RU2374742C2 - Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force - Google Patents

Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force Download PDF

Info

Publication number
RU2374742C2
RU2374742C2 RU2007107561/09A RU2007107561A RU2374742C2 RU 2374742 C2 RU2374742 C2 RU 2374742C2 RU 2007107561/09 A RU2007107561/09 A RU 2007107561/09A RU 2007107561 A RU2007107561 A RU 2007107561A RU 2374742 C2 RU2374742 C2 RU 2374742C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
poles
stator
rotor
winding
housing
Prior art date
Application number
RU2007107561/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007107561A (en
Inventor
Игорь Александрович Кель (RU)
Игорь Александрович Кель
Original Assignee
Игорь Александрович Кель
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Александрович Кель filed Critical Игорь Александрович Кель
Priority to RU2007107561/09A priority Critical patent/RU2374742C2/en
Publication of RU2007107561A publication Critical patent/RU2007107561A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374742C2 publication Critical patent/RU2374742C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: electric propulsion consists of housing, stator and rotor with movable poles being inertial masses. Rotor poles consist of core and winding. Traction force is created with unbalanced centrifugal forces appearing at non-uniform movement of movable rotor poles installed individually along closed convex curve and interacting with magnetic field of stator. Stator has the number of pole pairs, which is equal to that of rotor, which create non-uniform magnetic field. Non-uniformity of stator magnetic field is created with different linear sizes and various number of loops of stator poles winding. The more the pole is, the more intensive magnetic field it creates in its section. Poles are located along the stator perimetre with gradual decrease of their size, from maximum pole to minimum one at diametrically opposite points of the perimetre.
EFFECT: simplifying electric propulsion design and decreasing material consumption.
3 dwg

Description

1. Область техники, к которой относится изобретение1. The technical field to which the invention relates.

Электродвижитель непосредственно преобразует электрическую энергию в тяговую силу и может быть использован в области машиностроения. Перспективными направлениями применения электродвижителя является использование его в качестве привода наземного, надводного, подводного и воздушного транспорта, а также пассажирских и грузовых лифтов. Применение электродвижителя для космических аппаратов ввиду предполагаемой малой мощности на единицу массы по сравнению с современными реактивными двигателями ограничивается в рамках изменения ориентации космического аппарата в пространстве, поддержания на заданной околоземной орбите или для ускорения полета межпланетных космических аппаратов, когда требуется длительное воздействие сравнительно небольшой тяговой силы. Питание электродвижителя в этих случаях осуществляется от солнечных батарей.The electric motor directly converts electrical energy into traction and can be used in the field of mechanical engineering. Promising areas of application of the electric motor is its use as a drive for land, surface, underwater and air transport, as well as passenger and freight elevators. The use of an electric motor for spacecraft, in view of the assumed low power per unit mass compared to modern jet engines, is limited in terms of changing the orientation of the spacecraft in space, maintaining it in a given near-Earth orbit, or to accelerate the flight of interplanetary spacecraft, when a relatively small traction force is required for a long time. The electric motor in these cases is powered by solar panels.

2. Уровень техники2. The level of technology

Известно устройство для преобразования вращения в линейную тяговую силу, в котором грузы также движутся по окружности и формируют линейную тяговую силу прохождением некоторого постоянного участка своей траектории с большей линейной скоростью, при этом грузы имеют механическое соединение с осью вращения и приводятся в движение по окружности с помощью внешнего привода вращения. Каждый из этих грузов выполнен с возможностью механического принудительного регулируемого приближения боковой стороной к соседнему грузу и удаления от него на определенном участке траектории (см. заявку RU №2002123853/11 автора Эхина Ю.Б. «Способы преобразования вращения твердого тела в линейную тяговую силу "методом направленного дисбаланса", а также устройства для использования способов и применение таких устройств», п.9). Учитывая, что для привода данного устройства необходим внешний двигатель и редуктор, а также из-за того, что конструкция обладает большой инертностью и в связи с этим невысокими развиваемыми оборотами, то имеющаяся на выходе тяговая сила получается излишне энерго- и материалоемкая.A device is known for converting rotation into linear traction force, in which the loads also move in a circle and form a linear traction force by passing some constant section of their trajectory with a greater linear speed, while the loads are mechanically connected to the axis of rotation and are driven in a circle with external rotation drive. Each of these cargoes is made with the possibility of mechanical forced controlled approaching the side of the adjacent cargo and moving away from it in a certain section of the trajectory (see application RU No. 2002123853/11 by Ekhina Yu.B. “Methods of converting the rotation of a rigid body into linear traction force” the method of directed imbalance ", as well as devices for using the methods and application of such devices", p. 9). Given that the drive of this device requires an external motor and gearbox, and also due to the fact that the design has great inertness and therefore low developed speeds, the pulling force available at the output is unnecessarily energy- and material-intensive.

Известно электромеханическое устройство, содержащее круглый вращающийся ротор с расположенными по окружности грузами, выдвигающимися под действием центробежных сил. При вращении ротора, под действием магнитных полей ротора и статора, грузы выдвигаются и перемещаются по внутренним стенкам статора, имеющим в сечении форму эллипса. Ось вращения ротора устанавливается на большой оси вращения эллиптической фигуры, что создает неравномерность при движении грузов и формирует линейную тяговую силу (см. заявку RU №99100919/09 авторов Санькова Б.Ф. и Никифоровой Л.Т. «Универсальное электромагнитное устройство перемещения в стационарных и нестационарных условиях»). Данное устройство также имеет статор и ротор, однако тяговая сила формируется дополнительными грузами, вращающимися на общей оси, что приводит к утяжелению конструкции и создает значительное сопротивление движению грузов по траектории.It is known an electromechanical device containing a circular rotating rotor with circumferentially located loads that are pulled out under the action of centrifugal forces. When the rotor rotates, under the influence of the magnetic fields of the rotor and the stator, the goods are advanced and moved along the inner walls of the stator, which has an elliptical cross section. The axis of rotation of the rotor is mounted on the major axis of rotation of the elliptical figure, which creates unevenness during the movement of goods and generates linear traction force (see application RU No. 99100919/09 by Sankova B.F. and Nikiforova L.T. “Universal electromagnetic moving device in stationary and non-stationary conditions ”). This device also has a stator and rotor, however, the traction force is formed by additional weights rotating on a common axis, which leads to a heavier structure and creates significant resistance to the movement of goods along the trajectory.

Заявляемый электродвижитель не имеет вышеперечисленных недостатков, так как непосредственно преобразует электрическую энергию в линейную тяговую силу. Линейная тяговая сила является равнодействующей неуравновешенных центробежных сил, возникающих при неравномерном движении подвижных полюсов ротора, являющихся носителями инерционных масс, при взаимодействии с магнитным полем статора. Подвижные полюсы ротора движутся вокруг статора по орбите в виде окружности или выпуклой замкнутой кривой линии. Неравномерность движения подвижных полюсов ротора выражается в прохождении некоторого постоянного участка орбиты с увеличенной линейной скоростью. Подвижные полюсы ротора движутся независимо друг от друга и не имеют общей оси вращения, что позволяет добиться достаточно высоких скоростей при одновременном снижении массы полюсов и не требует внешнего привода.The inventive electric motor does not have the above disadvantages, as it directly converts electrical energy into linear traction force. Linear traction force is the resultant of unbalanced centrifugal forces arising from the uneven movement of the moving poles of the rotor, which are carriers of inertial masses, when interacting with the magnetic field of the stator. The moving poles of the rotor move around the stator in an orbit in the form of a circle or a convex closed curve. The uneven movement of the moving poles of the rotor is expressed in the passage of a certain constant portion of the orbit with an increased linear velocity. The moving poles of the rotor move independently of each other and do not have a common axis of rotation, which allows to achieve sufficiently high speeds while reducing the mass of the poles and does not require an external drive.

3. Раскрытие изобретения3. Disclosure of invention

Сущность изобретения заключается в том, что взаимодействие магнитных полей статора и ротора заставляет подвижные полюсы ротора двигаться вокруг статора по орбите, имеющей форму окружности или замкнутой выпуклой кривой линии. Поскольку полюсы статора создают неравномерное магнитное поле, то и полюсы ротора движутся неравномерно, двигаясь по орбите с некоторым ускорением на одном участке и замедлением на другом участке в течение одного оборота по орбите. В результате неуравновешенные центробежные силы, возникающие при неравномерном движении подвижных полюсов ротора, формируют вектор тяги, что и является достигаемым техническим результатом изобретения.The essence of the invention lies in the fact that the interaction of the magnetic fields of the stator and the rotor causes the moving poles of the rotor to move around the stator in an orbit having a circle shape or a closed convex curve. Since the stator poles create an uneven magnetic field, the rotor poles also move unevenly, moving in orbit with some acceleration in one section and deceleration in another section for one revolution in the orbit. As a result, unbalanced centrifugal forces arising from the uneven movement of the moving poles of the rotor form a thrust vector, which is the achievable technical result of the invention.

Электродвижитель состоит из корпуса, статора и ротора.The electric motor consists of a housing, a stator and a rotor.

Корпус в поперечном сечении имеет форму окружности или замкнутой выпуклой кривой линии, устанавливается на раме транспортного средства с возможностью поворота в двух плоскостях или с возможностью поворота в одной плоскости, если статор установлен в корпусе с возможностью поворота. Корпус служит для установки статора и ротора, выполняет роль магнитопровода ротора, а также принимает на себя действие центробежных сил движущихся полюсов ротора.The body in cross section has the shape of a circle or a closed convex curve, is mounted on the frame of the vehicle with the possibility of rotation in two planes or with the possibility of rotation in the same plane, if the stator is mounted in the body with the possibility of rotation. The housing serves to install the stator and rotor, acts as a rotor magnetic circuit, and also takes on the action of centrifugal forces of the moving rotor poles.

Статор состоит из сердечника с полюсами и обмоткой или магнитопровода с расположенными по периметру в виде окружности или замкнутой выпуклой кривой линии полюсами из постоянных магнитов. Если полюсы статора расположены по окружности, то для изменения направления тяговой силы статор может быть установлен в корпусе электродвижителя с возможностью поворота вокруг своей оси на угол до 360° включительно. Особенностью конструкции статора являются полюсы различного размера и с разным числом витков обмотки таким образом, что полюс большего размера создает более интенсивное магнитное поле. Создание полюсом большего размера более интенсивного магнитного поля необходимо для того, чтобы подвижные полюсы ротора проходили разные по длине участки периметра статора за одинаковое время. Полюсы располагаются по периметру статора от наибольшего полюса к наименьшему, с постепенным уменьшением их размера, при этом наибольший и наименьший полюсы находятся, как правило, в диаметрально противоположных точках периметра. Статор находится внутри ротора, полюсы магнита статора обращены наружу. Подаваемое на обмотку статора напряжение может быть постоянным или переменным. При постоянном напряжении полюсы статора формируют неравномерное неподвижное магнитное поле, а при переменном напряжении полюсы статора формируют неравномерное вращающееся магнитное поле.The stator consists of a core with poles and a winding or a magnetic circuit with poles of permanent magnets located around the perimeter in the form of a circle or a closed convex curve. If the stator poles are located around a circle, then to change the direction of traction force, the stator can be installed in the motor housing with the possibility of rotation around its axis by an angle of up to 360 ° inclusive. A feature of the design of the stator are poles of various sizes and with a different number of turns of the winding so that a larger pole creates a more intense magnetic field. The creation of a larger pole with a more intense magnetic field is necessary so that the moving poles of the rotor pass different lengths of the stator perimeter in the same time. The poles are located along the stator perimeter from the largest to the smallest, with a gradual decrease in their size, while the largest and smallest poles are, as a rule, at diametrically opposite points of the perimeter. The stator is located inside the rotor, the poles of the stator magnet are facing out. The voltage supplied to the stator winding can be constant or variable. At a constant voltage, the stator poles form an uneven stationary magnetic field, and at an alternating voltage, the stator poles form an uneven rotating magnetic field.

Ротор состоит из подвижных полюсов количеством, равным числу пар полюсов статора. Подвижные полюса состоят из сердечников и обмотки или являются постоянными магнитами, движущимися по внутренней поверхности корпуса в виде окружности или замкнутой выпуклой кривой линии. Магнитопровод ротора неподвижный, его функцию выполняет корпус электродвижителя. Полюсы ротора установлены на колесах и движутся независимо друг от друга. Все полюсы ротора имеют одинаковую массу, размеры и число витков обмотки. Для равномерного распределения полюсов ротора по магнитопроводу при отсутствии напряжения на обмотках статора и ротора используются, например, мягкие пружины, работающие на сжатие. Скользящий электрический контакт обмоток полюсов ротора с внешним источником электрической энергии осуществляется через коллектор или контактные кольца и токосъемные щетки. Вариантов их конструкции может быть несколько. Например, коллектор может быть установлен в корпусе электродвижителя с возможностью вращения, токоподающие щетки установлены неподвижно. Приводом вращения коллектора в этом случае может быть как механическая передача от подвижных полюсов ротора, так и внешний привод, например электродвигатель с регулируемым числом оборотов. Другая конструкция предусматривает установку пластин коллектора или контактных колец без возможности вращения, радиально или с торцов подвижных полюсов ротора. В этом случае каждый полюс ротора имеет по две или более токосъемные щетки, движущиеся вместе с полюсом и обеспечивающие скользящий электрический контакт обмотки полюса с пластинами коллектора или контактными кольцами. Дополнительные контактные кольца могут также использоваться для формирования единой обмотки ротора, соединяя витки разных подвижных полюсов последовательно.The rotor consists of moving poles in an amount equal to the number of pairs of stator poles. The moving poles consist of cores and windings or are permanent magnets moving along the inner surface of the housing in the form of a circle or a closed convex curved line. The rotor magnetic circuit is stationary, its function is performed by the motor housing. The rotor poles are mounted on wheels and move independently of each other. All poles of the rotor have the same weight, size and number of turns of the winding. For uniform distribution of the rotor poles along the magnetic circuit in the absence of voltage on the stator and rotor windings, for example, soft compression springs are used. The sliding electrical contact of the windings of the poles of the rotor with an external source of electrical energy is carried out through the collector or contact rings and collector brushes. There may be several options for their design. For example, the collector can be installed in the motor housing with the possibility of rotation, current-carrying brushes are fixed. In this case, the collector rotation drive can be either a mechanical transmission from the moving poles of the rotor, or an external drive, for example, an electric motor with an adjustable speed. Another design involves the installation of collector plates or slip rings without the possibility of rotation, radially or from the ends of the moving poles of the rotor. In this case, each pole of the rotor has two or more collector brushes moving together with the pole and providing sliding electrical contact of the pole winding with the collector plates or contact rings. Additional slip rings can also be used to form a single rotor winding, connecting the turns of different moving poles in series.

4. Краткое описание чертежей4. Brief Description of the Drawings

На фиг.1 показан электродвижитель с питанием от сети трехфазного переменного тока. Полюсы (2) статора электромагниты, подвижные полюсы (7) ротора постоянные магниты. По внутренней поверхности корпуса (1), являющегося также магнитопроводом, перемещаются подвижные полюсы (7) ротора. Подвижные полюсы (7) ротора колесами (5) опираются на корпус (1) и направляющие (4). Полюсы (2) статора установлены на магнитопроводе (8) или образуют с ним единое целое (являются сердечником). Полюсы (2) имеют разное число витков обмотки (3) таким образом, что больший полюс создает более интенсивное магнитное поле. Обмотка статора сформирована из трех частей по четыре полюса в каждой: одного большого, одного малого и двух средних. При подключении к сети статор создает вращающееся магнитное поле, неравномерное по интенсивности и угловой скорости вращения, заставляя двигаться неравномерно подвижные полюсы (7) ротора по внутренней поверхности корпуса (1). Для обеспечения равномерного распределения подвижных полюсов (7) по корпусу (1) при отключении питания полюсы разведены между собой пружинами (6), работающими на сжатие. На обмотку (3) статора подано питание, поэтому полюсы (7) показаны в движении.Figure 1 shows an electric motor powered by a three-phase alternating current network. The poles (2) of the stator are electromagnets, the moving poles (7) of the rotor are permanent magnets. On the inner surface of the housing (1), which is also a magnetic circuit, move the moving poles (7) of the rotor. The moving poles (7) of the rotor are supported by the wheels (5) on the housing (1) and the guides (4). The poles (2) of the stator are mounted on the magnetic circuit (8) or form a single whole with it (they are the core). The poles (2) have a different number of turns of the winding (3) so that a larger pole creates a more intense magnetic field. The stator winding is formed of three parts with four poles in each: one large, one small and two medium. When connected to the network, the stator creates a rotating magnetic field, uneven in intensity and angular velocity of rotation, causing the unevenly moving poles (7) of the rotor to move along the inner surface of the housing (1). To ensure uniform distribution of the moving poles (7) over the housing (1) when the power is turned off, the poles are spaced apart by springs (6) operating in compression. Power is supplied to the stator winding (3), so the poles (7) are shown in motion.

На фиг.2 показан электродвижитель с питанием от постоянного тока, подвижные полюсы (7) ротора электромагниты, полюсы (2) статора постоянные магниты. По внутренней поверхности корпуса (1), являющегося также магнитопроводом, перемещаются подвижные полюсы (7) ротора. Подвижные полюсы (7) ротора колесами (5) опираются на корпус (1) и направляющие (4). Полюсы (7) ротора имеют обмотку (10), концы обмотки выходят на токосъемные щетки (11), которые снимают напряжение с пластин (9) коллектора. Для обеспечения равномерного распределения подвижных полюсов (7) по корпусу (1) при отключении питания полюсы разведены между собой пружинами (6), работающими на сжатие. Полюсы (2) статора установлены на магнитопроводе (8) или образуют с ним единое целое (постоянный магнит с полюсами по периметру). При подаче постоянного напряжения на обмотку (10) полюсы (7) начинают неравномерное движение по внутренней поверхности корпуса (1), отталкиваясь от полюсов (2) неподвижного статора. Своевременную перекоммутацию электрических цепей обеспечивает неподвижный коллектор с пластинами (9).Figure 2 shows a DC-powered electric motor, moving poles (7) of the rotor electromagnets, stator poles (2) permanent magnets. On the inner surface of the housing (1), which is also a magnetic circuit, move the moving poles (7) of the rotor. The moving poles (7) of the rotor are supported by the wheels (5) on the housing (1) and the guides (4). The poles (7) of the rotor have a winding (10), the ends of the winding go to the collector brushes (11), which relieve tension from the collector plates (9). To ensure uniform distribution of the moving poles (7) over the housing (1) when the power is turned off, the poles are spaced apart by springs (6) operating in compression. The poles (2) of the stator are mounted on the magnetic circuit (8) or form a single whole with it (a permanent magnet with poles around the perimeter). When applying a constant voltage to the winding (10), the poles (7) begin to unevenly move along the inner surface of the housing (1), starting from the poles (2) of the fixed stator. Timely switching of electric circuits is provided by a fixed collector with plates (9).

На фиг.3 показан электродвижитель с питанием от сети трехфазного переменного тока, на обмотку полюсов статора подается трехфазное переменное напряжение, а на обмотку полюсов ротора подается постоянное напряжение. По внутренней поверхности корпуса (1), являющегося также магнитопроводом, перемещаются подвижные полюсы (7) ротора. Подвижные полюсы (7) ротора колесами (5) опираются на корпус (1) и направляющие (4). Полюсы (7) ротора имеют обмотку (10), концы обмотки выходят на токосъемные щетки (11), которые снимают постоянное напряжение с контактных колец (12). Для обеспечения равномерного распределения подвижных полюсов (7) по корпусу (1) при отключении питания полюсы разведены между собой пружинами (6), работающими на сжатие. Полюсы (2) статора установлены на магнитопроводе (8) или составляют с ним единое целое (являются сердечником). При подаче постоянного напряжения на обмотку (10) ротора и переменного напряжения на обмотку (3) статора полюсы (7) начинают неравномерное движение по внутренней поверхности корпуса (1), увлекаемые вращающимся магнитным полем статора.Figure 3 shows an electric motor powered by a three-phase alternating current network, a three-phase alternating voltage is applied to the stator windings of the stator, and a constant voltage is supplied to the rotor windings of the poles. On the inner surface of the housing (1), which is also a magnetic circuit, move the moving poles (7) of the rotor. The moving poles (7) of the rotor are supported by the wheels (5) on the housing (1) and the guides (4). The poles (7) of the rotor have a winding (10), the ends of the winding go to the collector brushes (11), which remove the constant voltage from the contact rings (12). To ensure uniform distribution of the moving poles (7) over the housing (1) when the power is turned off, the poles are spaced apart by springs (6) operating in compression. The poles (2) of the stator are installed on the magnetic circuit (8) or form a whole with it (they are the core). When applying a constant voltage to the rotor winding (10) and an alternating voltage to the stator winding (3), the poles (7) begin to unevenly move along the inner surface of the housing (1), carried away by the rotating stator magnetic field.

5. Осуществление изобретения.5. The implementation of the invention.

Осуществление изобретения имеет несколько основных вариантов в зависимости от рода тока и требуемой мощности электродвижителя. Основными компонентами электродвижителя являются корпус, статор, ротор.The implementation of the invention has several basic options, depending on the type of current and the required power of the electric motor. The main components of the electric motor are a housing, a stator, a rotor.

В центральной части корпуса с возможностью поворота на угол до 360° включительно и с приводом такого поворота устанавливается статор, как правило, это электромагнит с сердечником, обмоткой и расположенными по окружности полюсами. Полюсы статора имеют различные размеры и число витков обмотки таким образом, что полюс большего размера создает более интенсивное магнитное поле. Полюсы равномерно располагаются по периметру статора от наибольшего полюса к наименьшему, с постепенным уменьшением их размера, при этом наибольший и наименьший полюсы находятся, как правило, в диаметрально противоположных точках периметра. Подаваемое на обмотку статора напряжение может быть постоянным или переменным. При постоянном напряжении полюсы статора формируют неравномерное неподвижное магнитное поле, а при переменном напряжении полюсы статора формируют неравномерное вращающееся магнитное поле.In the central part of the housing with the possibility of rotation up to an angle of 360 ° inclusive and with a drive of such rotation, a stator is installed, as a rule, it is an electromagnet with a core, a winding and poles located around the circumference. The stator poles have different sizes and the number of turns of the winding so that the larger pole creates a more intense magnetic field. The poles are evenly spaced along the stator perimeter from the largest to the smallest, with a gradual decrease in their size, while the largest and smallest poles are, as a rule, at diametrically opposite points of the perimeter. The voltage supplied to the stator winding can be constant or variable. At a constant voltage, the stator poles form an uneven stationary magnetic field, and at an alternating voltage, the stator poles form an uneven rotating magnetic field.

Снаружи статора, на внутренней поверхности корпуса, установлен ротор, представляющий собой подвижные постоянные или электрические магниты на колесах, движущиеся по направляющим и опирающиеся на корпус. Для равномерного распределения полюсов по магнитопроводу относительно друг друга, при отсутствии напряжения на обмотках статора и ротора, применены мягкие пружины, соединяющие полюсы в единый пакет. Другой вариант равномерного распределения предусматривает обклейку боковых сторон подвижных полюсов упругим эластичным материалом, например резиной, толщина двух обклеек не должна превышать минимального расстояния между подвижными полюсами в движении. Этот вариант может быть дополнен нерастяжимыми нитями, соединяющими подвижные полюсы между собой, при этом длина нити между соседними полюсами должна быть чуть больше максимального расстояния между подвижными полюсами в движении. Равномерное распределение полюсов по магнитопроводу при отключенном питании необходимо для того, чтобы при подаче питания на электродвижитель каждый подвижный полюс ротора сразу занимал «свое» место относительно полюсов статора. Каждый подвижный полюс, если это электромагнит, имеет по две или более токосъемные щетки, снимающие напряжение на обмотку с пластин коллектора или контактных колец или подключающие обмотку к пускорегулирующей аппаратуре. Магнитопроводом ротора служит корпус электродвижителя.Outside the stator, on the inner surface of the housing, a rotor is installed, which is a movable permanent or electric magnets on wheels, moving along rails and resting on the housing. For uniform distribution of the poles along the magnetic circuit relative to each other, in the absence of voltage on the stator and rotor windings, soft springs are used that connect the poles into a single package. Another option for uniform distribution involves gluing the sides of the moving poles with an elastic elastic material, such as rubber, the thickness of the two stickers should not exceed the minimum distance between the moving poles in motion. This option can be supplemented with inextensible threads connecting the movable poles to each other, while the length of the thread between adjacent poles should be slightly larger than the maximum distance between the moving poles in motion. A uniform distribution of the poles along the magnetic circuit with the power off is necessary so that when power is supplied to the electric motor, each movable rotor pole immediately takes its “place” relative to the stator poles. Each movable pole, if it is an electromagnet, has two or more collector brushes that relieve voltage on the winding from the collector plates or slip rings or connect the winding to ballasts. The rotor magnetic circuit serves as the body of the electric motor.

Работу электродвижителя на постоянном токе рассмотрим по фиг.2. Неподвижный или установленный с возможностью поворота статор создает неподвижное неравномерное магнитное поле. Полюсами (2) статора являются постоянные магниты. Полярность полюсов (2) и полюсов (7) чередуется, количество пар полюсов ротора равно количеству пар полюсов статора. На неподвижные контактные пластины (9) коллектора подается постоянное напряжение. Напряжение на обмотку (10) подвижных полюсов с пластин (9) коллектора снимают токосъемные щетки (11). Неподвижный коллектор с пластинами (9) обеспечивает своевременную перекоммутацию электрических цепей. Двигаясь по внутренней поверхности корпуса, имеющей форму окружности, с увеличенной линейной скоростью на определенном участке траектории, полюсы создают неуравновешенные центробежные силы, равнодействующая которых является линейной тяговой силой, приложенной к корпусу электродвижителя.The operation of the DC motor will be considered in figure 2. A fixed or rotatable stator creates a fixed, uneven magnetic field. The poles (2) of the stator are permanent magnets. The polarity of the poles (2) and poles (7) alternates, the number of pairs of rotor poles is equal to the number of stator pole pairs. A fixed voltage is applied to the fixed contact plates (9) of the collector. The voltage on the winding (10) of the moving poles is removed from the collector plates (9) by the current collection brushes (11). Fixed collector with plates (9) provides timely reconnection of electrical circuits. Moving along the inner surface of the casing, having the shape of a circle, with an increased linear speed in a certain section of the trajectory, the poles create unbalanced centrifugal forces, the resultant of which is the linear traction force applied to the casing of the electric motor.

Работу электродвижителя на переменном токе рассмотрим по фиг.3. Неподвижный или установленный с возможностью поворота статор создает вращающееся неравномерное магнитное поле. Полюсами (2) статора являются электромагниты. Подвижными полюсами (7) также являются электромагниты. Подвижные токосъемные щетки (11) создают скользящий электрический контакт между неподвижными контактными кольцами (12) и обмоткой (10). В данном случае возможны три варианта:The operation of the electric motor on alternating current, we consider in figure 3. A fixed or rotatable stator creates a rotating uneven magnetic field. The stator poles (2) are electromagnets. The moving poles (7) are also electromagnets. Movable collector brushes (11) create a sliding electrical contact between the stationary contact rings (12) and the winding (10). In this case, three options are possible:

- контактные кольца (12) через токосъемные щетки (11) замыкают обмотку (10) подвижных полюсов (7) ротора или каждая обмотка (10) подвижного полюса (7) замкнута сама на себя (короткозамкнутый ротор);- the contact rings (12) through the collector brushes (11) close the winding (10) of the moving poles (7) of the rotor or each winding (10) of the moving pole (7) is closed to itself (squirrel-cage rotor);

- обмотка (10) подвижных полюсов (7) ротора выведена на пускорегулирующую аппаратуру, например реостат (фазный ротор). При работе на трехфазном напряжении и двенадцати полюсах будет три контактных кольца (12), а пары токосъемных щеток (11) на подвижных полюсах (7) будут скользить по двум из трех контактных колец (12) таким образом, чтобы три фазные части обмотки ротора соединялись на самом роторе в звезду (три ветви по четыре соединенных параллельно обмоток подвижных полюсов);- the winding (10) of the moving poles (7) of the rotor is displayed on ballasts, for example a rheostat (phase rotor). When operating at three-phase voltage and twelve poles, there will be three contact rings (12), and pairs of collector brushes (11) on the moving poles (7) will slide along two of the three contact rings (12) so that the three phase parts of the rotor winding are connected on the rotor itself in the star (three branches of four connected in parallel windings of the moving poles);

- на контактные кольца (12) подается постоянное напряжение, которое токосъемные щетки (11) передают на обмотку (10).- a constant voltage is applied to the contact rings (12), which the collector brushes (11) transmit to the winding (10).

Полярность подвижных полюсов (7), так же как и полюсов (2) статора, чередуется. Двигаясь по внутренней поверхности корпуса, имеющей форму окружности, с увеличенной линейной скоростью на определенном участке траектории, полюсы создают неуравновешенные центробежные силы, равнодействующая которых является линейной тяговой силой, приложенной к корпусу электродвижителя.The polarity of the moving poles (7), as well as the poles (2) of the stator, alternates. Moving along the inner surface of the casing, having the shape of a circle, with an increased linear speed in a certain section of the trajectory, the poles create unbalanced centrifugal forces, the resultant of which is the linear traction force applied to the casing of the electric motor.

Claims (1)

Электродвижитель для преобразования электрической энергии в линейную тяговую силу, состоящий из корпуса, статора и ротора, отличающийся тем, что инерционными массами являются подвижные полюсы ротора, состоящие из сердечника и обмотки, установленные в корпусе электродвижителя, являющегося магнитопроводом, с возможностью движения по внутренним стенкам корпуса, имеющим в поперечном сечении форму окружности или замкнутой выпуклой кривой линии, имеющие одинаковую массу и равное число витков обмотки, имеющей скользящий электрический контакт с источником постоянного тока или пускорегулирующей аппаратурой, снабженные устройством равномерного распределения по магнитопроводу при отключении напряжения от электродвижителя, вращающиеся вокруг статора, установленного в корпусе неподвижно или с возможностью поворота на угол до 360° включительно, имеющего равное с ротором число пар полюсов, состоящего из сердечника с расположенными по окружности или выпуклой замкнутой кривой линии полюсами с обмоткой, электрически соединенной с источником переменного тока, имеющих разную площадь сечения в поперечнике и разное число витков обмотки таким образом, что полюс большего размера создает более интенсивное магнитное поле, располагающихся от наибольшего полюса к наименьшему, с постепенным уменьшением их размера, при этом наибольший и наименьший полюсы находятся, как правило, в диаметрально противоположных точках. An electric motor for converting electric energy into linear traction force, consisting of a housing, a stator and a rotor, characterized in that the inertial masses are the moving poles of the rotor, consisting of a core and a winding, mounted in the housing of the electric motor, which is a magnetic circuit, with the possibility of movement along the inner walls of the housing having a cross-section in the form of a circle or a closed convex curve lines having the same mass and equal number of turns of a winding having a sliding electrical contour CT with a direct current source or ballasts, equipped with a device for uniform distribution along the magnetic circuit when the voltage is disconnected from the electric motor, rotating around a stator mounted in the housing stationary or with the possibility of rotation through an angle of up to 360 ° inclusive, having an equal number of pole pairs with a rotor, consisting of a core with poles arranged around a circle or a convex closed curved line with a winding electrically connected to an alternating current source having different plane the cross sectional width and the different number of turns of the winding so that the larger pole creates a more intense magnetic field, located from the largest to the smallest, with a gradual decrease in size, while the largest and smallest poles are, as a rule, at diametrically opposite points .
RU2007107561/09A 2007-02-28 2007-02-28 Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force RU2374742C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107561/09A RU2374742C2 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007107561/09A RU2374742C2 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007107561A RU2007107561A (en) 2008-09-10
RU2374742C2 true RU2374742C2 (en) 2009-11-27

Family

ID=39866445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007107561/09A RU2374742C2 (en) 2007-02-28 2007-02-28 Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374742C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007107561A (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2375400C (en) Electrical machine
EP2081276A1 (en) Electro-magnetical device with reversible generator-motor operation
US10541578B2 (en) Permanent magnet electric machine with moveable flux-shunting elements
JP6140905B2 (en) Wheel equipped with power generating and electric means having a plurality of auxiliary power parts
US8253294B1 (en) Increased efficiency dual rotational electric motor/generator
US20080224557A1 (en) Electric motor with halbach arrays
US20060186749A1 (en) Motor
US20130229081A1 (en) Power magnetic planetary gear set
RU166178U1 (en) MOTOR WHEEL WITH INTEGRATION OF ASYNCHRONOUS MOTOR
KR101694099B1 (en) Complex Generator
RU2374742C2 (en) Electric propulsion for converting electric energy into linear traction force
US11108311B2 (en) Brushless motor-generator having a spherical stator and spherical windings with displaced poles
GB2490816A (en) Electricity Generating Unit
US7851956B2 (en) Electric motor with a low number of revolutions, in particular to drive lifting devices
RU177018U1 (en) ASYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE OF AIR AND WATER TRANSPORT
WO2009125290A2 (en) Electromechanical rocket
WO2016151406A2 (en) Drive assembly
RajaRajeswari et al. Zero point energy conversion for self-sustained generation
CN110518763A (en) Two-phase inertia double-return circuit electric motivation
KR101945232B1 (en) Linear motor propulsion system
GB2057197A (en) Dynamo electric machine with ring rotor
JP2024519109A (en) Integrated alternator for aircraft engines
JP2001190059A (en) Power generator
RU2320517C2 (en) Method of forming lifting force
KR20150123625A (en) High efficiency generator

Legal Events

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

Effective date: 20120229