RU2352047C2 - Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation - Google Patents
Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352047C2 RU2352047C2 RU2007118893/09A RU2007118893A RU2352047C2 RU 2352047 C2 RU2352047 C2 RU 2352047C2 RU 2007118893/09 A RU2007118893/09 A RU 2007118893/09A RU 2007118893 A RU2007118893 A RU 2007118893A RU 2352047 C2 RU2352047 C2 RU 2352047C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- satellite
- electric motor
- gearbox
- rotation
- armature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
Description
Изобретение относится к электромеханике, в частности к электрическим машинам, конструктивно сопряженным с редукторами, и может использоваться в качестве электропривода в подводных лодках, батискафах, электромобилях, спутниковых системах и других механизмах, где требуются большие мощности при небольших габаритах привода. Результатом изобретения является применение электромотор-редуктора, у которого сателлит-якорь обкатывается по эластичным надувным шинам, в результате изменяется эксцентриситет вращения сателлит-якоря, влияющий в широких пределах на передаточное отношение фрикционной пары механизма.The invention relates to electromechanics, in particular to electrical machines structurally coupled to gearboxes, and can be used as an electric drive in submarines, bathyscaphes, electric vehicles, satellite systems and other mechanisms that require large powers with small drive dimensions. The result of the invention is the use of an electric motor gearbox, in which the satellite anchor is run on elastic inflatable tires, as a result, the eccentricity of the rotation of the satellite anchor changes, which affects widely the gear ratio of the friction pair of the mechanism.
Планетарный электромотор-редуктор с изменяющимся эксцентриситетом вращения сателлит-якоря содержит статор, по которому обкатывается сателлит-якорь. В свою очередь сателлит-якорь имеет внутреннюю полость, в которой размещен не только выходной вал, но и коробка передач или специальные надувные шины, давление в которых создается за счет сжатого воздуха (жидкой среды), а регулируется оно клапанным устройством. От давления в шинах изменяется эксцентриситет вращения сателлит-якоря, в результате в широких пределах изменяется передаточное отношение фрикционных пар механизма.A planetary electric motor gearbox with a varying eccentricity of rotation of the satellite armature contains a stator along which the satellite armature is driven. In turn, the satellite anchor has an internal cavity in which not only the output shaft is located, but also a gearbox or special inflatable tires, the pressure of which is created by compressed air (liquid medium), and it is regulated by a valve device. The eccentricity of the satellite-armature rotation changes due to tire pressure, as a result, the gear ratio of the friction pairs of the mechanism changes over a wide range.
Известен планетарный электромотор-редуктор по патенту RU №2294587 С1 от 31 мая 2005 г., у которого зубчатое колесо первой ступени планетарного редуктора выполняет функцию статора электродвигателя, а шестерня - функцию сателлит-якоря, на оси которого жестко посажен торцевой коллектор с токоподводящими и отводящими контактами. Торцевой коллектор вращается синхронно с сателлит-якорем, а их центры описывают окружности радиусом, равным эксцентриситету сателлит-якоря. Зубчатые колесо и шестерня имеют катушки электромагнитов, которые смещают сателлит-якорь относительно точки наибольшего вхождения зубьев друг в друга, или относительно точки контакта образованной ими фрикционной пары. Торцевой коллектор электродвигателя, имеющий возможность вращаться эксцентрично относительно оси корпуса, обеспечивает смещение фазы электродвижущей силы электродвигателя, запитывая катушки электромагнитов статора и сателлит-якоря. Шестерня сателлит-якоря электродвигателя может покрываться материалом специального профиля, способного одеваться на зубья или детали фрикционной пары как чехол и сниматься с них.Known planetary electric motor gearbox according to patent RU No. 2294587 C1 dated May 31, 2005, in which the gear wheel of the first stage of the planetary gearbox performs the function of an electric motor stator, and the gear wheel functions as a satellite armature, on the axis of which an end collector with current-carrying and outlet contacts. The end collector rotates synchronously with the satellite anchor, and their centers describe circles with a radius equal to the eccentricity of the satellite anchor. The gears and gears have coils of electromagnets that bias the satellite anchor relative to the point of greatest penetration of the teeth into each other, or relative to the contact point of the friction pair formed by them. The end collector of the electric motor, which is able to rotate eccentrically relative to the axis of the housing, provides a phase shift of the electromotive force of the electric motor, feeding the coils of the electromagnets of the stator and satellite anchor. The gear of the satellite-anchor of the electric motor can be covered with a material of a special profile that can be worn on the teeth or parts of the friction pair as a cover and removed from them.
Известен планетарный электромотор-редуктор с управляемым коллектором по заявке №2007105039 от 09 февраля 2007 г., у которого коллектор смещается рычагом, позволяющим увеличить в несколько раз эксцентриситет, по которому смещается коллектор энергораспределительного устройства, что исключает появление электрической дуги и обильного искрения между щетками. А стальной сердечник сателлит-якоря электродвигателя заменен упругим материалом с вмонтированными в них постоянными магнитами, создающими крутящий момент фрикционной пары или зубчатой передачи. Имеется устройство, которое позволяет регулировать количество подпружиненных контактов замыкающихся на токоподводящих элементах. Зубчатые или фрикционные пары планетарных передач могут устанавливаться по торцам сателлит-якоря, выполняя функции подшипников редуктора.Known planetary electric motor gearbox with a controlled collector according to the application No. 2007105039 dated February 09, 2007, in which the collector is shifted by a lever, which allows to increase the eccentricity by which the collector of the power distribution device is displaced, which eliminates the appearance of an electric arc and abundant sparking between the brushes. And the steel core of the satellite-armature of the electric motor is replaced by an elastic material with permanent magnets mounted in them, creating the torque of the friction pair or gear transmission. There is a device that allows you to adjust the number of spring-loaded contacts closing on the current-carrying elements. Toothed or friction pairs of planetary gears can be installed at the ends of the satellite armature, acting as bearings of the gearbox.
Известен мотор-редуктор по патенту SU №1403269 А1, у которого имеется электродвигатель и волновая передача, гибкий элемент которой неподвижно закреплен в корпусе, а генератор волн установлен непосредственно на роторе электродвигателя, при этом гибкий элемент волновой передачи закреплен со стороны одного торца электродвигателя, а зацепление гибкого элемента с жестким валом выполнено с противоположного его торца.Known gear motor according to patent SU No. 1403269 A1, which has an electric motor and wave transmission, the flexible element of which is fixedly mounted in the housing, and the wave generator is mounted directly on the rotor of the electric motor, while the flexible wave transmission element is fixed on the side of one end of the electric motor, and the engagement of the flexible element with a rigid shaft is made from its opposite end.
Известен электродвигатель по патенту RU №2030082 С1 и по французскому патенту №1231097, у которых на противоположных концах ротора установлены радиально намагниченные дисковые магниты. При этом ротор установлен в статоре эксцентрично и связан с выходным валом посредством муфты, а со статором кинематической парой. Причем ротор выполнен в виде двух дисковых магнитов с противоположными полюсами.Known electric motor according to patent RU No. 2030082 C1 and according to French patent No. 1231097, in which radially magnetized disk magnets are installed at opposite ends of the rotor. In this case, the rotor is installed in the stator eccentrically and connected to the output shaft by means of a coupling, and with a stator by a kinematic pair. Moreover, the rotor is made in the form of two disk magnets with opposite poles.
Известен электродвигатель по патенту RU №2104603 С1, у которого ротор установлен на эксцентриковом (коленчатом) валу на подшипниках, при этом ротор выполнен катящим по статору.Known electric motor according to patent RU No. 2104603 C1, in which the rotor is mounted on an eccentric (crankshaft) shaft with bearings, while the rotor is made rolling along the stator.
Известен силовой минипривод (вариатор) по патенту RU №2281597 С1, у которого статор и ротор двигателя, жесткое колесо, волнообразователь и многорядный сепаратор волнового редуктора расположены концентрично относительно центральной оси силового минипривода, а двухрядный радиальный блок цилиндров с соединительными каналами, связывающими каждый цилиндр с полостями подачи и слива рабочего тела через распределительное устройство, установлен соосно блоку цилиндров и закреплен на валу маломощного управляемого двигателя, установленного внутри статора. При этом силовой минипривод выполнен с гидродвигателем, а по второму варианту - с электрическим двигателем.Known power mini-drive (variator) according to patent RU No. 2281597 C1, in which the stator and rotor of the engine, the hard wheel, the wave-former and the multi-row separator of the wave gear are concentrically relative to the central axis of the power mini-drive, and the two-row radial cylinder block with connecting channels connecting each cylinder to cavities of the supply and discharge of the working fluid through the switchgear, mounted coaxially to the cylinder block and mounted on the shaft of a low-power controlled motor installed inside stator. In this case, the power mini-drive is made with a hydraulic motor, and according to the second option, with an electric motor.
Предлагаемый планетарный электромотор-редуктор с изменяющимся эксцентриситетом вращения сателлит-якоря включает в себя: кроме известных статора и сателлит-якоря, у которых одни и те же детали выполняют функцию электродвигателя и редуктора, а сателлит-якорь снабжен упругим материалом с вмонтированными в них постоянными магнитами, заменяющими стальной сердечник якоря электродвигателя, надувные шины, коробку передач, выходной вал с рычагами переключения скоростей, диски для размещения на них надувных шин (колес), пульта управления, изменяющего давление сжатого воздуха (жидкой среды) в шинах.The proposed planetary electric motor gearbox with a varying eccentricity of rotation of the satellite armature includes: in addition to the well-known stator and satellite armature, in which the same parts act as an electric motor and gearbox, and the satellite armature is equipped with an elastic material with permanent magnets mounted in them , replacing the steel core of the motor armature, inflatable tires, gearbox, output shaft with gearshift levers, disks for placing on them inflatable tires (wheels), control panel, change pressure-sensitive compressed air (liquid medium) in tires.
На фиг.1 показан предлагаемый планетарный электромотор-редуктор с коробкой передач, размещенной внутри сателлит-якоря, и рычагами переключения скоростей с тягами, расположенными внутри выходного вала. Сателлит-якорь включает в себя фасонные диски, выполненные из эластичного материала (например, резины с кордом). Фасонные диски по периферийной и внутренней части имеют уплотнения, в которые закачена жидкая среда. В фасонные диски вставлены сердечники из постоянных магнитов или с вмонтированными в них проводами. На фиг.2 - то же, сечение А-А. На фиг.3 - то же, сечение Б-Б.Figure 1 shows the proposed planetary electric motor gearbox with a gearbox located inside the satellite anchor, and gearshift levers with rods located inside the output shaft. The satellite anchor includes shaped disks made of an elastic material (for example, rubber with cord). Shaped discs on the peripheral and internal parts have seals into which the liquid medium is pumped. Cores made of permanent magnets or with wires mounted in them are inserted into the shaped disks. Figure 2 is the same, section aa. Figure 3 is the same, section bB.
На фиг.4 показан планетарный электромотор-редуктор с разборным корпусом коробки передач и диски для размещения на них надувных шин (колес), размещенных на корпусе коробки передач и наружной поверхности сателлит-якоря.Figure 4 shows a planetary electric motor-reducer with a collapsible gearbox housing and disks for placement of inflatable tires (wheels) placed on the gearbox housing and the outer surface of the satellite anchor.
На фиг.5 показан планетарный электромотор-редуктор с изменяющимся эксцентриситетом вращения сателлит-якоря, у которого отсутствует коробка передач, а частота вращения выходного вала зависит от изменения эксцентриситета е, который изменяется от давления воздуха или жидкости в шинах (колесах).Figure 5 shows a planetary electric motor gearbox with a varying eccentricity of rotation of the satellite anchor, which does not have a gearbox, and the speed of the output shaft depends on the change in eccentricity e, which varies with air or fluid pressure in the tires (wheels).
На фиг.6 показан электродвигатель, у которого ротор вращается соосно с осью электродвигателя, а на конце (концах) вала ротора имеется эксцентрично расположенная ось, на которой вращается сателлит с зубчатыми или гладкими резиношинами или надувными колесами. На фиг.7 - то же, сечение В-В.Figure 6 shows an electric motor in which the rotor rotates coaxially with the axis of the electric motor, and at the end (ends) of the rotor shaft there is an eccentrically located axis on which the satellite rotates with toothed or smooth rubber tires or inflatable wheels. Figure 7 is the same, section bb.
В корпусе 1 (фиг.1, 2 и 3) расположен статор 2 с катушками 3 электромагнитов. Сателлит-якорь выполнен из эластичных фасонных дисков 4, которые по наружному и внутреннему диаметру имеют утолщения 5 и 6, в полости которых закачивается сжатый воздух (жидкая среда). В фасонные диски 4 вставлены изогнутые сердечники 7 постоянных магнитов или катушек электромагнитов. Утолщения 6 опираются на корпус 8 многоступенчатой коробки передач. Переключения синхронизаторов 9 и 10 передачи производятся толкателями 11 и 12, связанными с рукоятками 13 переключения передач. Толкатели 11 и 12 соединены с рычагами 13 шарнирно и имеют возможность вращаться относительно последних. Запитка катушек электромагнитов статора осуществляется от коллектора 14, который крепится к подшипниковым шайбам 15 и 16, а те скользят по торцам крышек 17 и 18 корпуса. Электроэнергия к коллектору 14 подводится через шайбы 19, скользящие по кольцам 20, жестко закрепленные к коллектору 14. Кольца 20 проводами 21 соединяются с кольцами 22, на которые опираются контакты, закрепленные в рессорных пластинах 23. При подаче электрического тока через контакты рессорных пластин 23, расположенных в верхней части коллектора 14 (см. фиг.3), запитываются катушки статора (например, «а», «б», «с», «д» положительными зарядами, а «е», «ж», «з», «и» - отрицательными (фиг.2). Катушки «а», «б», «с», «д» притягивают сателлит-якорь к себе, а катушки «е», «ж», «з», «и» - отталкивают его. Сателлит-якорь внизу сжимает утолщение 5, а вверху - утолщение 6. Образуется эксцентриситет «е» относительно оси о-о корпуса электродвигателя. Сателлит-якорь относительно точки «А» (фиг.2) смещается по часовой стрелке и утолщение 6 за счет трения увлекает за собой корпус 8 коробки передач. На токоподводящее кольцо 22 замыкаются другие контактные пластины 23, в результате магнитное поле вращается против движения часовой стрелки, а сателлит-якорь - по часовой стрелке.In the housing 1 (figures 1, 2 and 3) is a
Переключением рычагов 13 достигается вращение выходного вала 24 с разной частотой вращения. Выходной вал 24 и корпус 8 коробки передач смещены на эксцентриситет e1, что обеспечивает зацепление зубчатых колес и шестерней коробки передач. Отличительная особенность такого размещения коробки передач заключается в том, что она размещена внутри сателлит-якоря электродвигателя, а переключение скоростей осуществляется тягами 11 и 12, размещенными в выходном валу 24.By switching the levers 13, the rotation of the
На фиг.4 колесные диски 25 установлены на наружной поверхности сателлит-якоря, а на разборном корпусе 26 коробки передач - диски 27. На диски 25 и 27 надеты большие и малые шины (колеса) 28 и 29. Шины 28 и 29 накачены сжатым воздухом (жидкой средой) и имеют ниппеля. Шины 28 обкатываются по обойме 30 статора, а шины 23 - по обойме 31 сателлит-якоря.In Fig. 4, the
На фиг.5 сателлит-якорь имеет несколько колес или шину 32, навернутую по винтовой линии (напоминает пожарный шланг). Шина 32 крепится пластинами 33 с винтами к корпусу 34 сателлит-якоря. Сжатый воздух (жидкая среда) в шину 32 подается через ниппель 35, который удерживает давление в ней постоянным. Выходной вал 36 имеет диски 37 с шинами 38, в которые сжатый воздух поступает через отверстия 39 и 40. На торце вала 36 имеется вертлюг 41 с впускным 42 и выхлопным 43 клапанным устройством и прибором 44 для показания давления в шинах. (На выходном валу могут устанавливаться не только диски с шинами, но и одна шина, навернутая по винтовой линии). Шина 38 обкатывается по обойме 45 сателлит-якоря. При повышении давления сжатого воздуха в шинах 38 корпус сателлит-якоря приподнимается вверх (см. фиг.5), а эксцентриситет е уменьшается. При понижении давления - наоборот. При изменении величины эксцентриситета «е» изменяется частота вращения выходного вала 36.In Fig. 5, the satellite anchor has several wheels or a
Рассмотрим примерLet's look at an example.
Внутренний диаметр обоймы 30, по которой обкатывается шина 32, принимаем D=60 мм, а внутренний диаметр обоймы 45, по которой обкатывается шина 38, d=20 мм, эксцентриситет е=1 мм, частоту вращения магнитного поля, соответствующую частоте вращения центра сателлит-якоря с радиусом, равным эксцентриситету е, за n=5000 об/мин, то передаточное число u фрикционной пары определится по формулеThe inner diameter of the
после преобразования получимafter conversion we get
Частота вращения выходного вала 36 будет
При увеличении эксцентриситета до е=4 мм получимWith an increase in eccentricity to e = 4 mm, we obtain
Частота вращения выходного вала 36 будет
Таким образом, предложенный планетарный электромотор-редуктор может использоваться с коробкой передачи и без нее. При этом если через клапанное устройство 43 выпустить сжатый воздух из шин 38, то вал 36 прекратит вращаться (произойдет пробуксовка). При заполнении шин 38 сжатым воздухом вал 38 придет во вращение, то есть этот механизм может использоваться как коробка сцепления.Thus, the proposed planetary electric motor gearbox can be used with and without a gearbox. Moreover, if through the
На фиг.6 и 7 якорь 46 электродвигателя вращается соосно с осью статора 47. На коллектор 48 замыкаются щетки 49. Отличительной особенностью конструкции является то, что на выходном валу 50 имеется эксцентрично расположенная ось 51, на которой насажен подшипник 52, а на нем сидит сателлит 53. Сателлит 53 имеет зубчатые или гладкие резиношины или надувные колеса 54 и 55, первая ступень которого обкатывается по втулке корпуса или крышке 56 статора, а другая по колесу 57, переходящему в выходной вал 58.6 and 7, the
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118893/09A RU2352047C2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007118893/09A RU2352047C2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007118893A RU2007118893A (en) | 2008-11-27 |
RU2352047C2 true RU2352047C2 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41015207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007118893/09A RU2352047C2 (en) | 2007-05-21 | 2007-05-21 | Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2352047C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446061C1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-03-27 | Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" | Motowheel |
RU2510561C2 (en) * | 2009-07-30 | 2014-03-27 | Мицуба Корпорейшн | Gearmotor |
RU2767117C1 (en) * | 2021-08-27 | 2022-03-16 | Акционерное общество "Производственное объединение "Север" | Strain wave gear |
-
2007
- 2007-05-21 RU RU2007118893/09A patent/RU2352047C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510561C2 (en) * | 2009-07-30 | 2014-03-27 | Мицуба Корпорейшн | Gearmotor |
RU2446061C1 (en) * | 2010-08-13 | 2012-03-27 | Государственное Научное Учреждение "Объединенный Институт Машиностроения Национальной Академии Наук Беларуси" | Motowheel |
RU2767117C1 (en) * | 2021-08-27 | 2022-03-16 | Акционерное общество "Производственное объединение "Север" | Strain wave gear |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007118893A (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107683558B (en) | Electric driver | |
US20220163104A1 (en) | Gear, motor-gear unit, vehicle, generator with a gear, and force transmitting element | |
JP3967116B2 (en) | Compressor compound drive | |
RU2352047C2 (en) | Planetary electric motor reducer with variable eccentricity of satellite armature rotation | |
CN103178677A (en) | Electrical machine for a wind energy installation | |
US20040247437A1 (en) | Wind power generator | |
US11280394B2 (en) | Gear, motor-gear unit, vehicle, generator with a gear, and force transmitting element | |
CN105656268B (en) | Outer-rotor type variable excitation formula motor | |
KR101171083B1 (en) | Generation power variable type generator | |
CN203285622U (en) | External rotation type electricity generating device with built-in bias electric generator | |
RU108239U1 (en) | ELECTROMECHANICAL DRIVE | |
RU2545509C2 (en) | Magnetic reducing gear | |
FI120012B (en) | Friction planetary gear provided with variator function and method for its use | |
RU2665017C2 (en) | Motor-wheel on the basis of cycloidal (planetary-pin teeth) reducer | |
US20230100257A1 (en) | Regenerative Energy System | |
CN103580408A (en) | Direct drive motor, washing machine double power drive assembly and washing machine thereof | |
RU2359388C2 (en) | Planetary electric motor - reducing gear with controlled commutator | |
KR20130119557A (en) | A generator with speed increaser | |
RU193612U1 (en) | STARTER WITH WAVE REDUCER | |
KR101876041B1 (en) | Torque transfer device | |
RU2771554C1 (en) | Two-stage bevel wave reducer with electric motor | |
RU56524U1 (en) | MOTOR REDUCER | |
RU96707U1 (en) | MOTOR REDUCER | |
RU2683587C1 (en) | Built into electric motor magnetic gearbox | |
RU84638U1 (en) | ELECTRIC MOTOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120522 |