RU2651933C2 - Магнитное приводное устройство - Google Patents

Abstract

Группа изобретений относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Магнитное приводное устройство содержит трубчатый направляющий элемент по существу кольцевого сечения, ведущий элемент и ведомый элемент. При этом ведущий элемент, перемещающийся в направляющем элементе и способный приводить в движение ведомый элемент. Ведомый элемент способен двигаться по направляющему элементу в соответствии с перемещением ведущего элемента. При этом упомянутый ведущий элемент воздействует на упомянутый ведомый элемент посредством магнитного средства и без прямого физического контакта. Внутренний элемент содержит по меньшей мере одну внутреннюю магнитную группу, соосную с трубчатым ведущим элементом и имеющую по существу цилиндрическую форму. Наружный элемент содержит по меньшей мере одну наружную магнитную группу кольцевой формы, соосную с внутренней магнитной группой. Заявлен также электрический генератор, содержащий магнитное приводное устройство. Технический результат заключается в возможности использовать магнитное приводное устройство для перемещения объектов по длинным и сложным траекториям. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 20 ил.

Description

[0001] Настоящее изобретение относится к магнитному приводному устройству.

[0002] Известно о применении электромагнитных сил для создания приводных или тяговых систем.

[0003] Электромагнитные силы используются, например, на поездах с магнитной подвеской или «магнитопланов».

[0004] Электромагнитные силы широко применяются в насосах с магнитным приводом.

[0005] Обычно в насосе с магнитным приводом магнит, соединенный с приводным валом, передает свой момент магниту ротора. Ротор вращается на своем валу внутри корпуса сепаратора без какого-либо контакта между приводным валом и ротором. На валу не предусматривается уплотнение, которое может повредиться и стать причиной утечек.

[0006] Задачей настоящего изобретения является создание магнитного приводного устройства с более широкой областью применения и, кроме того, которое может использоваться для перемещения объектов по длинным и сложным траекториям.

[0007] В объеме настоящей задачи одной из задач изобретения является создание магнитного приводного устройства с областью применения в различных отраслях - в механической, химической отраслях, в производстве электроэнергии и пр., где объекты, материалы и люди должны перемещаться без прямого контакта между ведущим устройством и ведомым объектом.

[0008] Другой задачей изобретения является создание эстетически привлекательного и легкого устройства.

[0009] Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое благодаря своим конкретным производственным характеристикам способно обеспечить самые высокие гарантии надежности и безопасности при использовании.

[0010] Еще одной задачей настоящего изобретения является создание конструкции, которая является простой в изготовлении с использованием элементов и материалов, имеющихся в широкой продаже, и которая, кроме того, является конкурентоспособной в экономическом смысле.

[0011] Эти и иные задачи, изложенные ниже, выполняются с помощью магнитного приводного устройства, отличающегося тем, что оно содержит ведущий элемент, перемещающийся в направляющем элементе, и пригодно для приведения в движение ведомого элемента; при этом упомянутый ведомый элемент способен двигаться в упомянутом направляющем элементе в соответствии с перемещением упомянутого ведущего элемента; при этом упомянутый ведущий элемент воздействует на упомянутый ведомый элемент использованием магнитных средств и без прямого физического контакта.

[0012] Остальные характеристики и преимущества будут более четко понятны из описания предпочтительных, но не ограничивающих вариантах изобретения, проиллюстрированных посредством неограничивающего примера в прилагаемых чертежах, в которых:

[0013] на фиг. 1 приведен вид в перспективе примера магнитного приводного устройства согласно настоящему изобретению;

[0014] на фиг. 2 приведен частично покомпонентный вид в перспективе, показывающий приводное устройство, примененное в кресельном подъемнике;

[0015] на фиг. 3 показан главный вид кресельного подъемника с частичным разрезом;

[0016] на фиг. 4 приводится вид сбоку приводного устройства с продольным разрезом;

[0017] на фиг. 5 приводится вид спереди с поперечным разрезом устройства, примененного в кресельном подъемнике;

[0018] на фиг. 6 схематично иллюстрируется пример осевой намагничивающей системы, которую можно применить в устройстве;

[0019] на фиг. 7 схематично иллюстрируется пример осевой намагничивающей системы с чередующимися секторами и полюсами, которую можно применить в устройстве;

[0020] на фиг. 8 схематично иллюстрируется пример радиальной намагничивающей системы, которую можно применить в устройстве;

[0021] на фиг. 9 схематично иллюстрируется пример диаметральной намагничивающей системы, которую можно применить в устройстве;

[0022] на фиг. 10 схематично иллюстрируется пример намагничивающей системы с чередующимися секторами с одной стороны, которую можно применить в устройстве;

[0023] на фиг. 11 схематично иллюстрируется пример многополюсной намагничивающей системы на наружном диаметре, которую можно применить в устройстве;

[0024] на фиг. 12 схематично иллюстрируется пример многополюсной намагничивающей системы на внутреннем диаметре, которую можно применить в устройстве;

[0025] на фиг. 13 схематично иллюстрируется пример радиальной намагничивающей системы, которую можно применить в устройстве;

[0026] на фиг. 14 представлен вид в перспективе дополнительного примера магнитного приводного устройства согласно настоящему изобретению;

[0027] на фиг. 15 представлен вид в перспективе дополнительного варианта магнитного приводного устройства согласно настоящему изобретению;

[0028] на фиг. 16 представлен разрез дополнительного варианта магнитного приводного устройства;

[0029] на фиг. 17 представлен вид с частичным осевым разрезом магнитного приводного устройства, показанного на фиг. 16;

[0030] на фиг. 18 представлен вид сверху с частичным осевым разрезом приводного устройства, показанного на фиг. 16 и 17, содержащего три магнитные группы, соединенные друг с другом;

[0031] на фиг. 19 приведен поперечный разрез приводного устройства в дополнительном варианте;

[0032] на фиг. 20 в схематичной форме показано применение приводного устройства в аппарате для выработки электроэнергии.

[0033] Со ссылкой на вышеуказанные чертежи устройство согласно изобретению, везде обозначенное позицией 1, содержит ведущий элемент 2, движущийся в направляющем элементе 3 и пригодный для приведения в движение ведомого элемента 4, который двигается по упомянутому направляющему элементу 3 в соответствии с ведущим элементом 2.

[0034] Ведущий элемент 2 воздействует на ведомый элемент 4 с помощью магнитных средств.

[0035] Магнитные средства состоят из серии постоянных магнитов или электромагнитов.

[0036] В примерах, приведенных на фиг. 1-5, магнитное приводное устройство 1 согласно настоящему изобретению используется в сфере лестничных подъемников, а именно в приспособлении для перемещения кресла, известного как кресельный подъемник.

[0037] Кресельный подъемник, везде обозначенный позицией 10, содержит кресло 11, соединенное с подвижной опорой 12, соединенной в свою очередь с ведомым элементом 4 приводного устройства 1.

[0038] В данном исполнении направляющий элемент 3 приводного устройства 1 состоит из трубчатого элемента, в который входит ведущий элемент 2.

[0039] Ведущий элемент 2 содержит множество неодимовых дисков 5 с осевой намагниченностью, расположенных один рядом с другим с полюсными выступами по концам, имеющими соответствующие размеры, основанные на магнитных силах, передаваемых на ведомый элемент.

[0040] Один из примеров расположения дисков и полюсных выступов следующий: PNSNSNSNSP, где Р - полюсный выступ, N - север, S - юг.

[0041] Ведомый элемент 4 содержит серию цилиндрических магнитов 6, расположенных радиально относительно продольной оси ведомого элемента 4.

[0042] Радиальные цилиндрические магниты 6 расположены так, чтобы получить максимальное сцепление с противоположно направленными магнитными силами.

[0043] В данном случае, чтобы значительно увеличить движущую силу в соответствии с потребностями, радиальные цилиндрические магниты 6 располагаются в два венца и вставляются в опору 7, предпочтительно из нейлона и имеющую С-образную форму, и располагаются на заданном расстоянии от трубчатого элемента 3.

[0044] Цилиндрические магниты 6 предпочтительно помещаются наполовину с наружной стороны в «стакан» из черного металла с толщиной стенки 1 мм, снабженной резьбой для его крепления к дну.

[0045] Ведомый элемент 4 состоит из одной или нескольких опор 7, соединенных друг с другом каретками 8, предпочтительно соединенными для облегчения перемещения ведомого элемента 4 по изогнутым участкам направляющей 3.

[0046] Ведущий элемент 2 также состоит из одной или нескольких групп дисков 5, соединенных друг с другом каретками 9, предпочтительно соединенными для облегчения перемещения ведущего элемента 2 по изогнутым участкам направляющей 3.

[0047] Кроме того, ведущий элемент 2 имеет соединительный элемент 20 для соединения с тросом, который на чертеже не показан, или другим приводным элементом, связанным с лебедкой и т.п.

[0048] Кроме того, приводное устройство 1 может быть снабжено намагниченными цилиндрическими стержнями из неодима, вставленными в ведущий элемент 2 и в ведомый элемент 4 диаметрально, радиально и в многополюсной форме так, чтобы увеличить располагаемую движущую силу.

[0049] В магнитном приводном устройстве 1 согласно настоящему изобретению привод без прямого контакта осуществляется в зависимости от перемещаемой нагрузки и благодаря тяговому усилию, скорости передвижения и ускорению или торможению до остановки, с помощью магнитных пакетов снаружи и внутри направляющей и опорной трубки 3.

[0050] Компоновка и тип магнитных пакетов, используемых в ведущем элементе и в ведомом элементе, могут в зависимости от потребностей иметь различные размеры и быть разных типов.

[0051] На фиг. 6-13 показаны некоторые варианты намагничивающих компоновок, которые могут быть использованы.

[0052] На фиг. 6 иллюстрируется пример осевой намагничивающей системы.

[0053] На фиг. 7 иллюстрируется пример осевой намагничивающей системы с чередующимися секторами и полюсами.

[0054] На фиг. 8 иллюстрируется пример радиальной намагничивающей системы.

[0055] На фиг. 9 иллюстрируется пример диаметральной намагничивающей системы.

[0056] На фиг. 10 иллюстрируется пример намагничивающей системы с чередующимися секторами с одной стороны.

[0057] На фиг. 11 иллюстрируется пример многополюсной намагничивающей системы на наружном диаметре.

[0058] На фиг. 12 иллюстрируется пример многополюсной намагничивающей системы на внутреннем диаметре.

[0059] На фиг. 13 иллюстрируется пример радиальной намагничивающей системы.

[0060] На фиг. 14 и 15 иллюстрируются дополнительные варианты устройства с различным расположением магнитов.

[0061] На фиг. 14 показан дополнительный вариант устройства согласно настоящему изобретению, везде обозначенному позицией 101, которое содержит ведущий элемент 102, движущийся в направляющем элементе 103 и способный приводить в движение ведомый элемент 104, который способен двигаться по упомянутой направляющей 103 в соответствии с ведущим элементом 102.

[0062] Ведущий элемент 102 содержит множество многополюсных колец 105 с диаметральной намагниченностью, разделенных на радиальные секторы с чередованием северного и южного полюсов.

[0063] Ведомый элемент 104 содержит серию многополюсных кольцевых магнитов 106, разделенных на радиальные секторы с чередованием северного и южного полюсов и расположенных радиально относительно продольной оси упомянутого ведомого элемента 104.

[0064] Многополюсные кольцевые магниты 106 имеют диаметральную намагниченность и располагаются так, чтобы получить максимальное сцепление с магнитными силами противоположного направления.

[0065] На фиг. 15 показан дополнительный вариант устройства согласно настоящему изобретению, везде обозначенного позицией 201, которое содержит ведущий элемент 202, движущийся в направляющем элементе 203 и способный приводить в движение ведомый элемент 204, который способен двигаться по упомянутой направляющей 203 в соответствии с ведущим элементом 202.

[0066] Ведущий элемент 202 содержит множество колец 205, состоящих из перфорированного цилиндра в центре, с радиальной, возможно многополюсной намагниченностью.

[0067] Ведомый элемент 204 содержит серию кольцевых магнитов 206, каждый из которых состоит из несплошного кольца с радиальной намагниченностью, расположенного над ведомым элементом 202.

[0068] Многополюсные кольцевые магниты 206 расположены так, чтобы получить максимальное сцепление с магнитными силами противоположного направления.

[0069] В примерах на фиг. 14 и 15 показаны некоторые из многочисленных возможных расположений магнитных элементов.

[0070] На фиг. 16-17 иллюстрируется дополнительный вариант устройства, везде обозначенного позицией 300.

[0071] В данном варианте внутренний магнитный элемент, двигающийся внутри трубчатого направляющего элемента 3, содержит по меньшей мере одну внутреннюю магнитную группу 320, соосную с упомянутым трубчатым направляющим элементом 3 и имеющую цилиндрическую конструкцию. Данная внутренняя магнитная группа 320 содержит по меньшей мере один центральный магнитный элемент 322 и два конечных полюсных выступа 324. Центральный магнитный элемент 322 имеет по существу радиальную намагниченность, т.е. имеет первую полярность по меньшей мере на его наружной кольцевой части. Концевые полюсные выступы 324 имеют вторую полярность, противоположную первой, по меньшей мере на его наружной кольцевой части. Другими словами, внутренняя магнитная группа 320 относительно продольной оси представляет собой трехполюсную группу типа юг-север-юг или север-юг-север.

[0072] Наружный магнитный элемент, двигаясь снаружи трубчатого направляющего элемента 3, содержит по меньшей мере одну наружную магнитную группу 340 по существу кольцевой формы, соосную внутренней магнитной группе 320.

[0073] Упомянутая наружная магнитная группа 340 содержит кольцевой магнитный элемент 342 и цилиндрический полюсный выступ 344. Кольцевой магнитный элемент 342 окружает центральный магнитный элемент 322; цилиндрический полюсный выступ 344 окружает упомянутый кольцевой магнитный элемент 342 и заканчивается торцевыми фланцами 346, которые окружают упомянутые концевые полюсные выступы 324. Кольцевой магнитный элемент 342 намагничен радиально и имеет вторую полярность на его внутренней кольцевой части. Торцевые фланцы 346 имеют упомянутую первую полярность по меньшей мере на их кольцевой части, обращенной к концевым полюсным выступам 324.

[0074] Другими словами, кольцевой магнитный элемент 342 имеет осевые выступы, по существу равные выступам центрального магнитного элемента 322 и радиально намагниченные так, чтобы создавать между упомянутым центральным магнитным элементом 322 и кольцевым магнитным элементом 342 магнитное поле с главным образом радиальными силовыми линиями, которые стремятся радиально притягивать эти два элемента.

[0075] Цилиндрический полюсный выступ 344 при контакте с наружной поверхностью кольцевого магнитного элемента 342 имеет больший осевой выступ, чем у кольцевого магнитного элемента 342, так что торцевые фланцы 346, обращенные радиально внутрь, находятся на расстоянии в осевом направлении от боковых стенок кольцевого магнитного элемента 342. Таким способом поляризация упомянутых торцевых фланцев 346 является противоположной поляризации внутренней поверхности кольцевого магнитного элемента 342 и противоположной поляризации концевых полюсных выступов.

[0076] Благодаря цилиндрической форме и намагниченности внутренней магнитной группы 320 и наружной магнитной группы 340, а также кольцевому сечению направляющего элемента 3 внутренняя магнитная группа 320 оказывается практически «подвешенной», а именно сбалансированной силами внутри трубчатого направляющего элемента 3. Другими словами, осевая симметрия магнитного поля между двумя магнитными группами обеспечивает взаимоуничтожение радиальных компонент силовых линий.

[0077] Таким способом контактное трение и трение скольжения данных двух магнитных групп с трубчатым направляющим элементом минимально, что выгодно с точки зрения кпд привода.

[0078] Внутренние и наружные полюсные выступы 324-344 в основном выполняют функцию переносчиков потока магнитного поля. В самом деле, силовые линии магнитных полей, создаваемые внутренними и наружными магнитными группами, которые не направлены радиально и которые, следовательно, теряются, «захватываются» полюсными выступами и также направляются в радиальном направлении. Концентрация силовых линий между данными двумя магнитными группами доводится, таким образом, до максимальной полюсными выступами, так что поток магнитного поля, рассеянный в окружающем пространстве и, таким образом, не могущий быть использованным, сводится к минимуму. Это также способствует повышению кпд привода.

[0079] Следует также отметить, что кольцевой магнитный элемент 342 не обязательно должен рассматриваться как магнитный элемент, состоящий из одиночного постоянного магнита кольцевой формы. В самом деле, в целях изготовления может быть намного проще выполнить радиально намагниченный кольцевой магнитный элемент сборкой нескольких магнитов, имеющих форму сектора или кольцевого венца, при этом каждый магнит намагничен таким образом, что при сборке с другими магнитами образовывается по существу радиальная намагниченность всей сборки. Возможность сборки каждого магнита в секторы обеспечивается наличием цилиндрического полюсного выступа, который на практике выступает в качестве вместилища для таких магнитов и в качестве элемента, создающего реакцию опоры против их стремления сместиться друг от друга в радиальном направлении.

[0080] Аналогичные соображения можно привести и по центральному внутреннему магнитному элементу 322. В этом случае может оказаться сложным не только изготовление одиночного радиально намагниченного цилиндрического магнита, но даже сборка нескольких магнитов в секторы, как при реализации наружного кольцевого магнитного элемента. В самом деле, в данном случае магниты в секторах не будут удерживаться вместилищем, которое их удерживает.

[0081] С этой целью в одном варианте возможно создание центрального магнитного элемента 322 с применением по меньшей мере двух идентичных, намагниченных в осевом направлении постоянных цилиндрических магнитов 328 и промежуточного цилиндрического полюсного выступа 329, расположенного между одним постоянным магнитом и другими упомянутыми постоянными цилиндрическими магнитами 328, ориентированными соседними полюсами одинакового знака. Таким способом образуется концентрация полюсов по меньшей мере на главной центральной части промежуточного полюсного выступа 329, имеющего тот же знак полярности, что и соседние части магнитов 328, между которых вставляется полюсный выступ 329. Следовательно, в данном случае центральный магнитный элемент 322 по существу образуется двумя выступающими половинами магнита 328 с осевым намагничиванием и промежуточными полюсными выступами 329.

[0082] Если рассматривать приблизительно срединную линию каждого внутреннего цилиндрического магнита 328 в качестве линии раздела между двумя полюсами магнита, то кольцевой магнитный элемент 342 будет иметь осевой выступ, по существу равный расстоянию между срединными линиями внутренних цилиндрических постоянных магнитов 328.

[0083] На фиг. 17 приведен пример распределения полюсов («+» и «-«) по наружным кольцевым частям внутренней магнитной группы 320 и наружной магнитной группы 340.

[0084] В одном из вариантов центральный магнитный элемент 322 и концевые полюсные выступы 324 соединены в осевом направлении друг с другом резьбовым стержнем 330 (см. фиг. 18).

[0085] На фиг. 18 приведен пример возможного варианта приводного устройства, в котором внутренние и наружные магнитные элементы содержат несколько внутренних магнитных групп 320 и наружных магнитных групп 340, соединенных друг с другом. Для обеспечения перемещения такого ведущего элемента также и по изогнутым участкам внутренние магнитные группы соединяются друг с другом сферическими шарнирами 332, например, соединенными с торцами резьбовых стержней 330 или осевых шарниров.

[0086] В одном из вариантов наружные магнитные группы 340 соединяются друг с другом шарнирными каретками 350, т.е. шарнирно-сочлененными друг с другом. Каждая каретка 350 крепится, например, винтами к цилиндрическому полюсному выступу 344 соответствующей наружной магнитной группы 340 и пригодна для восприятия перемещаемой нагрузки.

[0087] Для улучшения скольжения внутренней и наружной магнитных групп по соответствующим поверхностям трубчатого направляющего элемента по меньшей мере концевые полюсные выступы 324 и внутренние поверхности торцевых фланцев 346 закрыты соответствующими скользящими кольцами 360 с низким коэффициентом трения.

[0088] В одном из вариантов трубчатый направляющий элемент 3 имеет наружную радиальную соединительную выступающую часть 3а к опорному элементу. В этом случае наружная магнитная группа 340 не полностью закрыта, а имеет разрыв у данной радиальной выступающей части 3а.

[0089] В особо предпочтительном варианте, приведенном на фиг. 19, приводное устройство включает в себя горизонтальный скользящий кронштейн 400, выполненный из ферромагнитного материала и проходящий наружу и параллельно трубчатому направляющему элементу 3. Наружная магнитная группа 340 имеет такую конструкцию, чтобы двигаться под действием магнитной левитации по упомянутому скользящему кронштейну 400.

[0090] В частности, наружная магнитная группа снабжена по меньшей мере одним магнитом 402 магнитной подвески, обращенным к нижней стороне скользящего кронштейна 400, и по меньшей мере одним распорным колесом 404, пригодным для вхождения в контакт с упомянутой нижней стороной, так чтобы удерживать упомянутый магнит 402 магнитной подвески отделенным от упомянутой нижней стороны.

[0091] В одном конкретном варианте скользящий кронштейн 400 выполняется соединением, например, винтами двух скользящих кронштейнов 400а, например, имеющих форму уголка, с противоположными стенками радиальной выступающей части 3а трубчатого направляющего элемента 3. Каретка 350 каждой наружной магнитной группы 340 имеет форму перевернутого швеллера и оснащена концевыми пластинами 352, каждая из которых проходит ниже соответствующего скользящего кронштейна 400а. Каждая из упомянутых концевых пластин служит опорой магниту 402 магнитной подвески. Противоположные стенки каждой каретки служат опорой соответствующего распорного колеса 404.

[0092] В одном предпочтительном варианте противоположные боковые стенки каждой каретки 350 служат опорой еще одному соответствующему скользящему колесу 406, пригодному для скольжения по верхней стороне скользящего кронштейна 400а, если нагрузка, прилагаемая к каретке, превышает силу магнитного притяжения, развиваемую магнитами 402 магнитной подвески. В данном случае магниты 402 магнитной подвески при противодействии силе тяжести каретки с соответствующей нагрузкой в любом случае выполняют функцию уменьшения трения в приводе.

[0093] В одном из вариантов каретки 350 могут двигаться по трубчатому направляющему элементу 3 с помощью скользящих роликов, например, имеющих форму противолежащей наружной поверхности направляющего элемента.

[0094] Как упомянуто выше, магнитные средства могут состоять из постоянных магнитов и (или) электромагнитов.

[0095] Например, в одном из вариантов с электромагнитами ведущий элемент питается через проводники, вставленные в кабель привода, так что привод обеспечивается посредством электромагнитных сил, наведенных в ведомом элементе, который выполнен из ферромагнитного материала.

[0096] На практике было выяснено, как изобретение выполняет задачу и достигает поставленных целей, созданием приводного устройства, которое позволяет избежать использования систем, пригодных для перемещения объектов с помощью прямого зацепления механических средств, таких как рейка, шестерня и цепь.

[0097] В устройстве согласно настоящему изобретению используется магнитная сила притяжения элементов, например, неодима и других редкоземельных элементов (постоянных магнитов) для того, чтобы устранить прямой контакт в системах перемещения.

[0098] Возможные области применения приводного устройства согласно настоящему изобретению многочисленны: в общем, к ним относятся механика, выработка электроэнергии, химическая и другие отрасли, в которых существует необходимость перемещения объектов, материалов и людей без прямого контакта между приводом и ведомым элементом.

[0099] В варианте, описанном со ссылкой на фиг. 2, 3 и 5, устройство применяется в лестничных подъемниках, например в кресельных подъемниках и т.п., и обеспечивает перемещение системы подъема и спуска лестничного подъемника, радикально упрощая перемещение тем, что ведущий элемент, размещенный внутри несущего нагрузку трубчатого элемента, перемещает ведомый элемент, а именно «кресло», посредством простой лебедки. Данный механизм при подъеме работает с тягой, в то время как при спуске кресло перемещается под действием силы тяжести, надежно удерживаясь упомянутой лебедкой.

[00100] Настоящее устройство позволяет создать эстетически более совершенное и легкое устройство при выгодных затратах.

[00101] На фиг. 20 схематически проиллюстрировано еще одно возможное применение приводного устройства. Устройство здесь используется в электрическом генераторе, который использует кинетическую энергию волн.

[00102] В данном случае трубчатый направляющий элемент 3 устанавливается в море в вертикальном положении. Один или несколько поплавков 500 соединены с наружной магнитной группой 340. Наружная магнитная группа 340, которая в данном случае является ведущим элементом, приводит в движение внутреннюю магнитную группу, которая в данном случае является ведомым элементом, следуя за перемещением волн 320. Средства преобразования, пригодные для преобразования возвратно-поступательного прямолинейного движения внутренней магнитной группы 320 во вращательное движение, пригодное, например, для привода электрогенератора 510, связаны с внутренней магнитной группой 320.

[00103] Например, внутренняя магнитная группа служит опорой сепаратору шарикового подшипника, который двигается по шариковому винту 520. Перемещение внутренней магнитной группы 320 вызывает, таким образом, вращение винта 520, который в свою очередь вращает электрогенератор 510.

[00104] Внутренняя магнитная группа, вставленная внутри трубчатого направляющего элемента, предпочтительно защищается от морской воды и от других внешних воздействий, которые со временем могут подвергнуть опасности ее функционирование.

[00105] Очевидно, что тот же принцип можно применять для использования других видов энергии, вырабатываемой возобновляемыми источниками, например, ветровой энергии, соединяющей наружную магнитную группу 340 с системой парусов, которые позволяют данной наружной магнитной группе 340 перемещаться по трубчатому направляющему элементу под действием ветра.

[00106] Устройство согласно настоящему изобретению допускает многочисленные модификации и изменения, при этом все они подпадают под ту же самую концепцию изобретения; кроме того, все детали можно заменять технически эквивалентными элементами.

[00107] Естественно, используемые материалы и размеры могут меняться по мере необходимости и в зависимости от уровня техники.

Claims (26)

1. Магнитное приводное устройство, содержащее трубчатый направляющий элемент по существу кольцевого сечения, ведущий элемент и ведомый элемент, при этом один из упомянутых ведущего элемента и ведомого элемента является внутренним элементом, перемещающимся в упомянутом трубчатом направляющем элементе, а другой из упомянутых ведущего элемента и ведомого элемента является наружным элементом, перемещающимся снаружи упомянутого трубчатого направляющего элемента, при этом ведомый элемент способен двигаться в соответствии с перемещением упомянутого ведущего элемента, при этом упомянутый ведущий элемент воздействует на упомянутый ведомый элемент посредством магнитного средства и без прямого физического контакта, при этом внутренний элемент содержит по меньшей мере одну внутреннюю магнитную группу, соосную с трубчатым ведущим элементом и имеющую по существу цилиндрическую форму, при этом наружный элемент содержит по меньшей мере одну наружную магнитную группу кольцевой формы, соосную с внутренней магнитной группой.

2. Устройство по п. 1, в котором упомянутая внутренняя магнитная группа содержит по меньшей мере один центральный магнитный элемент и два концевых полюсных выступа, при этом упомянутый центральный магнитный элемент имеет первую полярность по меньшей мере на его наружной кольцевой части, а упомянутые полюсные выступы имеют вторую полярность, противоположную первой, по меньшей мере на его наружной кольцевой части, при этом упомянутая наружная магнитная группа содержит кольцевой магнитный элемент, который окружает упомянутый центральный магнитный элемент, и цилиндрический полюсный выступ, который окружает упомянутый кольцевой магнитный элемент и который заканчивается торцевыми фланцами, которые окружают упомянутые

концевые полюсные выступы, при этом кольцевой магнитный элемент намагничен радиально и имеет упомянутую вторую полярность на его внутренней кольцевой части, при этом упомянутые торцевые фланцы имеют упомянутую первую полярность по меньшей мере на его кольцевой части, обращенной к концевым полюсным выступам.

3. Устройство по п. 2, в котором центральный магнитный элемент содержит по меньшей мере два идентичных намагниченных в осевом направлении постоянных цилиндрических магнита и промежуточный цилиндрический полюсный выступ, расположенный между одним постоянным магнитом и другим, при этом упомянутые постоянные цилиндрические магниты направляются соседними полюсами того же знака.

4. Устройство по п. 3, в котором кольцевой магнитный элемент имеет осевой выступ, по существу равный расстоянию между срединными линиями цилиндрических постоянных магнитов центрального магнитного элемента.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором центральный магнитный элемент и концевые полюсные выступы соединены в осевом направлении друг с другом резьбовым стержнем.

6. Устройство по п. 2, в котором упомянутый центральный магнитный элемент содержит по меньшей мере один радиально намагниченный магнит.

7. Устройство по п. 1 или 2, в котором несколько внутренних магнитных групп соединены друг с другом посредством сферических или осевых шарниров.

8. Устройство по п. 1 или 2, в котором несколько наружных магнитных групп соединены друг с другом посредством шарнирных кареток, при этом каждая каретка крепится к цилиндрическому полюсному выступу соответствующей наружной магнитной группы.

9. Устройство по пп. 2, 3 или 4, в котором по меньшей мере концевые

полюсные выступы и внутренние поверхности торцевых фланцев закрываются соответствующими скользящими кольцами, пригодными для движения по внутренним и наружным поверхностям соответственно трубчатого направляющего элемента.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит намагниченные цилиндрические стержни, вставленные в упомянутый ведущий элемент и в упомянутый ведомый элемент в диаметральном направлении, в радиальном направлении и в многополюсном варианте.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый ведущий элемент содержит множество постоянных магнитов в форме диска с осевой намагниченностью, расположенных рядом друг с другом полюсными выступами по концам, или в форме цилиндра, или частей цилиндра с радиальной намагниченностью.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные магнитные средства содержат электромагниты; при этом упомянутый ведомый элемент питается по проводникам, вставленным в элемент привода, связанный с упомянутым ведущим элементом; при этом упомянутый ведомый элемент выполнен из ферромагнитного материала; при этом привод обеспечивается посредством электромагнитных сил, наведенных в упомянутом ведомом элементе.

13. Устройство по п. 1, в котором трубчатый направляющий элемент имеет наружную радиальную выступающую часть, пригодную для связывания с опорным элементом.

14. Устройство по п. 1 или п. 13, содержащее горизонтальный скользящий кронштейн, выполненный из ферромагнитного материала и проходящий снаружи и параллельно трубчатому направляющему элементу, при этом наружный элемент перемещается под действием магнитной подвески по упомянутому скользящему кронштейну.

15. Устройство по п. 14, в котором элемент снабжен по меньшей мере одним магнитом магнитной подвески, обращенным к нижней стороне скользящего кронштейна и по меньшей мере одним распорным колесом, пригодным для сцепления с нижней стороной с тем, чтобы удерживать упомянутый магнит магнитной подвески отделенным от упомянутой нижней стороны.

16. Устройство по п. 15, в котором наружный элемент дополнительно снабжен по меньшей мере одним скользящим колесом, пригодным к передвижению по верхней стороне скользящего кронштейна, если нагрузка, воздействующая на наружный элемент, превышает силу магнитного притяжения, развиваемую магнитом магнитной подвески.

17. Устройство по п. 1 или 10-12, в котором ведущий элемент представляет собой внутренний элемент и содержит соединительный элемент для соединения связанного элемента привода с лебедкой и т.п.

18. Электрический генератор, пригодный для использования энергии, вырабатываемой возобновляемым источником, содержащий:

- магнитное приводное устройство по любому из пунктов 1-17;

- средство перемещения, объединенное с наружным магнитным элементом и пригодное для передвижения от энергии, вырабатываемой возобновляемым источником, для обеспечения перемещения наружного магнитного элемента по трубчатому направляющему элементу;

- средство преобразования, пригодное для преобразования возвратно-поступательного прямолинейного движения внутренней магнитной группы во вращательное движение, пригодное, например, для приведения электрогенератора в движение.

19. Генератор по п. 18, в котором внутренняя магнитная группа служит опорой сепаратора шарикового подшипника, пригодного для перемещения по шариковому винту таким способом, при котором перемещение внутренней магнитной группы вызывает вращение упомянутого винта.

20. Генератор по п. 18 или 19, в котором упомянутое средство перемещения содержит по меньшей мере один поплавок для использования кинетической энергии волн.

21. Генератор по п. 18 или 19, в котором упомянутое средство перемещения содержит систему парусов для использования энергии ветра.

Images