RU2286641C1 - Electrical machine (alternatives) - Google Patents
Electrical machine (alternatives) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2286641C1 RU2286641C1 RU2005115110/09A RU2005115110A RU2286641C1 RU 2286641 C1 RU2286641 C1 RU 2286641C1 RU 2005115110/09 A RU2005115110/09 A RU 2005115110/09A RU 2005115110 A RU2005115110 A RU 2005115110A RU 2286641 C1 RU2286641 C1 RU 2286641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric machine
- machine according
- magnetic inductor
- anchors
- armature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам, которые могут быть использованы в качестве двигателей и/или генераторов переменного или постоянного тока в промышленности и быту.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to electrical machines that can be used as engines and / or alternating or direct current generators in industry and everyday life.
Известны генераторы электрического тока, дающие возможность производить электроэнергию при определенных условиях, а именно генератор должен содержать статор, ротор, в пазах которых производится намотка и укладка соответствующего числа и определенной формы роторных и статорных обмоточных витков провода соответствующего сечения (RU 2112308).Electric current generators are known that make it possible to produce electricity under certain conditions, namely, the generator must contain a stator, a rotor, in the slots of which the corresponding number and a certain shape of the rotor and stator winding turns of a wire of the corresponding cross section are wound and laid (RU 2112308).
Недостатком таких генераторов являются низкие физико-технические и механические показатели.The disadvantage of such generators are low physical, technical and mechanical indicators.
Известен электропривод, содержащий корпус с крышкой, электромотор, содержащий магнитопроводящий ротор, редуктор, закрепленный на валу электромотора и через высокоскоростные подшипники редуктора передающий вращение на выходной вал, выполнен планетарно-циклоидным, магнитопроводящий ротор выполнен в виде пружины, сваренной в общую конструкцию, образующую тор, магнитопривод электромотора имеет по всей боковой периферии круговые пазы, повторяющие круговой профиль витков пружины, и выполняет функцию неподвижного колеса ПЦР, функцию подвижного колеса которого выполняет постоянный магнит с круговыми пазами, повторяющими круговой профиль витков пружины, рабочий магнитный поток передается от статора на постоянный магнит выходного вала через контакт магнитопроводящего зацепления статора и ротора (RU 2206805 С2, 20.06.2003).A known electric drive comprising a housing with a lid, an electric motor containing a magnetically conductive rotor, a gearbox mounted on an electric motor shaft and transmitting rotation to the output shaft through high-speed bearings of the gearbox, is made planetary-cycloid, the magnetically conductive rotor is made in the form of a spring welded into a general structure forming a torus , the magnetic motor of the electric motor has circular grooves all over the lateral periphery, repeating the circular profile of the coil of the spring, and performs the function of a fixed PCR wheel, the function of moving the working wheel of which is made by a permanent magnet with circular grooves repeating the circular profile of the coil of the spring, the working magnetic flux is transmitted from the stator to the permanent magnet of the output shaft through the contact of the magnetically conductive engagement of the stator and rotor (RU 2206805 C2, 06.20.2003).
Недостатком данной конструкции является сложность изготовления.The disadvantage of this design is the complexity of manufacturing.
Наиболее близким по существенным признакам и родовому понятию является электрическая машина, содержащая источник питания, якорь с коллектором и электрическими щетками, закрепленный на валу, окружающий его магнитный индуктор с коллектором, расположенный на валу (RU 2083051 С1, 27.06.1997).The closest in essential features and generic concept is an electric machine containing a power source, an anchor with a collector and electric brushes, mounted on a shaft, a magnetic inductor with a collector surrounding it, located on the shaft (RU 2083051 C1, 06.27.1997).
Недостатками этой конструкции являются малые выходные параметры машины при громоздкости и сложности конструкции.The disadvantages of this design are the small output parameters of the machine with the bulkiness and complexity of the design.
Технический результат, достигаемый в заявленных изобретениях, заключается в максимальной экономии и/или в максимальном производстве электроэнергии и/или механической энергии в процессе работы электрооборудования при простоте и доступности изготовления.The technical result achieved in the claimed inventions is to maximize savings and / or maximize the production of electricity and / or mechanical energy during the operation of electrical equipment with the simplicity and affordability of manufacture.
Указанный технический результат достигается тем, что электрическая машина по первому варианту содержит корпус, источник питания, магнитный индуктор с коллектором, закрепленный на валу, и два якоря, закрепленных на валах и имеющих коллекторы и электрические щетки, причем якоря расположены со стороны торцов магнитного индуктора оппозитно друг другу.The specified technical result is achieved in that the electric machine according to the first embodiment comprises a housing, a power source, a magnetic inductor with a collector mounted on the shaft, and two anchors mounted on the shafts and having collectors and electric brushes, and the anchors are opposite from the ends of the magnetic inductor each other.
Электрическая машина может содержать дифференциал с механизмом блокировки, расположенный внутри магнитного индуктора, где шестерни закреплены на валах якорей, а сателлиты закреплены на валу корпуса дифференциала.An electric machine may contain a differential with a locking mechanism located inside the magnetic inductor, where the gears are mounted on the shafts of the anchors, and the satellites are mounted on the shaft of the differential housing.
В электрической машине один из якорей может являться ротором, а магнитный индуктор и второй якорь - статорами.In an electric machine, one of the anchors can be the rotor, and the magnetic inductor and the second anchor can be the stators.
Также в электрической машине магнитный индуктор может быть статором, а два якоря - роторами.Also in an electric machine, a magnetic inductor can be a stator, and two anchors - rotors.
Кроме того, в электрической машине два якоря могут являться статорами, а магнитный индуктор - ротором.In addition, in an electric machine, two anchors can be stators, and a magnetic inductor can be a rotor.
Кроме того, в электрической машине один из якорей может быть статором, магнитный индуктор и второй якорь - роторами.In addition, in an electric machine, one of the anchors can be a stator, a magnetic inductor and the second anchor can be rotors.
Если электрическая машина имеет свой корпус с расположенными в нем якорями и магнитным индуктором, то это позволяет корпусу выполнять роль статора, а якорям и магнитному индуктору - роль роторов.If the electric machine has its own case with the anchors and a magnetic inductor located in it, then this allows the case to act as a stator, and the role of rotors for the anchors and magnetic inductor.
Электрическая машина может содержать дополнительный магнитный индуктор с коллектором, который может быть либо ротором, либо статором, в зависимости от конструкции машины, а также дифференциал с механизмом блокировки внутри магнитных индукторов, шестерни дифференциала закреплены на валах магнитных индукторов, а сателлиты - на корпусе дифференциала.An electric machine may contain an additional magnetic inductor with a collector, which can be either a rotor or a stator, depending on the design of the machine, as well as a differential with a locking mechanism inside the magnetic inductors, differential gears mounted on the shafts of the magnetic inductors, and satellites on the differential case.
Электрическая машина может содержать два дополнительных магнитных индуктора с коллекторами, расположенных с торцов основного магнитного индуктора, которые могут являться либо статорами, либо роторами в зависимости от конструкции и назначения машины.An electric machine may contain two additional magnetic inductors with collectors located at the ends of the main magnetic inductor, which can be either stators or rotors, depending on the design and purpose of the machine.
В электрической машине с двумя и более дополнительными магнитными индукторами основной магнитный индуктор и якоря являются статорами, а дополнительные магнитные индукторы - роторами.In an electric machine with two or more additional magnetic inductors, the main magnetic inductor and the armature are the stators, and the additional magnetic inductors are the rotors.
В электрической машине основной магнитный индуктор и дополнительные магнитные индукторы представляют собой одну и более пар разнополюсных электромагнитов, каждый из которых состоит из сердечника, имеющего две и более индукционные катушки, подключаемые к источнику и/или потребителю электрического тока независимо друг от друга.In an electric machine, the main magnetic inductor and additional magnetic inductors are one or more pairs of opposite-pole electromagnets, each of which consists of a core having two or more induction coils connected to a source and / or consumer of electric current independently of each other.
В электрической машине основной магнитный индуктор может также представлять собой разнополюсный электромагнит, имеющий сердечник в виде пустотелого цилиндра и намотанные на сердечнике одну и более индукционные катушки, подключаемые к источнику и/или потребителю электрического тока независимо друг от друга.In an electric machine, the main magnetic inductor can also be a multi-pole electromagnet having a core in the form of a hollow cylinder and one or more induction coils wound on the core, connected to a source and / or consumer of electric current independently of each other.
Коллектор магнитного индуктора имеет кольца, соединенные с катушками, щетки, через которые производится управление электрическим током и, соответственно, электромагнитным полем на катушках индуктора.The collector of the magnetic inductor has rings connected to the coils, brushes through which the electric current and, accordingly, the electromagnetic field on the inductor coils are controlled.
В варианте электрической машины с двумя и более магнитными индукторами их коллекторы выполнены в виде сегментов, содержат также щетки, соединенные с катушками, через которые производится управление электрическим током на катушках, изменяя электрическое поле и полюсность сердечников.In an embodiment of an electric machine with two or more magnetic inductors, their collectors are made in the form of segments, they also contain brushes connected to coils through which the electric current on the coils is controlled, changing the electric field and the pole of the cores.
Электрическая машина дополнительно содержит потребители электрического тока, подключаемые к магнитному индуктору и/или дополнительным магнитным индукторам.The electric machine further comprises electric current consumers connected to a magnetic inductor and / or additional magnetic inductors.
Электрическая машина дополнительно содержит потребители механической энергии, подключаемые к валам якорей и/или магнитных индукторов.The electric machine further comprises consumers of mechanical energy connected to the shafts of the anchors and / or magnetic inductors.
Электрическая машина имеет блок управления электрическим током на якорях и магнитных индукторах.The electric machine has an electric current control unit at anchors and magnetic inductors.
Индуктор и якоря могут иметь возможность вращения друг относительно друга с обеспечением прохождения электрической энергии через проводники для обеспечения высокого выхода электрической и/или механической энергии.The inductor and the armature can be rotated relative to each other with the passage of electrical energy through the conductors to provide a high output of electrical and / or mechanical energy.
Выполнение магнитного индуктора в виде пустотелого цилиндра позволяет исключить вихревые потоки, что значительно экономит потребляемую электроэнергию, в результате чего повышается коэффициент полезного действия машины.The implementation of the magnetic inductor in the form of a hollow cylinder eliminates the vortex flows, which significantly saves energy consumption, resulting in increased efficiency of the machine.
Дополнение электрической машины вторым магнитным индуктором позволяет в несколько раз увеличить ее производительность.The addition of an electric machine with a second magnetic inductor allows several times to increase its productivity.
Дополнение электрической машины двумя и более дополнительными магнитными индукторами позволяет такую конструкцию машины использовать, например, в качестве двигателя транспортных средств, где дополнительные магнитные индукторы приводят в движение валы привода колес, кроме того, такая конструкция позволяет увеличить крутящий момент по сравнению с обычным электродвигателем, причем снимая вырабатываемую энергию с внешних (или крайних) катушек дополнительных магнитных индукторов, тем самым получаем экономию электроэнергии.The addition of an electric machine with two or more additional magnetic inductors allows this machine design to be used, for example, as a vehicle engine, where additional magnetic inductors drive the wheel drive shafts, in addition, this design allows you to increase the torque compared to a conventional electric motor, moreover removing the generated energy from the external (or extreme) coils of additional magnetic inductors, thereby we obtain energy savings.
Указанный технический результат достигается также тем, что электрическая машина по второму варианту содержит источник питания, закрепленный на валу внутренний якорь, имеющий коллектор и электрические щетки, расположенный на валу магнитный индуктор с коллектором, окружающий внутренний якорь, а также дополнительно содержит внешний якорь, имеющий свои коллектор и электрические щетки, причем внешний якорь выполнен так, что магнитный индуктор расположен между внутренним и внешним якорями.The specified technical result is also achieved by the fact that the electric machine according to the second embodiment contains a power source, an internal armature fixed to the shaft, having a collector and electric brushes, a magnetic inductor with a collector located on the shaft surrounding the internal armature, and further comprises an external armature the collector and electric brushes, and the external armature is made so that the magnetic inductor is located between the inner and outer anchors.
Электрическая машина по второму варианту может быть дополнена планетарной передачей, где центральная шестерня закреплена на валу внутреннего якоря, сателлиты закреплены на валу магнитного индуктора, а внешняя шестерня закреплена на внешнем якоре.According to the second embodiment, the electric machine can be supplemented with a planetary gear, where the central gear is fixed on the shaft of the internal armature, the satellites are mounted on the shaft of the magnetic inductor, and the external gear is mounted on the external armature.
Электрическая машина может быть выполнена так, что внутренний якорь является ротором, магнитный индуктор является также ротором, а внешний якорь является статором.The electric machine may be configured such that the inner armature is the rotor, the magnetic inductor is also the rotor, and the outer armature is the stator.
Кроме того, в электрической машине внутренний якорь может являться статором, а внешний якорь и магнитный индуктор - роторами.In addition, in an electric machine, the internal armature can be a stator, and the external armature and magnetic inductor can be rotors.
Кроме того, внутренний и внешний якоря могут быть роторами, а магнитный индуктор - статором.In addition, the internal and external anchors can be rotors, and the magnetic inductor can be a stator.
Кроме того, в электрической машине внутренний и внешний якоря могут являться статорами, а магнитный индуктор - ротором.In addition, in an electric machine, the internal and external anchors can be stators, and the magnetic inductor can be a rotor.
Кроме того, в электрической машине внутренний якорь является ротором, а внешний якорь и магнитный индуктор - статорами.In addition, in an electric machine, the internal armature is the rotor, and the external armature and magnetic inductor are the stators.
Кроме того, в электрической машине внутренний якорь и магнитный индуктор являются статорами, а внешний якорь - ротором.In addition, in an electric machine, the internal armature and magnetic inductor are stators, and the external armature is the rotor.
Электрическая машина по второму варианту исполнения может содержать один и более дополнительных магнитных индукторов, окружающих внутренний якорь и расположенных коаксиально друг другу, которые могут быть либо статорами, либо роторами.The electric machine according to the second embodiment may contain one or more additional magnetic inductors surrounding the inner armature and located coaxially to each other, which can be either stators or rotors.
Магнитный индуктор может представлять собой одну и более пар разнополюсных электромагнитов, каждый из которых состоит из сердечника, имеющего две и более индукционные катушки, подключаемые к источнику и/или потребителю электрического тока независимо друг от друга, а коллектор магнитного индуктора имеет кольца, соединенные с катушками, щетки, через которые производится управление электрическим током и, соответственно, электромагнитным полем на катушках индуктора.The magnetic inductor can be one or more pairs of opposite-pole electromagnets, each of which consists of a core having two or more induction coils connected to a source and / or consumer of electric current independently of each other, and the collector of the magnetic inductor has rings connected to the coils , brushes through which the electric current and, accordingly, the electromagnetic field on the inductor coils are controlled.
В варианте исполнения электрической машины с дополнительными магнитными индукторами основной и дополнительные магнитные индукторы могут представлять собой одну и более пар разнополюсных электромагнитов, каждый из которых состоит из сердечника, имеющего две и более индукционные катушки, подключаемые к источнику и/или потребителю электрического тока независимо друг от друга, а их коллекторы имеют секторы, соединенные с катушками, щетки, через которые производится управление электрическим током и, соответственно, электромагнитным полем на катушках индуктора.In an embodiment of an electric machine with additional magnetic inductors, the main and additional magnetic inductors can be one or more pairs of opposite-pole electromagnets, each of which consists of a core having two or more induction coils connected to a source and / or consumer of electric current independently friend, and their collectors have sectors connected to coils, brushes through which the electric current and, accordingly, the electromagnetic field are controlled m on the coils of the inductor.
В электрической машине выводы якорей в коллекторы могут быть выполнены разной длины, а машина может содержать дополнительные электрические щетки, подключаемые к источнику питания независимо друг от друга, скользящие по выводам, при этом щетки расположены на расстоянии, соответствующем длине выводов, и радиально под соответствующим углом относительно якорей.In an electric machine, the conclusions of the anchors in the collectors can be made of different lengths, and the machine can contain additional electric brushes that are connected to the power source independently from each other, sliding along the terminals, while the brushes are located at a distance corresponding to the length of the terminals and radially at an appropriate angle regarding anchors.
Электрическая машина может дополнительно содержать потребители электрического тока, подключаемые к магнитным индукторам.The electric machine may further comprise electric current consumers connected to magnetic inductors.
Электрическая машина может дополнительно содержать потребители механической энергии, подключаемые к валам якорей и/или магнитных индукторов (основного и дополнительных).The electric machine may additionally contain consumers of mechanical energy, connected to the shafts of the anchors and / or magnetic inductors (primary and secondary).
Электрическая машина имеет блок управления электрическим током на внутреннем, внешнем якорях и магнитных индукторах.The electric machine has an electric current control unit on the internal, external anchors and magnetic inductors.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена схема электрической машины по первому варианту с магнитным индуктором в виде нескольких пар сердечников, на фиг.2 - вариант машины по первому варианту с дифференциалом, на фиг.3 - схематичное изображение электрической машины по первому варианту с магнитным индуктором в виде пустотелого цилиндра, на фиг.4 - вариант электрической машины по первому варианту с одним дополнительным магнитным индуктором, на фиг.5 - электрическая машина с двумя дополнительными магнитными индукторами, на фиг.6 изображена электрическая схема машины по второму варианту - вид сверху, на фиг.7 - то же, что на фиг.6 - вид спереди, на фиг.8 - вариант машины по второму варианту с планетарной передачей, на фиг.9 - вариант выполнения сердечника магнитного индуктора, на фиг.10 - показано расположение электрических щеток относительно выводов якорей в коллектор для второго варианта машины - вид спереди, на фиг.11 - то же, что на фиг.10 - вид сбоку.The invention is illustrated by a drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of an electric machine according to the first embodiment with a magnetic inductor in the form of several pairs of cores, Fig. 2 is a variant of a machine according to the first embodiment with a differential, and Fig. 3 is a schematic illustration of an electric machine according to a first embodiment with a magnetic inductor in the form of a hollow cylinder, Fig. 4 is an embodiment of an electric machine according to the first embodiment with one additional magnetic inductor; Fig. 5 is an electric machine with two additional magnetic inductors; Ig.6 shows the electrical diagram of the machine according to the second embodiment - a top view, Fig.7 is the same as in Fig.6 is a front view, Fig.8 is a variant of the machine according to the second embodiment with a planetary gear, Fig.9 - embodiment of the core of the magnetic inductor, figure 10 - shows the location of the electric brushes relative to the findings of the anchors in the collector for the second version of the machine - front view, figure 11 is the same as in figure 10 is a side view.
На чертежах устройство показано со снятым корпусом.In the drawings, the device is shown with the housing removed.
Устройство содержит источник питания, якоря 1 и 2, закрепленные на своих валах, магнитный индуктор 3, с помощью которого создается магнитное поле. По первому варианту якоря расположены со стороны торцов индуктора 3. Магнитный индуктор представляет собой либо разнополюсный электромагнит в виде пустотелого цилиндра с обмотками (см. фиг.3), либо одну и более пар сердечников 4 в виде разнополюсного электромагнита с индукционными катушками 5 (фиг.1). Индуктор закреплен на своем валу. Якоря могут быть выполнены, например, в виде набора пластин, в пазах которых имеется намотка и укладка соответствующего числа и определенной формы обмоточных витков электрического проводника соответствующего сечения. Индуктор может содержать разное количество индукционных катушек 5 (см. фиг.2) различной формы и конфигурации, разного размера, обмотка катушек индуктивности может иметь различное количество витков и может быть выполнена из проводника разного диаметра и материала. Данные параметры индуктора варьируются в зависимости от получения желаемых выходных параметров электрической машины (выходная мощность, сопротивление, сила тока и т.п.). Обмотки индукционных катушек подключены к источникам питания и/или к источникам потребления энергии.The device contains a power source,
Электрическая машина может использоваться как двигатель (постоянного или переменного тока) и/или генератор переменного или постоянного тока.An electric machine can be used as an engine (direct or alternating current) and / or alternating or direct current generator.
На фиг.2 электрическая машина содержит дифференциал с механизмом блокировки, в корпусе 6 которого расположены шестерни 7, закрепленные на валах якорей 1 и 2, и сателлиты 8, закрепленные на валу 9 корпуса дифференциала.In Fig.2, the electric machine contains a differential with a locking mechanism, in the
Включение в конструкцию электрической машины дифференциала позволяет установить необходимое соотношение скоростей вращения якорей и магнитного индуктора (или магнитных индукторов).The inclusion of the differential in the design of the electric machine allows you to set the necessary ratio of the rotation speeds of the anchors and the magnetic inductor (or magnetic inductors).
Механизм блокировки дифференциала позволяет плавно блокировать или затормаживать вращение выходного вала относительно корпуса дифференциала, либо вращение корпуса дифференциала относительно корпуса магнитного индуктора или корпуса электрической машины, что позволяет вращение выходных валов осуществлять в различных направлениях.The differential locking mechanism allows you to smoothly block or slow down the rotation of the output shaft relative to the differential housing, or the rotation of the differential housing relative to the housing of the magnetic inductor or the housing of the electric machine, which allows the rotation of the output shafts to be carried out in different directions.
Магнитный индуктор имеет сердечник 4 в виде разнополюсного электромагнита, на котором расположены индукционные катушки 5, имеющие выводы 10 (см. фиг.1) на кольца коллектора (на чертеже не показано) магнитного индуктора, соединенные с источниками питания и/или источниками потребления. Количество индукционных катушек может быть разным (одна и более), количество витков катушек и толщина проводника могут быть как одинаковыми у всех катушек, так и разными в любой комбинации.The magnetic inductor has a
На фиг.4 показана схема машины по первому варианту с одним дополнительным магнитным индуктором, где 11 - дополнительный магнитный индуктор. В данном случае электрическая машина также может содержать свой дифференциал с механизмом блокировки (на чертеже не показан), который располагается внутри магнитных индукторов, его шестерни закреплены на валах магнитных индукторов, а сателлиты - на корпусе дифференциала.Figure 4 shows a diagram of a machine according to the first embodiment with one additional magnetic inductor, where 11 is an additional magnetic inductor. In this case, the electric machine may also contain its differential with a locking mechanism (not shown in the drawing), which is located inside the magnetic inductors, its gears are mounted on the shafts of the magnetic inductors, and the satellites on the differential case.
Блок управления электрической машины позволяет регулировать параметры электрического тока на якорях и катушках магнитных индукторов.The control unit of the electric machine allows you to adjust the parameters of the electric current on the anchors and coils of magnetic inductors.
Пример использования машины в качестве электродвигателя.An example of using the machine as an electric motor.
При использовании заявленной электрической машины в качестве электродвигателя к выходным валам машины (валам якорей и/или магнитного индуктора) подключаются любые потребители механической энергии. При подключении электрической машины к источнику тока или к источнику напряжения в обмотках якорей и магнитного(ых) индуктора(ов) возникает электрический ток, создается магнитное поле между индуктором(или индукторами) и якорями. Под воздействием создаваемых магнитных полей приводятся в движение валы, соединенные с потребителями, то есть электрическая энергия преобразуется в механическую.When using the claimed electric machine as an electric motor, any consumers of mechanical energy are connected to the output shafts of the machine (shafts of anchors and / or magnetic inductor). When connecting an electric machine to a current source or to a voltage source in the windings of the anchors and magnetic (s) of the inductor (s), an electric current occurs, a magnetic field is created between the inductor (or inductors) and the anchors. Under the influence of the generated magnetic fields, shafts connected to consumers are driven, that is, electrical energy is converted into mechanical energy.
То есть, при одном источнике электроэнергии можно подключить несколько потребителей механической энергии, причем количество потребляемой ими электроэнергии будет равно количеству потребляемой энергии одним потребителем, подключенным к обычному электродвигателю (с одним якорем).That is, with a single source of electricity, several consumers of mechanical energy can be connected, and the amount of electricity consumed by them will be equal to the amount of energy consumed by one consumer connected to a conventional electric motor (with one armature).
Использование данной электрической машины в качестве электродвигателя позволяет значительно снизить потери электричества.Using this electric machine as an electric motor can significantly reduce the loss of electricity.
Заявленная электрическая машина может также одновременно использоваться в качестве генератора электрической энергии, если механическую энергию приложить к одному из валов якорей, то электрическую энергию можно потреблять с катушек магнитного(ых) индуктора(ов).The claimed electric machine can also be used simultaneously as an electric energy generator, if mechanical energy is applied to one of the armature shafts, then electric energy can be consumed from the coils of the magnetic inductor (s).
Наличие дифференциала позволяет один якорь и соответствующую ему сторону магнитного индуктора использовать как электродвигатель, а другой якорь и соответствующую ему другую сторону магнитного индуктора использовать как генератор электрической энергии.The presence of the differential allows one armature and the corresponding side of the magnetic inductor to be used as an electric motor, and the other armature and the corresponding other side of the magnetic inductor can be used as a generator of electrical energy.
На фиг.5 показана электрическая машина с двумя дополнительными магнитными индукторами 11 и 12, расположенными с торцов магнитного индуктора 3 (основного).Figure 5 shows an electric machine with two additional
В электрической машине по второму варианту магнитный индуктор 3 расположен между якорем 1 (внутренний) в виде рамки из проводника и дополнительным якорем 2 (внешний) (фиг.6). Якоря и магнитный индуктор закреплены на своих валах. Магнитный индуктор 3, с помощью которого создается магнитное поле, представляет собой либо разнополюсные магниты, либо сердечники с индукционными катушками.In the electric machine according to the second embodiment, the
Якоря могут быть выполнены, например, в виде набора пластин, в пазах которых имеется намотка и укладка соответствующего числа и определенной формы обмоточных витков электрического проводника соответствующего сечения. Индуктор в электрической машине по второму варианту может содержать разное количество индукционных катушек различной формы и конфигурации, разного размера, обмотка катушек индуктивности может иметь различное количество витков и может быть выполнена из проводника разного диаметра и материала. Данные параметры индуктора варьируются в зависимости от получения желаемых выходных параметров электрической машины (выходная мощность, сопротивление, сила тока и т.п.). Обмотки индукционных катушек подключены к источникам питания и/или к источникам потребления энергии.The anchors can be made, for example, in the form of a set of plates, in the grooves of which there is a winding and laying of the corresponding number and a certain shape of the winding turns of the electric conductor of the corresponding section. The inductor in the electric machine according to the second embodiment may contain a different number of induction coils of various shapes and configurations, different sizes, the winding of the inductors can have a different number of turns and can be made of a conductor of different diameters and materials. These inductor parameters vary depending on the desired output parameters of the electric machine (output power, resistance, current, etc.). The windings of induction coils are connected to power sources and / or to energy consumption sources.
Электрическая машина по второму варианту также может использоваться как двигатель (постоянного или переменного тока) и/или генератор переменного или постоянного тока.The electric machine according to the second embodiment can also be used as a motor (direct or alternating current) and / or alternating or direct current generator.
На фиг.8 электрическая машина содержит планетарную передачу, где центральное колесо 13 расположено на валу внутреннего якоря 1 (ротор), сателлиты 14 расположены на валу магнитного индуктора 3 (ротор), а внешнее колесо 15 закреплено на внешнем якоре 2.In Fig. 8, the electric machine comprises a planetary gear, where the
Включение в конструкцию электрической машины планетарной передачи позволяет установить необходимое соотношение скоростей вращения внутреннего, внешнего якорей и магнитного индуктора.The inclusion of a planetary gear in the design of the electric machine allows you to set the necessary ratio of the rotational speeds of the internal, external anchors and magnetic inductor.
На фиг.9 магнитный индуктор имеет сердечник 4 в виде разнополюсного магнита, на котором расположены индукционные катушки 5, имеющие выводы 10 на кольца коллектора магнитного индуктора, соединенные с источниками питания и/или источниками потребления. Количество индукционных катушек может быть разным (одна и более), количество витков катушек и толщина проводника могут быть как одинаковыми у всех катушек, так и разными в любой комбинации.In Fig. 9, the magnetic inductor has a
На фиг.10 электрические щетки 16 могут иметь выход к своему источнику питания и/или потребителю энергии, поз.17 - рамки (катушки) якоря.In figure 10, the electric brushes 16 may have access to their power source and / or energy consumer, item 17 - frame (coil) of the armature.
На фиг.11 под позицией 18 показаны выводы якоря в коллектор, выполненные разной длины, электрические щетки 16, подключаемые к источнику питания независимо друг от друга, скользят по выводам 18, при этом щетки расположены на расстоянии, соответствующем длине выводов, и радиально под соответствующим углом относительно якорей.11, at 18, the armature leads to the collector are made of different lengths, the electric brushes 16, connected to the power source independently of each other, slide along the
Блок управления электрической машины позволяет регулировать параметры электрического тока на якорях и катушках магнитного индуктора.The control unit of the electric machine allows you to adjust the parameters of the electric current on the anchors and coils of the magnetic inductor.
Пример использования машины по второму варианту в качестве электродвигателя.An example of using the machine according to the second embodiment as an electric motor.
При использовании заявленной электрической машины в качестве электродвигателя к выходным валам машины подключаются любые потребители механической энергии или несколько. При подключении электрической машины к источнику тока или к источнику напряжения в обмотках якорей и магнитного индуктора возникает электрический ток, создается магнитное поле между индуктором и внутренним якорем и между индуктором и внешним якорем. Под воздействием создаваемых магнитных полей приводятся в движение валы, соединенные с потребителями, то есть электрическая энергия преобразуется в механическую.When using the claimed electric machine as an electric motor, any consumers of mechanical energy or several are connected to the output shafts of the machine. When connecting an electric machine to a current source or to a voltage source in the windings of the anchors and the magnetic inductor, an electric current occurs, a magnetic field is created between the inductor and the internal armature and between the inductor and the external armature. Under the influence of the generated magnetic fields, shafts connected to consumers are driven, that is, electrical energy is converted into mechanical energy.
То есть, при одном источнике электроэнергии можно подключить несколько потребителей механической энергии, причем количество потребляемой ими электроэнергии будет равно количеству потребляемой энергии одним потребителем, подключенным к обычному электродвигателю (с одним якорем).That is, with a single source of electricity, several consumers of mechanical energy can be connected, and the amount of electricity consumed by them will be equal to the amount of energy consumed by one consumer connected to a conventional electric motor (with one armature).
Заявленная электрическая машина по второму варианту может также одновременно использоваться в качестве генератора электрической энергии, если внутренний якорь и внутренние катушки индуктора использовать как электродвигатель, а внешний якорь и внешние (крайние) катушки индуктора - соответственно как генератор для выработки электроэнергии, либо, наоборот, внутренний генератор - внешний электродвигатель.The claimed electric machine according to the second embodiment can also be simultaneously used as an electric energy generator, if the internal armature and internal coils of the inductor are used as an electric motor, and the external armature and external (extreme) coils of the inductor are respectively used as a generator for generating electricity, or, conversely, internal the generator is an external electric motor.
Заявленные изобретения позволяют подключать несколько потребителей механической энергии при одновременной выработке электроэнергии либо вырабатывать электроэнергию без механических потребителей, что позволяет значительно уменьшить затраты электроэнергии.The claimed invention allows you to connect multiple consumers of mechanical energy while generating electricity or generate electricity without mechanical consumers, which can significantly reduce the cost of electricity.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115110/09A RU2286641C1 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Electrical machine (alternatives) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005115110/09A RU2286641C1 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Electrical machine (alternatives) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2286641C1 true RU2286641C1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37438772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005115110/09A RU2286641C1 (en) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | Electrical machine (alternatives) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2286641C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490773C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-08-20 | Феоктистов Федор Владимирович | Dc electromagnetic machine |
| RU2697506C1 (en) * | 2018-11-01 | 2019-08-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Electric generating device |
-
2005
- 2005-05-19 RU RU2005115110/09A patent/RU2286641C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2490773C2 (en) * | 2011-07-19 | 2013-08-20 | Феоктистов Федор Владимирович | Dc electromagnetic machine |
| RU2697506C1 (en) * | 2018-11-01 | 2019-08-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Electric generating device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111149280B (en) | Rotary electrical device | |
| US7134180B2 (en) | Method for providing slip energy control in permanent magnet electrical machines | |
| CN101291095B (en) | Hybrid switch reluctance motor | |
| CN102832771B (en) | Combined-type flux switching permanent magnet motor | |
| CN108964396B (en) | Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor | |
| KR20030085502A (en) | Induction motor | |
| CN110545021B (en) | Mixed excitation multi-phase reluctance motor and power generation system | |
| CN105576929A (en) | AC brushless electro-magnetic starter generator employing concentrated windings | |
| CN104300752A (en) | Multistage inner rotor switch reluctance motor | |
| CN106655556B (en) | Circumferential winding power motor and new energy electric vehicle | |
| KR102053719B1 (en) | Complex Generator | |
| RU2313885C2 (en) | Electric machine (variants) | |
| KR20190090755A (en) | Mechanical drive to the motor and alternator | |
| JP6424729B2 (en) | Electric rotating machine | |
| RU2437202C1 (en) | Non-contact magnetoelectric machine with axial excitation | |
| CN102832770A (en) | Combined-type switched reluctance motor | |
| RU2286641C1 (en) | Electrical machine (alternatives) | |
| Gundogdu | Advanced non-overlapping winding induction machines for electrical vehicle applications | |
| US20100026103A1 (en) | Driving or power generating multiple phase electric machine | |
| RU50353U1 (en) | ELECTRIC MACHINE | |
| RU50731U1 (en) | ELECTRIC MACHINE | |
| RU2311716C2 (en) | Electrical machine (alternatives) | |
| RU77513U1 (en) | ELECTRIC MACHINE (OPTIONS) | |
| RU2313884C2 (en) | Electric machine (variants) | |
| RU73564U1 (en) | ELECTRIC MACHINE (OPTIONS) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110520 |