RU2264683C2

RU2264683C2 - Electromagnetic device

Info

Publication number: RU2264683C2
Application number: RU2003103272/11A
Authority: RU
Inventors: тин В.В. П (RU); В.В. Пятин
Original assignee: Пятин Викентий Васильевич
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2005-11-20
Also published as: RU2003103272A

Abstract

FIELD: electromechanics; mechanical-to-electrical energy converting devices.

SUBSTANCE: proposed device has rotor carrying permanent magnets whose poles are alternately secured therein within insulating material; this rotor is mounted in antifriction bearings between two stator disks. Stator has horseshoe-shaped magnetic circuits secured in insulating material and their poles carry series-connected coils. Crankshaft with connecting rod and flywheel is installed on frame in hub bearings. Connecting-rod extension is coupled through pin with lever whose other end is linked with rotor disk periphery.

EFFECT: reduced mass per unit power.

1 cl, 2 dwg

Description

Известен генератор электрического тока, содержащий установленные на станине полюсами встречно магнитопроводы подковообразной формы. В центрах статора на подшипниках установлен вал с ротором, по периферии которого установлены магнитопроводы с последовательно соединенными обмотками /см. кн. С.А.Гусев ″Очерки по истории развития электрических машин″, Государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, с.95-96, фигура 2-19/.Known electric current generator containing mounted on the bed with the poles of the oncoming magnetic horseshoe-shaped. A shaft with a rotor is installed on the bearings in the centers of the stator on the periphery of which magnetic cores with windings connected in series / cm are installed. Prince S.A. Gusev ″ Essays on the history of the development of electric machines ″, State Power Publishing House, Moscow-Leningrad, p.95-96, figure 2-19 /.

Известна электрическая машина, в которой постоянные магниты, установленные по периферии дисков ротора, образуют с подковообразными магнитопроводами со сменным соединением обмоток катушек дисков статора зигзагообразную систему разветвленной формы /см. патент Великобритании №2221599Ж, Н 02 К 21/24, 1990, фиг.2, 3, с.6-8/.A known electric machine, in which the permanent magnets mounted on the periphery of the rotor disks, form a horseshoe-shaped magnetic cores with a removable connection of the windings of the stator disks of the stator zigzag branched system / cm. UK patent No. 2221599ZH, H 02 K 21/24, 1990, Fig.2, 3, p.6-8 /.

Известна электрическая машина, магнитопроводы с обмотками, постоянные магниты которой установлены в дисках прессовкой в диэлектрическом материале /см. а.с. СССР №681515, H 02 K 29/06, 1979, с.5-10/.A known electric machine, magnetic cores with windings, the permanent magnets of which are installed in the disks by pressing in a dielectric material / cm. A.S. USSR No. 681515, H 02 K 29/06, 1979, pp. 5-10 /.

Недостатками известных устройств являются: не используется эффект воздействия на механическое движение взаимодействие магнитных элементов устройства - притяжение и отталкивание, а вращательное движение ротора вызывает появление вихревых токов, приводящих к перегреву элементов устройства, влияет отрицательно на работу смежных устройств.The disadvantages of the known devices are: the effect of the interaction of the magnetic elements of the device — attraction and repulsion — is not used, and the rotational movement of the rotor causes the appearance of eddy currents leading to overheating of the elements of the device, negatively affects the operation of adjacent devices.

Цель изобретения - обеспечить конструктивную возможность для повышения эффективности работы устройства, снижения вихревых электромагнитных излучений, уменьшения веса устройства на единицу мощности путем придания колебательного движения ротору шатунно-кривошипным механизмом, чем используется эффект притяжения и отталкивания магнитных элементов инерцией приводных элементов ротора устройства.The purpose of the invention is to provide a constructive opportunity to increase the efficiency of the device, reduce vortex electromagnetic radiation, reduce the weight of the device per unit of power by imparting oscillatory motion to the rotor with a crank mechanism, which uses the effect of attraction and repulsion of magnetic elements by inertia of the drive elements of the rotor of the device.

Поставленная цель достигается тем, что ротор, выполненный в форме кольца, содержащий укрепленные в диэлектрическом материале полюсами поочередно постоянные магниты или магнитопроводы с обмотками, устанавливается между двух дисков статора, укрепленных на станине с возможностью движения на подшипниках качения. Диски статора содержат укрепленные в диэлектрическом материале подковообразные магнитопроводы с обмотками, а на станине в подшипниках ступиц устанавливается коленчатый вал с шатуном и маховиком, где свободный конец шатуна сочленяется через палец с рычагом, укрепленном вторым концом к периферии диска ротора.This goal is achieved in that the rotor, made in the form of a ring, containing alternately permanent magnets or magnetic circuits with windings fixed in the dielectric material by the poles, is installed between two stator disks mounted on the frame with the possibility of movement on rolling bearings. Stator disks contain horseshoe-shaped magnetic cores reinforced in dielectric material with windings, and a crankshaft with a connecting rod and a flywheel is installed on the bed in the hub bearings, where the free end of the connecting rod is articulated through a finger with a lever, which is secured with the second end to the periphery of the rotor disk.

На фиг.1 изображена схема положения ротора между дисков статора на станине с шатунно-кривошипным механизмом, на фиг.2 - схема обмоток дисков статора.Figure 1 shows a diagram of the position of the rotor between the stator disks on a bed with a crank mechanism, figure 2 is a diagram of the stator disks windings.

На станине 1 устанавливаются диски 2 статора, между которых на подшипниках качения устанавливается диск 3 роторы с рычагом 4 на периферии, последний пальцем сочленяется с шатуном 5, второй конец которого сочленяется с шейкой коленчатого вала 6 с маховиком 7, установленного на подшипниках ступиц станины 1. На диске ротора установлены постоянные магниты 8, а на станине в дисках статора установлены магнитопроводы 9 с обмотками 10.The stator disks 2 are installed on the bed 1, between which the rotor disk 3 with the lever 4 on the periphery is mounted on the rolling bearings, the last finger is articulated with the connecting rod 5, the second end of which is articulated with the neck of the crankshaft 6 with the flywheel 7 mounted on the bearings of the bed frame 1. Permanent magnets 8 are installed on the rotor disk, and magnetic cores 9 with windings 10 are installed on the bed in the stator disks.

Работа устройства. Приводом вращается коленчатый вал 6 с маховиком 7, усилие через шатун 5 передается на рычаг 4 ротора 3, приводя его в колебательное движение, при этом индуктируется переменный ток в обмотках статора. На 90° поворота вала 6 от верхней точки положения шейки колена вала 6 магнитные силы окажут сопротивление движению, далее до 180° действуют с положительным знаком. Процесс повторяется. Таким образом, инерцией движущихся элементов шатунно-кривошипного механизма действие магнитных сил притяжения и отталкивания сводится к нулевому значению. Высокая эффективность, снижение вихревых токов, уменьшение веса устройства на единицу мощности выгодно отличает предложенное от известного.The operation of the device. The drive rotates the crankshaft 6 with the flywheel 7, the force through the connecting rod 5 is transmitted to the lever 4 of the rotor 3, bringing it into oscillatory motion, while alternating current is induced in the stator windings. At 90 ° rotation of the shaft 6 from the upper position of the neck of the knee of the shaft 6, magnetic forces will resist movement, then up to 180 ° they act with a positive sign. The process is repeated. Thus, the inertia of the moving elements of the crank mechanism, the action of magnetic forces of attraction and repulsion is reduced to zero. High efficiency, reduction of eddy currents, reduction of the device weight per unit of power favorably distinguishes the proposed from the known one.

Claims

An electromagnetic device comprising a disk-shaped rotor with permanent magnets or direct magnetic circuits with pole windings alternately mounted on it in a dielectric material, which is mounted on rolling bearings between two stator disks with horseshoe-shaped magnetic circuits with windings mounted on the base on the last in the bearings of the hubs, a crankshaft with a connecting rod and a flywheel is installed, the free end of the connecting rod is articulated through a finger with a lever, reinforced the second second end to the periphery of the rotor disk, characterized in that in order to give the rotor oscillatory motion from the connecting rod and crank mechanism, a lever is mounted on the periphery of the lever, which is connected through the finger to the end of the connecting rod, the second end of which is connected to the neck of the crankshaft with a flywheel installed on the bearings of the hubs of the bed and providing the reciprocating motion of the rotor for pole change during AC induction.