RU2345471C1

RU2345471C1 - Device for pulling capacity development

Info

Publication number: RU2345471C1
Application number: RU2007119716/09A
Authority: RU
Inventors: Ю-Минг ЛИУ (TW); Ю-Минг ЛИУ
Original assignee: ЛИУ Те-Эн
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2009-01-27

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, mainly to devices for pulling capacity development by means of electric power. Particularly the invention may be used in automobiles. According to the invention the device for pulling capacity development includes rotary element (30), control magnetic unit (50), controllable magnetic unit (40) and sensor unit (60). Besides the control magnetic unit (50) is placed in position relative to the rotary element (30). The controllable magnetic unit (40) is installed on rotary element (30) so that they can rotate together. In addition in accordance with the invention control magnetic unit (40) is activated interchangeably and interlocked by sensor unit (60). In order to turn rotary unit (30), the sensor unit interlocks generation of magnetic field by one of the above control or controllable magnetic units (50, 40), when the said rotary element (30) is in the second angular position with regard to the control magnetic unit (50). So due to inertia, further rotation of rotary element (30) to the first angular position is provided.

EFFECT: simple and cheap design at low power consumption for pulling capacity development.

13 cl, 3 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Данное изобретение относится к устройству для выработки тягового усилия, в частности к устройству для выработки тягового усилия, которое вырабатывает тяговое усилие с помощью электрической энергии.This invention relates to a device for generating traction, in particular to a device for generating traction, which generates traction with the help of electric energy.

Уровень техникиState of the art

Традиционное устройство для выработки тягового усилия включает в себя использование топлива, которое относительно дорого. Поэтому предложено использовать электродвигатели. Хотя в технике предложено много электрических двигателей, все же имеется необходимость улучшить эффективность устройств для выработки тягового усилия, в частности тех, которые используются в автомобилях.A conventional device for generating traction includes the use of fuel, which is relatively expensive. Therefore, it is proposed to use electric motors. Although many electric motors have been proposed in the art, there is still a need to improve the efficiency of devices for generating traction, in particular those used in automobiles.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Согласно настоящему изобретению устройство для выработки тягового усилия содержит вращающийся элемент, управляющий магнитный блок, управляемый магнитный блок и сенсорный блок. Вращающийся элемент имеет возможность вращаться относительно оси вращения. Управляющий магнитный блок размещен в некоторой позиции относительно вращающегося элемента. Управляемый магнитный блок устанавливается на вращающемся элементе и имеет возможность вращаться вместе с ним. Сенсорный блок заставляет один из управляющего и управляемого магнитных блоков вырабатывать магнитное поле, когда вращающийся элемент находится в первом угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку, так что управляющий и управляемый магнитные блоки вырабатывают магнитные силы, чтобы заставить вращаться вращающийся элемент, и блокирует вырабатывание магнитного поля упомянутым одним из управляющего и управляемого магнитных блоков, когда вращающийся элемент находится во втором угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку, тем самым разрешая дальнейшее вращение вращающегося элемента в первое угловое положение благодаря инерции.According to the present invention, the device for generating traction includes a rotating element, a control magnetic unit, a controlled magnetic unit and a sensor unit. The rotating element has the ability to rotate about the axis of rotation. The control magnetic unit is placed in some position relative to the rotating element. The controlled magnetic unit is mounted on a rotating element and has the ability to rotate with it. The sensor unit causes one of the control and controlled magnetic blocks to generate a magnetic field when the rotating element is in the first angular position with respect to the control magnetic block, so that the control and controlled magnetic blocks generate magnetic forces to cause the rotating element to rotate, and blocks the generation of magnetic field mentioned by one of the control and controlled magnetic blocks when the rotating element is in the second angular position with respect to the control yayuschemu magnetic unit, thereby allowing further rotation of the rotating member in the first angular position due to inertia.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Остальные признаки и преимущества настоящего изобретения станут ясны из нижеследующего подробного описания предпочтительного варианта осуществления со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:

Фиг.1 представляет собой условный вид с частичным вырезом предпочтительного варианта осуществления устройства для выработки тягового усилия согласно данному изобретению;Figure 1 is a partial cutaway view of a preferred embodiment of a device for generating traction in accordance with this invention;

Фиг.2 представляет собой частичный вид в разрезе предпочтительного варианта осуществления, взятый по линии Х-Х на фиг.1; иFIG. 2 is a partial sectional view of a preferred embodiment taken along line XX in FIG. 1; and

Фиг.3 представляет собой условный вид с частичным вырезом, иллюстрирующий состояние, когда вращающийся элемент находится в некотором угловом положении по отношению к управляющему магнитному блоку.Figure 3 is a partial cutaway conditional view illustrating a state where the rotating member is in a certain angular position with respect to the control magnetic unit.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

На фиг.1 показан предпочтительный вариант осуществления устройства для выработки тягового усилия согласно данному изобретению, включающий в себя кольцевой корпус 20, вращающийся элемент 30, управляющий магнитный блок 50, управляемый магнитный блок 40 и сенсорный блок 60.Figure 1 shows a preferred embodiment of a device for generating traction according to this invention, including an annular body 20, a rotating member 30, a control magnetic unit 50, a controlled magnetic unit 40, and a sensor unit 60.

Кольцевой корпус 20 включает в себя комплементарные верхнюю и нижнюю корпусные части 21, 22.The annular housing 20 includes complementary upper and lower housing parts 21, 22.

Вращающийся элемент 30 проходит в кольцевой корпус 20 и вращается относительно кольцевого корпуса 20 вокруг оси 301 вращения, которая находится в центре кольцевого корпуса 20. В частности, верхняя и нижняя корпусные части 21, 22 кольцевого корпуса 20 совместно образуют вмещающее пространство 201. Кольцевой корпус 20 формируется с отверстием 200, которое окружает ось 301 вращения и которое находится в пространственной связи с вмещающим пространством 201. Вращающийся элемент 30 включает в себя ступицу 31 и шесть разнесенных по углу спиц 32, каждая из которых проходит в радиальном направлении и наружу от ступицы 31 и во вмещающее пространство 201 через отверстие 200. В этом варианте осуществления вращающийся элемент 30 вращается относительно управляющего магнитного блока 50 между первым и вторым угловыми положениями.The rotating element 30 extends into the annular housing 20 and rotates relative to the annular housing 20 around the axis of rotation 301, which is located in the center of the annular housing 20. In particular, the upper and lower housing parts 21, 22 of the annular housing 20 together form an enclosing space 201. The annular housing 20 is formed with an opening 200 that surrounds the axis of rotation 301 and which is in spatial communication with the enclosing space 201. The rotating element 30 includes a hub 31 and six spokes 32 spaced apart in an angle, each of which rohodit radially outwardly from the hub 31 and in the accommodating space 201 through the opening 200. In this embodiment, the rotating member 30 rotates relative to the control of the magnetic unit 50 between first and second angular positions.

Далее, на фиг.2 управляющий магнитный блок 50 размещается во вмещающем пространстве 201 в кольцевом корпусе 20 в некоторой позиции по отношению к вращающемуся элементу 30, устанавливается на кольцевом корпусе 20 и включает в себя шесть разнесенных по углу электромагнитов 51, каждый из которых включает в себя сердечник 511, который имеет ось 501 сердечника, лежащую в плоскости, перпендикулярной к оси 301 вращения, и обмотку 512, которая наматывается на сердечник 511. В данном варианте осуществления обмотка 512 каждого из электромагнитов 51 управляющего магнитного блока 50 имеет противоположные концы, которые расположены снаружи кольцевого корпуса и соединены с источником 70 электропитания.Next, in FIG. 2, the control magnetic unit 50 is located in the enclosing space 201 in the annular body 20 at a certain position with respect to the rotating element 30, is mounted on the annular body 20, and includes six angularly spaced electromagnets 51, each of which includes a core 511, which has a core axis 501 lying in a plane perpendicular to the axis of rotation 301, and a coil 512 that is wound around the core 511. In this embodiment, the coil 512 of each of the control magnets 51 the total unit 50 has opposite ends that are located outside the annular body and connected to a power supply 70.

Управляемый магнитный блок 40 располагается во вмещающем пространстве 201 корпуса 20, устанавливается на вращающемся элементе 30 с возможностью совместного вращения с вращающимся элементом 30 и включает в себя шесть разнесенных по углу магнитов 41, каждый из которых устанавливается на свободном конце соответствующей из спиц 32 вращающегося элемента 30. В данном варианте осуществления каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 является постоянным магнитом.The controlled magnetic unit 40 is located in the enclosing space 201 of the housing 20, mounted on the rotating element 30 with the possibility of joint rotation with the rotating element 30 and includes six spaced apart magnets 41, each of which is installed on the free end of the corresponding spokes 32 of the rotating element 30 In this embodiment, each of the magnets 41 of the controlled magnetic unit 40 is a permanent magnet.

Отметим, что магниты 41 управляемого магнитного блока 40 размещаются так, что смежные полюса двух смежных магнитов 41 имеют одинаковую полярность.Note that the magnets 41 of the controlled magnetic unit 40 are arranged so that the adjacent poles of the two adjacent magnets 41 have the same polarity.

Сенсорный блок 60 включает в себя три разнесенных по углу датчика 61, каждый из которых располагается между соответствующей из смежных пар магнитов 51 управляющего магнитного блока 50. В данном варианте осуществления каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 представляет собой датчик Холла, который работает так, чтобы обнаруживать магнитное поле, и так, чтобы вырабатывать электрический сигнал, т.е. напряжение, которое соответствует обнаруженному этим датчиком магнитному полю.The sensor unit 60 includes three angle-spaced sensors 61, each of which is located between a respective adjacent pair of magnets 51 of the control magnetic unit 50. In this embodiment, each of the sensors 61 of the sensor unit 60 is a Hall sensor that operates so that detect a magnetic field, and so as to generate an electrical signal, i.e. voltage that corresponds to the magnetic field detected by this sensor.

В работе, когда вращающийся элемент 30 находится в первом угловом положении, как лучше всего видно на фиг.1, три из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 находятся соответственно вблизи датчиков 61 сенсорного блока 60. В это время каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 обнаруживает магнитное поле ближайшего из магнитов 41 управляемого магнитного блока 41 и вырабатывает электрический сигнал, который соответствует обнаруженному этим датчиком магнитному полю. В ответ на этот электрический сигнал, вырабатываемый каждым из датчиков 61 сенсорного блока 60, каждый из магнитов 51 управляющего магнитного блока 50 вырабатывает магнитное поле, так что каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 отталкивается одним из соседней пары магнитов 51 управляемого магнитного блока 50 и притягивается другим из соседней пары магнитов 51 управляющего магнитного блока 50, вызывая тем самым вращение вращающегося элемента 30 в направлении против часовой стрелки, как указывается стрелкой (А), ко второму угловому положению. Когда вращающийся элемент 30 находится во втором угловом положении, как лучше всего показано на фиг.3, каждый из магнитов 41 управляемого магнитного блока 40 практически совмещается в радиальном направлении со смежным из магнитов 51 управляемого магнитного блока 50. В это время каждый из датчиков 61 сенсорного блока 60 обнаруживает изменение в магнитном поле, обнаруженное ранее этим датчиком, что приводит к блокированию каждого из магнитов 51 управляющего магнитного блока 50 сенсорным блоком 60 от вырабатывания магнитного поля, посредством чего разрешается дальнейшее вращение вращающегося элемента 30 к первому угловому положению благодаря инерции.In operation, when the rotating member 30 is in the first angular position, as best seen in FIG. 1, three of the magnets 41 of the controlled magnetic unit 40 are respectively located near the sensors 61 of the sensor unit 60. At this time, each of the sensors 61 of the sensor unit 60 detects the magnetic field of the closest of the magnets 41 of the controlled magnetic unit 41 and generates an electrical signal that corresponds to the magnetic field detected by this sensor. In response to this electrical signal generated by each of the sensors 61 of the sensor unit 60, each of the magnets 51 of the control magnetic unit 50 generates a magnetic field, so that each of the magnets 41 of the controlled magnetic unit 40 is repelled by one of an adjacent pair of magnets 51 of the controlled magnetic unit 50 and attracted by another from an adjacent pair of magnets 51 of the control magnetic unit 50, thereby causing the rotation of the rotating element 30 in the counterclockwise direction, as indicated by arrow (A), to the second angular dix. When the rotatable member 30 is in the second angular position, as best shown in FIG. 3, each of the magnets 41 of the controlled magnetic unit 40 is practically radially aligned with the adjacent magnets 51 of the controlled magnetic unit 50. At this time, each of the sensors 61 of the touch block 60 detects a change in the magnetic field previously detected by this sensor, which leads to the blocking of each of the magnets 51 of the control magnetic block 50 by the sensor block 60 from generating a magnetic field, whereby zreshaetsya further rotation of the rotating member 30 to the first angular position due to inertia.

Как явствует из вышеприведенного описания, устройство для выработки тягового усилия по данному изобретению по сравнению с традиционными электродвигателями, построенными из статоров и роторов, может работать, чтобы приводить вращающийся элемент 30 в постоянное вращение путем разблокирования и блокировки управляющего магнитного блока 50 на основе угловой ориентации вращающегося элемента 30 относительно управляющего магнитного блока 50, что в результате дает простую недорогую и с низким энергопотреблением конструкцию для выработки тягового усилия для применения в автомобилях.As can be seen from the above description, the device for generating traction in accordance with this invention, compared with traditional electric motors built of stators and rotors, can operate to drive the rotary element 30 in constant rotation by unlocking and locking the control magnetic unit 50 based on the angular orientation of the rotary element 30 relative to the control magnetic unit 50, which results in a simple inexpensive and low-power design for generating traction second effort for automotive applications.

Хотя настоящее изобретение описано применительно к тому, что считается наиболее практичным и предпочтительным вариантом осуществления, понятно, что данное изобретение не ограничивается раскрытым вариантом осуществления, но предназначено для охвата различных компоновок, входящих в сущность и объем самой широкой интерпретации, чтобы вмещать в себя все такие модификации и эквивалентные компоновки.Although the present invention has been described with respect to what is considered to be the most practical and preferred embodiment, it is understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is intended to encompass various arrangements within the spirit and scope of the broadest interpretation so as to embody all such modifications and equivalent layouts.

Claims

1. A device for generating traction, containing:
a rotating member (30) capable of rotating about an axis of rotation (301);
a control magnetic unit (50) located in a certain position relative to the said rotating element (30);
a controlled magnetic unit (40) mounted on said rotating element (30) and capable of rotating together with the rotating element (30);
a sensor unit (60) to cause one of said control and controlled magnetic blocks (50, 40) to generate a magnetic field when said rotating element (30) is in a first angular position relative to said control magnetic block (50), so that said control and the controlled magnetic blocks (50, 40) generate magnetic forces to rotate said rotating element (30);
said sensor block (60) blocks the generation of a magnetic field by said one of said control and controlled magnetic blocks (50, 40) when said rotating element (30) is in a second angular position relative to said control magnetic block (50), thereby allowing further rotation of the rotating element (30) to the first angular position due to inertia.

2. The device according to claim 1, wherein said sensor unit (60) operates to detect a magnetic field of said controlled magnetic unit (40) when said rotating element (30) is in a first angular position, and to generate an electrical signal that corresponds to a magnetic field detected in this case, wherein said control magnetic unit (50) generates a magnetic field in response to an electric signal generated by said sensor unit (60).

3. The device according to claim 2, in which the said control magnetic unit (50) is an electromagnet and has an axis (501) of the core lying in a plane perpendicular to the axis (301) of rotation.

4. The device according to claim 2, in which the said controlled magnetic unit (40) is a permanent magnet.

5. The device according to claim 2, in which said controlled magnetic unit (40) includes a plurality of angularly spaced magnets (41), one of which is located near the sensor unit (60) when said rotating element (30) is in the first angular position, wherein said sensor unit (60) detects a magnetic field of said closest of said magnets (41) of said controlled magnetic unit (40) when said rotating element (30) is in a first angular position.

6. The device according to claim 5, in which said magnets (41) of said controlled magnetic block (40) are arranged so that adjacent poles of two adjacent of said magnets (41) of said controlled magnetic block (40) have the same polarity.

7. The device according to claim 5, in which each of said magnets (41) of said controlled magnetic unit (40) is a permanent magnet.

8. The device according to claim 5, in which said rotating element (30) includes a hub (31) and spokes (32) spaced apart from each other, each of which extends radially and outward from said hub (31), wherein each of said magnets (41) of said controlled magnetic unit (40) is mounted on a respective of said spokes (32) of said rotating element (30).

9. The device according to claim 7, in which the said control magnetic unit (50) includes a plurality of angularly spaced electromagnets (51), each of which has an axis (501) of the core lying in a plane perpendicular to the axis of rotation (301).

10. The device according to claim 2, in which said control magnetic unit (50) includes a plurality of angularly spaced electromagnets (51), each of which has an axis (501) of the core lying in a plane perpendicular to the axis of rotation (301).

11. The device according to claim 1, further containing an annular housing (20), the middle of which is on the axis (301) of rotation, while said rotating element (30) rotates into said annular housing (20), said control magnetic unit (50) is mounted on said annular housing (20), said controlled magnetic unit (40) is housed in said annular housing (20).

12. The device according to claim 11, in which said annular body (20) is formed with a hole (200) that surrounds the axis of rotation (301), while said rotating element (30) passes into said annular body (20) through said hole (200).

13. The device according to claim 11, in which said annular housing (20) includes complementary upper and lower housing parts (21, 22), which together form an enclosing space (201), while said rotating element (30) extends from the possibility of rotation in the said enclosing space (201), said controlled magnetic unit (40) is placed in said enclosing space (201).