RU2533886C1 - Brushless direct current motor - Google Patents
Brushless direct current motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2533886C1 RU2533886C1 RU2013124383/07A RU2013124383A RU2533886C1 RU 2533886 C1 RU2533886 C1 RU 2533886C1 RU 2013124383/07 A RU2013124383/07 A RU 2013124383/07A RU 2013124383 A RU2013124383 A RU 2013124383A RU 2533886 C1 RU2533886 C1 RU 2533886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- magnetic
- winding
- magnetically
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к области магнетизма и электротехники и может быть рекомендовано к использованию в широком ассортименте промышленных и бытовых изделий и приборов, в частности в гибридных автомобилях.The claimed invention relates to the field of magnetism and electrical engineering and can be recommended for use in a wide range of industrial and household products and devices, in particular in hybrid vehicles.
Двигатели постоянного тока, как правило, содержат электромагнитные статоры и роторы с секционированными обмотками, связанными с коллектором на оси вращения, контакты к ламелям которого выполнены угольными или медно-угольными щетками, закрепленными в оппозитно расположенных щеткодержателях, а прижим щеток к коллектору осуществляются пружинящими пластинами.DC motors, as a rule, contain electromagnetic stators and rotors with sectioned windings connected to the collector on the axis of rotation, the contacts to the lamellas of which are made of carbon or copper-carbon brushes fixed in opposite brush holders, and the brushes are pressed onto the collector by spring plates.
Недостатком таких двигателей является относительно низкая надежность работы коллекторно-щеточной группы, связанная с фактором скольжения коллектора относительно щеток, то есть с износом щеток и коллектора, усиливающимся за счет искрения при переходах контактов с одной пары ламелей коллектора на другую по ходу вращения ротора. Кроме того, одновременно работает одна из секций обмоток ротора, что снижает вращательный момент на оси двигателя. Возникающие переходные процессы - экспоненциальное возрастание тока в секции обмотки во времени, следующие с высокой частотой - до нескольких килогерц, снижают возможности увеличения скорости вращения ротора, что уменьшает удельную мощность на единицу объема (веса) двигателей и их быстроходность. Такие двигатели являются источниками радиопомех.The disadvantage of such engines is the relatively low reliability of the collector-brush group, associated with the sliding factor of the collector relative to the brushes, that is, with the wear of the brushes and the collector, intensified due to arcing during transitions of contacts from one pair of collector lamellas to another along the rotor rotation. In addition, at the same time one of the sections of the rotor windings is working, which reduces the torque on the motor axis. Arising transients - an exponential increase in the current in the winding section over time, following with a high frequency - up to several kilohertz, reduce the possibility of increasing the rotor speed, which reduces the specific power per unit volume (weight) of the motors and their speed. Such engines are sources of radio interference.
В основе действия известных электрических генераторов и двигателей лежит закон Фарадея об электромагнитной индукции, определяющий возникновение движущей силы в проводнике с током, находящемся в поперечном магнитном поле, либо возникновение в таком проводнике эдс индукции в случае движения проводника в поперечном магнитном поле [1-3].The action of known electric generators and motors is based on the Faraday law on electromagnetic induction, which determines the occurrence of a driving force in a conductor with a current in a transverse magnetic field, or the appearance of induction emf in such a conductor in the case of a conductor moving in a transverse magnetic field [1-3] .
В электрических моторах и генераторах постоянного тока используются статоры на основе постоянных магнитов и электромагнитов постоянного тока, и роторы, обмотка которых секционирована и соединена с коллектором, к ламелям которого через скользящие контакты подключены проводники, связанные либо с источником постоянного тока при работе устройства в качестве мотора, либо с электрической нагрузкой при работе этого устройства в качестве генератора постоянного тока (режим рекуперации в электромобилях при их торможении).In electric motors and DC generators, stators based on permanent magnets and DC electromagnets are used, and rotors, the winding of which is sectioned and connected to the collector, to the lamellas of which are connected via sliding contacts conductors connected either to the DC source when the device is used as a motor , or with an electric load when this device operates as a direct current generator (recuperation mode in electric vehicles when they are braked).
Известны бесколлекторные двигатели постоянного тока, ротор которых представляет собой проводящий диск, находящийся в поперечном магнитном поле постоянного магнита (электромагнита), в котором в его радиальных направлениях протекает постоянный ток от источника постоянного тока. Эта модель впервые была предложена М. Фарадеем в 1821 году. При этом используются скользящие контакты, связанные с осью проводящего диска и с его наружной кромкой [4]. Такие двигатели не нашли применения в энергетических устройствах из-за больших потерь в подводящих проводниках из-за малости сопротивления проводящего диска. Кроме того, наличие скользящих контактов снижает надежность действия бесколлекторных электродвигателей такого типа.Brushless DC motors are known, the rotor of which is a conductive disk located in the transverse magnetic field of a permanent magnet (electromagnet), in which direct current flows from its direct current source in its radial directions. This model was first proposed by M. Faraday in 1821. In this case, sliding contacts are used, associated with the axis of the conductive disk and with its outer edge [4]. Such engines did not find application in power devices due to the large losses in the supply conductors due to the low resistance of the conductive disk. In addition, the presence of sliding contacts reduces the reliability of the operation of brushless electric motors of this type.
Другой модификацией электродвигателя М. Фарадея является бесколлекторный двигатель, ротор которого выполнен в виде проводящего цилиндра, по цилиндрическим стенкам которого протекает постоянный ток, например, сверху-вниз, а цилиндрические стенки этого проводящего цилиндра размещены в постоянном поперечном магнитном поле магнита, магнитные полюсы которого выполняют в виде концентрических цилиндрических поверхностей, аналогичных магниту известных акустических динамиков [5-6]. При этом также используются скользящие контакты, связанные с осью вращения проводящего цилиндра, скрепленной с проводящей верхней крышкой-основанием проводящего цилиндра, а также с его нижней кромкой. Такие бесколлекторные двигатели также не могут найти применение в энергетических системах по тем же причинам, как и в модели двигателя М.Фарадея. Первый униполярный двигатель, колесо Барлоу, создал Питер Барлоу, описав его в книге «Исследование магнитных притяжений», опубликованной в 1824 году. Колесо Барлоу представляло собой два медных зубчатых колеса, находящихся на одной оси. В результате взаимодействия тока, проходящего через колеса с магнитным полем постоянных магнитов, колеса вращаются во взаимопротивоположных направлениях. Токосъем осуществлен от электрически не связанных осей дисков, зубцы которых шестеренчато связаны с выходным валом и замыкают электрическую цепь этих колес.Another modification of the electric motor of M. Faraday is a brushless motor, the rotor of which is made in the form of a conducting cylinder, a constant current flows through its cylindrical walls, for example, from top to bottom, and the cylindrical walls of this conductive cylinder are placed in a constant transverse magnetic field of a magnet, the magnetic poles of which perform in the form of concentric cylindrical surfaces similar to the magnet of known acoustic speakers [5-6]. It also uses sliding contacts associated with the axis of rotation of the conductive cylinder, bonded to the conductive top cover-base of the conductive cylinder, as well as its lower edge. Such brushless motors also cannot find application in power systems for the same reasons as in the model of M. Faraday engine. The first unipolar motor, the Barlow wheel, was created by Peter Barlow, describing it in the book “The Study of Magnetic Attractions,” published in 1824. The Barlow wheel was two copper gears located on the same axis. As a result of the interaction of the current passing through the wheels with a magnetic field of permanent magnets, the wheels rotate in opposite directions. The current collection is carried out from electrically unconnected axes of the disks, the teeth of which are gear-connected to the output shaft and close the electric circuit of these wheels.
Известно принципиально новое техническое решение - бесконтактный и бесколлекторный двигатель постоянного тока по патенту РФ №2391761 того же автора, опубликованного в бюллетене №16 от 10.06.2010 [7]. В указанном бесколлекторном двигателе постоянного тока содержится неподвижный статор и ротор с осью вращения, и он отличается тем, что статор выполнен в виде полого цилиндрического магнитопровода, внутри которого размещены по его концам первая и вторая секции из нескольких кольцевых ребер магнитопроводника каждая, в первой и второй секциях кольцевых ребер магнитопроводника по всей их поверхности закреплен соответственно первый и второй ребристо-цилиндрический электропроводник, оба указанных ребристо-цилиндрических электропроводника статора выполнены из медной фольги склеиванием или путем напыления слоя меди на поверхности кольцевых ребер первого и второго магнитопроводников и не имеют с ними электрического контакта, внутренние концы первого и второго ребристо-цилиндрических электропроводников соединены с внутренними медными кольцевыми электродами, а их внешние концы - с внешними медными кольцевыми электродами через медные крышки-соединители, ротор выполнен в виде цилиндрического электромагнита с расположенными по его концам двумя одинаковыми первой и второй секциями из нескольких кольцевых ребер магнитопроводника, например, из стали, которые входят в пазы соответственно первой и второй секций кольцевых магнитопроводов статора с малыми зазорами между ними, в средней части ротора неподвижно и бесконтактно к нему соосно размещена обмотка подмагничивания, один конец которой соединен с первым внутренним медным кольцевым электродом первого ребристо-цилиндрического электропроводника, а второй - ко второму внешнему медному кольцевому электроду второго ребристо-цилиндрического электропроводника, при этом выходные зажимы двигателя соединены соответственно с первым внешним медным кольцевым электродом первого ребристо-цилиндрического электропроводника и со вторым внутренним медным кольцевым электродом второго ребристо-цилиндрического электропроводника.A fundamentally new technical solution is known - a contactless and brushless DC motor according to the patent of the Russian Federation No. 2391761 of the same author, published in bulletin No. 16 dated 06/10/2010 [7]. The indicated brushless DC motor contains a fixed stator and a rotor with an axis of rotation, and it differs in that the stator is made in the form of a hollow cylindrical magnetic core, inside of which are placed at its ends the first and second sections of several ring edges of the magnetic conductor each, in the first and second sections of the annular ribs of the magnetic conductor on their entire surface is fixed respectively the first and second rib-cylindrical electrical conductor, both of these rib-cylindrical electrical conductors and the stator is made of copper foil by gluing or by spraying a layer of copper on the surface of the annular ribs of the first and second magnetic conductors and do not have electrical contact with them, the inner ends of the first and second rib-cylindrical electric conductors are connected to the inner copper ring electrodes, and their outer ends are connected to external copper ring electrodes through copper cap-connectors, the rotor is made in the form of a cylindrical electromagnet with two identical first and second located at its ends sections of several annular ribs of the magnetic conductor, for example, steel, which enter the grooves of the first and second sections of the annular stator magnetic circuits with small gaps between them, in the middle part of the rotor there is a magnetization winding fixedly and non-contact to it coaxially, one end of which is connected to the first the inner copper ring electrode of the first rib-cylindrical electric conductor, and the second to the second outer copper ring electrode of the second rib-cylindrical electric conductor ika, while the output terminals of the motor are connected respectively to the first outer copper ring electrode of the first rib-cylindrical electric conductor and to the second inner copper ring electrode of the second rib-cylindrical electric conductor.
Недостатком этого технического решения является низкое сопротивление синтезированной рабочей обмотки, закрепленной на неподвижном статоре, что увеличивает потери на подводящих проводах между двигателем и низковольтным источником постоянного тока; что снижает кпд преобразования электрической энергии в механическую.The disadvantage of this technical solution is the low resistance of the synthesized working winding, mounted on a fixed stator, which increases the losses on the supply wires between the motor and the low-voltage direct current source; which reduces the efficiency of converting electrical energy into mechanical energy.
Этот недостаток устранен в модификации этого же принципа построения бесколлекторных двигателей постоянного тока по заявке автора №2013115807/28 (023441) от 08.04.2013 на «Бесколлекторный двухроторный двигатель постоянного тока» [8], который следует считать в качестве прототипа заявляемому техническому решению.This drawback is eliminated by the modification of the same principle of constructing brushless DC motors according to the application of the author No. 2013115807/28 (023441) dated 04/08/2013 for "Brushless two-rotor DC motor" [8], which should be considered as a prototype of the claimed technical solution.
Бесколлекторный двухроторный двигатель постоянного тока, содержит вращающийся намагниченный безобмоточный ротор и неподвижный тороидальный статор с наложенной на нем рабочей обмоткой, а также закрепленную на статоре катушку подмагничивания ротора и отличается тем, что в него введен жестко связанный с осью вращения ротора дополнительный безобмоточный ротор в форме магнитопроводящего цилиндра с дополнительной катушкой его подмагничивания, закрепленной к телу статора, оба вращающихся ротора с общей их осью вращения расположены их одноименными магнитными полюсами соответственно с внутренней и наружной поверхностями тороидального статора с образованием двух цилиндрических магнитных зазоров, внутри которых установлены прилегающие к тороидальному статору немагнитные цилиндры, на которые намотана рабочая обмотка тороидального статора, витки которой пропускаются через отверстия в последнем, а соответствующие полувитки рабочей обмотки находятся в непосредственной близости (с минимально допустимым зазором) от цилиндрических поверхностей обоих вращающихся роторов, обе катушки подмагничивания роторов и рабочая обмотка тороидального статора подключены последовательно или параллельно к источнику постоянного тока, причем образованные две независимые магнитные цепи «ротор - тороидальный статор» и «дополнительный ротор - тороидальный статор» замыкаются через магнитно связанные с их роторами магнитопроводящие шайбы, закрепленные с телами их роторов, с минимально допустимыми зазорами с неподвижными магнитопроводящими стенками тороидального статора; при этом толщина стенок немагнитных цилиндров выбрана в пять-десять раз большей зазора между проводниками рабочей обмотки тороидального статора и цилиндрическими поверхностями вращающихся роторов.A brushless two-rotor DC motor, contains a rotating magnetized windingless rotor and a fixed toroidal stator with a working winding superimposed on it, as well as a rotor magnetization coil mounted on the stator and differs in that an additional windingless rotor in the form of a magnetically conducting rotor is rigidly connected to the axis of rotation of the rotor a cylinder with an additional magnetization coil fixed to the stator body, both rotating rotors with their common axis of rotation are their one with homogeneous magnetic poles, respectively, with the inner and outer surfaces of the toroidal stator with the formation of two cylindrical magnetic gaps, inside of which are installed non-magnetic cylinders adjacent to the toroidal stator, on which the working winding of the toroidal stator is wound, the turns of which are passed through the holes in the last, and the corresponding half-turns of the working winding are in close proximity (with a minimum clearance) from the cylindrical surfaces of both rotating rotors, both magnetization coils of the rotors and the working winding of the toroidal stator are connected in series or in parallel to a direct current source, and two independent magnetic circuits “rotor - toroidal stator” and “additional rotor - toroidal stator” are formed through magnetically conducting washers magnetically connected to their rotors, fixed to the bodies of their rotors, with the minimum permissible gaps with the stationary magnetically conducting walls of the toroidal stator; wherein the wall thickness of non-magnetic cylinders is selected five to ten times the gap between the conductors of the working winding of the toroidal stator and the cylindrical surfaces of the rotating rotors.
В этом двигателе, во-первых, рабочая обмотка является многовитковой, что существенно повышает кпд двигателя из-за значительного снижения потерь на подводящих проводниках от источника тока, во-вторых, удваивается общий вращательный момент, действующий на оба вращающихся на единой оси ротора, поскольку полувитки рабочей обмотки размещены соответственно в двух рабочих магнитных зазорах, и, в-третьих, расположение рабочих полувитков этой обмотки в непосредственной близости от вращающихся роторов и дальше от внутренней и внешней цилиндрических поверхностей тороидального статора приводит к перераспределению сил, действующих при взаимодействии магнитных полей на тороидальный статор и соответствующие два ротора в пользу последних.In this engine, firstly, the working winding is multi-turn, which significantly increases the efficiency of the engine due to a significant reduction in losses on the supply conductors from the current source, and secondly, the total torque acting on both rotating on the same axis of the rotor is doubled, since half-turns of the working winding are respectively placed in two working magnetic gaps, and, thirdly, the location of the working half-turns of this winding in the immediate vicinity of the rotating rotors and further from the inner and outer cylinders surface of the toroidal stator leads to a redistribution of forces acting in the interaction of magnetic fields on the toroidal stator and the corresponding two rotors in favor of the latter.
Недостатком прототипа является неиспользование в работе двигателя тех частей рабочей обмотки, которые являются соединениями пар работающих «полувитков», находящихся в двух цилиндрических магнитных зазорах, поскольку эти соединительные части не охвачены магнитным полем, что заметно уменьшает эффективность работы двигателя, поскольку длина этих соединительных частей соизмерима с длиной двух «полувитков» в каждом витке рабочей обмотки.The disadvantage of the prototype is the non-use in the operation of the engine of those parts of the working winding that are the connections of pairs of working "half-turns" located in two cylindrical magnetic gaps, since these connecting parts are not covered by a magnetic field, which significantly reduces the efficiency of the engine, since the length of these connecting parts is comparable with the length of two "half-turns" in each turn of the working winding.
Указанный недостаток известного решения (прототипа) устранен в заявляемом техническом решении.The specified disadvantage of the known solution (prototype) is eliminated in the claimed technical solution.
Целью изобретения является увеличение кпд и удельной мощности двигателя на единицу его объема или веса.The aim of the invention is to increase the efficiency and specific power of the engine per unit volume or weight.
Указанные цели достигаются в заявляемом бесколлекторном двигателе постоянного тока, содержащем вращающийся намагниченный безобмоточный ротор и неподвижный тороидальный статор с наложенной на нем рабочей обмоткой, а также закрепленные на неподвижной оси статора, закрепленной с корпусом двигателя, две катушки подмагничивания системы «ротор-статор», включенные последовательно с рабочей обмоткой и создающие магнитные потоки, передаваемые к ротору через две оппозитно расположенные на оси статора магнитопроводящие шайбы с малым зазором от магнитопроводящих шайб тела ротора, причем рабочая обмотка статора расположена с минимально допустимым зазором от магнитного полюса ротора и существенно удалена от магнитного полюса статора использованием диэлектрической прокладки; на которой намотана рабочая обмотка; и при этом ротор снабжен тремя подшипниками качения: один из которых установлен в крышке корпуса двигателя, отличающемся тем, что рабочий магнитный полюс статора выполнен в виде тороида с круглым сечением, связанный с его осью через магнитопроводящий диск, с двух сторон от которого размещены две катушки подмагничивания, закрепленные на неподвижной оси статора, во внутренней полости которой пропущены выводные проводники последовательно соединенных двух катушек подмагничивания и рабочей обмотки наружу двигателя, на тороидальном магнитном полюсе статора размещен полый тороид из немагнитного (диэлектрического) материала, на котором намотана рабочая обмотка, например, однослойная виток к витку, причем толщина его стенок выбрана в пять-десять раз больше воздушного зазора между рабочей обмоткой статора и тороидально-цилиндрическим телом ротора, который имеет форму полого тороида из магнитопроводящего материала и состоит из двух скрепляемых при сборке половин, магнитно связанных с магнито-проводящими шайбами, передающими магнитные потоки, через полые магнитопроводящие цилиндры, в цилиндрически-тороидальном магнитном зазоре между ротором и статором образовано магнитное поле, векторы которого ортогональны направлению тока в витках рабочей обмотки, которые пропущены через двухрядные отверстия в магнитопроводящем диске статора, кроме того, два подшипника качения установлены по концам оси ротора относительно неподвижной оси статора.These goals are achieved in the inventive brushless DC motor containing a rotating magnetized windingless rotor and a fixed toroidal stator with a working winding superimposed on it, as well as two magnetization coils of the rotor-stator system, mounted on the fixed axis of the stator, fixed to the motor housing sequentially with the working winding and creating magnetic fluxes transmitted to the rotor through two magnetically conducting washers with a small gap opposite to the stator axis from the magnetically conducting washers of the rotor body, the working stator winding being located with the minimum allowable gap from the rotor magnetic pole and substantially removed from the stator magnetic pole using a dielectric pad; on which the working winding is wound; and the rotor is equipped with three rolling bearings: one of which is installed in the cover of the motor housing, characterized in that the working magnetic pole of the stator is made in the form of a toroid with a circular cross section, connected to its axis through a magnetically conducting disk, on which two coils are placed on both sides magnetization mounted on the fixed axis of the stator, in the inner cavity of which the lead conductors of the two magnetization coils and the working winding are connected to the outside of the motor in series, on a toroidal magnetic at the stator’s pole there is a hollow toroid of non-magnetic (dielectric) material, on which a working winding is wound, for example, a single-layer turn to a turn, and its wall thickness is selected five to ten times the air gap between the working stator winding and the toroidal cylindrical rotor body, which has the form of a hollow toroid of magnetically conductive material and consists of two halves fastened during assembly, magnetically connected to magnetically conductive washers that transmit magnetic fluxes through hollow magnetically conductive c cylinders in a cylindrical-toroidal magnetic gap between the rotor and the stator, a magnetic field is formed, the vectors of which are orthogonal to the direction of the current in the turns of the working winding, which are passed through two-row holes in the stator’s magnetic drive, in addition, two rolling bearings are installed at the ends of the rotor axis relative to the fixed axis stator.
Достижение поставленной цели объясняется благодаря практически полному использованию длины проводника рабочей обмотки статора, поскольку витки этой обмотки почти полностью охвачены в любом произвольном сечении тороидальной конструкции «ротор-статор» магнитным полем, вектор которого в любой произвольной точке проводника этой обмотки ортогонален направлению тока в ней, совпадающему с касательной к данной точке проводника. Последнее обусловливает появление сил Лоренца, однонаправлено по окружностям приложенных между рабочей обмоткой по всей ее длине и тороидальными магнитными полюсами системы «ротор-статор». Эти силы разлагаются на неравные составляющие вследствие несимметричного расположения витков рабочей обмотки между магнитными полюсами системы «ротор-статор», большая по величине из которых приложена к ротору, вызывая его вращение. Лишь ничтожная часть длины проводника рабочей обмотки (порядка 4…5%) не охвачена магнитным полем, поскольку эта малая часть витков проходит через отверстия в магнитопроводящем диске статора и не охвачена магнитным полем. Тороидальный ротор в его сечении не является замкнутым со стороны магнитопроводящего диска статора. Витки рабочей обмотки пропущены при намотке через двухрядные отверстия в этом диске. В решении-прототипе эти потери составляют порядка 50%, то есть на порядок больше, чем в заявляемом техническом решении. Изобретение понятно из представленных рисунков. На рис.1 приведен центральный разрез бесколлекторного двухроторного двигателя постоянного тока - прототипа - с оцифровкой его элементов со звездочками:Achieving this goal is due to the almost complete use of the length of the conductor of the working stator winding, since the turns of this winding are almost completely covered in any arbitrary section of the toroidal rotor-stator structure by a magnetic field whose vector at any arbitrary point on the conductor of this winding is orthogonal to the direction of the current in it, coinciding with the tangent to a given point of the conductor. The latter causes the appearance of Lorentz forces, unidirectional in circles applied between the working winding along its entire length and the toroidal magnetic poles of the rotor-stator system. These forces decompose into unequal components due to the asymmetric arrangement of the turns of the working winding between the magnetic poles of the rotor-stator system, the largest of which is applied to the rotor, causing it to rotate. Only an insignificant part of the length of the conductor of the working winding (of the order of 4 ... 5%) is not covered by the magnetic field, since this small part of the turns passes through the holes in the magnetically conductive disk of the stator and is not covered by the magnetic field. The toroidal rotor in its cross section is not closed from the side of the magnetically conducting stator disk. The turns of the working winding are skipped when winding through double-row holes in this disk. In the prototype solution, these losses amount to about 50%, that is, an order of magnitude more than in the claimed technical solution. The invention is clear from the presented drawings. Figure 1 shows the central section of a brushless two-rotor DC motor - a prototype - with the digitization of its elements with asterisks:
1* - неподвижный, связанный с корпусом двигателя тороидальный статор с его магнитопроводящей крышкой (на рисунке справа),1 * - a fixed toroidal stator connected to the motor casing with its magnetically conductive cover (in the figure on the right),
2* - полувитки рабочей обмотки тороидального статора 1, расположенные вблизи поверхности вращающегося безобмоточного ротора,2 * - half-turns of the working winding of the toroidal stator 1, located near the surface of the rotating windingless rotor,
3* - полувитки рабочей обмотки тороидального статора 1, расположенные вблизи поверхности дополнительного безобмоточного ротора, выполненного в форме полого магнитопроводящего цилиндра,3 * - half-turns of the working winding of the toroidal stator 1, located near the surface of an additional windingless rotor made in the form of a hollow magnetically conducting cylinder,
4* - немагнитный (диэлектрический) цилиндр, вплотную прилегающий к внутренней поверхности магнитного полюса тороидального статора,4 * - non-magnetic (dielectric) cylinder, adjacent to the inner surface of the magnetic pole of the toroidal stator,
5* - дополнительный немагнитный (диэлектрический) цилиндр, вплотную прилегающий к внешней поверхности магнитного полюса тороидального статора с цилиндрическим выносом (вправо на рис.1) для крепления к нему дополнительной катушки подмагничивания дополнительного ротора,5 * - an additional non-magnetic (dielectric) cylinder, adjacent to the outer surface of the magnetic pole of the toroidal stator with a cylindrical extension (to the right in Fig. 1) for attaching an additional magnetizing coil of the additional rotor to it,
6* - магнитопроводящая крышка тороидального статора (на рис.1 слева),6 * - magnetically conductive cover of the toroidal stator (on the left in Fig. 1),
7* - вращающийся безобмоточный ротор с цилиндром подмагничивания с центральным отверстием в нем (слева) и отрезком оси вращения (справа),7 * - a rotating non-winding rotor with a magnetizing cylinder with a central hole in it (left) and a segment of the axis of rotation (right),
8* - магнитопроводящая шайба ротора 7, закрепленная на тугой посадке с цилиндром подмагничивания ротора 7, с выносной осью вращения (справа) и отрезком оси вращения (слева),8 * - magnetic rotor washer 7, mounted on a tight fit with the magnetization cylinder of the rotor 7, with an external axis of rotation (right) and a segment of the axis of rotation (left),
9* - катушка подмагничивания ротора 7,9 * - magnetization coil of the rotor 7,
10* - дополнительный безобмоточный ротор, жестко закрепленный на оси вращения путем тугой посадки его с отрезком оси вращения ротора 7,10 * - additional windingless rotor, rigidly fixed to the axis of rotation by tight landing it with a segment of the axis of rotation of the rotor 7,
11* - магнитопроводящая шайба, закрепленная с цилиндром подмагничивания дополнительного ротора 10,11 * - a magnetically conductive washer fixed to the magnetizing cylinder of the
12* - дополнительная катушка подмагничивания дополнительного ротора 10, жестко закрепленная с телом неподвижного тороидального статора 1 через вынос немагнитного (диэлектрического) цилиндра 5,12 * - additional magnetization coil of the
13* - крышка корпуса двигателя (слева на рис.1),13 * - the cover of the engine housing (left in Fig. 1),
14* - полый немагнитный цилиндрический корпус двигателя с посадочными канавками для связи с крышкой 13 и магнитопроводящей стенкой 6 тороидального статора 1,14 * - a hollow non-magnetic cylindrical motor housing with landing grooves for communication with the
15* - наружные подшипники двигателя,15 * - outer motor bearings,
16* - внутренний подшипник двигателя,16 * - the internal bearing of the engine,
17* - выводы рабочей обмотки (ее полувитков 2 и 3) тороидального статора 1,17 * - conclusions of the working winding (its half-
18* - выводы последовательно соединенных катушек подмагничивания 9 и 12 безобмоточных роторов 7 и 10 соответственно (подводящие проводники не указаны).18 * - the conclusions of the serially connected
На рис.2 представлена конструкция заявляемого двигателя в составе:Figure 2 shows the design of the inventive engine as a part of:
1 - первая половина ротора тороидально-цилиндрической конструкции,1 - the first half of the rotor of a toroidal cylindrical structure,
2 - вторая половина ротора тороидально-цилиндрической конструкции,2 - the second half of the rotor of a toroidal cylindrical structure,
3 - выходная ось вращения ротора,3 - output axis of rotation of the rotor,
4 - тороидальный статор с магнитопроводящим диском,4 - toroidal stator with a magnetic disk,
5 - неподвижная магнитопроводящая ось статора, фигурными стрелками показаны направления магнитных потоков,5 - stationary magnetically conducting axis of the stator, curly arrows show the directions of magnetic fluxes,
6 - первая крышка корпуса двигателя с неподвижно закрепленной в ней осью 5 статора,6 - the first cover of the motor housing with a
7 - подшипник ротора на оси статора со стороны первой крышки корпуса двигателя,7 - rotor bearing on the axis of the stator from the side of the first cover of the motor housing,
8 - подшипник ротора на оси статора со стороны второй крышки корпуса двигателя,8 - rotor bearing on the axis of the stator from the side of the second cover of the motor housing,
9 - подшипник ротора во второй крышке корпуса двигателя,9 - rotor bearing in the second cover of the motor housing,
10 - вторая крышка корпуса двигателя со стороны выходной оси ротора 3,10 - the second cover of the motor housing from the output axis of the
11 - первая магнитопроводящая шайба статора,11 - the first magnetically conducting stator washer,
12 - вторая магнитопроводящая шайба статора,12 - the second magnetically conducting stator washer,
13 - первая катушка подмагничивания системы «ротор-статор» на оси 5 статора,13 - the first magnetization coil of the rotor-stator system on the
14 - вторая катушка подмагничивания системы «ротор-статор» на оси 5 статора,14 - the second magnetization coil of the rotor-stator system on the
15 - полый тороид из немагнитного (диэлектрического) материала, наложенный на цилиндрически-тороидальной части статора,15 - a hollow toroid of non-magnetic (dielectric) material superimposed on the cylindrical-toroidal part of the stator,
16 - витки рабочей обмотки статора, например, однослойной, намотанной виток к витку,16 - turns of the working stator winding, for example, a single-layer, wound turn to turn,
17 - цилиндрический полый корпус двигателя, сочленяемый с крышками 6 и 10,17 - a cylindrical hollow engine housing, articulated with
18 - изолированные от корпуса двигателя клеммы выводов рабочей обмотки 16 и последовательно с ней включенных катушек подмагничивания 13 и 14 (соединения этих элементов на рис.1 не указаны).18 - terminals of the terminals of the working winding 16 isolated from the motor housing and the magnetization coils 13 and 14 connected in series with it (the connections of these elements are not shown in Fig. 1).
На рис.3 показан вид сверху на центральный поперечный разрез двигателя, в котором дополнительно к рис.1 указаны элементы:Fig. 3 shows a top view of the central transverse section of the engine, in which in addition to Fig. 1 the elements are indicated:
19 - ось статора с полостным отверстием в ней для электрических выводов двигателя,19 - the axis of the stator with a cavity hole in it for the electrical terminals of the engine,
20 - двухрядные отверстия для намотки рабочей обмотки в магнитопроводящем диске,20 - double-row holes for winding the working winding in a magnetic disk,
21 - крепежная кромка второй половины 2 тороидально-цилиндрического ротора,21 - mounting edge of the
22 - отверстия в кромке 21 для болтовых соединений при сборке двигателя.22 - holes in the
На магнитопроводящем диске статора показаны фигурными стрелками направления магнитного потока от оси 5 статора (рис.5) к тороидальному телу магнитного полюса статора, например, северной полярности (N).The stator magnetically conducting disk shows the curved arrows of the magnetic flux direction from the stator axis 5 (Fig. 5) to the toroidal body of the stator magnetic pole, for example, of northern polarity (N).
Двухрядность расположения отверстий 22 на магнитопроводящем диске обусловлена необходимостью обеспечения малого магнитного сопротивления магнитопроводящего диска статора при плотной намотке витков рабочей обмотки 16 при существенном различии диаметров расположения витков рабочей обмотки в плоскости магнитопроводящего диска статора.The double-row arrangement of
На рис.4 показан линеаризированный фрагмент системы «ротор-статор» с рабочей обмоткой 16, намотанной на полом тороиде из немагнитного (диэлектрического) материала. Указаны размеры зазоров £ и h от проводника рабочей обмотки 16 соответственно от цилиндрических поверхностей ротора 2 и статора 4, а также диаметр витков D рабочей обмотки. Стрелками показаны направления тока J в витках рабочей обмотки 16 и магнитного поля с напряженностью Н в цилиндрически-тороидальном магнитном зазоре (тонкими стрелками), а также действия касательной составляющей силы со стороны рабочей обмотки 16 на поверхность ротора 1 (толстыми стрелками).Figure 4 shows a linearized fragment of the rotor-stator system with a working winding 16 wound on a hollow toroid of non-magnetic (dielectric) material. The dimensions of the gaps £ and h from the conductor of the working winding 16 are indicated, respectively, from the cylindrical surfaces of the
Рассмотрим конструкцию и действие заявляемого двигателя.Consider the design and operation of the inventive engine.
Двигатель содержит тороидально-цилиндрические разборный ротор из двух половин 1 и 2 с выходной осью 3 и статор 4, оснащенный магнитопроводящим диском и центрально расположенной на нем осью статора 5, неподвижно закрепленной на первой крышке 6 корпуса двигателя 17. Ось ротора связана с неподвижной осью статора через подшипники 7 и 8, а выходная ось ротора дополнительно снабжена подшипником 9, установленным во второй крышке 10 корпуса двигателя. На оси статора в непосредственной близости от магнитопроводящих стенок ротора установлены магнитопроводящие шайбы 11 и 12, через которые магнитные потоки, создаваемые первой 13 и второй 14 катушками подмагничивания магнитной системы «ротор-статор», передаются через цилиндрические магнитопроводы ротора к его рабочей тороидально-цилиндрической части. Эти магнитные потоки через магнитопроводящий диск статора передаются к рабочей части тороидально-цилиндрического магнитного полюса статора с круглым поперечным сечением. Тороидально-цилиндрические магнитные полюсы являются взаимно соосными, и между ними образован тороидально-цилиндрический магнитный зазор, внутри которого существует радиально-неоднородное магнитное поле с напряженностью Н в зоне расположения рабочей обмотки 16 статора, постоянной по величине в любой точке этой обмотки. Вектор магнитного поля для любой точки рабочей обмотки ортогонален касательной к этой точке обмотки, то есть к направлению постоянного тока в данной точке проводника рабочей обмотки. Для того чтобы витки рабочей обмотки 16 располагались в непосредственной близости от вращающегося ротора с малым воздушным зазором ε (рис.4), на магнитном полюсе статора укреплен полый тороид из немагнитного (диэлектрического) материала 15, толщина стенок которого h>>ε, смысл чего указывается ниже. На рис.1 для простоты не показаны соединения рабочей обмотки 16 и катушек подмагничивания 13 и 14, включенных последовательно и выполненных из одного и того же по сечению медного проводника. Выводы этого соединения пропущены через сверления в теле неподвижной оси статора 5 и подсоединены к клеммам 18, изолированным от корпуса двигателя и размещенным на первой крышке 6 корпуса.The engine contains a toroidal-cylindrical collapsible rotor of two
Основным достоинством заявляемого устройства является то, что вся длина рабочей обмотки участвует в создании вращательного момента (в прототипе рабочая обмотка приблизительно наполовину не используется за счет соединительных ее отрезков проводника, не находящихся в магнитном поле между двумя роторами и статором). Круглые витки рабочей обмотки 16 полностью находятся в тороидально-цилиндрическом магнитном зазоре за исключением небольшой части витков (порядка 5% длины окружности витка) из-за пропуска этой части сквозь отверстия в магнитопроводящем диске статора. Незамкнутость поперечного сечения ротора связана с необходимостью передачи магнитного потока, создаваемого катушками подмагничивания 13 и 14, от неподвижной магнитопроводящей оси статора 5 к тороидально-цилиндрическому статору 4 через магнитопроводящий диск статора, на всей поверхности которого возникает магнитный полюс одной полярности, например, северной (N). Указанный магнитный поток также передается через пару магнитопроводящих шайб 11 и 12 на магнитопроводящий тракт ротора с минимальным воздушным зазором между двумя парами магнитопроводящих шайб статора и ротора. При этом на всей внутренней поверхности тороидально-цилиндрического ротора 1 образуется магнитный полюс одной полярности, например, южной (S). Между этими полюсами образуется неоднородное радиальное магнитное поле, напряженность которого Н в месте расположения витков рабочей обмотки 16 определяется полным магнитным потоком Ф; создаваемым катушками подмагничивания 13 и 14 - их ампервитками при заданном значении относительной магнитной проницаемости магнитного материала, из которого выполнена система «ротор-статор». Направления магнитного потока указано фигурными стрелками на оси статора и на магнитопроводящем диске статора (рис.2 и 3). Магнитная индукция В в зоне расположения витков рабочей обмотки равна В=Ф/Q, где Q - площадь поверхности тороидально-цилиндрической рабочей обмотки 16, величина которой зависит от диаметра витков D рабочей обмотки и средней длины ее окружности. Зная эти величины можно найти значение напряженности постоянного магнитного поля в тороидально-цилиндрическом магнитном зазоре у витков рабочей обмотки, так как Н=В/µO µ, где µO=1,256*10-6 Гн/м - магнитная постоянная, µ - относительная магнитная проницаемость ферроматериала магнитопровода (для железа (µ≈400 и более) - безразмерная величина.The main advantage of the claimed device is that the entire length of the working winding is involved in creating torque (in the prototype, the working winding is approximately half not used due to its connecting segments of the conductor that are not in the magnetic field between the two rotors and the stator). The round turns of the working winding 16 are completely in the toroidal-cylindrical magnetic gap, with the exception of a small part of the turns (about 5% of the circumference of the turn) due to the passage of this part through the holes in the stator magnetically conducting disk. The openness of the rotor cross section is associated with the need to transfer the magnetic flux generated by the magnetization coils 13 and 14 from the stationary magnetically conducting axis of the
По известному правилу «левой руки» в поперечном магнитном поле с напряженностью магнитного поля Н (в амперах на метр) на проводник длиной L (в метрах) с током J (в амперах) действует сила Лоренца F, равная F=µO L I Н (в ньютонах). С учетом того, что в рассматриваемой конструкции двигателя практически 95% длины рабочей обмотки 16 используется полезно, под длиной проводника L в данном случае следует понимать величину L=0,95 π k D n, где D - диаметр витка рабочей обмотки, n - число витков рабочей обмотки на длине π k D, причем коэффициент k определяет размер тороидального ротора и указывает на то, во сколько раз расстояние между диаметрально противоположными точками на рабочей обмотке 16 (см. рис.1) больше диаметра витка этой обмотки. Например, коэффициент k может быть задан величиной k=3,5 при диаметре корпуса двигателя около 4 D. При плотной намотке (виток к витку) в один слой число витков n=π k D / d, где d - диаметр проводника рабочей обмотки. При этом сечение проводника q=π d2/4, и при допустимой плотности тока в медном проводнике j=10 А/мм2 максимальное значение тока.1 в рабочей обмотке находится как J=π j d2/4. Тогда при диаметре проводника d=2 мм и диаметре витка D=50 мм число витков n=3,14*3,5*50/2=275 витков. Сила тока в такой обмотке может достигать величины J=3,14*10*4/4=31,4 А. При этом диаметр корпуса двигателя оценивается как 200 мм. Полная рабочая длина обмотки 16 при указанных параметрах равна L=0,95 π k D n=0,95*3,14*3,5*0,05*275=143,5 м. Сопротивление такой рабочей обмотки постоянному току равно RРАБ=ρ L/q=0,017 * 143,5/3,14=0,777 Ом, где ρ - удельное сопротивление по меди, равное 0,017 Ом*м/мм2, и при заданном наибольшем токе J=31,4 А падение напряжения на этой обмотке составит UРАБ=J RРAБ=0,777* 31,4=24,4 В. Мощность рассеяния в рабочей обмотке составляет величину PРАБ=J2 * RРАБ=766 Вт. Если катушки подмагничивания системы «ротор-статор» 13 и 14, выполненные тем же по сечению медным проводником имеют сопротивление, равное сопротивлению рабочей обмотки, то полная потребляемая от источника постоянного тока мощность составит Р∑=3 * 766=2300 Вт=2,3 кВт. При кпд такого двигателя не хуже 90%, рабочая мощность двигателя на валу может быть равной около 2 кВт. В качестве источника питания могут быть использованы аккумуляторные батареи с напряжением порядка 73 В (шесть последовательно включенных 12-и вольтовых автомобильных аккумуляторов). Длина двигателя может составить около 3 D=150 мм, так что объем двигателя равен VДВ.=12 π D3=12 * 3,14 * 0,053=0,0047 куб.м=4,7 дм3, и удельная мощность двигателя на единицу его объема может быть не хуже величины 0,43 кВт/дм3.According to the well-known rule of the “left hand” in a transverse magnetic field with a magnetic field strength N (in amperes per meter), a Lorentz force F equal to F = µ O LI N acts on a conductor of length L (in meters) with current J (in amperes) in newtons). Considering that almost 95% of the length of the working winding 16 is used in the motor design under consideration, the length of the conductor L in this case should be understood as L = 0.95 π k D n, where D is the diameter of the coil of the working winding, n is the number turns of the working winding over a length π k D, and the coefficient k determines the size of the toroidal rotor and indicates how many times the distance between diametrically opposite points on the working winding 16 (see Fig. 1) is larger than the diameter of the turn of this winding. For example, the coefficient k can be given by k = 3.5 with a diameter of the motor casing of about 4 D. For tight winding (turn to turn) in one layer, the number of turns n = π k D / d, where d is the diameter of the conductor of the working winding. The cross section of the conductor q = π d 2/4, and when the permissible current density in the copper conductor j = 10 A / mm 2 maximum in the working toka.1 winding is like J = π jd 2/4. Then, with the diameter of the conductor d = 2 mm and the diameter of the coil D = 50 mm, the number of turns n = 3.14 * 3.5 * 50/2 = 275 turns. The current strength in such a winding can reach J = 3.14 * 10 * 4/4 = 31.4 A. Moreover, the diameter of the motor casing is estimated as 200 mm. The full working length of winding 16 at the indicated parameters is L = 0.95 π k D n = 0.95 * 3.14 * 3.5 * 0.05 * 275 = 143.5 m. The resistance of such a working winding to direct current is R RAB = ρ L / q = 0.017 * 143.5 / 3.14 = 0.777 Ohms, where ρ is the copper resistivity equal to 0.017 Ohm * m / mm 2 , and for a given maximum current J = 31.4 A voltage drop on this winding will be U RAB = JR RAB = 0.777 * 31.4 = 24.4 V. The dissipation power in the working winding is P RAB = J 2 * R RAB = 766 W. If the magnetization coils of the rotor-
В соответствии с третьим законом Ньютона (сила действия равна и противоположна силе противодействия) результирующая сила действия F со стороны рабочей обмотки 16, находящейся в магнитном поле с напряженностью Н при токе в обмотке J, прикладывается как к неподвижному статору 4, не производя никакой работы (отсутствует взаимное перемещение), так и к подвижному ротору 1, и эти силы действия FРОТ и FСТ не равны по величине из-за несимметричного расположения рабочей обмотки в магнитном зазоре между полюсами ротора и статора - ближе к ротору и дальше от статора, как это видно на рис.4 при условии h>>ε, откуда следует неравенство FРОТ>>FСТ. Нетрудно показать, что силы РРОТ и FСТ могут быть вычислены по формулам: FРОТ≈F{1+cos[π(ε+d/2)/(h+ε)]}/2 и FСТ≈F{1-cos[π(ε+d/2)//(h+ε))]/2 с учетом близости β→π/2 (угол β измеряется между векторами FРОТ и FСТ), где 0≤ε+d/2≤h+ε, где h+ε - расстояние между магнитными полюсами ротора и статора. Касательная сила F, приложенная к ротору 1, находится как F=FРОТ sin β<<FРОТ с учетом малого отклонения угла β от прямого.In accordance with Newton’s third law (the force of action is equal to and opposite to the reaction force), the resulting force of action F from the side of the working winding 16, located in a magnetic field with a voltage N at the current in the winding J, is applied as to a fixed stator 4, without performing any work ( no mutual displacement) and to the movable rotor 1, and the action of the force F and F ROT PTs are equal in magnitude because of the asymmetric arrangement of the working coil in the magnetic gap between rotor poles and stator - is closer to the rotor and further of the stator, as shown in Figure 4 under the condition h >> ε, which implies the inequality F ROT >> F ST. It is easy to show that the forces P ROT and F ST can be calculated by the formulas: F ROT ≈F {1 + cos [π (ε + d / 2) / (h + ε)]} / 2 and F ST ≈F {1 -cos [π (ε + d / 2) // (h + ε))] / 2 taking into account the proximity β → π / 2 (the angle β is measured between the vectors F ROT and F ST ), where 0≤ε + d / 2≤h + ε, where h + ε is the distance between the magnetic poles of the rotor and stator. The tangential force F applied to the rotor 1 is found as F = F POT sin β << F POT taking into account the small deviation of the angle β from the straight line.
Под действием касательной силы F возникает вращательный момент МВР=F RО РОТ, где RО РОТ - рычаг ротора, равный расстоянию между центром оси статора 5 и центром витков рабочей обмотки. В ранее рассмотренном примере RO РОТ ≈ 1,5 D=75 мм. Мощность на выходной оси 3 ротора равна Р=ω МВР; где ω - угловая скорость вращения оси 3 (ω=2π: F, где F - скорость вращения оси в оборотах в секунду).Under the action of the tangential force F, a torque M BP = FR О ROT occurs, where R О ROT is the rotor lever equal to the distance between the center axis of the
Рассмотренный тип бесколлекторного двигателя постоянного тока выгодно отличается от всех известных коллекторных двигателей отсутствием ненадежного их элемента - коллектора со щетками и вообще отсутствием каких-либо скользящих контактов, снижающих надежность и долговечность санкционирования известных двигателей. В коллекторных двигателях одномоментно работает только одна из множества секций обмотки ротора, а в рассматриваемом типе двигателя работает постоянно вся рабочая обмотка тороидального статора, что увеличивает энергетику двигателя. При его работе отсутствуют переходные процессы, характерные для коллекторных двигателей постоянного тока из-за высокочастотного переключения секций обмотки его ротора. Это способствует увеличению скорости вращения роторов заявляемого двигателя и отсутствию излучений в широком спектре радиопомех. Кроме того, это приводит к увеличению удельной полезной мощности на валу двигателя на единицу его объема (веса).The considered type of a DC brushless motor compares favorably with all known collector motors in the absence of their unreliable element - a collector with brushes and in general the absence of any sliding contacts that reduce the reliability and durability of authorization of known motors. In collector motors, only one of the many sections of the rotor winding simultaneously operates, and in the type of motor under consideration, the entire working winding of the toroidal stator is constantly working, which increases the energy of the engine. During its operation, there are no transients characteristic of DC collector motors due to the high-frequency switching of sections of the winding of its rotor. This helps to increase the rotational speed of the rotors of the inventive engine and the absence of radiation in a wide range of radio interference. In addition, this leads to an increase in the specific net power on the motor shaft per unit volume (weight).
Сборка заявляемого двигателя не представляет затруднений, поскольку он состоит из нескольких разъемных частей, как это видно на рис. 2. Промышленное изготовление заявляемого типа двигателя представляет большой интерес для технических средств, требующих при работе повышенной надежности их работы и длительного срока службы. Например, такие двигатели могут применяться в гибридных автомобилях.The assembly of the inventive engine is not difficult, since it consists of several detachable parts, as can be seen in Fig. 2. Industrial manufacture of the inventive type of engine is of great interest for technical means that require increased reliability of their work and long service life. For example, such engines can be used in hybrid vehicles.
К примеру, в создаваемом гибридном автомобиле, разрабатываемым фирмой «Е-авто» под Санкт-Петербургом, используются асинхронные электродвигатели из-за непригодности коллекторных малонадежных двигателей постоянного тока. Однако при этом приходится преобразовывать электроэнергию от литий-ионных аккумуляторных батарей (или высокоемкостных конденсаторов) в электроэнергию переменного тока, что снижает кпд всего силового агрегата. Поэтому применение бесколлекторных двигателей постоянного тока оказывается предпочтительным перед применением асинхронных двигателей переменного тока.For example, in the hybrid car being developed, developed by E-Avto near St. Petersburg, asynchronous electric motors are used because of the unsuitability of collector unreliable DC motors. However, in this case, it is necessary to convert electricity from lithium-ion batteries (or high-capacity capacitors) into alternating current electricity, which reduces the efficiency of the entire power unit. Therefore, the use of brushless DC motors is preferable to the use of asynchronous AC motors.
ЛитератураLiterature
1. Л.Д.Ландау, Е.М.Лисфшиц, Электродинамика сплошных сред, 2 изд., М., 1982;1. L.D. Landau, E.M. Lisfshits, Electrodynamics of continuous media, 2 ed., M., 1982;
2. Дж.Джексон, Классическая электродинамика, пер. с англ., М., 1965;2. J. Jackson, Classical Electrodynamics, trans. from English., M., 1965;
3. Д.В.Сивухин, Общий курс физики, 2 изд., т.3, Электричество, М., 1983;3. D.V. Sivukhin, General Physics Course, 2nd ed., Vol. 3, Electricity, M., 1983;
4. Электрические униполярные машины, под ред. Л.А. Суханова, М., ВНИИЭМ, 1964, с.14;4. Electric unipolar machines, ed. L.A. Sukhanova, M., VNIIEM, 1964, p.14;
5. «Электричество», №8, 1991, с.6-7, рис.8;5. "Electricity", No. 8, 1991, p.6-7, Fig. 8;
6. Патент Великобритании №2223628 А;6. UK patent No. 2223628 A;
7. О.Ф.Меньших, Бесколлекторный двигатель постоянного тока, Патент РФ №2391761; опубл. в №16 от 10.06.2010;7. O.F. Smaller, Brushless DC motor, RF Patent No. 2391761; publ. No 16 on 06/10/2010;
8. О.Ф. Меньших, Бесколлекторный двухроторный двигатель постоянного тока, Заявка на изобретение №2013115807/, 28 (023441) с приоритетом от 08.04.2013 (прототип).8.O.F. Smaller, brushless two-rotor DC motor, Application for invention No. 2013115807 /, 28 (023441) with priority from 04/08/2013 (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013124383/07A RU2533886C1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Brushless direct current motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013124383/07A RU2533886C1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Brushless direct current motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2533886C1 true RU2533886C1 (en) | 2014-11-27 |
| RU2013124383A RU2013124383A (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53381334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013124383/07A RU2533886C1 (en) | 2013-05-27 | 2013-05-27 | Brushless direct current motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2533886C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168174U1 (en) * | 2016-10-05 | 2017-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Пожкомплект" | Brushless DC Motor |
| RU2609524C1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-02-02 | Олег Фёдорович Меньших | Multiphase motor-generator with magnetic rotor |
| RU2611566C2 (en) * | 2015-01-12 | 2017-02-28 | Олег Фёдорович Меньших | Dc motor with sliding contacts |
| RU178103U1 (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-23 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | NON-CONTACT BIOTATIVE ELECTROMECHANICAL CONVERTER |
| RU2671230C1 (en) * | 2018-01-10 | 2018-10-30 | Олег Фёдорович Меньших | Brushless dc motor |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2223628A (en) * | 1988-10-10 | 1990-04-11 | John Michael Gale | Concentric pole homopolar d.c electric motor |
| RU2044381C1 (en) * | 1991-03-20 | 1995-09-20 | Хорнг Алекс | Commutatorless direct-current motor |
| RU2302070C2 (en) * | 2004-08-25 | 2007-06-27 | Александр Иванович Шушков | Commutatorless direct-current motor |
| EP1821388A2 (en) * | 1999-06-29 | 2007-08-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Brushless DC motor and refrigerant compressor employing the motor |
| RU2391761C1 (en) * | 2008-10-28 | 2010-06-10 | Олег Фёдорович Меньших | Commutator-free dc motor |
| RU2416862C2 (en) * | 2009-04-23 | 2011-04-20 | Алексей Николаевич Филиппов | Self-excited brushless dc turbine generator |
| RU2010112707A (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-10 | Олег Фёдорович Меньших (RU) | Brushless DC Motor |
-
2013
- 2013-05-27 RU RU2013124383/07A patent/RU2533886C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2223628A (en) * | 1988-10-10 | 1990-04-11 | John Michael Gale | Concentric pole homopolar d.c electric motor |
| RU2044381C1 (en) * | 1991-03-20 | 1995-09-20 | Хорнг Алекс | Commutatorless direct-current motor |
| EP1821388A2 (en) * | 1999-06-29 | 2007-08-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Brushless DC motor and refrigerant compressor employing the motor |
| RU2302070C2 (en) * | 2004-08-25 | 2007-06-27 | Александр Иванович Шушков | Commutatorless direct-current motor |
| RU2391761C1 (en) * | 2008-10-28 | 2010-06-10 | Олег Фёдорович Меньших | Commutator-free dc motor |
| RU2416862C2 (en) * | 2009-04-23 | 2011-04-20 | Алексей Николаевич Филиппов | Self-excited brushless dc turbine generator |
| RU2010112707A (en) * | 2010-04-01 | 2011-10-10 | Олег Фёдорович Меньших (RU) | Brushless DC Motor |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611566C2 (en) * | 2015-01-12 | 2017-02-28 | Олег Фёдорович Меньших | Dc motor with sliding contacts |
| RU2609524C1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-02-02 | Олег Фёдорович Меньших | Multiphase motor-generator with magnetic rotor |
| RU168174U1 (en) * | 2016-10-05 | 2017-01-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Пожкомплект" | Brushless DC Motor |
| RU178103U1 (en) * | 2017-09-28 | 2018-03-23 | Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" | NON-CONTACT BIOTATIVE ELECTROMECHANICAL CONVERTER |
| RU2671230C1 (en) * | 2018-01-10 | 2018-10-30 | Олег Фёдорович Меньших | Brushless dc motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013124383A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20220190661A1 (en) | Dc electric motor/generator with enhanced permanent magnet flux densities | |
| US20200007016A1 (en) | Brushless electric motor/generator | |
| US8816557B2 (en) | Dynamoelectric device | |
| RU2533886C1 (en) | Brushless direct current motor | |
| US11462955B2 (en) | Electric rotating machine, electric rotating machine system, vehicle, power generator, lifting device, and robot | |
| CN107026559B (en) | Method for generating magnetic field along center line and vertical center line and magnetic armature motor | |
| RU2546970C1 (en) | Unipolar direct-current generator | |
| US11509175B1 (en) | Homopolar multi-core energy conversion device | |
| JP2016119837A (en) | Separately excited electric machine with at least one primary magnetic circuit and at least two secondary magnetic circuits | |
| RU2406212C2 (en) | Contact-free electrical machine | |
| RU2393615C1 (en) | Single-phase contact-free electromagnetic generator | |
| RU2392724C1 (en) | Single-phased electric generator | |
| RU2531029C1 (en) | Brushless two-rotor direct current motor | |
| RU2507667C2 (en) | Magnetic generator | |
| CN201887625U (en) | Coreless permanent magnet motor | |
| RU2556642C1 (en) | Direct current generator | |
| WO2014038971A1 (en) | Electromechanical converter | |
| CN113872406B (en) | Birotor axial hybrid excitation double salient pole motor | |
| RU2566099C1 (en) | Multiturn unipolar machine without sliding contacts | |
| JP3220511U (en) | Low voltage generator | |
| JP2011004576A (en) | Generator | |
| RU2558709C1 (en) | Alternating current generator with distribution windings | |
| BG112121A (en) | A multirotor generator of electricty with a built in electromotor | |
| JP2011004575A (en) | Armature coil for motor | |
| UA59558A (en) | Unipolar electric machine proposed by v.i. kharchenko |