RU2547813C1 - Thyratron-inductor motor - Google Patents
Thyratron-inductor motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547813C1 RU2547813C1 RU2014118105/07A RU2014118105A RU2547813C1 RU 2547813 C1 RU2547813 C1 RU 2547813C1 RU 2014118105/07 A RU2014118105/07 A RU 2014118105/07A RU 2014118105 A RU2014118105 A RU 2014118105A RU 2547813 C1 RU2547813 C1 RU 2547813C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- armature
- teeth
- tooth
- grooves
- Prior art date
Links
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электромашиностроения и может быть использовано в качестве электродвигателя автономных объектов.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used as an electric motor of autonomous objects.
Известен индукторный двигатель (патент РФ №2237338 С2, H02K 19/06, H02K 1/06, 27.09.2004), содержащий статор, состоящий из закрепленных в корпусе ферромагнитных шихтованных полюсов, охваченных в радиальном направлении катушками фазной обмотки, при этом крайние полюса статора со стороны каждого торца двигателя объединены магнитопроводами для замыкания рабочего магнитного потока. Ротор двигателя выполнен в виде расположенных поперек оси вращения ряда дисков с установленными на них шихтованными ферромагнитными полюсами. С обеих сторон торцевых поверхностей полюсов ротора через воздушные зазоры размещены полюса статора. Количество дисков ротора определяется требуемой мощностью двигателя и его осевым габаритом. При работе двигателя на катушки каждой фазы поочередно подаются управляемые импульсы тока от автономного коммутатора, в результате чего образуется рабочий магнитный поток, который проходит через полюса ротора, статора, воздушные зазоры, и замыкается на магнитопроводах статора со стороны каждого торца двигателя. Вредные поперечные магнитные силы действуют только между крайними полюсами статора, закрепленными на корпусе двигателя, а между внутренними полюсами ротора и статора эти силы отсутствуют, что обеспечивает достижение указанного выше технического результата.A induction motor is known (RF patent No. 2237338 C2, H02K 19/06, H02K 1/06, 09/27/2004) containing a stator consisting of ferromagnetic charged poles fixed in the housing, radially enveloped by phase winding coils, with the extreme stator poles from the side of each end of the motor are combined by magnetic circuits to close the working magnetic flux. The rotor of the engine is made in the form of a number of disks located transverse to the axis of rotation with lined ferromagnetic poles mounted on them. On both sides of the end surfaces of the rotor poles, stator poles are placed through the air gaps. The number of rotor disks is determined by the required engine power and its axial dimension. During engine operation, controlled pulses of current from the autonomous switch are alternately supplied to the coils of each phase, as a result of which a working magnetic flux forms, which passes through the poles of the rotor, stator, air gaps, and closes on the stator magnetic circuits from the side of each motor end. Harmful transverse magnetic forces act only between the extreme poles of the stator mounted on the motor housing, and between the internal poles of the rotor and stator these forces are absent, which ensures the achievement of the above technical result.
Недостатками данного двигателя являются высокие массогабаритные показатели и ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием при преобразовании энергии только электромагнитных сил, создаваемых по краям полюсов, и неиспользованием электромагнитных сил, создаваемых центральной частью полюса, а также сложность конструкции.The disadvantages of this engine are high weight and size indicators and limited functionality due to the use of only electromagnetic forces generated at the edges of the poles during energy conversion and the non-use of electromagnetic forces created by the central part of the pole, as well as the complexity of the design.
Известен индукторный двигатель (заявка на выдачу патента РФ №2007148352 С, H02K 19/10, 10.07.2009), содержащий явнополюсный симметричный статор с 2m полюсами, на которых размещены 2m сосредоточенные обмотки, и ферромагнитный ротор с 2(m±1) полюсами, при этом дополнительно ротор имеет цилиндрическую форму, образованную путем клеевого заполнения всех областей ротора, расположенных внутри цилиндрической поверхности с радиусом, равным максимальному радиусу ротора, немагнитным изоляционным материалом, например компаундом.A induction motor is known (application for the grant of a patent of the Russian Federation No. 2007148352 C, H02K 19/10, 07/10/2009) containing a clearly polar symmetrical stator with 2m poles, on which 2m concentrated windings are placed, and a ferromagnetic rotor with 2 (m ± 1) poles, in addition, the rotor has a cylindrical shape, formed by glue filling all areas of the rotor located inside the cylindrical surface with a radius equal to the maximum radius of the rotor, non-magnetic insulating material, for example a compound.
Недостатками данного двигателя являются высокие массогабаритные показатели и ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием при преобразовании энергии только электромагнитных сил, создаваемых по краям полюсов, и неиспользованием электромагнитных сил, создаваемых центральной частью полюса, а также сложность конструкции.The disadvantages of this engine are high weight and size indicators and limited functionality due to the use of only electromagnetic forces generated at the edges of the poles during energy conversion and the non-use of electromagnetic forces created by the central part of the pole, as well as the complexity of the design.
Известна конструкция трехфазного индукторного двигателя (заявка на патент РФ №96111920 А, H02K 19/10, H02K 19/02, H02K 1/22, H02K 3/18, H02K 1/14, 27.10.1998), содержащая статор с шестью полюсами и размещенными на них фазными обмотками, зубчатый безобмоточный ротор, при этом ротор содержит шесть зубцов.A known design of a three-phase induction motor (patent application of the Russian Federation No. 96111920 A, H02K 19/10, H02K 19/02, H02K 1/22, H02K 3/18, H02K 1/14, 10.27.1998), containing a stator with six poles and placed on them by phase windings, a gearless non-winding rotor, while the rotor contains six teeth.
Недостатками данного двигателя являются высокие массогабаритные показатели и ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием при преобразовании энергии только электромагнитных сил, создаваемых по краям полюсов, и неиспользованием электромагнитных сил, создаваемых центральной частью полюса, а также сложность конструкции.The disadvantages of this engine are high weight and size indicators and limited functionality due to the use of only electromagnetic forces generated at the edges of the poles during energy conversion and the non-use of electromagnetic forces created by the central part of the pole, as well as the complexity of the design.
Известен индукторный двигатель (патент РФ №2068608 C1, H02K 1/12, H02K 19/06, 27.10.1996), состоящий из шихтованного зубчатого ротора и статора, содержащего в пазах шихтованного магнитопровода катушки обмотки. В пазах статора с катушками выполнены ферромагнитные выступы, разделяющие их на две части. В образовавшиеся пазы уложены стороны катушек, намотанных из проводящей шины на узкую сторону. Пазовая часть катушки, прилегающая к стенке паза и к воздушному зазору, подрезана. На стенках пазов статора с катушками и боковых поверхностях выступов выполнены углубления, в которые установлены пазовые клинья.A induction motor is known (RF patent No. 2068608 C1, H02K 1/12, H02K 19/06, 10.27.1996), consisting of a lined gear rotor and a stator containing grooves of a lined magnetic circuit of a winding coil. In the grooves of the stator with coils, ferromagnetic protrusions are made dividing them into two parts. The sides of the coils wound from the conductive bus to the narrow side are laid in the formed grooves. The groove portion of the coil adjacent to the groove wall and to the air gap is trimmed. On the walls of the grooves of the stator with coils and the side surfaces of the protrusions, recesses are made in which groove wedges are installed.
Недостатками данного двигателя являются высокие массогабаритные показатели и ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием при преобразовании энергии только электромагнитных сил, создаваемых по краям полюсов, и неиспользованием электромагнитных сил, создаваемых центральной частью полюса, а также сложность конструкции.The disadvantages of this engine are high weight and size indicators and limited functionality due to the use of only electromagnetic forces generated at the edges of the poles during energy conversion and the non-use of electromagnetic forces created by the central part of the pole, as well as the complexity of the design.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является вентильно-индукторный реактивный двигатель (патент РФ №2159494 C1, H02K 19/06, H02K 1/06, 12.04.1999), состоящий из корпуса, в котором установлены индуктор и якорь, с возможностью относительного вращения или линейного перемещения, на индукторе и якоре располагаются зубцы и пазы, при этом катушки возбуждения размещаются в пазах индуктора и через управляемые вентильные ключи соединены с источником постоянного напряжения.The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a valve-induction jet engine (RF patent No. 2159494 C1, H02K 19/06, H02K 1/06, 04/12/1999), consisting of a housing in which an inductor and an armature are installed, with the possibility of relative rotation or linear movement, teeth and grooves are located on the inductor and anchor, while the excitation coils are located in the grooves of the inductor and are connected to a constant voltage source through controlled valve keys.
Недостатками данного двигателя являются высокие массогабаритные показатели и ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием при преобразовании энергии только электромагнитных сил, создаваемых по краям полюсов, и неиспользованием электромагнитных сил, создаваемых центральной частью полюса, а также сложность конструкции.The disadvantages of this engine are high weight and size indicators and limited functionality due to the use of only electromagnetic forces generated at the edges of the poles during energy conversion and the non-use of electromagnetic forces created by the central part of the pole, as well as the complexity of the design.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей вентильно-индукторного двигателя, благодаря возможности использования электромагнитных сил в центре полюса и введению реверса, упрощение технологии изготовления, благодаря выполнению равного количества зубцов индуктора и якоря, а также достижение максимальных энергетических показателей, благодаря использованию оптимальных геометрических соотношений зубцов якоря и индуктора.The objective of the invention is the expansion of the functionality of the valve-induction motor, due to the possibility of using electromagnetic forces in the center of the pole and the introduction of reverse, simplification of manufacturing technology, by performing an equal number of teeth of the inductor and the armature, as well as achieving maximum energy performance through the use of optimal geometric ratios of the teeth of the armature and inductor.
Техническим результатом является повышение надежности, энергоэффективности и выходной мощности вентильно-индукторного двигателя.The technical result is to increase the reliability, energy efficiency and power output of a valve-induction motor.
Поставленная задача решается и указанный результат достигается тем, что в вентильно-индукторном двигателе, содержащем корпус, в котором установлены с возможностью относительного вращения индуктор и якорь, на индукторе и якоре расположены зубцы и пазы, при этом катушки возбуждения через управляемые вентильные ключи соединены с источником постоянного напряжения, согласно изобретению катушки возбуждения расположены в пазах якоря, при этом количество зубцов якоря равно количеству зубцов индуктора, в торцевой части установлено n правых электромагнитов и n левых электромагнитов, при этом отношение ширины зубца индуктора и якоря к зубцовому делению индуктора находится в промежутке 0,35-0,45, отношение ширины паза индуктора и якоря к зубцовому делению индуктора - в промежутке 0,55-0,65, а высота зубца индуктора и якоря равна 4 высотам воздушного зазора.The problem is solved and the specified result is achieved by the fact that in the valve-induction motor containing the housing, in which the inductor and the armature are mounted with relative rotation, teeth and grooves are located on the inductor and armature, while the excitation coils are connected to the source through controlled valve keys DC voltage, according to the invention, the excitation coils are located in the grooves of the armature, while the number of teeth of the armature is equal to the number of teeth of the inductor, n right electrodes are installed in the end part electromagnets and n left electromagnets, the ratio of the width of the tooth of the inductor and the armature to the tooth division of the inductor is in the range of 0.35-0.45, the ratio of the width of the groove of the inductor and the armature to the tooth division of the inductor is in the range of 0.55-0.65, and the height of the tooth of the inductor and the armature is 4 heights of the air gap.
Предложенное устройство содержит (см. чертеж) корпус 1, в котором установлены с возможностью относительного вращения индуктор 2 и якорь 3, на индукторе 2 и якоре 3 расположенны зубцы 4 и пазы 5, катушки возбуждения 6, расположенные в пазах 5 якоря 3, через управляемые вентильные ключи 7 соединены с источником напряжения 8, n-правых электромагнитов 9 и n-левых электромагнитов 10, электрически соединенных с источником напряжения 8, установленных в торцевой поверхности якоря 3.The proposed device contains (see drawing) a housing 1 in which the inductor 2 and the armature 3 are mounted with relative rotation, teeth 4 and grooves 5, excitation coils 6 located in the grooves 5 of the armature 3 are arranged through the controlled valve keys 7 are connected to a voltage source 8, n-right electromagnets 9 and n-left electromagnets 10, electrically connected to a voltage source 8 installed in the end surface of the armature 3.
Предложенный вентильно-индукторный двигатель работает следующим образом: зубцы ротора выполнены таким образом, что отношение ширины зубца к зубцовому делению индуктора находится в промежутке 0,35-0,45, отношение ширины паза индуктора и якоря к зубцовому делению индуктора - в промежутке 0,55-0,65, а высота зубца индуктора и якоря равна 4 высотам воздушного зазора При этом зубцовое деление индуктора рассчитывается по формуле:The proposed valve-induction motor operates as follows: the teeth of the rotor are made in such a way that the ratio of the width of the tooth to the tooth division of the inductor is in the range of 0.35-0.45, the ratio of the width of the groove of the inductor and the armature to the tooth division of the inductor is in the range of 0.55 -0.65, and the height of the tooth of the inductor and the armature is 4 heights of the air gap. In this case, the tooth division of the inductor is calculated by the formula:
где z - число зубцов индуктора и якоря;where z is the number of teeth of the inductor and anchor;
D - внешний диаметр ротора.D is the outer diameter of the rotor.
При данном соотношении ширины зубца к зубцовому делению имеют место максимальные силы, при этом для преобразования энергии используются не только края зубцов, но и центр.With this ratio of tooth width to tooth division, maximum forces take place, while not only the edges of the teeth, but also the center are used to convert energy.
При подаче электрического импульса от источника напряжения 8 через управляемые вентильные ключи 7 на n правых электромагнитов 9 n правых электромагнитов 9 втягивают зубцы индуктора 2 вправо, обеспечивая тем самым начальное смещение между зубцами индуктора 2 и якоря 3. При этом на катушки возбуждения 6, якоря 3 также подается импульс тока. При этом ток в катушках возбуждения 6 благодаря малой индуктивности быстро нарастает и создает магнитный поток, замыкающийся через рабочий зазор между индуктором 2 и якорем 3. Так как индуктор 2 и якорь 3 смещены друг относительно друга вправо, возникает сила магнитного тяжения (тяга), стремящаяся установить зубцы индуктора и якоря в согласованное положение. Благодаря тяге возникает правонаправленное вращение якоря 3 относительно индуктора 2. Как только достигается согласованное положение зубцов индуктора 2 и якоря 3, снова подается импульс на n правых электромагнитов 9.When applying an electric pulse from a voltage source 8 through controlled valve keys 7 to n right electromagnets 9 n right electromagnets 9 pull the teeth of the inductor 2 to the right, thereby providing an initial offset between the teeth of the inductor 2 and the armature 3. In this case, to the excitation coil 6, the armature 3 a current pulse is also supplied. In this case, the current in the excitation coils 6 rapidly increases due to the small inductance and creates a magnetic flux that closes through the working gap between the inductor 2 and the armature 3. Since the inductor 2 and the armature 3 are displaced to each other to the right, a magnetic force (traction) arises, tending set the teeth of the inductor and the armature in a coordinated position. Due to the thrust, a directional rotation of the armature 3 relative to the inductor 2 occurs. As soon as the coordinated position of the teeth of the inductor 2 and the armature 3 is reached, a pulse is again applied to n right electromagnets 9.
Для обеспечения реверса вентильно-индукторного двигателя подается импульс от источника напряжения 8 через управляемые вентильные ключи 7, n левых электромагнитов 10, n левых электромагнитов 10 втягивают зубцы индуктора 2 влево, обеспечивая тем самым начальное смещение между зубцами индуктора 2 и якоря 3. При этом на катушки возбуждения 6 якоря 3 также подается импульс тока. Так как индуктор 2 и якорь 3 смещены друг относительно друга влево, возникает сила магнитного тяжения (тяга), стремящаяся установить зубцы индуктора и якоря в согласованное положение. Благодаря тяге возникает левонаправленое вращение якоря 3 относительно индуктора 2. Как только достигается согласованное положение зубцов индуктора 2 и якоря 3, снова подается импульс на n левых электромагнитов 10.To ensure the reversal of the induction motor, a pulse is supplied from the voltage source 8 through controlled valve keys 7, n left electromagnets 10, n left electromagnets 10 pull the teeth of the inductor 2 to the left, thereby providing an initial offset between the teeth of the inductor 2 and the armature 3. excitation coils 6 of the armature 3 also provides a current pulse. Since the inductor 2 and the armature 3 are shifted to each other to the left, a magnetic force (traction) arises, tending to set the teeth of the inductor and the armature in a coordinated position. Due to the thrust, a left-handed rotation of the armature 3 relative to the inductor 2 occurs. As soon as the coordinated position of the teeth of the inductor 2 and the armature 3 is reached, a pulse is again applied to n left electromagnets 10.
Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности вентильно-индукторного двигателя, благодаря возможности использования электромагнитных сил в центре полюса и введению реверса, упростить технологию изготовления, благодаря выполнению равного количества зубцов индуктора и якоря, а также достигнуть максимальные энергетические показатели, благодаря использованию оптимальных геометрических соотношений зубцов якоря и индуктора.So, the claimed invention allows to expand the functionality of the valve-induction motor, due to the possibility of using electromagnetic forces in the center of the pole and the introduction of reverse, to simplify the manufacturing technology, by performing an equal number of teeth of the inductor and the armature, and also to achieve maximum energy performance through the use of optimal geometric ratios teeth of the anchor and inductor.
Таким образом, повышается надежность и энергоэффективность, а также выходная мощности вентильно-индукторного двигателя.Thus, the reliability and energy efficiency, as well as the output power of the valve-induction motor, are increased.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118105/07A RU2547813C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Thyratron-inductor motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014118105/07A RU2547813C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Thyratron-inductor motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2547813C1 true RU2547813C1 (en) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014118105/07A RU2547813C1 (en) | 2014-05-05 | 2014-05-05 | Thyratron-inductor motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2547813C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618215C2 (en) * | 2015-09-23 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "К-мотор" (ООО "К-мотор") | Gated inductor motor with self-magnetization |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU120858A1 (en) * | 1957-11-01 | 1958-11-30 | Е.А. Иванов | Electric jet stepper motor |
| EP0601818A1 (en) * | 1992-12-10 | 1994-06-15 | Switched Reluctance Drives Ltd | Switched reluctance motors |
| RU2027285C1 (en) * | 1992-02-28 | 1995-01-20 | Борис Иванович Соколов | Single-phase inductor generator |
| RU2040101C1 (en) * | 1992-12-14 | 1995-07-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electric motor |
| RU2096897C1 (en) * | 1994-06-30 | 1997-11-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electrical machine |
| RU2118034C1 (en) * | 1996-06-13 | 1998-08-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Three-phase inductor motor |
| RU2159494C1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-11-20 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Diode-inductor reluctance motor |
-
2014
- 2014-05-05 RU RU2014118105/07A patent/RU2547813C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU120858A1 (en) * | 1957-11-01 | 1958-11-30 | Е.А. Иванов | Electric jet stepper motor |
| RU2027285C1 (en) * | 1992-02-28 | 1995-01-20 | Борис Иванович Соколов | Single-phase inductor generator |
| EP0601818A1 (en) * | 1992-12-10 | 1994-06-15 | Switched Reluctance Drives Ltd | Switched reluctance motors |
| RU2040101C1 (en) * | 1992-12-14 | 1995-07-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electric motor |
| RU2096897C1 (en) * | 1994-06-30 | 1997-11-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Electrical machine |
| RU2118034C1 (en) * | 1996-06-13 | 1998-08-20 | Научно-производственное предприятие "Эметрон" | Three-phase inductor motor |
| RU2159494C1 (en) * | 1999-04-12 | 2000-11-20 | Московский государственный авиационный институт (технический университет) | Diode-inductor reluctance motor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618215C2 (en) * | 2015-09-23 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "К-мотор" (ООО "К-мотор") | Gated inductor motor with self-magnetization |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108964396B (en) | Stator partition type alternate pole hybrid excitation motor | |
| US20170338726A1 (en) | Polyphase motor having an alternation of permanent magnets and salient poles | |
| JP3232972U (en) | Electrical machinery | |
| EP2528207A1 (en) | Brushless electric machine | |
| CN116526796A (en) | Hybrid excitation multiphase reluctance motor and power generation system | |
| WO2007048211A2 (en) | Permanent magnet rotor | |
| TW201440389A (en) | High efficiency permanent magnet machine | |
| CN107425626B (en) | A kind of built-in tangential excitation vernier magneto | |
| RU2437202C1 (en) | Non-contact magnetoelectric machine with axial excitation | |
| RU2437201C1 (en) | Non-contact electric machine with axial excitation | |
| RU2547813C1 (en) | Thyratron-inductor motor | |
| RU2313885C2 (en) | Electric machine (variants) | |
| RU2599056C1 (en) | High-speed multi-phase synchronous generator | |
| US10250087B2 (en) | Homopolar compound-type asynchronous motor | |
| RU105540U1 (en) | MODULAR ELECTRIC MACHINE | |
| RU2393615C1 (en) | Single-phase contact-free electromagnetic generator | |
| TW201607216A (en) | Linear reluctance motor, engine and motor | |
| RU2396679C1 (en) | Inductor of cylindrical linear electric motor | |
| RU2507667C2 (en) | Magnetic generator | |
| RU2716489C2 (en) | Electromechanical converter | |
| RU174733U1 (en) | PERMANENT MAGNET ELECTRIC MACHINE | |
| RU2543512C1 (en) | Linear electric motor | |
| RU2654079C2 (en) | Linear electric generator | |
| RU2820845C1 (en) | Stator of dc electric machine with permanent magnets | |
| RU2609524C1 (en) | Multiphase motor-generator with magnetic rotor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160506 |