plates, which contact current collectors (RU 2129965 C1, 10.05.1999).

Недостатки известного электродвигателя, характеризующегося внутренним расположением ротора относительно статора, проявляются в необходимости существенного конструктивного усложнения выполняемого на его основе мотор-колеса, что предопределяет неудовлетворительные тяговые свойства и низкую надежность работы последнего. The disadvantages of the known electric motor, characterized by the internal location of the rotor relative to the stator, are manifested in the need for significant structural complication of the motor-wheel based on it, which determines the unsatisfactory traction properties and low reliability of the latter.

Наиболее близким к предложенным является импульсный электродвигатель для передвижных средств, содержащий статор с двумя установленными на немагнитопроводном держателе кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов, внешний ротор, выполненный в виде цилиндрической конструкции с боковыми крышками и обечайкой, на которой закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол электромагниты, соединенные с токосъемниками, и дисковый распределительный коллектор, выполненный с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и имеющий разделенные диэлектрическими промежутками медные пластины, с которыми контактируют токосъемники (SU 1725780 A, 07.04.1992). Closest to the proposed is a pulsed electric motor for mobile vehicles, containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits mounted on a non-magnetic carrier, on which there are even amounts of permanent magnets equally spaced around the circle and alternating in polarity, an external rotor made in the form of a cylindrical structure with side covers and a shell on which electromagnets shifted by a given phase angle are mounted rotatably relative to the stator, connected to the current collectors, and a disk distribution collector, configured to jointly convert the direct current into pulsed multidirectional current with the current collectors and having copper plates separated by dielectric gaps, which the current collectors are in contact with (SU 1725780 A, 04/07/1992).

Недостаток указанного электродвигателя связан с невысокой технологичностью сборки. Кроме того, дисковое исполнение распределительного коллектора, а также большое количество используемых электромагнитов и токосъемников отрицательно сказываются на надежности работы электродвигателя. The disadvantage of this motor is associated with low manufacturability. In addition, the disk design of the distribution manifold, as well as the large number of electromagnets and current collectors used, negatively affect the reliability of the electric motor.

Задачей группы изобретений является повышение технологичности изготовления и эксплуатационной надежности подобного электродвигателя. The task of the group of inventions is to increase the manufacturability and operational reliability of such an electric motor.

В первом варианте поставленная задача решается тем, что в импульсном электродвигателе для передвижных средств, содержащем статор с двумя кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены равноудаленные по окружности постоянные магниты, и внешний ротор, на котором закреплены электромагниты, соединенные через токосъемники с распределительным коллектором, - на одном кольцеобразном магнитопроводе статора расположены постоянные магниты северной полярности, а на другом - южной полярности, между парами разноименных полюсов размещены поперечные магнитопроводные пластины, электромагниты являются поперечными двухполюсными, а распределительный коллектор выполнен с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный однонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с направлением осевых линий медных пластин параллельно осевым линиям постоянных магнитов статора. In the first embodiment, the task is solved by the fact that in a pulsed electric motor for mobile vehicles, containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits, on which permanent magnets are equally spaced around the circumference, and an external rotor, on which electromagnets are connected, connected through current collectors to the distribution manifold, - Permanent magnets of northern polarity are located on one ring-shaped magnetic circuit of the stator, and on the other - south polarity, between pairs of opposite poles s transverse flux plates, the bipolar magnets are transverse, and the manifold is arranged to co-transformation with the current collectors to the DC pulsed unidirectional current and is fixed to the stator housing with the direction of center lines of copper plates parallel axial lines of the permanent magnets of the stator.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки изобретения. Partial essential features of the invention contribute to the solution of the problem.

Кольцевые магнитопроводы статора установлены на немагнитопроводном держателе и имеют четные количества постоянных магнитов. The stator ring cores are mounted on a non-magnetic carrier and have even numbers of permanent magnets.

Ротор выполнен цилиндрическим с боковыми крышками и обечайкой, при этом электромагниты закреплены на обечайке. The rotor is cylindrical with side covers and a shell, while the electromagnets are mounted on the shell.

Электромагниты могут иметь броневое исполнение с одной обмоткой или стержневое исполнение с двумя включенными последовательно-встречно обмотками. The electromagnets can have an armored version with one winding or a rod version with two windings connected in series and opposite.

Первые одноименные выводы электромагнитов подключены к соответствующим однополярным токосъемникам, а вторые одноименные выводы соединены между собой и могут быть связаны с корпусом электродвигателя или через скользящий механизм - с пропущенным через полую ось одножильным проводом. The first leads of the same name of the electromagnets are connected to the corresponding unipolar current collectors, and the second leads of the same name are interconnected and can be connected to the motor housing or through a sliding mechanism with a single-core wire passed through the hollow axis.

Токосъемники сдвинуты друг от друга на угол, равный углу смещения электромагнитов. Current collectors are shifted from each other by an angle equal to the angle of displacement of the electromagnets.

В распределительном коллекторе количество медных пластин равно количеству постоянных магнитов на каждом из кольцевых магнитопроводов статора, при этом медные пластины разделены диэлектрическими промежутками и соединены между собой электрически. In the distribution manifold, the number of copper plates is equal to the number of permanent magnets on each of the annular stator magnetic cores, while the copper plates are separated by dielectric gaps and are electrically connected.

Распределительный коллектор закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. The distribution manifold is mounted on the stator housing with the possibility of displacement around the circumference for the final adjustment of the electric motor.

Во втором варианте поставленная задача решается тем, что в импульсном электродвигателе для передвижных средств, содержащем статор с двумя кольцеобразными магнитопроводами, на которых расположены равноудаленные по окружности и чередующиеся по полярности постоянные магниты, и внешний ротор, на котором закреплены электромагниты, соединенные через токосъемники с распределительным коллектором, который выполнен с возможностью совместного с токосъемниками преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток, - электромагниты выполнены в виде явно выраженных квадроэлектромагнитов, включенных с возможностью предотвращения увеличения протекающего через них тока при смещении осевых линий полюсов по отношению к осевым линиям постоянных магнитов статора, а распределительный коллектор закреплен на корпусе статора с направлением осевых линий медных пластин параллельно осевым линиям постоянных магнитов. In the second embodiment, the problem is solved in that in a pulsed electric motor for mobile vehicles, containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits, on which there are permanent magnets equally spaced around the circle and alternating in polarity, and an external rotor on which electromagnets are connected, connected through current collectors to the distribution a collector that is configured to convert DC current to pulsed multidirectional current together with current collectors - an electromagnet you are in the form express kvadroelektromagnitov included with the possibility of preventing an increase in the flowing current through them at displacement axial poles lines with respect to the axial lines of the permanent magnets of the stator, and the manifold is secured to the stator housing with the direction of center lines of copper plates parallel to the axial lines of the permanent magnets.

Ротор, выполнен цилиндрическим с боковыми крышками и обечайкой, при этом квадроэлектромагниты закреплены на обечайке. The rotor is made cylindrical with side covers and a rim, while the quadro-magnets are mounted on the rim.

Квадроэлектромагниты выполнены с четырьмя полюсами, обращенными к постоянным магнитам статора попарно по осевой линии и радиально, и четырьмя обмотками, включенными последовательно-встречно. Quadroelectromagnets are made with four poles facing the stator permanent magnets in pairs along the axial line and radially, and with four windings connected in series-opposite.

Выводы квадроэлектромагнитов соединены с соответствующими парами токосъемников, установленных по осевым линиям квадроэлектромагнитов. The conclusions of the quadroelectromagnets are connected to the corresponding pairs of current collectors installed along the axial lines of the quadroelectromagnets.

Токосъемники сдвинуты друг от друга на угол, равный углу смещения квадроэлектромагнитов. Current collectors are shifted from each other by an angle equal to the angle of bias of the quadro-electromagnets.

В распределительном коллекторе количество медных пластин равно количеству постоянных магнитов на каждом из кольцевых магнитопроводов статора, при этом медные пластины разделены диэлектрическими промежутками. In the distribution manifold, the number of copper plates is equal to the number of permanent magnets on each of the stator ring cores, with the copper plates being separated by dielectric gaps.

Первый вариант предложенного электродвигателя проиллюстрирован фиг. 1-6, при этом на фиг. 1 изображено мотор-колесо в поперечном разрезе, на фиг. 2 - фрагмент статора, на фиг. 3 и 4 - возможные конструкции электромагнитов, на фиг. 3 - фрагмент распределительного коллектора и на фиг. 6 - временная диаграмма тока распределительного коллектора. A first embodiment of the proposed electric motor is illustrated in FIG. 1-6, wherein in FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor wheel; FIG. 2 is a fragment of the stator, in FIG. 3 and 4 are possible constructions of electromagnets, in FIG. 3 is a fragment of a distribution manifold and in FIG. 6 is a timing chart of a distribution manifold current.

Второй вариант предложенного электродвигателя проиллюстрирован фиг. 7 и 8, при этом на фиг. 7 изображен продольный разрез электродвигателя, а на фиг. 8 - фрагмент статора и возможная конструкция квадроэлектромагнита. A second embodiment of the proposed electric motor is illustrated in FIG. 7 and 8, wherein in FIG. 7 shows a longitudinal section of an electric motor, and FIG. 8 - a fragment of the stator and a possible design of a quadroelectromagnet.

В первом варианте электродвигателя (фиг. 1-6) обозначены: обечайка 1, боковые крышки 2, 3, электромагниты 4, поперечные магнитопроводные пластины (болванки) 5, кольцеобразные магнитопроводы 6, 7, дисковый немагнитопроводный держатель 8, токосъемник 9, токонепроводящий диск 10, распределительный коллектор 11 с выводом 12, ось 13, постоянные магниты 14, обмотки 15 катушек электромагнитов, медные пластины 16 распределительного коллектора, токонепроводящая основа 17 распределительного коллектора, обод 18 и шина 19. In the first embodiment of the electric motor (Fig. 1-6) are indicated: shell 1, side covers 2, 3, electromagnets 4, transverse magnetic plates (blanks) 5, ring-shaped magnetic circuits 6, 7, disk non-magnetic holder 8, current collector 9, current-conducting disk 10 , a distribution manifold 11 with a terminal 12, an axis 13, permanent magnets 14, windings 15 of the electromagnet coils, copper plates of the distribution manifold 16, a non-conductive base of the distribution manifold 17, a rim 18 and a bus 19.

Кольцеобразные магнитопроводы 6 и 7 установлены на немагнитопроводном держателе 8. На магнитопроводах 6 и 7 расположены четные количества равноудаленных по окружности постоянных магнитов 14 соответственно северной и южной полярности с совмещением по осевым линиям разноименных полюсов. Магнитопроводные пластины 5 размещены между парами совмещенных полюсов. На обечайке 1 закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол электромагниты 4, соединенные с токосъемниками 9. Медные пластины 16 распределительного коллектора 11 разделены диэлектрическими промежутками и соединены между собой электрически. Количество медных пластин 16 (и токонепроводящих промежутков - паузных секторов) равно количеству постоянных магнитов 14 на каждом из кольцевых магнитопроводов 6, 7 статора. С медными пластинами 16 контактируют скользящие по поверхности распределительного коллектора 11 токосъемники 9. Угол смещения токосъемников 9 равен углу смещения электромагнитов 4. Как правило, токосъемники 9 устанавливаются на токонепроводящем диске 10, который крепится на боковой крышке, например 3, составляющей вместе с обечайкой 1 и другой боковой крышкой 2 цилиндрическую конструкцию вращающегося внешнего ротора. Электромагниты 4 являются поперечными двухполюсными. Распределительный коллектор 11 выполнен с возможностью совместного с токосъемниками 9 преобразования постоянного тока в импульсный однонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с совпадением осевых линий медных пластин 5 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 статора. Ring-shaped magnetic cores 6 and 7 are mounted on a non-magnetic holder 8. On magnetic cores 6 and 7 there are even amounts of permanent magnets 14 equidistant around the circumference of northern and southern polarity, respectively, with alignment of the opposite poles along the axial lines. Magnetic conductive plates 5 are placed between pairs of aligned poles. Electromagnets 4 shifted by a given phase angle and connected to current collectors 9 are mounted on the shell 1 with a possibility of rotation relative to the stator. The copper plates 16 of the distribution manifold 11 are separated by dielectric gaps and are electrically connected to each other. The number of copper plates 16 (and current-conducting gaps - pause sectors) is equal to the number of permanent magnets 14 on each of the annular stator magnetic circuits 6, 7. Current collectors 9, sliding on the surface of the distribution manifold 11, are in contact with copper plates. The current collectors 9 have an offset angle of 9 equal to the electromagnets 4 offset. As a rule, the current collectors 9 are mounted on a non-conductive disk 10, which is mounted on a side cover, for example 3, which together with the shell 1 and another side cover 2 is a cylindrical design of a rotating external rotor. The electromagnets 4 are transverse bipolar. The distribution manifold 11 is configured to convert DC current to pulsed unidirectional current together with current collectors 9 and is mounted on the stator housing with the coincidence of the axial lines of the copper plates 5 with the axial lines of the stator permanent magnets 14.

Электромагниты 4 могут иметь броневое исполнение с одной обмоткой (фиг. 3) или стержневое исполнение с двумя включенными последовательно-встречно обмотками (фиг. 4). The electromagnets 4 can have an armored version with one winding (Fig. 3) or a rod version with two windings connected in series and opposite (Fig. 4).

Первые одноименные выводы электромагнитов подключены к соответствующим однополярным токосъемникам 9, а вторые одноименные выводы соединены между собой и связаны с корпусом электродвигателя или через скользящий механизм - с пропущенным через полую ось одножильным проводом. The first leads of the same name of the electromagnets are connected to the corresponding unipolar current collectors 9, and the second leads of the same name are connected to each other and connected to the motor housing or through a sliding mechanism with a single-core wire passed through the hollow axis.

Распределительный коллектор 11 закреплен на корпусе статора с возможностью смещения по окружности для окончательной настройки электродвигателя. The distribution manifold 11 is mounted on the stator housing with the possibility of displacement around the circumference for the final tuning of the electric motor.

Во втором варианте электродвигателя (фиг. 7, 8) дополнительно обозначены квадроэлектромагниты 20 с обмотками 21. In the second embodiment of the electric motor (Fig. 7, 8), quadroelectromagnets 20 with windings 21 are additionally indicated.

Кольцеобразные магнитопроводы 6 и 7 установлены на немагнитопроводном держателе 8. На магнитопроводах 6 и 7 расположены четные количества равноудаленных по окружности и чередующихся по полярности постоянных магнитов 14. На обечайке 1 закреплены с возможностью вращения относительно статора сдвинутые на заданный фазовый угол явно выраженные квадроэлектромагниты 20, соединенные с токосъемниками 9. Медные пластины 16 распределительного коллектора 11 разделены диэлектрическими промежутками. Количество медных пластин 16 (и токонепроводящих промежутков - паузных секторов), как и в первом варианте, равно количеству постоянных магнитов 14 на каждом из кольцевых магнитопроводов 6,7 статора. С медными пластинами 16 контактируют скользящие по поверхности распределительного коллектора 11 токосъемники 9. Угол смещения токосъемников 9 равен углу смещения электромагнитов 4. Распределительный коллектор 11 выполнен с возможностью совместного с токосъемниками 9 преобразования постоянного тока в импульсный разнонаправленный ток и закреплен на корпусе статора с совпадением осевых линий медных пластин 5 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 статора. Ring-shaped magnetic circuits 6 and 7 are mounted on a non-magnetic holder 8. On magnetic circuits 6 and 7 there are even amounts of permanent magnets equally spaced around the circumference and alternating in polarity 14. On the shell 1, clearly visible quadro-electromagnets 20 are connected that are rotated relative to the stator and connected with current collectors 9. Copper plates 16 of the distribution manifold 11 are separated by dielectric gaps. The number of copper plates 16 (and current-conducting gaps - pause sectors), as in the first embodiment, is equal to the number of permanent magnets 14 on each of the ring stator magnetic circuits 6.7. Current collectors 9, sliding on the surface of the distribution collector 11, are in contact with copper plates 16. The current collectors 9 have an offset angle of 9 equal to the electromagnets 4. The distribution collector 11 is capable of converting direct current into pulse multidirectional current collectors 9 and is fixed to the stator housing with the coincidence of the axial lines copper plates 5 with axial lines of permanent magnets 14 of the stator.

Квадроэлектромагниты 20 включены с возможностью предотвращения увеличения протекающего через них тока при смещении осевых линий полюсов по отношению к осевым линиям постоянных магнитов 14 статора. Quadroelectromagnets 20 are included with the possibility of preventing an increase in the current flowing through them when the axial lines of the poles are displaced with respect to the axial lines of the stator permanent magnets 14.

Квадроэлектромагниты 20 выполнены с четырьмя полюсами, обращенными к постоянным магнитам 14 статора попарно по осевой линии и радиально, и четырьмя обмотками 21, включенными последовательно-встречно. Quadroelectromagnets 20 are made with four poles facing the permanent magnets 14 of the stator in pairs along the axial line and radially, and four windings 21 connected in series and opposite.

Выводы квадроэлектромагнитов 20 соединены с соответствующими парами токосъемников 9, установленных по осевым линиям квадроэлектромагнитов 20. The conclusions of the quadro-electromagnets 20 are connected to the corresponding pairs of current collectors 9 installed along the axial lines of the quadro-electromagnets 20.

Работа электродвигателя по первому варианту осуществляется на основе сил взаимодействия электромагнитов 4 ротора с постоянными магнитами 14 и магнитопроводными пластинами 5 статора. В моменты совмещения осевых линий электромагнитов 4 с постоянными магнитами 14 обмотки электромагнитов оказываются запитанными через токосъемники 9 таким образом, что на обоих концах электромагнитов 4, обращенных к статору, образуются полюса, одноименные полюсам постоянных магнитов 14. Происходит отталкивание полюсов электромагнитов 4 от постоянных магнитов 4 и притягивание их к поперечным магнитопроводным пластинам 5 с замыканием по электрическому потоку на них. При совмещении осевых линий полюсов электромагнитов 4 с осевыми линиями поперечных пластин 5 статора имеет место размыкание (обесточивание) обмоток электромагнитов 4, полюса которых уже в качестве обычных магнитопроводных болванок притягиваются к последующей паре постоянных магнитов 14 статора. Совмещение осевых линий электромагнитов 4 с осевыми линиями последующей пары постоянных магнитов 14 предопределяет подключение обмоток электромагнитов 4 через токосъемники 9 к источнику питания. На электромагните 4 вновь образуются полюса, одноименные с полюсами постоянных магнитов 14. Процесс повторяется. The operation of the electric motor according to the first embodiment is based on the forces of interaction of the electromagnets 4 of the rotor with the permanent magnets 14 and the magnetic plates 5 of the stator. At the moments of alignment of the axial lines of the electromagnets 4 with the permanent magnets 14, the electromagnet windings are energized through current collectors 9 so that at both ends of the electromagnets 4 facing the stator, poles of the same name as the poles of the permanent magnets 14 are formed. The poles of the electromagnets 4 are repelled from the permanent magnets 4 and attracting them to the transverse magnetic plate 5 with a circuit in the electric current to them. When combining the axial lines of the poles of the electromagnets 4 with the axial lines of the transverse plates 5 of the stator, the windings of the electromagnets 4 are disconnected (de-energized), the poles of which are already attracted to the next pair of permanent magnets 14 of the stator as ordinary magnetic conductors. The combination of the axial lines of the electromagnets 4 with the axial lines of the subsequent pair of permanent magnets 14 determines the connection of the windings of the electromagnets 4 through the current collectors 9 to the power source. On electromagnet 4, poles of the same name are formed with the poles of the permanent magnets 14. The process is repeated.

При реализации мотор-колеса напряжение 12 В к распределительному коллектору 11 подается через одножильный провод в полой оси. Второй контакт осуществляется, в частном случае, через корпус электродвигателя. Скорость может регулироваться с помощью широтно-импульсного модулятора, установленного рядом с блоком аккумуляторов. When implementing a motor-wheel voltage of 12 V to the distribution manifold 11 is supplied through a single-core wire in the hollow axis. The second contact is carried out, in the particular case, through the motor housing. Speed can be adjusted using a pulse-width modulator installed next to the battery pack.

Высокая технологичность в сборке за счет исключительной простоты конструкции (всего 5 узлов), экономичность (дорогостоящие постоянные магниты через раз заменены болванками, а каждый электромагнит снабжен всего одним токосъемником вместо двух), высокая энергоемкость обмоток по плотности тока делают данный импульсный электродвигатель по затратам на производство и себестоимости исключительно выгодным промышленным изделием с высоким запасом конкурентоспособности. High manufacturability in the assembly due to the exceptional simplicity of the design (only 5 knots), cost-effectiveness (expensive permanent magnets are replaced by blanks each time, and each electromagnet is equipped with only one current collector instead of two), high energy intensity of the windings in current density make this pulse motor cost of production and the cost of an exceptionally profitable industrial product with a high margin of competitiveness.

Предложенный по первому варианту импульсный электродвигатель был опробован в мотор-колесах различных транспортных средств. В полноприводном мотоцикле, например, использовались два одинаковых устройства по первому варианту. При этом основные технические параметры имели следующие значения:
Напряжение 48 В
Средний рабочий ток 35-40 А
Мощность 1000 Вт на каждое колесо
Максимальная скорость 90 км/ч
Грузоподъемность 120 кг
Дальность пробега (при емкости баарей 60 А/ч) 150 км.The pulsed electric motor proposed in the first embodiment was tested in the motor wheels of various vehicles. In an all-wheel drive motorcycle, for example, two identical devices were used in the first embodiment. In this case, the main technical parameters had the following meanings:
Voltage 48 V
Average operating current 35-40 A
1000 watts per wheel
Top speed 90 km / h
120 kg payload
The range (with a bar capacity of 60 A / h) is 150 km.

Работа электродвигателя по второму варианту осуществляется по тому же принципу. The operation of the electric motor according to the second embodiment is carried out according to the same principle.

В данном случае магнитопроводы статора отстоят друг от друга по значительному воздушному зазору и не связаны по магнитному потоку. Все четыре обмотки 21 квадроэлектромагнита 20 соединены последовательно-встречно, т.е. начало одной - с началом другой попарно поперек (по осевой линии), а затем конец одной пары - с концом другой. Оставшиеся два вывода соединены с токоприемниками 9, установленными по осевым линиям полюсов квадроэлектромагнита 20. In this case, the stator magnetic circuits are separated from each other by a significant air gap and are not connected by magnetic flux. All four windings 21 of the quadroelectromagnet 20 are connected in series-counter-wise, i.e. the beginning of one - with the beginning of the other in pairs across (along the center line), and then the end of one pair - with the end of the other. The remaining two conclusions are connected to the current collectors 9 installed along the axial lines of the poles of the quadromagnet 20.

В моменты совмещения осевых линий полюсов квадроэлектромагнитов 20 с осевыми линиями постоянных магнитов 14 происходит перекоммуникация через токосъемники 9, которые от паузных (неэлектрических) секций распределительного коллектора 11 переходят на силовые медные пластины 16 и обмотки 21 квадроэлектромагнита 20 и создают на всех четырех его полюсах полярности, одноименные с четырьмя полюсами магнитов 14 статора. Это приводит к отталкиванию и одновременному переходному притягиванию к последующим постоянным магнитам 14 противоположной полярности. Даже при больших нагрузках электродвигатель с квадроэлектромагнитами позволяет легко преодолевать подъемы и не боится токовых перегрузок. At the moments of alignment of the axial lines of the poles of the quadromagnets 20 with the axial lines of the permanent magnets 14, there is a re-communication through current collectors 9, which from the paused (non-electrical) sections of the distribution manifold 11 go to the power copper plates 16 and windings 21 of the quadromagnet 20 and create polarity at all four of its poles, four with the four poles of the magnets 14 of the stator. This leads to repulsion and simultaneous transitional attraction to subsequent permanent magnets 14 of opposite polarity. Even with heavy loads, an electric motor with quadroelectromagnets makes it easy to overcome climbs and is not afraid of current overloads.

С использованием принятой конструкции квадроэлектромагнитов 20 при смещении осевых линий полюсов квадроэлектромагнита по отношению к осевым линиям постоянных магнитов ток в его обмотках 21 не растет, поскольку электромагнитный поток временно замыкается по верхнему тороиду, состоящему из четырех "спинок" каждого из четырех соединительных магнитопроводных переходов. Конструкция почти не имеет потерь по электромагнитным потокам и обладает высоким коэффициентом полезного действия. Указанное обстоятельство предопределяет значительное повышение тяги при малых потребительских мощностях. Using the accepted design of quadroelectromagnets 20, when the axial lines of the poles of the quadroelectromagnet are displaced with respect to the axial lines of the permanent magnets, the current in its windings 21 does not increase, since the electromagnetic flux is temporarily closed along the upper toroid, which consists of four "backs" of each of the four connecting magnetic transitions. The design has almost no losses in electromagnetic fluxes and has a high efficiency. This circumstance predetermines a significant increase in traction at low consumer capacities.

Квадроэлектродвигатель данной конструкции, установленный на мотороллер-трехколесник в качестве мотор-колеса, легко буксирует однотонный автомобиль, потребляя от источника напряжением 36 В всего 16 A. Следовательно, при потребляемой мощности 500 Вт (менее 1 лошадиной силы) достигается довольно значительный крутящий момент. A quadro electric motor of this design, mounted on a three-wheeled scooter as a motor wheel, easily tows a monophonic car, consuming only 16 A from a 36 V source. Therefore, with a power consumption of 500 W (less than 1 horsepower), a rather significant torque is achieved.

Claims

1. A pulsed electric motor containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits, on which permanent magnets are equally spaced around the circumference, and an external rotor, on which electromagnets are mounted, connected through current collectors with a distribution collector, characterized in that the permanent north magnets are located on one ring-shaped stator magnetic circuit polarity, and on the other - of southern polarity, between pairs of opposite poles are placed transverse magnetic plates, electromagnets are yayutsya transverse bipolar, and the manifold is arranged to co-transformation with the current collectors to the DC pulsed unidirectional current and is fixed to the stator housing with the direction of center lines of copper plates parallel axial lines of the permanent magnets of the stator.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that the annular stator magnetic circuits are mounted on a non-magnetic carrier and have even amounts of permanent magnets.

3. The electric motor according to claim 1, characterized in that the rotor is cylindrical with side covers and a shell, while the electromagnets are mounted on the shell.

4. The electric motor according to claim 3, characterized in that the electromagnets are armored with one winding.

5. The electric motor according to claim 3, characterized in that the electromagnets have a rod version with two windings connected in series and opposite.

6. An electric motor according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the first eponymous terminals of the electromagnets are connected to the corresponding unipolar current collectors, and the second eponymous terminals are interconnected and connected to the motor housing.

7. An electric motor according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the first terminals of the same name of the windings of the electromagnets are connected to the corresponding current collectors, and the second terminals of the same name are connected to each other and connected through a sliding mechanism to a single-core wire passed through the hollow axis.

8. The electric motor according to claim 6 or 7, characterized in that the current collectors are shifted from each other by an angle equal to the angle of displacement of the electromagnets.

9. The electric motor according to claim 1, characterized in that in the distribution manifold the number of copper plates is equal to the number of permanent magnets on each of the annular stator magnetic circuits, while the copper plates are separated by dielectric gaps and are electrically connected.

10. The electric motor according to claim 9, characterized in that the distribution manifold is mounted on the stator housing with the possibility of displacement around the circumference for the final adjustment of the electric motor.

11. A pulsed electric motor containing a stator with two ring-shaped magnetic circuits, on which permanent magnets are equally spaced around the circle and alternating in polarity, and an external rotor, on which electromagnets are mounted, connected through current collectors to a distribution collector, which is configured to convert DC constant current collectors current in a pulsed multidirectional current, characterized in that the electromagnets are made in the form of pronounced quadroelectromagnets, included with the possibility of preventing an increase in the current flowing through them when the axial lines of the poles are displaced with respect to the axial lines of the stator permanent magnets, and the distribution manifold is mounted on the stator housing with the direction of the axial lines of the copper plates parallel to the axial lines of the permanent magnets.

12. The electric motor according to claim 11, characterized in that the annular stator magnetic circuits are mounted on a non-magnetic carrier and have even numbers of permanent magnets.

13. The electric motor according to claim 11, characterized in that the rotor is cylindrical with side covers and a shell, while the quad-electromagnets are mounted on the shell.

14. The electric motor according to item 13, wherein the quadroelectromagnets are made with four poles facing the permanent magnets of the stator in pairs along the axial line and radially, and four windings connected in series and opposite.

15. The electric motor according to claim 13 or 14, characterized in that the conclusions of the quadroelectromagnets are connected to the corresponding pairs of current collectors installed along the axial lines of the quadroelectromagnets.

16. The electric motor according to p. 15, characterized in that the current collectors are shifted from each other by an angle equal to the angle of bias of the quadro-electromagnets.

17. The electric motor according to claim 11, characterized in that in the distribution manifold the number of copper plates is equal to the number of permanent magnets on each of the annular stator magnetic circuits, while the copper plates are separated by dielectric gaps.

18. The electric motor according to claim 17, characterized in that the distribution manifold is mounted on the stator housing with the possibility of displacement around the circumference for the final adjustment of the electric motor.