RU2736775C1 - Linear-chain electric motor - Google Patents

Linear-chain electric motor Download PDF

Info

Publication number
RU2736775C1
RU2736775C1 RU2020119411A RU2020119411A RU2736775C1 RU 2736775 C1 RU2736775 C1 RU 2736775C1 RU 2020119411 A RU2020119411 A RU 2020119411A RU 2020119411 A RU2020119411 A RU 2020119411A RU 2736775 C1 RU2736775 C1 RU 2736775C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chain
links
linear
sprockets
controller
Prior art date
Application number
RU2020119411A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Поляков
Анна Александровна Полякова
Original Assignee
Анна Александровна Полякова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анна Александровна Полякова filed Critical Анна Александровна Полякова
Priority to RU2020119411A priority Critical patent/RU2736775C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736775C1 publication Critical patent/RU2736775C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/06—Rolling motors, i.e. motors having the rotor axis parallel to the stator axis and following a circular path as the rotor rolls around the inside or outside of the stator ; Nutating motors, i.e. having the rotor axis parallel to the stator axis inclined with respect to the stator axis and performing a nutational movement as the rotor rolls on the stator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: linear-chain electric motor comprises a control member, a power supply, a controller, a position sensor and a chain transmission in form of at least two spaced apart sprockets connected by a chain of serially alternating groups of links, in one of which links are made of ferromagnetic material, and in the other one - from non-magnetic material. Straight-line section of chain between sprockets is installed with a gap in plastic sleeve, around which inductance coils are arranged in series, input terminals of which are connected to output terminals of controller, which is made with possibility of serial supply of voltage to input terminals of inductance coils in required direction of chain motion or braking. Selection of mechanical power of rotation can take place at least on two shafts of driven sprockets.
EFFECT: expansion of arsenal of technical means used as electric motors, reduction of energy losses.
1 cl, 6 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, преимущественно, в транспортных средствах (электрические велосипеды, мотоциклы, квадроциклы и т.п.), а также в нефтяной и газодобывающей отраслях, где активно используются мощные приводные цепи, в станкостроении, в производстве компрессорных установок, где низкий крутящий момент выходного вала электродвигателя при помощи ремня или цепи передается на маховик со шкивом или звездочкой большого диаметра для увеличения крутящего момента.The present invention relates to electrical engineering and can be used mainly in vehicles (electric bicycles, motorcycles, ATVs, etc.), as well as in the oil and gas industry, where powerful drive chains are actively used, in machine tools, in the production of compressor installations where the low torque of the output shaft of the electric motor is transmitted by a belt or chain to a flywheel with a pulley or sprocket of large diameter to increase the torque.

Известно устройство для линейного перемещения [RU 2351817, C1, F16H 1/34, 10.04.2009], содержащее электродвигатель, контроллер, управляющий движением двигателя, передачу, включающую ходовую и опорные гайки и резьбовой ролик, который жестко соединен с ферромагнитными катящимися роторами, обмотки статора и постоянные магниты, обеспечивающие создание вращающегося асимметричного магнитного поля, жестко соединены с опорными гайками, опорные участки ролика имеют резьбовые сопряжения с опорными гайками, у которых углы подъема резьбы одинаковы по величине и противоположны по знаку, причем, ходовая гайка имеет резьбовое сопряжение с ходовым участком ролика при разных углах подъема резьбы на ходовой гайке и ходовом участке ролика.Known device for linear movement [RU 2351817, C1, F16H 1/34, 10.04.2009], containing an electric motor, a controller that controls the movement of the engine, a transmission that includes a running and support nuts and a threaded roller, which is rigidly connected to ferromagnetic rolling rotors, windings stator and permanent magnets, ensuring the creation of a rotating asymmetric magnetic field, are rigidly connected to the support nuts, the bearing sections of the roller have threaded mates with support nuts, in which the thread lifting angles are the same in magnitude and opposite in sign, moreover, the running nut has a threaded interface with the running section of the roller at different angles of rise of the thread on the running nut and the running section of the roller.

Недостатком устройства является относительно большие потери при преобразовании вращательного движения в линейное.The disadvantage of the device is the relatively large losses in the conversion of rotary motion into linear.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является линейный электродвигатель [RU 2543512, C1, H02K 41/02, 10.03.2015], содержащий статор, состоящий из магнитного корпуса, внутри которого между левым и правым магнитными полюсами установлены намагничивающие катушки, промежуточные полюса закреплены немагнитными вставками на резьбе, между правым магнитным полюсом одной катушки и левым магнитным полюсом другой катушки располагаются немагнитные кольца, закрепленные штифтами, торцевой магнитный полюс крепится к магнитному корпусу болтом, якорь линейного электродвигателя состоит из магнитных и немагнитных колец, насаженных в чередующейся последовательности на немагнитный стержень, форма сечения торцов правых магнитных полюсов и левой части промежуточных полюсов, а также торцевого полюса имеет вид неправильной трапеции, форма сечения торцов левых магнитных полюсов и правой части промежуточного полюса имеет вид прямоугольного треугольника, форма сечения левых торцов магнитных колец якоря имеет вид неправильного прямоугольника, а правых торцов - прямоугольного треугольникаThe closest in technical essence to the proposed is a linear electric motor [RU 2543512, C1, H02K 41/02, 03/10/2015], containing a stator, consisting of a magnetic case, inside which between the left and right magnetic poles are magnetizing coils, intermediate poles are fixed non-magnetic threaded inserts, between the right magnetic pole of one coil and the left magnetic pole of the other coil there are non-magnetic rings fixed with pins, the end magnetic pole is attached to the magnetic body with a bolt, the armature of a linear electric motor consists of magnetic and non-magnetic rings set in an alternating sequence on a non-magnetic rod, the cross-sectional shape of the ends of the right magnetic poles and the left side of the intermediate poles, as well as the end pole has the form of an irregular trapezoid, the cross-sectional shape of the ends of the left magnetic poles and the right side of the intermediate pole has the form of a right-angled triangle, the cross-section of the left ends of the magnetic wheel c of the anchor looks like an irregular rectangle, and the right ends - a right-angled triangle

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку обеспечивается только ограниченное линейное перемещении исполнительных элементов, а стремление преобразования линейного перемещения во вращательное приводит к большим потерям энергии при преобразовании и снижению коэффициента полезного действия.The disadvantage of the closest technical solution is relatively narrow functionality, since only limited linear movement of the actuators is provided, and the desire to convert linear movement into rotational movement leads to large energy losses during conversion and a decrease in efficiency.

Задача, которая решается в изобретении, направлена на создание такой конструкции электродвигателя, в которой используется свойство группы прилегающих друг к другу катушек индуктивности образовывать составной соленоид, внутри которого индукция магнитного поля в 2 раза выше, чем на выходе. При этом можно получать управляемое линейное движение или торможение ферромагнитного якоря. Используя в качестве якоря цепь или ремень особой конструкции, через звездочки или шкивы линейное движение можно преобразовать во вращательное движение, востребованное в транспортных средствах, станках и другом оборудовании. Такая конструкция расширит арсенал технических средств, используемых в качестве электродвигателей.The problem that is solved in the invention is aimed at creating such a design of an electric motor, which uses the property of a group of adjacent inductors to form a composite solenoid, inside which the magnetic field induction is 2 times higher than at the output. In this case, a controlled linear movement or braking of the ferromagnetic armature can be obtained. Using a specially designed chain or belt as an anchor, linear motion can be converted through sprockets or pulleys into rotary motion demanded in vehicles, machine tools and other equipment. This design will expand the arsenal of technical means used as electric motors.

Требуемый технический результат заключается в расширении арсенала технических средств, используемых в качестве электродвигателей, с одновременным уменьшением потерь энергии при обеспечении, по крайней мере, двух вращательных движений.The required technical result consists in expanding the arsenal of technical means used as electric motors, while simultaneously reducing energy losses while providing at least two rotational movements.

Требуемый технический результат достигается предлагаемой конструкцией линейно-цепного электродвигателя, обеспечивающего непрерывное движение звеньев цепи особой конструкции в требуемом направлении с регулируемым тяговым усилием, торможение с рекуперацией части кинетической энергии в электрическую и обеспечивающего преобразование линейного перемещения приводной цепи, в, по крайней мере, два вращательных движения, что позволит получать высокий крутящий момент на звездочках большого диаметра и высокую угловую скорость на звездочках малого диаметра, снизит потери энергии по сравнению с традиционными роторными электродвигателями, у которых часть энергии расходуется на паразитную радиальную составляющую силы взаимодействия полюсов статора и ротора, а также расширит арсенал технических средств, используемых в качестве электродвигателей.The required technical result is achieved by the proposed design of the linear-chain electric motor, which provides continuous movement of the chain links of a special design in the required direction with an adjustable tractive effort, braking with recuperation of a part of kinetic energy into electrical energy and ensuring the transformation of the linear movement of the drive chain into at least two rotational motion, which will allow obtaining high torque on large-diameter sprockets and high angular speed on small-diameter sprockets, will reduce energy losses in comparison with traditional rotary electric motors, in which part of the energy is spent on the parasitic radial component of the force of interaction between the stator and rotor poles, and will also expand an arsenal of technical means used as electric motors.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что линейно-цепной электродвигатель содержит орган управления, источник электропитания, контроллер, датчик положения и цепную передачу в виде, по крайней мере, двух разнесенных ведомых звездочек, соединенных цепью из последовательно чередующихся групп звеньев, в одной из которых звенья выполнены из ферромагнитного материала, а в другой – из немагнитного материала, при этом прямолинейный участок цепи между звездочками установлен с зазором в пластиковой гильзе, вокруг которой последовательно размещены катушки индуктивности, входные зажимы которых подключены к выходным зажимам контроллера, выполненного с возможностью подачи напряжения на входные зажимы катушек индуктивности в соответствии с требуемым режимом работы.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that the linear-chain electric motor contains a control, a power source, a controller, a position sensor and a chain transmission in the form of at least two spaced driven sprockets connected by a chain of successively alternating groups of links, in one of which the links are made of ferromagnetic material, and in the other - of non-magnetic material, while the straight section of the chain between the sprockets is installed with a gap in a plastic sleeve, around which inductance coils are sequentially placed, the input terminals of which are connected to the output terminals of the controller, made with the possibility of supplying voltage to the input terminals of the inductors in accordance with the required operating mode.

Сущность изобретения поясняется чертежом на примере цепи, с чередующимися группами ферромагнитных звеньев и немагнитных звеньев.The essence of the invention is illustrated by the drawing using the example of a chain with alternating groups of ferromagnetic links and non-magnetic links.

На чертеже представлены:The drawing shows:

на фиг. 1 - общая функциональная схема линейно-цепного электродвигателя;in fig. 1 - general functional diagram of a linear-chain electric motor;

на фиг. 2 - укрупненный фрагмент конструкции с группой ферромагнитных звеньев;in fig. 2 - enlarged fragment of the structure with a group of ferromagnetic links;

на фиг. 3 - укрупненный фрагмент конструкции с группой немагнитных звеньев;in fig. 3 - enlarged fragment of the structure with a group of non-magnetic links;

на фиг. 4 - поперечное сечение ферромагнитного звена;in fig. 4 - cross section of the ferromagnetic link;

на фиг. 5 - поперечное сечение немагнитного звена.in fig. 5 is a cross-section of a non-magnetic link.

на фиг. 6 - графическое представление алгоритма управления линейно-цепным электродвигателем (пример: 20 катушек индуктивности, 3 ферромагнитных и 2 немагнитных внешних звеньев цепи, движение цепи - влево).in fig. 6 is a graphical representation of the control algorithm for a linear-chain electric motor (example: 20 inductors, 3 ferromagnetic and 2 non-magnetic external links of the chain, the movement of the chain is to the left).

На чертеже обозначены:The drawing indicates:

1 - орган управления;1 - control body;

2 - источник электропитания;2 - power supply;

3 - блок управления (контроллер);3 - control unit (controller);

4 - датчик углового положения (энкондер);4 - angular position sensor (encoder);

5 - зубчатое колесо (звездочка) №15 - gear wheel (sprocket) No. 1

6 - зубчатое колесо (звездочка) №26 - gear wheel (sprocket) No. 2

7 - вырезы (пустоты) произвольной формы (в пределах избыточной прочности) в теле ведомых звездочек;7 - cuts (voids) of arbitrary shape (within the limits of excess strength) in the body of driven sprockets;

8 - внешнее ферромагнитное звено;8 - external ferromagnetic link;

9 - стальной валик (иногда называют штифт, пин);9 - steel roller (sometimes called a pin, pin);

10 - пластиковая гильза;10 - plastic sleeve;

11 - обмотка катушки индуктивности;11 - winding of the inductor;

12 - стальная шайба или пакет шихтованных пластин электротехнической стали;12 - steel washer or a package of laminated plates of electrical steel;

13 - корпус катушки индуктивности;13 - body of the inductor;

14 - внешнее немагнитное звено;14 - external non-magnetic link;

15 - внутреннее немагнитное звено;15 - internal non-magnetic link;

16 - внешний стальной корпус блока катушек индуктивности;16 - outer steel case of the block of inductors;

17 - внутреннее ферромагнитное звено;17 - internal ferromagnetic link;

18 - стальной ролик;18 - steel roller;

19 - дополнительный блок катушек индуктивности;19 - additional block of inductors;

20 - внешний герметичный корпус;20 - external sealed case;

Линейно-цепной электродвигатель содержит орган управления 1, источник электропитания 2, блок управления (контроллер) 3, датчик углового положения (энкондер) 4 и цепную передачу в виде, по крайней мере, двух разнесенных первой 5 и второй 6 ведомых звездочек, соединенных цепью из последовательно чередующихся групп звеньев, в одной из которых звенья 8 выполнены из ферромагнитного материала, а в другой звенья 14 выполнены из немагнитного материала (на чертеже представлен пример с чередующимися группами ферромагнитных (3 внешних, 2 внутренних звеньев) и немагнитных (2 внешних, 3 внутренних звеньев), но в конструкции допускается и иное количество звеньев и катушек индуктивности, а также количество ведомых звездочек и их диаметров).The linear-chain electric motor contains a control element 1, a power source 2, a control unit (controller) 3, an angular position sensor (encoder) 4 and a chain transmission in the form of at least two spaced first 5 and second 6 driven sprockets connected by a chain of successively alternating groups of links, in one of which links 8 are made of ferromagnetic material, and in the other links 14 are made of non-magnetic material (the drawing shows an example with alternating groups of ferromagnetic (3 external, 2 internal links) and non-magnetic (2 external, 3 internal links), but the design allows a different number of links and inductors, as well as the number of driven sprockets and their diameters).

В линейно-цепном электродвигателе на прямолинейном участке цепи между ведомыми звездочками установлена с зазором пластиковая гильза 10, вокруг которой последовательно размещены катушки индуктивности 11, входные зажимы которых подключены к выходным зажимам контроллера 3, выполненного с возможностью подачи напряжения на входные зажимы катушек индуктивности 11 по заложенным алгоритмам.In the linear-chain electric motor on a straight section of the circuit between the driven sprockets, a plastic sleeve 10 is installed with a gap, around which inductance coils 11 are placed in series, the input terminals of which are connected to the output terminals of the controller 3, made with the possibility of supplying voltage to the input terminals of the inductors 11 according to the algorithms.

Особенностями линейно-цепного электродвигателя является то, что, орган управления 1 задает режим работы (вперед, назад, торможение и интенсивность этих режимов) электродвигателя и выдает управляющие электрические сигналы контроллеру 3, который по описанным ниже алгоритмам управляет движением цепи на ее линейном участке, а ведомые звездочки позволяют получать на валах механическую мощность вращательного движения.The features of the linear-chain electric motor are that the control body 1 sets the operating mode (forward, backward, braking and the intensity of these modes) of the electric motor and issues control electrical signals to the controller 3, which, according to the algorithms described below, controls the movement of the circuit in its linear section, and driven sprockets allow to receive the mechanical power of the rotary movement on the shafts.

Источник электропитания 2 представляет собой источник электрической энергии, в транспортных средствах это, как правило, аккумуляторная батарея и ионисторы (суперконденсаторы).Power supply 2 is a source of electrical energy, in vehicles it is usually a storage battery and supercapacitors.

Указанный на чертеже фиг. 1 сигнал датчика углового положения 4 является электрическим сигналом контроллеру 3 о положении звеньев цепи по отношению к катушкам индуктивности. В рассмотренном примере конструктивного выполнения это может быть энкондер (датчик углового положения), но возможны другие варианты.Referring to FIG. 1, the signal from the angular position sensor 4 is an electrical signal to the controller 3 about the position of the chain links in relation to the inductors. In the considered example of constructive implementation, it can be an encoder (angular position sensor), but other options are possible.

При использовании энкондера число зубьев звездочек должно быть кратным числу валиков 9 группы ферромагнитных и немагнитных звеньев цепи. В приведенном примере цепи это могут быть 10, 20, 30 и т.д. зубьев.When using an encoder, the number of teeth of the sprockets should be a multiple of the number of rollers of the 9th group of ferromagnetic and non-magnetic chain links. In the given example, the chains could be 10, 20, 30, etc. teeth.

Контроллер 3 по сигналам от органа управления 1, датчика положения 4 и по заложенным алгоритмам через силовые ключи подает напряжение на соответствующие катушки 11 индуктивности в требуемой последовательности.The controller 3, according to signals from the control body 1, the position sensor 4 and according to the laid down algorithms through the power switches, supplies voltage to the corresponding inductors 11 in the required sequence.

Вырезы (пустоты) 7 произвольной формы (в пределах избыточной прочности) в теле ведомых звездочек 5, 6 позволяют снизить массу конструкции и момент инерции ведомых звездочек 5, 6.Notches (voids) 7 of arbitrary shape (within the limits of excess strength) in the body of driven sprockets 5, 6 allow to reduce the mass of the structure and the moment of inertia of driven sprockets 5, 6.

Внешнее ферромагнитное звено 8 в сечении представляет собой П-образную скобу. Так как сила втягивания сердечника, называемого по традиции якорем (в нашем случае это группа ферромагнитных звеньев), пропорциональна МДС (магнитодвижущая сила = ампер х витки) и массе якоря, то варьируя толщиной стенок этой П-образной скобы можно достигать нужной массы «железа». В мощных цепях, имеющих большую массу, применение такой скобы может быть не обязательным. Возникающее при этом утяжеление ферромагнитных участков цепи компенсируется снижением массы немагнитных участков, где могут применяться легкие немагнитные сплавы, композиты, полимеры. Масса таких цепей существенно ниже стандартных стальных.The external ferromagnetic link 8 in cross section is a U-shaped bracket. Since the pulling force of the core, traditionally called an anchor (in our case, it is a group of ferromagnetic links), is proportional to the MDF (magnetomotive force = ampere x turns) and the mass of the armature, by varying the thickness of the walls of this U-shaped bracket it is possible to achieve the required mass of "iron" ... In heavy-duty chains with a large mass, the use of such a bracket may not be necessary. The resulting weighting of the ferromagnetic sections of the circuit is compensated by a decrease in the mass of non-magnetic sections, where light non-magnetic alloys, composites, and polymers can be used. The weight of such chains is significantly lower than standard steel ones.

Внешний стальной корпус 16 блока катушек индуктивности, для удобства сборки состоящий из двух половин, принимает на себя внешние воздействия и силу противодействия движения цепи, поэтому должен быть надежно прикреплен к корпусу (раме) механизма. Кроме того, вместе со стальными шайбами или пакетами шихтованных пластин электротехнической стали 12, внешний стальной корпус 16 выполняет функцию электротехнического ярма.The outer steel body 16 of the block of inductors, for ease of assembly, consisting of two halves, takes on external influences and the force of resistance to the movement of the circuit, therefore, it must be securely attached to the body (frame) of the mechanism. In addition, together with steel washers or stacks of laminated plates of electrical steel 12, the outer steel body 16 serves as an electrical yoke.

Дополнительный блок 19 катушек индуктивности не является обязательным, но рекомендуется при необходимости повышения мощности устройства и может быть выполнен аналогично представленному в верхней части фиг. 1 для увеличения тягового усилия и размещенный со сдвигом так, что на момент переключения катушек одного блока, в другом блоке катушки находились бы в положении максимальной силы втягивания (в рассмотренном примере сдвиг равен

Figure 00000001
звена внешнего звена) для снижения пульсации момента на выходных валах ведомых звездочек 5, 6. Если такой блок не устанавливать, и длина линейного участка цепи позволяет, то на одном линейном участке цепи может быть размещено два блока катушек индуктивности с описанным сдвигом между собой.An additional block 19 of inductors is optional, but it is recommended if it is necessary to increase the power of the device and can be made similar to that shown in the upper part of FIG. 1 to increase the tractive effort and placed with a shift so that at the moment of switching the coils of one block, in the other block the coils would be in the position of the maximum retraction force (in the example considered, the shift is
Figure 00000001
link of the external link) to reduce the ripple of the torque on the output shafts of the driven sprockets 5, 6. If such a block is not installed, and the length of the linear section of the chain allows, then on one linear section of the circuit, two blocks of inductors can be placed with the described shift between each other.

Устройство может быть помещено в не обязательный, но рекомендуемый, внешний герметичный корпус 20 для защиты от попадания абразивных частиц извне. Рекомендуется также наполнять корпус 20 некоторым количеством трансформаторного или моторного масла для снижения трения и охлаждения конструкции, предусмотрев в корпусе заливное и сливное отверстия с магнитной пробкой для сбора металлических опилок. Также рекомендуется перед одной из ведомых звездочек устанавливать натяжитель цепи (на чертеже не показан).The device can be placed in an optional, but recommended, external sealed housing 20 to protect against the ingress of abrasive particles from the outside. It is also recommended to fill the case 20 with some amount of transformer or engine oil to reduce friction and cool the structure, providing a filler and drain hole with a magnetic plug in the case to collect metal filings. It is also recommended to install a chain tensioner (not shown in the drawing) in front of one of the driven sprockets.

Может быть рассмотрен вариант применения не цепного, а ременного привода. В этом случае в армированный резиновый ремень в качестве корда вплетены участки стального гибкого троса, а вместо звездочек используются шкивы.The option of using not a chain, but a belt drive can be considered. In this case, sections of a steel flexible cable are woven into the reinforced rubber belt as a cord, and pulleys are used instead of sprockets.

Работает линейно-цепной электродвигатель следующим образом.The linear-chain electric motor works as follows.

Графическое представление примера алгоритма управления линейно-цепного электродвигателя приведено на фиг. 6. Этот алгоритм показывает последовательность включения катушек индуктивности 11 для создания втягивающего составного соленоида при движении цепи влево. Поскольку наибольшая сила втягивания возникает, когда якорь вошел в соленоид более чем наполовину, а максимума достигает при погружении в соленоид на 2/3, то данный алгоритм активизирует катушки индуктивности, находящиеся в диапазоне погружения якоря от 1/2 до 5/6 (т.е. от 50% до 83,3%). Таким образом, используется наиболее эффективный участок.A graphical representation of an example of a linear-chain motor control algorithm is shown in FIG. 6. This algorithm shows the sequence of turning on the inductors 11 to create a pulling compound solenoid when the circuit moves to the left. Since the greatest retraction force occurs when the armature enters the solenoid by more than half, and reaches its maximum when immersed in the solenoid by 2/3, this algorithm activates the inductors that are in the armature immersion range from 1/2 to 5/6 (i.e. i.e. from 50% to 83.3%). Thus, the most efficient site is used.

Регулирование силы втягивания и, соответственно, крутящего момента на валах звездочек, производится путем изменения силы тока в катушках, формирующих составной соленоид. Сила тока задается контроллером 3 с использованием, например, широтно-импульсной модуляции (ШИМ).The retraction force and, accordingly, the torque on the sprocket shafts are controlled by changing the current in the coils that form the composite solenoid. The current strength is set by controller 3 using, for example, pulse width modulation (PWM).

Реверсивное (обратное) движение цепи задается алгоритмом, в котором катушки индуктивности активизируются в противоположном порядке.The reverse (reverse) movement of the circuit is set by an algorithm in which the inductors are activated in the opposite order.

Торможение двигателя, с рекуперацией части кинетической энергии в электрическую, основано на том, что движущиеся намагниченные звенья цепи создают изменяющееся магнитное поле, что по закону Фарадея порождает в катушках индуктивности ЭДС электромагнитной индукции. Возникающий при этом электрический ток контроллер направляет в ионистор и аккумуляторную батарею.Braking of the engine, with the recuperation of a part of the kinetic energy into electrical energy, is based on the fact that the moving magnetized links of the chain create a changing magnetic field, which, according to Faraday's law, generates EMF of electromagnetic induction in the inductance coils. The resulting electric current is directed by the controller to the supercapacitor and the storage battery.

Таким образом, в изобретении достигается требуемый технический результат, заключающийся в снижении потерь энергии и расширении арсенала технических средств, используемых в качестве электродвигателей на основе использования электромагнитных свойств соленоидов, обеспечивающих линейное движение или торможение якоря (цепи, ремня) особой конструкции, при преобразовании линейного движения во вращательное, по крайней мере, на двух валах.Thus, the invention achieves the required technical result, which consists in reducing energy losses and expanding the arsenal of technical means used as electric motors based on the use of the electromagnetic properties of solenoids that provide linear movement or braking of an armature (chain, belt) of a special design, when converting linear movement rotationally on at least two shafts.

Claims (1)

Линейно-цепной электродвигатель, содержащий орган управления, источник электропитания, контроллер, датчик положения и цепную передачу в виде, по крайней мере, двух разнесенных ведомых звездочек, соединенных цепью из последовательно чередующихся групп звеньев, в одной из которых звенья выполнены из ферромагнитного материала, а в другой – из немагнитного материала, при этом прямолинейный участок цепи между звездочками установлен с зазором в пластиковой гильзе, вокруг которой последовательно размещены катушки индуктивности, входные зажимы которых подключены к выходным зажимам контроллера, выполненного с возможностью последовательной подачи напряжения на входные зажимы катушек индуктивности в требуемом направлении движения или торможения цепи, отбор механической мощности вращения может происходить, по крайней мере, на двух валах ведомых звездочек.A linear chain electric motor containing a control, a power source, a controller, a position sensor and a chain transmission in the form of at least two spaced driven sprockets connected by a chain of sequentially alternating groups of links, in one of which the links are made of ferromagnetic material, and in the other - from a non-magnetic material, while the straight section of the circuit between the sprockets is installed with a gap in a plastic sleeve, around which inductance coils are placed in series, the input terminals of which are connected to the output terminals of the controller, made with the possibility of sequentially supplying voltage to the input terminals of the inductors in the required the direction of movement or braking of the chain, the selection of the mechanical power of rotation can occur at least on two shafts of the driven sprockets.
RU2020119411A 2020-06-11 2020-06-11 Linear-chain electric motor RU2736775C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119411A RU2736775C1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Linear-chain electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119411A RU2736775C1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Linear-chain electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736775C1 true RU2736775C1 (en) 2020-11-20

Family

ID=73460868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119411A RU2736775C1 (en) 2020-06-11 2020-06-11 Linear-chain electric motor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736775C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775562C1 (en) * 2021-03-16 2022-07-04 Александр Викторович Дулепинских Belted electric engine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU501453A1 (en) * 1974-03-20 1976-01-30 Linear electric motor
RU2016476C1 (en) * 1990-12-14 1994-07-15 Александр Михайлович Григорович Line motor with rolling rotor
RU2074491C1 (en) * 1994-07-22 1997-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "ЭЛКиКо" Electric machine
US6279728B1 (en) * 1998-07-20 2001-08-28 Norbert G Jung Electro-magnetic conveyor
EP2145379B1 (en) * 2007-04-16 2015-02-25 Crisplant A/S Sorting system with linear synchronous motor drive

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU501453A1 (en) * 1974-03-20 1976-01-30 Linear electric motor
RU2016476C1 (en) * 1990-12-14 1994-07-15 Александр Михайлович Григорович Line motor with rolling rotor
RU2074491C1 (en) * 1994-07-22 1997-02-27 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "ЭЛКиКо" Electric machine
US6279728B1 (en) * 1998-07-20 2001-08-28 Norbert G Jung Electro-magnetic conveyor
EP2145379B1 (en) * 2007-04-16 2015-02-25 Crisplant A/S Sorting system with linear synchronous motor drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2775562C1 (en) * 2021-03-16 2022-07-04 Александр Викторович Дулепинских Belted electric engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6541887B2 (en) Permanent-magnet motor-generator with voltage stabilizer
US8710785B2 (en) Method of operating an electromechanical converter, a controller and a computer program product
US20100164422A1 (en) Variable magnetic flux electric rotary machine
US20100252341A1 (en) Electric rotary machine
US20040021390A1 (en) Rotary electric machine and automobile provided with the same
Ozawa et al. Less rare-earth magnet-high power density hybrid excitation motor designed for hybrid electric vehicle drives
WO1999027635A1 (en) Dynamo-electric machine rotating by electromagnetic induction such as it acts in linear electric motors
EP1233498B1 (en) Permanent-Magnet motor-generator with voltage stabilizer
EP4091246A1 (en) Electric motors
CN103079861A (en) Hybrid automobile
RU2736775C1 (en) Linear-chain electric motor
CN105186750B (en) A kind of yoke portion double winding composite excitation permanent magnet linear electric generator
Doppelbauer et al. A lighter motor for tomorrow's electric car
EP1860759A2 (en) Axial Gap alternator
SK50382015A3 (en) Method for excitation and recuperation of DC motor and DC motor with recuperation
RU2311715C1 (en) Synchronous electrical machine
RU2706669C1 (en) Asynchronous motor-wheel with increased magnetic coupling
CN100351118C (en) Carterpillar magnetic dynamic apparatus of magnetic suspending train
CN102931804A (en) Double-side stator unyoked disperse magnetic guide block type linear switched reluctance motor
RU2277284C2 (en) Electromagnetically excited contactless valve-type inductor machine
RU2339147C1 (en) Electrical machine
Bingyi et al. Design and starting process analysis of multipolar line-start PMSM
CN1294439A (en) Electric engine with electric generation function
CN110504810B (en) Parallel magnetic circuit hybrid excitation reluctance motor system
CN110365156B (en) Engine unit and vehicle