RU2382260C1 - Magnetic-electric drive - Google Patents
Magnetic-electric drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382260C1 RU2382260C1 RU2008151019/11A RU2008151019A RU2382260C1 RU 2382260 C1 RU2382260 C1 RU 2382260C1 RU 2008151019/11 A RU2008151019/11 A RU 2008151019/11A RU 2008151019 A RU2008151019 A RU 2008151019A RU 2382260 C1 RU2382260 C1 RU 2382260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- inlet
- outlet
- shaft
- lower vertical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к области электротехники и может найти применение в приводах различных машин и механизмов.The present invention relates to the field of electrical engineering and may find application in the drives of various machines and mechanisms.
Известна шариковая передача, содержащая ведущий и ведомый узлы, выполненные в виде размещенных в корпусах и установленных на валах звездочек. Корпуса соединены между собой гибкими трубками, заполненными шариками, контактирующими между собой и взаимодействующими с зубьями звездочек. Между узлами в одном из корпусов установлено распределительное устройство в форме прямоугольного бруска с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и фиксации, которое имеет с боковых сторон по паре сообщающихся между собой, скрещивающихся и параллельных каналов, заполненных шариками.Known ball gear containing the master and slave nodes, made in the form placed in the housings and mounted on the shafts of the sprockets. The housings are interconnected by flexible tubes filled with balls in contact with each other and interacting with the teeth of the sprockets. A switchgear in the form of a rectangular bar with the possibility of movement in the vertical plane and fixation is installed between the nodes in one of the housings, which has, on the sides, a pair of communicating, crossing and parallel channels filled with balls.
/Авт.свид. №1293424, кл. F16H 9/00, опубл. 28.02.87, Бюл. №8// Autosvid. No. 1293424, cl. F16H 9/00, publ. 02.28.87, Bull. No. 8 /
Недостатками известной шариковой передачи является невозможность изменения направления вращения ведомого вала и его отключение без остановки ведущего вала.The disadvantages of the known ball transmission is the inability to change the direction of rotation of the driven shaft and turn it off without stopping the drive shaft.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией шариковой передачи.These disadvantages are due to the design of the ball gear.
Известна также бесшумная передача с высокими демпфирующими свойствами, содержащая корпус с внутренними зубьями, закрытый передней и задней крышками, ведущее звено выполнено в виде многополюсного магнита, установленного на ведущем валу, свободный конец которого пропущен в отверстие передней крышки. Ведомое звено выполнено в форме стакана с ферромагнитными зубьями, изолированными друг oт друга немагнитным материалом, и связано с ведомым валом, свободный конец которого пропущен в отверстие задней крышки.Also known is a silent transmission with high damping properties, comprising a housing with internal teeth closed by front and rear covers, the drive link is made in the form of a multi-pole magnet mounted on a drive shaft, the free end of which is passed into the hole of the front cover. The driven link is made in the form of a glass with ferromagnetic teeth isolated from each other by non-magnetic material and connected to a driven shaft, the free end of which is passed into the hole of the rear cover.
/С.Н.Кожевников, Я.И.Есипенко, Я.М.Раскин, Механизмы, Справочник, изд.4. - М.: Машиностроение, 1976, с.170, рис.3.60/./ S.N. Kozhevnikov, Ya.I. Esipenko, Ya.M. Raskin, Mechanisms, Handbook, ed. 4. - M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 170, Fig. 3.60 /.
Бесшумная передача с высокими демпфирующими свойствами, как наиболее близкая по технической сущности и достигаемому полезному результату, принята за прототип.Silent transmission with high damping properties, as the closest in technical essence and achieved useful result, adopted as a prototype.
Недостатками известной бесшумной передачи, принятой за прототип, являются небольшой крутящий момент, узкая область применения.The disadvantages of the known silent transmission, adopted as a prototype, are a small torque, a narrow scope.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией передачи.These disadvantages are due to the design of the transmission.
Целью настоящего изобретения является повышение технических характеристик передачи.The aim of the present invention is to improve the technical characteristics of the transmission.
Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что многополюсный магнит, стакан с ферромагнитными зубьями заменены генератором переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, установленным внутри корпуса, вал которого пропущен в отверстие передней крышки корпуса, выпрямительным блоком, размещенным внутри корпуса, вход которого электрически соединен с выходом генератора переменного тока, причем ведущий и ведомый валы установлены соосно с валом генератора переменного тока, и передний конец ведущего вала вставлен в подшипник корпуса генератора переменного тока, а его задний конец вставлен в торец ведомого вала, второй конец которого пропущен в отверстие задней крышки, муфтой, ведомое звено которой закреплено на ведомом валу, а ведущее звено установлено на шлицах ведущего вала с возможностью продольного перемещения и кинематически связано с ручкой управления, несколькими усилительными элементами, одинаковыми по конструкции, связанными с ведущим валом, каждый из которых содержит постоянный магнит, выполненный в форме прямоугольного бруска, установленного вертикально, внутри которого выполнены верхний и нижний вертикальные каналы, входное отверстие верхнего вертикального канала открывается на торцевую поверхность одного магнитного полюса, а входное отверстие нижнего вертикального канала открывается на торцевую поверхность другого магнитного полюса, причем выходные отверстия верхнего и нижнего вертикальных каналов выходят на среднюю часть постоянного магнита, на противоположные стороны, где напряженность магнитного поля самая минимальная, кроме того, каждый усилительный элемент имеет электромагнитодинамический линейный двигатель, состоящий из С-образного магнита, между полюсами которого установлена электроизоляционная трубка, имеющая сквозные соосные пазы, в которые вставлены две щетки, подключенные к выходу выпрямительного блока, причем выходное отверстие верхнего вертикального канала соединено трубопроводом с входным отверстием электроизоляционной трубки электромагнитодинамического двигателя, а входное отверстие упомянутого канала соединено трубопроводом с выходным отверстием нижнего вертикального канала, кроме того, зубчатая шестерня усилительного элемента закреплена на ведущем валу и размещена в круглом корпусе, входное отверстие которого трубопроводом соединено с выходным отверстием электроизоляционной трубки электромагнитодинамического линейного двигателя, а выходное отверстие круглого корпуса соединено трубопроводом с входным отверстием нижнего вертикального канала, кроме того, верхний и нижний вертикальные каналы, трубопроводы, электроизоляционная трубка злектромагнитодинамического линейного двигателя, круглый корпус зубчатой шестерни заполнены стальными шариками, контактирующими друг с другом и с щетками электромагнитодинамического линейного двигателя, причем каждый шестой шарик выполнен из ферросплава, не проводящего электрический ток, а все трубопроводы и круглый корпус выполнены из немагнитного материала.The specified purpose according to the invention is ensured by the fact that the multi-pole magnet, the glass with ferromagnetic teeth are replaced by an alternating current generator with excitation from permanent magnets mounted inside the housing, the shaft of which is passed into the hole of the front housing cover, by a rectifying unit located inside the housing, the input of which is electrically connected the output of the alternator, the drive and driven shafts being installed coaxially with the shaft of the alternator, and the front end of the drive shaft is inserted into the bearing of the housing of the alternator, and its rear end is inserted into the end of the driven shaft, the second end of which is passed into the hole of the rear cover, a coupling, the driven link of which is mounted on the driven shaft, and the driving link is mounted on the splines of the drive shaft with the possibility of longitudinal movement and kinematically connected with a control handle, several amplifying elements, identical in design, connected with the drive shaft, each of which contains a permanent magnet made in the form of a rectangular bar, vertically, inside which the upper and lower vertical channels are made, the inlet of the upper vertical channel opens to the end surface of one magnetic pole, and the inlet of the lower vertical channel opens to the end surface of the other magnetic pole, and the outlet openings of the upper and lower vertical channels go to the middle part of the permanent magnet, on opposite sides, where the magnetic field is the smallest, in addition, each amplifying element t has an electromagnetodynamic linear motor consisting of a C-shaped magnet, between the poles of which an insulating tube is installed, having through coaxial grooves, into which two brushes are inserted, connected to the output of the rectifier unit, the outlet of the upper vertical channel being connected by a pipe to the inlet of the insulating tube an electrodynamic motor, and the inlet of said channel is connected by a pipeline to the outlet of the lower vertically of the channel, in addition, the gear wheel of the amplifying element is fixed on the drive shaft and placed in a round casing, the inlet of which is connected by a pipe to the outlet of the electric insulating tube of an electromagnetodynamic linear motor, and the outlet of the round casing is connected by a pipe to the inlet of the lower vertical channel, in addition , upper and lower vertical channels, pipelines, electromagnetodynamic linear motor insulating tube, round to the gear housing is filled with steel balls in contact with each other and with the brushes of the electro-linear motor, each sixth ball made of ferroalloy, which does not conduct electric current, and all pipelines and the round body are made of non-magnetic material.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид магнитоэлектрической передачи, на фиг.2 - схема расположения деталей и узлов магнитоэлектрической передачи в корпусе, на фиг.3 - устройство генератора переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов, на фиг.4 - схема магнитоэлектрической передачи, состоящей из одного элемента, на фиг.5 - картина магнитного поля прямоугольного магнита, на фиг.6 - устройство злектромагнитодинамического линейного двигателя, на фиг.7 - схема принципа действия магнитоэлектрической передачи.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the magnetoelectric transmission, figure 2 - arrangement of parts and components of the magnetoelectric transmission in the housing, figure 3 - device alternating current generator with excitation from permanent magnets, figure 4 - a diagram of a magnetoelectric transmission consisting of one element, in Fig. 5 is a picture of the magnetic field of a rectangular magnet, in Fig. 6 is a device of an electromagnetodynamic linear motor, in Fig. 7 is a diagram of the principle of action of a magnetoelectric transmission.
Магнитоэлектрическая передача содержит корпус 1, закрытый передней 2 и задней 3 крышами, имеющий в нижней части опорную плиту 4. Внутри корпуса размещено несколько усилительных элементов 5, одинаковых по конструкции, генератор переменного тока 6 с возбуждением от постоянных магнитов, ведущий вал 7, один конец которого установлен в подшипнике задней крышки корпуса генератора переменного тока, а другой вставлен в торец ведомого вала 8, свободный конец которого пропущен в отверстие задней крышки корпуса магнитоэлектрической передачи. На переднем конце ведомого вала закреплена ведомая полумуфта 9, взаимодействующая с ведущей полумуфтой 10, установленной на шлицах ведущего вала с возможностью продольного перемещения и кинематически связанной с ручкой управления 11. Каждый усилительный элемент содержит постоянный магнит 12, выполненный в форме прямоугольного бруска, установленного вертикально, внутри которого выполнены верхний 13 и нижний 14 вертикальные каналы. Входное отверстие верхнего вертикального канала открывается на торцевую поверхность одного магнитного полюса, а входное отверстие нижнего вертикального канала открывается на торцевую поверхность другого магнитного полюса. Выходные отверстия верхнего и нижнего вертикальных каналов повернуты и выходят на среднюю часть постоянного магнита, на противоположные стороны, где напряженность магнитного поля самая минимальная или вовсе отсутствует. Каждый усилительный элемент имеет электромагнитодинамический линейный двигатель, состоящий из С-образного постоянного магнита 15, между полюсами которого установлена электроизоляционная трубка 16, имеющая пазы, в которые вставлены две щетки 17, одна напротив другой. Выходное отверстие верхнего вертикального канала соединено трубопроводом 13 с входным отверстием электроизоляционной трубки электромагнитодинамического линейного двигателя, а входное отверстие упомянутого канала трубопроводом 19 соединено с выходным отверстием нижнего вертикального канала. Зубчатая шестерня (звездочка) 20 усилительного элемента закреплена на ведущем валу и размещена в круглом корпусе 21, входное отверстие которого трубопроводом 22 соединено с выходным отверстием электроизоляционной трубки. Выходное отверстие круглого корпуса соединено трубопроводом 23 с входным отверстием нижнего вертикального канала. Все трубопроводы, электроизоляционная трубка, круглый корпус, верхний и нижний вертикальные каналы заполнены стальными шариками 24, контактирующими друг с другом и с щетками злектромагнитодинамического линейного двигателя. Чтобы предотвратить действие электрического тока на шарики, находящиеся вне зоны электроизоляционной трубки, каждый шестой шарик выполнен из ферросплава, не проводящего электрический ток. Генератор переменного тока содержит корпус 25, закрытый передней 26 и задней 27 крышками, в подшипниках которых установлен вал 23, свободный конец которого пропущен в отверстия передней крышки корпуса генератора и передней крышки корпуса магнитоэлектрической передачи. На валу закреплены зубчатые полюсы постоянных магнитов 29, между которыми установлены изоляционная 30 и овальная 31 втулки. Внутри корпуса установлен сердечник 32, имеющий радиальные внутренние магнитопроводы, на которых установлены катушки 33, соединенные последовательно. Выводы от катушек подключены ко входу выпрямительного блока 34, выход которого электрически соединен с щетками электромагнитодинамического линейного двигателя.The magnetoelectric transmission comprises a housing 1, covered by a
Работа магнитоэлектрической передачи.Work magnetoelectric transmission.
Перед работой магнитоэлектрической передачи необходимо ручкой управления 11 отключить муфту. При этом ведущая полумуфта 10 передвинется влево и ведущий вал 7 отсоединится от ведомого вала 8. При вращении вала 28 генератора переменного тока 6 вместе с ним вращаются зубчатые полюсы магнитов 29, силовые линии которых пересекают обмотки катушек 33. В результате в катушках возникает переменный ток, которой поступает на вход выпрямительного блока 34. Выпрямленный постоянный ток подается на щетки 17 злектромагнитодинамического линейного двигателя, при этом щетки должны касаться одновременно не менее четырех шариков 24. Ток I проходит через шарики, находящиеся в магнитном поле С-образного магнита 15 и на них действует сила, заставляющая их двигаться со скоростью V (фиг.6). В результате все шарики перемещаются и через зубья шестерни 20 вращают ведущий вал 7. Если посмотреть на фиг.5, где представлена картина магнитного поля магнита 12, то видно, что наибольшая магнитная напряженность сосредоточена на полюсах, а в средней части (показано пунктирными линиями) оно отсутствует. Поэтому при подходе шариков 24 к верхнему 13 и нижнему 14 вертикальным каналам они втягиваются с ускорением внутрь магнита 12 магнитными силами и F1 и F2. Те же шарики 24, которые находятся в средней части магнита, будут без всякого сопротивления со стороны магнитного поля выходить из магнита и двигаться дальше по трубопроводам 18, 19. В результате непрерывного воздействия магнитного поля магнита 12 скорость движения шариков 24 будет под действием равнодействующей силы Fp постоянно увеличиваться до определенного момента и вместе с ней будет расти крутящийся момент. Остальные усилительные элементы работают также. Как только зубчатая шестерня 20 и вместе с ней ведущий вал 7 достигнут максимальной частоты вращения и максимальной мощности, поворачивается ручка управления 11. Ведущая полумуфта 10 соединяется с ведомой полумуфтой 9 и ведомый вал 8 приходит в движение и приводит во вращение механизм, который соединен с ним. Частота вращения ведомого вала 8 может изменяться путем изменения частоты вращения вала 28 генератора переменного тока и соответственно изменением величины постоянного тока, подаваемого на щетки электромагнитодинамического линейного двигателя. Ведомый вал 8 может вращаться только в одну сторону (на фиг.7 показано стрелкой). Для остановки магнитоэлектрической передачи необходимо остановить двигатель, который приводит в движение вал 28, и ручкой управления 11 отключить ведомый вал 8. Таким образом при работе магнитоэлектрической передачи дополнительно используется энергия магнитных полей постоянных магнитов. Для того чтобы мощность на ведомом валу 3 была максимальной, магниты 12 должны иметь высокую магнитную напряженность, что доcтигается добавлением в состав магнитов редкоземельных элементов.Before operating the magnetoelectric transmission, it is necessary to disconnect the coupling with the
Положительный эффект: при небольших затратах мощности на входе можно получить большую мощность на выходе, возможность с помощью маломощного двигателя привести в движение мощный механизм.Positive effect: at low input power costs, you can get more output power, the ability to use a low-power engine to set in motion a powerful mechanism.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151019/11A RU2382260C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Magnetic-electric drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008151019/11A RU2382260C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Magnetic-electric drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2382260C1 true RU2382260C1 (en) | 2010-02-20 |
Family
ID=42127123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008151019/11A RU2382260C1 (en) | 2008-12-22 | 2008-12-22 | Magnetic-electric drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2382260C1 (en) |
-
2008
- 2008-12-22 RU RU2008151019/11A patent/RU2382260C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЖЕВНИКОВ С.Н. Механизмы. Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1976, с.170, рис.3.60. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101308317B1 (en) | Electric motor which serves as power generator also using coil plate having devided coil and reciprocating sliding plate having devided magnet | |
US10476349B2 (en) | Method and apparatus for compact axial flux magnetically geared machines | |
JP5869574B2 (en) | Magnetic drive motor assembly and associated method | |
KR20070029091A (en) | Magnetic force rotating device | |
WO2008086732A1 (en) | An electric machine device | |
KR101011201B1 (en) | Electromagnetic motor | |
US7402929B1 (en) | Magnetic motor with magnet assemblies | |
JP2019146389A (en) | Magnetic gear device | |
US8952578B2 (en) | Magnetic device | |
RU2382260C1 (en) | Magnetic-electric drive | |
US20060202583A1 (en) | Power consumption apparatus making use of vector quantity | |
KR20020035420A (en) | Joint driving apparatus | |
WO2008143492A1 (en) | Linear motion device | |
US20150084467A1 (en) | Reduced Reaction Rotary Alternating Current Generator | |
TW200711264A (en) | Axial type motor | |
RU2377708C1 (en) | Magnetic electric motor | |
ATE403257T1 (en) | LINEAR MOTOR WITH MAGNETIC FLUX COMUTATION | |
CN102122908A (en) | Electromagnetic machine and manufacturing method thereof | |
US20090134722A1 (en) | Magnet engine | |
KR101029610B1 (en) | motor | |
KR100429616B1 (en) | Rotary linear motor | |
GB2444982A (en) | Repulsion/attraction linear motor | |
KR20110017989A (en) | Motor device having rotary plate movable subject to speed of revolution | |
KR200315398Y1 (en) | Magnetic induction coupler | |
PL130453U1 (en) | Double-rotor synchronous generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131223 |