RU2264025C2 - Magnetoelectric machine - Google Patents

Magnetoelectric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2264025C2
RU2264025C2 RU2003136809/11A RU2003136809A RU2264025C2 RU 2264025 C2 RU2264025 C2 RU 2264025C2 RU 2003136809/11 A RU2003136809/11 A RU 2003136809/11A RU 2003136809 A RU2003136809 A RU 2003136809A RU 2264025 C2 RU2264025 C2 RU 2264025C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnets
coils
machine
disks
collector
Prior art date
Application number
RU2003136809/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003136809A (en
Inventor
Г.И. Денисенко (RU)
Г.И. Денисенко
Original Assignee
Денисенко Геральд Иванович
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 Денисенко Геральд Иванович filed Critical Денисенко Геральд Иванович
Priority to RU2003136809/11A priority Critical patent/RU2264025C2/en
Publication of RU2003136809A publication Critical patent/RU2003136809A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2264025C2 publication Critical patent/RU2264025C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

FIELD: electromechanical engineering; transport, industry, and domestic applications.
SUBSTANCE: all magnetoelectric machines are characterized in absence of field coils and excitation loss is impossible in them. That is why they are much more economically efficient then electromagnetic machines, other conditions being equal. Proposed machine has its fixed part incorporating frame, removable sections constituting cylindrical part of frame designed for locating, fixing, and locking machine coils. Sections are screwed to frame to enhance stiffness of the latter. Coils are locked by means of holders and attached to removable section wall. Movable part of machine is rotor built of two plate-shaped disks provided with annular groove whose shape follows that of magnets installed therein. Rotor strength is enhanced by rigidly fixing its disks to cylindrical support passed near annular groove and to central bushing mounted on shaft through splined joint. Type of fixation may be different depending on mass and shape of magnets.
EFFECT: simplified design, facilitated regulation of output parameters.
1 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретение.The technical field to which the invention relates.

Изобретение относится к области электромашиностроения, представляет собой единую конструкцию генератор - двигатель, а при раздельном исполнении конструкции генератора или двигателя с магнитной или комбинированной системой возбуждения.The invention relates to the field of electrical engineering, is a single generator-engine design, and when the design of the generator or engine with a magnetic or combined excitation system is separately executed.

Магнитоэлектрическая машина может применяться в промышленности, на транспорте и в быту, как преобразователь энергии механической в электрическую - генератор, электрической в механическую - двигатель.A magnetoelectric machine can be used in industry, transport and in everyday life, as a mechanical to electrical energy converter — a generator, and electric to mechanical — an engine.

Уровень техники.The level of technology.

Изобретение новых магнитных сплавов, параметры которых на порядок превышают ныне существующие, дает основание предполагать о дальнейшем развитии конструкции магнитоэлектрических машин.The invention of new magnetic alloys, the parameters of which are an order of magnitude greater than the existing ones, suggests that the design of magnetoelectric machines will be further developed.

История электромашиностроения начиналась с изобретения магнитоэлектрических машин.The history of electrical engineering began with the invention of magnetoelectric machines.

Так в 1832 году братьями Пикси была построена модель генератора постоянного тока, в ней коммутатор выпрямлял переменный тока индуктированный в неподвижных катушках, установленных на П-образном магнитопроводе, изменение направления поля достигалось путем вращения П-образного магнита расположенного напротив.So in 1832, the Pixie brothers built a model of a direct current generator, in which the switch rectified the alternating current induced in the fixed coils mounted on the U-shaped magnetic circuit, a change in the field direction was achieved by rotating the U-shaped magnet opposite.

Данная модель выбрана в качестве аналога как обладающая совпадающими признаками с предлагаемым изобретением - магнитоэлектрическая машина - применение постоянных магнитов и катушек.This model is selected as an analogue as having the same characteristics with the proposed invention - magnetoelectric machine - the use of permanent magnets and coils.

В качестве прототипа из ныне существующих машин с магнитным возбуждением выбран тахогенератор. У него между полюсами магнитов, установленных на корпусе, находится якорная обмотка, напряжение снимается с коллектора. Описание генератора братьев Пикси и тахогенератора можно прочесть в книге Электрические машины, автор Иванов-Смоленский А.В., издательство Энергия, Москва, 1980 г.As a prototype of the existing machines with magnetic excitation, a tachogenerator was selected. He has an anchor winding between the poles of the magnets mounted on the housing, the voltage is removed from the collector. The description of the Pixie brothers generator and tachogenerator can be found in the book Electrical Machines, author Ivanov-Smolensky A.V., Energia Publishing House, Moscow, 1980

Машины с магнитным возбуждением благодаря отсутствию обмоток возбуждения и потерь на возбуждение имеют более высокий КПД, чем машины с электрическим возбуждением.Machines with magnetic excitation due to the absence of field windings and excitation losses have a higher efficiency than machines with electric excitation.

Тем не менее, машины с магнитным возбуждением имеют существенные недостатки:However, magnetic field machines have significant drawbacks:

1. Напряжение генератора и частоту вращения двигателя регулировать изменением поля возбуждения невозможно.1. The generator voltage and engine speed cannot be controlled by changing the field of excitation.

2. В режиме работы двигателем присутствуют плохие пусковые свойства.2. In the operating mode of the engine, poor starting properties are present.

3. Ввод и отбор постоянного тока требует применение контактных устройств.3. Input and selection of direct current requires the use of contact devices.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

Предлагаемое изобретение - магнитоэлектрическая машина, содержащая ротор, составленный из постоянных магнитов, и статор, образованный из неподвижно установленных в съемных секциях корпуса катушек со стальными сердечниками, в которой при вращении ротора происходит периодическое изменение величины и направления магнитного потока, пронизывающего катушки, т.е. происходит электромагнитное взаимодействие между магнитами и катушками, вследствие чего в катушках возникает индуктированная ЭДС.The present invention is a magnetoelectric machine containing a rotor composed of permanent magnets and a stator formed from coils with steel cores fixed in removable sections of the housing, in which during rotation of the rotor there is a periodic change in the magnitude and direction of the magnetic flux penetrating the coil, i.e. . there is an electromagnetic interaction between magnets and coils, as a result of which an induced emf occurs in the coils.

Суть изобретения состоит в том, что постоянные магниты удлиненной формы, установленные попарно параллельно друг другу по внешней окружности ротора на расстоянии длины магнита между каждой парой, с противоположно направленными одноименными полюсами, с расстоянием между магнитами в каждой паре, равным высоте катушки.The essence of the invention lies in the fact that permanent magnets of elongated shape, installed in pairs parallel to each other along the outer circumference of the rotor at a distance of the magnet length between each pair, with opposite poles of the same name, with a distance between the magnets in each pair equal to the height of the coil.

В пространстве между магнитами и перпендикулярно к ним расположены катушки со стальными сердечниками, неподвижно установленные на внутренней стороне корпуса в съемных секциях. Катушки соединены в магнитоэлектрические группы. При вращении ротора у катушек одной группы происходит одновременное изменение магнитного потока по величине и направлению, то же самое происходит с катушками других групп, последовательно, по группам, таких групп может быть от одной и более. Число магнитов и катушек для одной машины может быть от двух магнитов и двух катушек, до множества зависит от мощности и габаритов машины. Катушки одной группы находятся друг от друга на расстоянии, равном длине магнита. Катушки из разных групп могут устанавливаться вплотную друг к другу, сохраняя расстояние между собой в своей группе.In the space between the magnets and perpendicular to them are coils with steel cores, fixedly mounted on the inside of the housing in removable sections. Coils are connected in magnetoelectric groups. When the rotor rotates near the coils of one group, the magnetic flux changes simultaneously in magnitude and direction, the same thing happens with coils of other groups, sequentially, in groups, there can be one or more such groups. The number of magnets and coils for one machine can be from two magnets and two coils, up to a lot depends on the power and dimensions of the machine. The coils of one group are located at a distance equal to the length of the magnet. Coils from different groups can be installed close to each other, maintaining the distance between each other in their group.

Существенными отличиями являются следующие признаки:Significant differences are the following symptoms:

1. Корпус имеет съемные секции для установки катушек.1. The housing has removable sections for installing coils.

2. Катушки установлены в секциях неподвижно.2. Coils are installed in sections motionless.

3. Магниты удлиненной формы, закрепленные попарно с возможностью вращения относительно катушек, образуют ротор машины.3. Magnets of elongated shape, fixed in pairs with the possibility of rotation relative to the coils, form the rotor of the machine.

4. Катушки расположены в пространстве между парами магнитов и разделены на магнитоэлектрические группы.4. Coils are located in the space between the pairs of magnets and are divided into magnetoelectric groups.

5. Конструктивные части машины также имеют существенные отличия и изготавливаются из не магнитных материалов.5. The structural parts of the machine also have significant differences and are made of non-magnetic materials.

Предлагаемое изобретение - магнитоэлектрическая машина позволяет:The present invention is a magnetoelectric machine allows you to:

1. Получать переменный ток без контактных устройств.1. Receive alternating current without contact devices.

2. Осуществлять ступенчатое регулирование за счет изменения соединения катушек, групп.2. To carry out step-by-step regulation by changing the connection of coils, groups.

При установке контактных колец и коллектора и установке 2-х групп катушек обеспечивается:When installing slip rings and a collector and installing 2 groups of coils, it is ensured:

3. Плавный пуск в режиме работы двигателем.3. Soft start in engine operation mode.

4. Получение постоянного тока в режиме работы генератором.4. Obtaining direct current in the operating mode of the generator.

5. Регулирование частоты вращения и напряжения.5. Regulation of speed and voltage.

6. Упрощается изготовление и ремонт - не нужны магнитопроводы с пазами и укладкой обмоток в пазы, катушки легко перемотать и заменить.6. Production and repair are simplified - no magnetic cores with grooves and laying windings in grooves are needed, the coils are easy to rewind and replace.

К недостаткам относится применение коллектора.The disadvantages include the use of a collector.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Магнитоэлектрическая машина, в дальнейшем - машина, предназначенная для преобразования энергии, состоит из двух частей - неподвижной и подвижной.Information confirming the possibility of carrying out the invention. A magnetoelectric machine, hereinafter referred to as a machine designed to convert energy, consists of two parts - fixed and mobile.

На фиг.1 изображена машина в варианте исполнения с неподвижно установленными катушками 3 и подвижно установленными магнитами 13, выполняющих роль активных частей машины. В данном случае будет рассматриваться машина, выполненная с применением 3-х пар постоянных магнитов.Figure 1 shows a machine in the embodiment with motionlessly mounted coils 3 and movably mounted magnets 13, acting as active parts of the machine. In this case, a machine made using 3 pairs of permanent magnets will be considered.

Неподвижная часть машины состоит из корпуса 1, съемных секций 2, образующих цилиндрическую часть корпуса и выполняющих роль места расположения, крепления и фиксации катушек 3. Секции 2 с винтами 4 крепятся к корпусу 1, придавая ему дополнительную жесткость. Катушки 3 с помощью держателей 5 фиксируются и крепятся к стенке съемной секции 2. Держатели 5 представляют собой П-образную конструкцию из трех плоскостей, в двух имеются пазы для сердечника 6 катушки 3, средняя плоскость служит для крепления держателя 5 к внутренней стенке секции 2 винтами 8. Количество витков и сечение провода в катушках выбираются в зависимости от применяемых магнитов и мощности машины. Сердечник 6 катушки 3 от продольных перемещений в пазах 7 держателя 5 фиксируются винтами 9.The stationary part of the machine consists of a housing 1, removable sections 2, forming a cylindrical part of the housing and playing the role of the location, fastening and fixing of the coils 3. Sections 2 with screws 4 are attached to the housing 1, giving it additional rigidity. The coils 3 with the help of holders 5 are fixed and attached to the wall of the removable section 2. The holders 5 are a U-shaped structure of three planes, two have grooves for the core 6 of the coil 3, the middle plane is used to fasten the holder 5 to the inner wall of the section 2 with screws 8. The number of turns and the cross section of the wire in the coils are selected depending on the magnets used and the power of the machine. The core 6 of the coil 3 from longitudinal movements in the grooves 7 of the holder 5 are fixed with screws 9.

Подвижная часть машины ротор 10, выполнена из двух тарелкообразных дисков 11, по краям дисков выполнена кольцевая канавка 12 по форме устанавливаемых магнитов 13. Для придания конструкции ротора прочности диски 11 жестко соединены цилиндрической опорой 14, проходящей рядом с кольцевой канавкой 12, а в центре с втулкой 15, которая с помощью шлицевого соединения монтируется на вал 16. Крепления в зависимости от массы и формы магнитов возможно различное, но надежное.The movable part of the machine, the rotor 10, is made of two disk-shaped disks 11, an annular groove 12 is made along the edges of the disks in the form of installed magnets 13. To give the rotor a structural strength, the disks 11 are rigidly connected by a cylindrical support 14, which extends adjacent to the annular groove 12, and in the center a sleeve 15, which is mounted on the shaft 16 by means of a spline connection. The fasteners, depending on the mass and shape of the magnets, are different, but reliable.

На фиг.1 изображен набор кольцевых магнитов надетых на трубку 17, которая с помощью болтов 18 крепится к диску, поджимая магниты 13 в канавке 12.Figure 1 shows a set of ring magnets worn on a tube 17, which is attached to the disk with bolts 18, pressing magnets 13 in the groove 12.

Узел коллектора изображен на фиг.2, состоящий из двух контактных колец 19 и их токосъемных щеток 20, коллектора 21с двумя токосъемными щетками 22, поворотной траверсы 23 с рычагом управления 24, профильной шайбы 25, опорной шайбы 26, защитного колпачка 27. Контактные кольца 19, выполненные из текстолита с медным ободом с помощью шлицев монтируются на вал 16, через щетки 20 связаны электропроводкой с клеммником 28. Коллектор 21 представляет неглубокую чашу с шлицевой втулкой в центре и цилиндрическими краями, выточен из пластмассы. По наружной цилиндрической поверхности монтируются медные ламели 29 с помощью винтов 30, приваренных к концам ламелей. Шесть токовых ламелей разделены шестью нейтральными ламелями 31, изолированными миканитовой изоляцией 32 от токовых ламелей 29. Необходимое условие, щетки коллектора 22 при проходе не должны замыкать одновременно токовые ламели, т.е. толщина их должна быть меньше длины нейтральной ламели. Токовые ламели внутри чаши соединены между собой, чередуясь на плюсовые и минусовые, и связаны двумя проводами с контактными кольцами 19, провода крепятся на винты 30 ламелей 29. Траверса 23 представляет собой цилиндрическую втулку с фланцем 33 с возможностью вращения в профильной шайбе 25 на опорной шайбе 26 посредством рычага управления 24. Вертикальные стенки траверсы разделены на 4 части, две части удалены, на оставшихся противоположных крепятся щетки коллектора, контактных колец и рычаг управления.The collector assembly is shown in FIG. 2, consisting of two slip rings 19 and their current collection brushes 20, collector 21 with two current collection brushes 22, a rotary beam 23 with a control lever 24, a profile washer 25, a supporting washer 26, a protective cap 27. Contact rings 19 made of textolite with a copper rim using slots mounted on the shaft 16, through the brushes 20 are connected by wiring to the terminal block 28. The collector 21 is a shallow bowl with a spline sleeve in the center and cylindrical edges, machined from plastic. On the outer cylindrical surface, copper lamellas 29 are mounted using screws 30 welded to the ends of the lamellas. Six current lamellas are separated by six neutral lamellas 31, insulated with micanite insulation 32 from current lamellas 29. A necessary condition, the brushes of the collector 22 should not close the current lamellas at the same time, i.e. their thickness should be less than the length of the neutral lamella. The current lamellas inside the bowl are interconnected, alternating on plus and minus, and are connected by two wires with slip rings 19, the wires are attached to the screws 30 of the lamellas 29. The yoke 23 is a cylindrical sleeve with a flange 33 that can be rotated in the profile washer 25 on the supporting washer 26 by means of the control lever 24. The vertical walls of the traverse are divided into 4 parts, two parts are removed, the collector brushes, slip rings and control lever are attached to the remaining opposite.

Длина токовых ламелей ≈ равна длине магнита при расчете по угловым градусам. Длина нейтральной ламели 31 равна ≈ 1/7 токовой ламели, в зависимости от диаметра коллектора, могут быть и другие размеры.The length of the current lamellas ≈ equal to the length of the magnet when calculated by angular degrees. The length of the neutral lamella 31 is ≈ 1/7 of the current lamella, depending on the diameter of the collector, there may be other sizes.

Работа магнитоэлектрической машины.The work of the magnetoelectric machine.

Под понятием работа для электрической машины имеется в виду процесс преобразования энергии одного вида в другой, в активных частях машины. Например, в генераторе это преобразование механической энергии в электрическую, в двигателе - электрической в механическую.By the term work for an electric machine is meant the process of converting energy from one type to another, in the active parts of the machine. For example, in a generator this is the conversion of mechanical energy into electrical energy, in the engine - electrical into mechanical energy.

Рассмотрим процесс преобразования в машине, выполненной из трех пар подвижно установленных магнитов и двух групп по шесть неподвижно установленных катушек, являющихся активными частями машины. Необходимо, чтобы при сборке щетки 22 коллектора 21 находились на нейтральных ламелях 31, катушки в зоне полюсов магнитов 13, схема внутренних соединений соответствовала схеме, изображенной на фиг.3. Токовые ламели 29 должны набегать на щетки 22 со стороны вращения, что устанавливается рычагом управления 24, путем подвода щеток 22, поворачивая траверсу 23.Consider the conversion process in a machine made of three pairs of movably mounted magnets and two groups of six fixedly mounted coils, which are the active parts of the machine. It is necessary that when assembling the brushes 22 of the collector 21 were on neutral slats 31, the coils in the zone of the poles of the magnets 13, the internal connection diagram corresponded to the diagram shown in figure 3. Current lamellas 29 must run onto the brushes 22 from the rotation side, which is set by the control lever 24, by supplying brushes 22, turning the beam 23.

Работа в генераторном режиме происходит под действием механических усилий извне, ротор машины начинает вращаться, вращаются и магниты 13, установленные на роторе, вследствие этого катушки 3 с сердечниками 6 будут подвергаться влиянию периодически меняющегося по величине и направлению магнитного потока магнитов. В результате чего в катушках возникает переменная ЭДС, причем в катушках одной пары одной группы одновременно возникает ЭДС противоположного направления. Для того чтобы общая ЭДС была одного направления, катушки необходимо соединить согласно схеме фиг.3. Отбор переменного напряжения производится прямо с клеммника 28 от выводов катушек. Постоянное напряжение получают за счет коллектора по цепочке - катушки - клеммник - щетки коллектора - ламели -контактные кольца - клеммник.Work in the generator mode occurs under the action of mechanical forces from outside, the rotor of the machine starts to rotate, the magnets 13 mounted on the rotor also rotate, as a result of this, coils 3 with cores 6 will be affected by magnets periodically changing in magnitude and direction. As a result, an EMF variable appears in the coils, and in the coils of one pair of one group, an EMF of the opposite direction appears simultaneously. In order for the total EMF to be in one direction, the coils must be connected according to the scheme of Fig. 3. The AC voltage is selected directly from the terminal block 28 from the terminals of the coils. Constant voltage is obtained due to the collector along the chain - coils - terminal block - collector brushes - lamellas - contact rings - terminal block.

При вращении ротора (магнитов) катушки одной группы одновременно испытывают изменение направления магнитного потока, затем тоже происходит с катушками второй группы и т.д. последовательно за 1/3 оборота произойдет два изменения направления потока при установленных 3 парах магнитов. За 1 оборот произойдет 6 изменений направления магнитного потока. Для получения частоты 50 Гц необходима скорость вращения 500 об/мин 500×6:60=50 период/сек.When the rotor (magnets) rotate, the coils of one group simultaneously experience a change in the direction of the magnetic flux, then also occurs with the coils of the second group, etc. successively in 1/3 of a revolution, two changes in the direction of flow will occur with 3 pairs of magnets installed. For 1 revolution there will be 6 changes in the direction of the magnetic flux. To obtain a frequency of 50 Hz, a rotation speed of 500 rpm is needed 500 × 6: 60 = 50 period / sec.

Работа магнитоэлектрической машины в режиме двигателя.The work of the magnetoelectric machine in engine mode.

При подаче постоянного тока на клеммы "+" и "-" клеммника 28 ток пойдет через щетки 20 контактных колец 19 на ламели 29 коллектора 21 через щетки 22 на клеммник 28 и в катушки 3.When applying direct current to the terminals "+" and "-" of the terminal block 28, the current will flow through the brushes 20 of the contact rings 19 to the lamellas 29 of the collector 21 through the brushes 22 to the terminal block 28 and to the coils 3.

Теоретически возможна работа машины при подаче переменного напряжения на катушки, предварительно раскрутив машину до синхронной частоты.It is theoretically possible for the machine to operate when applying alternating voltage to the coils, having previously unwound the machine to a synchronous frequency.

Продолжая далее с постоянным током, для выбранного направления вращения необходимо чтобы ламели 29 коллектора набегали на щетки 22 со стороны вращения. В этом случае в катушки 3 поступит ток соответствующего направления. Это выполняется посредством рычага управления 24. В результате прохождения тока возникает магнитное поле катушек 3 противоположного направления полю постоянных магнитов 13, а сердечники 6 катушек 3 намагнитятся одноименно с полюсами магнитов 13, вследствие чего произойдет выталкивание магнитов 13, так как разнонаправленные поля и одноименные полюса отталкиваются. Ротор придет в движение, магниты 13 отталкиваются от неподвижно установленных катушек 3. Пройдя половину длины магнита, магниты 13 попадают в зону действия других катушек, см. фиг.4, у которых магнитные поля согласуются по направлению с полями магнитов 13, а сердечники 6 намагничены разноименно с полюсами магнитов, происходит потокосцепление и притягивание магнитов 13. Как только магниты, вращая ротор, приблизятся своими полюсами к катушкам 3, щетки 22 окажутся на нейтральных ламелях 31. Поступление тока прекратится, по инерции ротор будет продолжать вращение, и токовые ламели 29, но с другим направлением тока, подойдут к щеткам 22, и процесс начнется снова, пока не отключат ток.Continuing further with direct current, for the selected direction of rotation, it is necessary that the lamellas 29 of the collector run onto the brushes 22 from the side of rotation. In this case, a current of the corresponding direction will enter the coils 3. This is done by means of the control lever 24. As a result of the passage of current, a magnetic field of the coils 3 in the opposite direction to the field of permanent magnets 13 is generated, and the cores 6 of the coils 3 are magnetized with the poles of the magnets of the same name 13, as a result of which the magnets 13 are ejected, since the opposite directions of the fields and the same poles repel . The rotor will move, the magnets 13 are repelled from the fixed coils 3. After passing half the length of the magnet, the magnets 13 fall into the range of other coils, see figure 4, in which the magnetic fields are aligned in the direction of the fields of the magnets 13, and the cores 6 are magnetized opposite to the poles of the magnets, flux linkage and attraction of the magnets 13 occurs. As soon as the magnets, rotating the rotor, approach their poles 3, the brushes 22 will be on the neutral slats 31. The current flow will stop, the inertia of the rotor will continue be rotated, and current slat 29, but with a different direction of the current, suited to the brushes 22, and the process starts over again until the current is shut off.

Регулирование.Regulation.

Изменение величины переменного напряжения ступенями возможно за счет соединения катушек последовательно или параллельно, если установлено несколько групп катушек, то и переключением групп. При наличии установленного коллектора возможна установка нескольких электромагнитов, управляя которыми можно получить необходимые параметры. При получении постоянного тока регулирование производится с помощью рычага 24 траверсы 23, поворачивая траверсу, изменяем угол переключения на ранние или поздние. Регулирование частоты вращения происходит так же путем изменения угла переключения. Принцип регулирования рычагом 24 состоит в том, что нормальное переключение подачи тока в катушки с одного направления на другое должно происходить, когда катушки находятся в зоне полюсов магнитов. В это время щетки 22 коллектора 21 должны находится на нейтральных ламелях 31. При отклонении влево или вправо в катушки будет поступать ток противоположного направления от токовых ламелей 29 и будет происходить или притягивание или отталкивание. Учитывая скорость вращения машины, лучше устанавливать необходимые параметры при работе машины, при движении рычага сразу видно изменение величины напряжения или оборотов машины.Changing the magnitude of the alternating voltage in steps is possible by connecting the coils in series or in parallel, if several groups of coils are installed, then by switching the groups. If there is an installed collector, it is possible to install several electromagnets, controlling which you can get the necessary parameters. Upon receipt of direct current regulation is carried out using the lever 24 of the traverse 23, turning the traverse, we change the angle of switching to early or late. Speed control also takes place by changing the switching angle. The principle of regulation by the lever 24 is that the normal switching of the current supply to the coils from one direction to another should occur when the coils are in the zone of the poles of the magnets. At this time, the brushes 22 of the collector 21 should be on the neutral lamellas 31. If left or right is deflected, current will flow to the coils in the opposite direction from the current lamellas 29 and either attraction or repulsion will occur. Given the speed of rotation of the machine, it is better to set the necessary parameters during operation of the machine, when the lever moves, you can immediately see the change in the voltage or speed of the machine.

Подключение машины.Connecting a machine.

В режиме двигателя.In engine mode.

Смонтировать перемычки между клеммамиMount jumpers between terminals

Figure 00000002
Figure 00000002

2. На клеммы 5К-6К подать постоянный ток2. Apply DC current to terminals 5K-6K

В режиме генератора.In generator mode.

Усредненное постоянное напряжение получают с клемм 5К-6К при вышеуказанных перемычках. Для получения постоянного тока отдельно с каждой группы катушек нужно одну из групп подключить через блок выпрямителей, например: клеммы 2Н1-10K1, вторая через коллектор клеммы 1Н2-3Ш2, 9К2-7Ш2, - закорочены. Ток снимается с клемм 5К-6К. Для получения переменного тока подключаются к клеммам 2Н1-10К1 первая группа; 1Н2-9К2 - вторая группа. При необходимости можно получить с одной группы выпрямленное, а с другой переменное напряжение. Цифры после буквы означают принадлежность катушек к группе:Averaged DC voltage is obtained from terminals 5K-6K with the above jumpers. For DC separately from each group of coils need to connect one of the groups through the rectifier unit, for example terminal 1 2H -10K 1, the second terminal through the collector 1H -3SH 2 2 2 9K -7SH 2 - shorted. The current is removed from the terminals 5K-6K. To obtain alternating current, the first group is connected to the terminals 2H 1 -10K 1 ; 1H 2 -9K 2 - the second group. If necessary, it is possible to obtain rectified voltage from one group and alternating voltage from the other. The numbers after the letter indicate the coils belong to the group:

Н111 - 1-я группаH 1 -W 1 -K 1 - 1st group

Н222, - 2-я группаH 2 -W 2 -K 2 , - 2nd group

Перечень фигур чертежей.The list of figures drawings.

1. На чертеже фиг.1 изображена магнитоэлектрическая машина.1. The drawing of figure 1 shows a magnetoelectric machine.

2. На чертеже фиг.2 изображен узел коллектора в сечении вдоль продольной оси и кольцо коллектора 21 общим планом.2. The drawing of figure 2 shows the node of the collector in cross section along the longitudinal axis and the ring of the collector 21 in general terms.

3. На фиг.3 изображена принципиальная схема внутренней эл. сети машины. Цифрами 1 и 2 обозначена принадлежность катушек к первой или второй группам.3. Figure 3 shows a schematic diagram of an internal electric. network machine. The numbers 1 and 2 indicate the coils belong to the first or second groups.

4. На фиг.4 изображена схема взаимодействия между активными частями - магнитами и катушками.4. Figure 4 shows a diagram of the interaction between the active parts - magnets and coils.

Стрелки, упирающие в магниты, показывают направление движения магнитов при взаимодействии полей катушек и магнитов. Наклонные стрелки с одним направлением ← показывают момент взаимного притяжения катушек и магнитов. Стрелки с двумя направлениями ↔ показывают момент, где магниты отталкиваются от катушек или катушки отталкивают магниты. Для сокращения на фиг.4 изображено взаимодействие при двух парах магнитов и двух группах из восьми катушек.The arrows resting on the magnets show the direction of movement of the magnets in the interaction of the fields of coils and magnets. Inclined arrows with one direction ← show the moment of mutual attraction of coils and magnets. The arrows with two directions ↔ indicate the moment where the magnets repel from the coils or the magnets repel the coils. For reduction, FIG. 4 shows the interaction with two pairs of magnets and two groups of eight coils.

Claims (1)

Магнитоэлектрическая машина, характеризующаяся тем, что она имеет корпус, образованный двумя дисками и съемными секциями, с установленными в нем частями машины, представляющими собой коллектор, статор, ротор, образованный двумя дисками, соединенными между собой втулкой, связанной с валом, на внутренних сторонах дисков по окружностям равного радиуса попарно параллельно установлены магниты на расстоянии друг от друга, равном их длине, с направлением одноименными полюсами на одном диске в одну сторону, на другом - в противоположную, с расстоянием между магнитами, установленными на разных дисках, равном длине сердечника катушки с минимальным зазором, статор образован катушками со стальными сердечниками, установленными в съемных секциях, размещающихся в пространстве между и перпендикулярно продольной оси магнитов на расстоянии друг от друга, равном длине магнита, охватывающими раздвоенными концами сердечников поперечное сечение магнитов с минимальным зазором, коллектор образован двумя контактными кольцами и кольцом с чередующимися плюсовыми и минусовыми токовыми ламелями, разделенными нейтральными ламелями и поворотной траверсой с рычагом управления, обеспечивающей изменение положения щеток относительно токовых ламелей.A magnetoelectric machine, characterized in that it has a housing formed by two disks and removable sections, with machine parts installed therein, which are a collector, a stator, a rotor formed by two disks interconnected by a sleeve connected to a shaft on the inner sides of the disks along circles of equal radius, magnets are paired in parallel in parallel at a distance from each other equal to their length, with the poles of the same name pointing on one disk in one direction, on the other in the opposite direction, with the stator is formed by coils with steel cores installed in removable sections located in the space between and perpendicular to the longitudinal axis of the magnets at a distance from each other equal to the length of the magnet, covering the bifurcated magnets between the magnets mounted on different disks with the ends of the cores, the cross section of the magnets with a minimum gap, the collector is formed by two slip rings and a ring with alternating plus and minus current lamellas E separated lamellae and neutral pivot crosspiece with a control lever which provides repositioning current brushes relative sipes.
RU2003136809/11A 2003-12-10 2003-12-10 Magnetoelectric machine RU2264025C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136809/11A RU2264025C2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Magnetoelectric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003136809/11A RU2264025C2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Magnetoelectric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003136809A RU2003136809A (en) 2005-05-20
RU2264025C2 true RU2264025C2 (en) 2005-11-10

Family

ID=35820411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003136809/11A RU2264025C2 (en) 2003-12-10 2003-12-10 Magnetoelectric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2264025C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467451C2 (en) * 2008-05-16 2012-11-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Dc motor switching system
WO2014046565A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Ulyanov Valery Yakovlevich Dc generator
RU2543054C1 (en) * 2013-09-19 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Magnetoelectric machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Электродвигатель в его историческом развитии. - Л.: Изд. АН СССР, 1936, с.224-226. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467451C2 (en) * 2008-05-16 2012-11-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Dc motor switching system
WO2014046565A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Ulyanov Valery Yakovlevich Dc generator
RU2543054C1 (en) * 2013-09-19 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" Magnetoelectric machine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003136809A (en) 2005-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6121705A (en) Alternating pole AC motor/generator with two inner rotating rotors and an external static stator
RU2236743C2 (en) Magnetic circuit for rotary apparatus
US9018819B2 (en) Brushless, ironless stator, single coil motor without laminations
US20110018383A1 (en) Permanent-magnet switched-flux machine
US20100001533A1 (en) Alternator
US20150207377A1 (en) Electrical induction motor having a rotor with a bevel gear arrangement for driving a pair of opposite gear rings
US6153959A (en) Axle-less electromagnetic rotating assembly
US5798594A (en) Brushless synchronous rotary electrical machine
US20150054373A1 (en) Commutatorless and brushless dc machine with stationary armature and method of operating the same
JP3232972U (en) Electrical machinery
EP2528207A1 (en) Brushless electric machine
US20180337581A1 (en) Electrical induction motor having oppositely rotating rotor and stator components and including planetary arranged and counter-rotating cog gears with sprag clutch bearings for ensuring unidirectional rotation of the gears
EP2800257A1 (en) Electromagnetic generator
US9906105B1 (en) Electrical induction motor with reconfigured rotor mounted commutators for receiving an armature current from a stator mounted brush component along with a reversing gear arrangement for driving a pair of opposite gear rings
WO2016186533A1 (en) Magnetoelectric generator
RU2264025C2 (en) Magnetoelectric machine
KR101872262B1 (en) Magnet generator
US11108311B2 (en) Brushless motor-generator having a spherical stator and spherical windings with displaced poles
RU2417506C2 (en) Low-speed electric machine with circular stator
US9825514B1 (en) Electrical generator or motor with variable coil winding patterns exhibiting multiple wires incorporated into a plurality of independent three stage coil configurations and incorporating a belt drive arrangement exhibiting first and second rotating pully wheels in combination with opposite belt rotating magnet and coil supporting components for providing increased power output
EP1817835A1 (en) Switched reluctance motor
RU2716489C2 (en) Electromechanical converter
WO2021087595A1 (en) Method and system for generating electromotive and motor force by disc alternator
RU98104114A (en) MAGNETIC CHAINS IN A ROTATING SYSTEM FOR GENERATION AS MECHANICAL ENERGY, SO AND ELECTRIC ENERGY
US5952759A (en) Brushless synchronous rotary electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141211