RU2206169C2 - Four-section permanent-magnet engine - Google Patents
Four-section permanent-magnet engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206169C2 RU2206169C2 RU2001118968/09A RU2001118968A RU2206169C2 RU 2206169 C2 RU2206169 C2 RU 2206169C2 RU 2001118968/09 A RU2001118968/09 A RU 2001118968/09A RU 2001118968 A RU2001118968 A RU 2001118968A RU 2206169 C2 RU2206169 C2 RU 2206169C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slider
- section
- permanent magnet
- magnet
- permanent magnets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения альтернативной энергии с помощью серийного четырехсекционного двигателя, преобразующего энергию постоянных магнитов в механическую для использования его в паре с электрогенератором для получения альтернативной электрической энергии. The invention relates to the field of alternative energy using a serial four-section engine that converts the energy of permanent magnets into mechanical energy for use in conjunction with an electric generator to produce alternative electrical energy.
Известно устройство для перемещения объектов преимущественно игровых элементов, игрушек (ЕР 0627248 МКИ 7 А 63 Н 33/26,1994). A device is known for moving objects mainly of game elements, toys (EP 0627248 MKI 7 A 63 H 33 / 26.1994).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является односекционный двигатель на постоянных магнитах, содержащий корпус из немагнитного материала, два постоянных магнита, выполненных в виде шаров, каждый из которых закреплен на валу, снабженном приводом для его поворота, и размещенных внутри корпуса на противоположных его концах, перемещающийся с возможностью возвратно-поступательного перемещения от одного вращающегося магнита к другому (патент РФ 2124379, МКИ 7 А 63 Н 33/26, 1998). The closest in technical essence to the present invention is a single-section permanent magnet motor containing a housing made of non-magnetic material, two permanent magnets made in the form of balls, each of which is mounted on a shaft equipped with a drive for turning it, and placed on the opposite side of it ends, moving with the possibility of reciprocating movement from one rotating magnet to another (RF patent 2124379, MKI 7 A 63 H 33/26, 1998).
Недостатком известного двигателя является нецелесообразность его серийного производства для народного хозяйства, невозможность получения дешевой электроэнергии. A disadvantage of the known engine is the inappropriateness of its serial production for the national economy, the inability to obtain cheap electricity.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка двигателя, позволяющего его использование в различных сферах народного хозяйства, а также, используя его в паре с электрогенератором, для получения сравнительно дешевой электроэнергии. The objective of the invention is to develop an engine that allows its use in various fields of the national economy, and also, using it in tandem with an electric generator, to obtain relatively cheap electricity.
В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность наладить серийный выпуск промышленных двигателей, преобразующих энергию постоянных магнитов в механическую и другие виды энергии. As a result of the use of the invention, it becomes possible to establish serial production of industrial engines that convert the energy of permanent magnets into mechanical and other types of energy.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что четырехсекционный двигатель на постоянных магнитах, содержащий корпус из немагнитного материала из четырех идентичных секций, внутри каждой секции на противоположных ее концах установлены на валах два вращающихся от приводов в виде соленоидов постоянных магнита в виде шаров, между указанными вращающимися постоянными магнитами установлен на направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения между ними постоянный магнит-ползун в виде куба с выпуклостями в передней и задней части, полюса которого направлены к полюсам вращающихся постоянных магнитов, к средней части постоянного магнита-ползуна прикреплен шатун, соединенный с подшипником коленчатого вала, на котором расположены блоки с подвижными и неподвижными контактами для управления соленоидами приводов вращающихся постоянных магнитов, причем постоянные магниты-ползуны секций распределены на коленчатом валу под углом 90o так, что когда постоянный магнит-ползун первой секции находится в верхней мертвой точке, постоянный магнит-ползун второй секции находится в середине пути из верхней мертвой точки к верхней мертвой точке, ползун третьей секции находится на середине хода из нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, а постоянный магнит-ползун - в нижней мертвой точке, при этом система управления соленоидами приводов вращающихся постоянных магнитов обеспечивает в каждой секции замыкание указанных подвижных контактов с указанными неподвижными контактами при подходе постоянного магнита-ползуна к одной из указанных мертвых точек для передачи сигнала на систему управления указанных приводов вращающихся постоянных магнитов в зависимости от положения постоянного магнита-ползуна для такого поворота вращающихся постоянных магнитов, чтобы постоянный магнит-ползун устремлялся к другой из указанных мертвых точек.The above technical result is achieved in that a four-section permanent magnet motor containing a body of non-magnetic material of four identical sections, inside each section on its opposite ends are mounted on the shafts two rotating permanent magnets from the drives in the form of solenoids between the indicated rotating constants magnets mounted on rails with the possibility of reciprocating movement between them a permanent magnet-slider in the form of a cube with convexities in front to it and the rear part, the poles of which are directed to the poles of the rotating permanent magnets, a connecting rod is attached to the middle part of the permanent magnet-slider, connected to the crankshaft bearing, on which there are blocks with movable and fixed contacts for controlling the solenoids of the drives of rotating permanent magnets, and the permanent magnets the sliders of the sections are distributed on the crankshaft at an angle of 90 o so that when the permanent magnet slider of the first section is at top dead center, the permanent magnet slider second of the nth section is in the middle of the path from the top dead center to the top dead center, the slider of the third section is in the middle of the course from the bottom dead center to the top dead center, and the permanent magnet slider is at the bottom dead center, while the control system of the solenoids of the drives of rotating constant magnets provides in each section the closure of these movable contacts with the specified fixed contacts when the permanent magnet-slide approaches one of these dead points to transmit a signal to the control system said drive rotating permanent magnets, depending on the position of the permanent magnet slider to rotate such rotary permanent magnet to permanent magnet slider rushed to the other of said dead points.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.2. The essence of the invention is illustrated in figure 1 and figure 2.
На фиг. 1 представлена общая схема четырехсекционного двигателя РОА-3 с постоянными магнитами в поперечном разрезе, вид спереди. На фиг.2 представлена общая схема четырехсекционного двигателя РОА-3 с постоянными магнитами в продольном разрезе, вид сбоку. In FIG. 1 shows a general diagram of a four-section engine ROA-3 with permanent magnets in cross section, front view. Figure 2 presents a General diagram of a four-section engine ROA-3 with permanent magnets in longitudinal section, side view.
Промышленный четырехсекционный двигатель РОА-3 содержит корпус 1 из немагнитного материала, например алюминия, корпус 1 состоит из четырех секций А, В, С, Д. Все четыре секции идентичны. Внутри каждой секции установлены постоянные магниты 2 и 3, выполненные в виде шаров и установлены на валах 4 и 5 с возможностью вращения от приводов 6 и 7, в секции установлены четыре направляющие 8, 9 и 81 и 91, выполненные из титана, в виде стержней, концы которых закреплены на боковых стенках каждой секции корпуса 1. На направляющих 8, 9 и 81 и 91 установлен между двумя вращающимися магнитами 2 и 3 ползун 10, перемещающийся постоянный магнит. Перемещающийся постоянный магнит-ползун 10 выполнен в виде куба, с расположенными в передней и задней части сферическими выпуклостями, полюса которого обращены к полюсам вращающихся магнитов 2 и 3. Стороны полюса ползуна 10 имеют сферические выпуклости 11 и 12 для возможности свободного вращения вращающихся магнитов 2 и 3 в тот момент, когда ползун 10 подходит вплотную к одному из них. К средней части ползуна 10 при помощи пальца 13 крепится шатун 14, который в свою очередь соединяется с подшипником шейки 16 коленчатого вала 21. Таким образом осуществляется связь между ползуном 10 и коленчатым валом 21.The industrial four-section engine ROA-3 contains a housing 1 of non-magnetic material, for example aluminum, housing 1 consists of four sections A, B, C, D. All four sections are identical.
Все вращающиеся элементы данного двигателя выполнены на шариковых подшипниках закрытого типа, что осуществляет смазку двигателя. На носке коленчатого вала 21 расположен блок 29 с подвижными контактами 26 и 33 и блок 31 с неподвижными контактами 27, 28 и 31, 32 для управления соленоидами 22, 23, 24, 25, которые разворачивают магниты 2 и 3 в каждой секции. Ползуны 10 каждой секции соединены шатунами 14, 15 и распределены по коленчатому валу 21 под углом 90o.All rotating elements of this engine are made on ball bearings of a closed type, which lubricates the engine. On the toe of the crankshaft 21 is located a
Таким образом, если ползун 10 секции А находится в ВМТ, то ползун 10 секции В в это же время находится посередине по пути из ВМТ к НМТ, ползун 10 секции С находится тоже посередине хода ползуна на пути из НМТ к ВМТ, а ползун 10 секции Д находится в НМТ, что и показано на фиг.2. При неработающем двигателе все соленоиды управления вращающимися магнитами 2 и 3 каждой секции отключены и находятся в нейтральном положении, соответственно все вращающиеся магниты 2 и 3 каждой секции находятся в нейтральном положении, т. е. S/N по отношению к сторонам S и N магнита ползуна 10 всех секций, следовательно силы отталкивания и притяжения, заставляющие ползуны совершать возвратно-поступательное движение, отсутствуют и двигатель находится в покое. Thus, if the
Промышленный четырехсекционный двигатель на постоянных магнитах РОА-3 работает следующим образом. Industrial four-section permanent magnet motor ROA-3 operates as follows.
Включая тумблер 36 на пульте управления двигателем 34, мы подаем напряжение от независимого источника 35 (аккумулятора) на пульт управления двигателем 34. Автоматика одновременно подает команды на все соленоиды управления вращающимися магнитами, причем каждому соленоиду свою в зависимости от положения коленчатого вала 21, а следовательно, и нахождения ползунов по отношению к вращающимся магнитам. Рассмотрим начало работы двигателя с момента, указанного на фиг.2. Секция А, соленоид 22 выключен, соленоид 23 включается и поворачивает вращающийся магнит 2 из положения нейтрального N/S в положение N к стороне N ползуна 10, возникает сила отталкивания, одновременно включается соленоид 24, который поворачивает вращающийся магнит 3 из нейтрального положения N/S в положение N по отношению к стороне S ползуна 10, возникает сила притяжения, обе эти силы в секции А направляют ползун 10 от ВМТ к НМТ. Одновременно в секции В включается соленоид 23 и поворачивает магнит 2 из нейтрального положения N/S в положение N к стороне N ползуна 10, образуя силу отталкивания. Одновременно включается соленоид 24, поворачивающий магнит 3 из нейтрального положения N/S стороной N к стороне S ползуна 10, создается сила притягивания. Под действием этих двух сил ползун 10 движется от ВМТ к НМТ, вращая коленчатый вал 21 в том же направлении, что и ползун 10 секции А. Одновременно в секции С включается соленоид 22, поворачивающий магнит 2 из нейтрального положения N/S в положение S к стороне N ползуна 10, образуя силу притяжения. Одновременно включается соленоид 25, поворачивающий магнит 3 из нейтрального положения N/S в положение S к стороне S ползуна 10, образуется отталкивающая сила. Под действием этих двух сил ползун 10 движется от НМТ к ВМТ, вращая коленчатый вал 21 в том же направлении, что и ползун 10 секций А и С. Одновременно в секции Д включается соленоид 22, поворачивающий магнит 2 из нейтрального положения N/S в положение S к стороне N ползуна 10, образуется притягивающая сила. Одновременно включается соленоид 24, поворачивающий магнит 3 из нейтрального положения N/S в положение N к стороне S ползуна 10, образуется отталкивающая сила. Под действием этих двух сил ползун 10 движется от НМТ к ВМТ, вращая коленчатый вал 21 в том же направлении, что и ползун 10 секций А, С и В. Двигатель начинает работу. Провернувшись на угол в 45o поворота коленчатого вала 21, ползун 10 секции В подошел к низшей точке коммутации, а ползун 10 секции С подошел к верхней точке коммутации.Turning on the toggle switch 36 on the engine control panel 34, we apply voltage from an independent source 35 (battery) to the engine control panel 34. Automation simultaneously gives commands to all solenoids controlling rotating magnets, and each solenoid has its own depending on the position of the crankshaft 21, and therefore , and finding the sliders with respect to the rotating magnets. Consider the beginning of the engine from the moment indicated in figure 2. Section A, the
Не доходя 45o до НМТ по повороту коленчатого вала 21 ползуна 10 секции В, подается команда на отключение соленоида 24 секции В и он поворачивает магнит 3 из положения N в нейтральное положение N/S к стороне S ползуна 10, что приводит к исчезновению притягивающей силы магнита 3, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 2. Одновременно подается команда на соленоид 22 секции С и он поворачивает магнит 2 из положения S в нейтральное положение N/S к стороне N ползуна 10, что приводит к исчезновению притягивающей силы магнита 2, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 3. Под действием этих сил ползуны 10 доходят до НМТ в секции В и к ВМТ в секции С, а ползуны 10 в секции А и секции Д подходят к середине хода ползуна 10. В секции А под действием отталкивающей силы магнита 2 и притягивающей силы магнита 3 от ВМТ к НМТ. В секции Д под действием отталкивающей силы магнита 3 и притягивающей силы магнита 2 от НМТ к ВМТ.Not reaching 45 o to the BDC by turning the crankshaft 21 of the
В момент нахождения ползуна 10 секции В в НМТ включается соленоид 25 и поворачивает магнит 3 из нейтрального положения N/S в положение S к стороне S ползуна 10, возникает отталкивающая сила. Одновременно отключается соленоид 23 и включается соленоид 22 и поворачивает магнит 2 из положения N в положение S к стороне N ползуна 10, возникает притягивающая сила. Эти две силы движут ползун 10 от НМТ к ВМТ. Одновременно в момент нахождения ползуна 10 секции С в ВМТ включается соленоид 23 и поворачивает магнит 2 из нейтрального положения N/S в положение N к стороне N ползуна 10, возникает отталкивающая сила. Одновременно в этой же секции С отключается соленоид 25 и включается соленоид 24, поворачивает магнит 3 из положения S в положение N к стороне S ползуна 10, возникает притягивающая сила. Эти две силы движут ползун 10 от ВМТ к НМТ. Под действием сил вращающихся магнитов 2 и 3 во всех секциях ползуны 10 движутся, вращая коленчатый вал 21. Не доходя 45o до НМТ по повороту коленчатого вала 21 ползуна 10 секции А, отключается соленоид 25, поворачивая магнит 3 из положения N в нейтральное положение N/S к стороне S ползуна 10, исчезает притягивающая сила магнита 3, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 2. Одновременно не доходя 45o до ВМТ по повороту коленчатого вала 21 ползуна 10 секции Д, отключается соленоид 23, поворачивает магнит 2 из положения S в нейтральное положение N/S к стороне N ползуна 10, исчезает притягивающая сила магнита 2, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 3. Эти силы продолжают двигать ползун 10 от ВМТ к НМТ в секции А и от НМТ к ВМТ секции Д. Коленчатый вал 21 вращается. В секции А ползун 10 подходит к НМТ в секции В и С ползуны 10 подходят к средней линии хода ползуна, а в секции Д подошел к ВМТ. В это время в секции А при нахождении ползуна 10 в НМТ включается соленоид 25 и поворачивает магнит 3 из нейтрального положения N/S, стороной S к стороне S ползуна 10, возникает отталкивающая сила, одновременно отключается соленоид 23 и включается соленоид 22, поворачивая магнит 2 из положения N стороной S к стороне N ползуна 10, возникает притягивающая сила. Одновременно в секции Д при нахождении ползуна 10 в ВМТ включается соленоид 22 и поворачивает магнит 2 из нейтрального положения N/S, стороной N к стороне N ползуна 10, возникает отталкивающая сила, одновременно отключается соленоид 25 и включается соленоид 24, поворачивает магнит 3 из положения S стороной N к стороне S ползуна 10, возникает притягивающая сила. Под действием этих сил ползун 10 в секции А движется от НМТ к ВМТ, а ползун 10 в секции Д движется от ВМТ к НМТ вращая вместе с ползунами 10 секций В и С коленчатый вал 21.At the moment the
Не доходя 45o до ВМТ по повороту коленчатого вала 21 ползуна 10 секции В, отключается соленоид 22, поворачивая магнит 2 из положения S в нейтральное положение N/S к стороне N ползуна 10, исчезает притягивающая сила магнита 2, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 3. Эта сила продолжает двигать ползун 10. Одновременно не доходя 45o до НМТ по повороту коленчатого вала 21 ползуна 10 секции С, отключается соленоид 24 и поворачивает магнит 3 из положения N в нейтральное положение N/S к стороне S ползуна 10, исчезает притягивающая сила магнита 3, но продолжает действовать отталкивающая сила магнита 2. Эта сила продолжает двигать ползун 10. Под действием этих сил ползун 10 в секции В подходит к ВМТ, а ползун 10 в секции С к НМТ. При нахождении ползуна 10 секции В в ВМТ включается соленоид 23, поворачивает магнит 2 из положения N/S, стороной N к стороне N ползуна 10, возникает отталкивающая сила, одновременно отключается соленоид 25 и включается соленоид 24, поворачивая магнит 3 из положения S стороной N к стороне S ползуна 10, возникает притягивающая сила. Одновременно в секции С при нахождении ползуна 10 в НМТ включается соленоид 25 и поворачивает магнит 2 из положения N/S, стороной S к стороне S ползуна 10, возникает отталкивающая сила. Одновременно отключается соленоид 23 и включается соленоид 22, поворачивает магнит 2 из положения N стороной S к стороне N ползуна 10, возникает притягивающая сила. Под действием этих сил ползун 10 секции В движется от ВМТ к НМТ, ползун 10 секции С движется от НМТ к ВМТ, ползун 10 секции А подходит к ВМТ, а ползун 10 секции Д подходит к НМТ. Цикл завершен. В дальнейшем циклы повторяются. Двигатель работает. В случае отключения двигателя, необходимо выключить тумблер 36 на блоке управления 34, на все соленоиды, независимо от места нахождения ползунов и положения коленчатого вала 21, подается команда на их отключение и они устанавливают вращающиеся магниты 2 и 3 во всех секциях в нейтральное положение N/S по отношению к ползунам 10. На них перестают действовать силы притяжения и отталкивания, двигатель останавливается.Not reaching 45 o to TDC by turning the crankshaft 21 of the
Предлагаемая характеристика двигателя. Suggested engine characteristic.
Модель - РОА-3
Тип - 4-х секционный на постоянных магнитах
Характеристика магнитов:
Шаровых ⌀60
Кубических с выпуклыми сферами - 90х90х30, сфера ⌀60
Материал - Nd-Fe-B
Свойства. Остаточная индукция BR - более 1,5 Т
Коэрцитивная сила - Нс - более 1500 кА/м
Магнитная энергия - В.М.макс - более 360 кДж/м3
Сила, действующая на коленчатый вал в каждом такте - 50 кг
Число оборотов в минуту - 900
Направление вращения коленчатого вала (со стороны носка вала) - Правое
Мощность двигателя кВт (л.с.) - 100 (136)
Габаритные размеры двигателя, мм
длина 730
ширина 300
высота 660
Вес двигателя, кг 63
Таких секций в двигателе четыре, что позволяет избежать принудительного начала вращения движения при остановке его в ВМТ или НМТ, а также равномерно распределять нагрузки по всему коленчатому валу через каждые 90o поворота коленчатого вала. В данной конструкции двигателя маховик не нужен.Model - ROA-3
Type - 4 section on permanent magnets
Magnets Feature:
Ball ⌀60
Cubic with convex spheres - 90x90x30, sphere ⌀60
Material - Nd-Fe-B
Properties Residual induction B R - more than 1.5 T
Coercive force - N s - more than 1500 kA / m
Magnetic energy - V.M.max - more than 360 kJ / m 3
The force acting on the crankshaft in each cycle is 50 kg
The number of revolutions per minute - 900
Direction of rotation of the crankshaft (from the toe of the shaft) - Right
Engine power kW (hp) - 100 (136)
Overall dimensions of the engine, mm
length 730
width 300
height 660
Engine weight, kg 63
There are four such sections in the engine, which allows avoiding the forced start of rotation when stopping at TDC or BDC, as well as evenly distributing loads throughout the crankshaft every 90 o of crankshaft rotation. In this engine design, a flywheel is not needed.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001118968/09A RU2206169C2 (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Four-section permanent-magnet engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001118968/09A RU2206169C2 (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Four-section permanent-magnet engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001118968A RU2001118968A (en) | 2003-06-10 |
RU2206169C2 true RU2206169C2 (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=29209976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001118968/09A RU2206169C2 (en) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | Four-section permanent-magnet engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206169C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8487484B1 (en) | 2012-03-15 | 2013-07-16 | Torque Multipliers, LLC | Permanent magnet drive apparatus and operational method |
-
2001
- 2001-07-10 RU RU2001118968/09A patent/RU2206169C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8487484B1 (en) | 2012-03-15 | 2013-07-16 | Torque Multipliers, LLC | Permanent magnet drive apparatus and operational method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7446440B2 (en) | Permanent magnet flux module reciprocating engine and method | |
KR20130127420A (en) | Magnetically actuated reciprocating motor and process using reverse magnetic switching | |
JPH05507190A (en) | Electromagnet driven engine device and method | |
US20150091395A1 (en) | Electro-mechanical Reciprocating Magnetic Piston Engine | |
US20120119594A1 (en) | Magnetically Charged Solenoid for Use in Magnetically Actuated Reciprocating Devices | |
US5637936A (en) | Electromagnetically powered engine | |
RU2206169C2 (en) | Four-section permanent-magnet engine | |
CN102441893A (en) | Muscle bionic-driving device based on electromagnetic force | |
JP2000152558A (en) | Motor | |
US5341055A (en) | Combination reciprocating motor and inverter | |
RU2206170C2 (en) | Linear permanent-magnet generator | |
RU2177201C1 (en) | Electric motor based on permanent magnets | |
JPH01170361A (en) | Power machine utilizing permanent magnet | |
EP2321891A1 (en) | Permanent magnet actuator for adaptive actuation | |
US4384221A (en) | Motor | |
CN201913644U (en) | Muscle bionic driving device based on electromagnetic force | |
JP2004137967A (en) | Method and device for rotation generation | |
JPH0223077A (en) | Magnet power engine | |
JPS6348806A (en) | Actuator | |
KR102200620B1 (en) | High Efficiency Direct Current Motor | |
JP2005012939A (en) | Drive unit by magnetic force, and kinetic energy accumulator | |
RU2117379C1 (en) | Magnetic motor | |
CN1244940C (en) | Rotary permanent-magnetic magnet apparatus | |
KR840001142Y1 (en) | Moving toy for small size motor | |
CN86200259U (en) | Electric actuator capable of reciprocating rotation within a fixed angle range |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060711 |