RU2745435C1 - Electric motor for drive wheel of road vehicle - Google Patents
Electric motor for drive wheel of road vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745435C1 RU2745435C1 RU2020115925A RU2020115925A RU2745435C1 RU 2745435 C1 RU2745435 C1 RU 2745435C1 RU 2020115925 A RU2020115925 A RU 2020115925A RU 2020115925 A RU2020115925 A RU 2020115925A RU 2745435 C1 RU2745435 C1 RU 2745435C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- rotor
- drive
- bodies
- electric motor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
- B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике изготовления дополнительных источников энергии для дорожно-транспортных средств на мускульной тяге своих наездников. Преимущественной областью его использования является велостроение и массовое производство велосипедов, инвалидных колясок, велорикш, вело-тандемов и грузопассажирских веломашин.The invention relates to a technique for the manufacture of additional energy sources for road vehicles on the muscular traction of their riders. Its main area of use is bicycle construction and mass production of bicycles, wheelchairs, cycle rickshaws, tandem bicycles and utility bicycles.
Сегодня в мире известно великое множество колесных дорожно-транспортных средств, использующих мускульную силу своих наездников для вращения обода ведущего колеса посредством шатунов с педалями, вращающих первичный вал привода в трансмиссии передачи тяги, которые дополнительно оснащаются навесными или встроенными электромоторами для обеспечения наезднику наилучшего комфорта во время утомительной езды на длинные дистанции. К числу таковых, например, принадлежит изобретение «Транспортное средство с комбинированным мускульным и электрическим приводом» по патенту РФ на изобретение №2556051 от 10.02.2014 г., МПК В62М 6/45. Известен также «Электропривод для велосипеда» по патенту РФ на изобретение №2440268 от 31.05.10 г., МПК В62М 6/00, который по принципу своей работы и большинству характеристик внешних форм тел магнитов, их композиционной дислокации и взаимодействию с токопроводами статора лишь слегка близок к изобретательскому замыслу заявляемого технического решения главной задачи - целенаправленной модуляции участников электромагнитных полей внутри ступицы ведущего колеса без помех уже имеющейся там трансмиссии для создания дополнительного источника тяги из электродвижущей силы от источника постоянного тока. Произведенный самостоятельно многолетний информационный поиск аналогов и прототипов по базам данных и публикациями в средствах массовой информации наличия таковых не обнаружил, но на мировом рынке велопродукции уже появились кроме отличных электромоторов по патентам на изобретения Василия Васильевича Шкондина великолепные шедевры микроэлектроники, такие как Smart Есо Koleso китайской фирмы LVBU.WANG, которые в качестве прототипа по своим свойствам и качеству идеально близки к заявленному изобретению, но не имеют внутри своей ступицы средств для принятия мускульных усилий наездника.Today, the world is known for a great variety of wheeled road vehicles that use the muscular power of their riders to rotate the drive wheel rim by means of connecting rods with pedals that rotate the primary drive shaft in a traction transmission, which are additionally equipped with mounted or built-in electric motors to provide the rider with the best comfort during tiring driving over long distances. These include, for example, the invention "Vehicle with a combined muscular and electric drive" under the RF patent for invention No. 2556051 dated 02/10/2014, IPC В62М 6/45. There is also known "Electric drive for a bicycle" according to the RF patent for invention No. 2440268 dated May 31, 2010, IPC В62М 6/00, which, according to the principle of its operation and most of the characteristics of the external shapes of magnet bodies, their compositional dislocation and interaction with stator conductors, is only slightly close to the inventive concept of the claimed technical solution of the main problem - the targeted modulation of the participants of electromagnetic fields inside the hub of the drive wheel without interference with the transmission already available there to create an additional source of thrust from electromotive force from a direct current source. A long-term informational search of analogs and prototypes on databases and publications in the mass media did not find them, but in addition to excellent electric motors on the patents for inventions of Vasily Vasilyevich Shkondin, magnificent masterpieces of microelectronics, such as Smart Eco Koleso of a Chinese company, have already appeared on the world market of bicycle products. LVBU.WANG, which, as a prototype in their properties and quality, are ideally close to the claimed invention, but do not have means inside their hub to accept the muscular efforts of the rider.
В этой связи автор вынужден дать краткие пояснения сущности своего решения комбинации мускульного и электрического привода «в одном флаконе», основанного на предельно допустимой структуре и конфигурации всех структурных элементов ступицы ведущего колеса, а для этого необходимо всем экспертам и аналитикам освежить в своей памяти основные понятия, правила и законы электротехники и механики, касающиеся поведенческих реакций линейных тел токопроводов на векторы напряженности в магнитных полях при включение их в замкнутую электрическую цепь на правах потребителей постоянного тока. Цитировать и/или оспаривать всемирно известные и достоверные мнемонические «правило левой руки», «правило буравчика», классические законы и уравнения механики, а также характер взаимодействия полюсов магнитов здесь не уместно, но и о том, что многие сопутствующие им явления и события всегда остаются «за кадром» или «в кустах», забывать не благоразумно...In this regard, the author is forced to give brief explanations of the essence of his solution to the combination of a muscular and electric drive "in one bottle", based on the maximum permissible structure and configuration of all structural elements of the drive wheel hub, and for this it is necessary for all experts and analysts to refresh their memory on the basic concepts , rules and laws of electrical engineering and mechanics concerning the behavioral reactions of linear bodies of conductors to the vectors of intensity in magnetic fields when they are included in a closed electric circuit as consumers of direct current. It is inappropriate to quote and / or dispute the world-famous and reliable mnemonic "left hand rule", "gimbal rule", classical laws and equations of mechanics, as well as the nature of the interaction of the poles of magnets, but also that many accompanying phenomena and events are always remain "behind the scenes" or "in the bushes", it is not wise to forget ...
Для признания новизны изобретательского уровня и наличия существенных отличительных признаков в заявленном техническом решение обращают на себя внимание следующие факты:To recognize the novelty of the inventive step and the presence of significant distinctive features in the claimed technical solution, the following facts draw attention to themselves:
1. Статор электромотора выполнен из плоских катушек токопровода, уложенного плотными слоями по периметру сердцевины из ферромагнитного материала с прямоугольным поперечным сечением, в каждом из которых протекание постоянного тока организовано от фронта к тылу (по правилу буравчика). При этом только лишь ничтожно малая часть единого токопровода, пассивно находящаяся перпендикулярно оси вращения колеса не участвует в генерации физической силы по правилу левой руки, а весь остальной провод, расположенный пучками параллельно оси колеса всей своей массой активно работает над созданием крутящего момента сил.1. The stator of the electric motor is made of flat coils of the current conductor, laid in dense layers along the perimeter of the core of a ferromagnetic material with a rectangular cross-section, in each of which the flow of direct current is organized from the front to the rear (according to the gimbal's rule). At the same time, only an insignificantly small part of a single current conductor, which is passively perpendicular to the axis of rotation of the wheel, does not participate in the generation of physical force according to the left-hand rule, and the rest of the wire located in bundles parallel to the axis of the wheel with its entire mass actively works to create a torque of forces.
2. Катушки статора, последовательно и/или параллельно подключенные на тот или иной период времени к источнику постоянного тока помимо своего прямого предназначения постоянно генерируют на своих торцах одновекторные поляризованные магнитные поля, равноудаленные друг от друга на дистанцию, равную их длине, синхронно и одновременно рождая дополнительный импульс силы к ранее уже созданному в момент их нахождения в эпицентре силовых полей постоянных магнитов за счет взаимного отталкивания одноименных полюсов и притяжения противоположных, векторно ориентированных вдоль касательных к окружностям тел участников процесса взаимодействия силовых структур.2. Stator coils, connected in series and / or in parallel for a given period of time to a direct current source, in addition to their direct purpose, constantly generate one-vector polarized magnetic fields at their ends, equidistant from each other at a distance equal to their length, synchronously and simultaneously generating an additional impulse of force to the previously created one at the moment of their being in the epicenter of the force fields of permanent magnets due to the mutual repulsion of the poles of the same name and the attraction of opposite, vectorially oriented along the tangent to the circles of the bodies of the participants in the process of interaction of force structures.
3. Крутящий момент сил, определяемый умножением цифрового значения величины силы, приложенной к концу рычага, на геометрический размер длины этого рычага, в большинстве известных электромоторов из-за размещения ротора внутри статора и концентрации центра тяжести всей его массы на оси вращения, существенно зависит от величины тока и разности потенциалов напряжения, т.е. не имеет доминирующего значения, в то время как в заявляемом техническом решение, когда вся масса тела ротора вынесена на периферию, поделена на две половины со своими центрами тяжести и активно задействована на правах маховика в аккумуляции кинетической энергии, игнорировать такое явление не допустимо.3. The torque of forces, determined by multiplying the digital value of the magnitude of the force applied to the end of the lever, by the geometric dimension of the length of this lever, in most known electric motors, due to the placement of the rotor inside the stator and the concentration of the center of gravity of its entire mass on the axis of rotation, significantly depends on the magnitude of the current and the voltage potential difference, i.e. does not have a dominant significance, while in the claimed technical solution, when the entire mass of the rotor body is brought out to the periphery, divided into two halves with its centers of gravity and is actively involved as a flywheel in the accumulation of kinetic energy, it is not permissible to ignore such a phenomenon.
4. Уникальность заявленного технического решения в том, что статор помещен внутрь ротора, имеющего внутри себя свободную полость для размещения в ней всех элементов трансмиссии мускульного привода, получающего физические усилия ног или рук человека посредством средств копирования исполняемого им стопошагательного процесса и всегда имеющего входной первичный вал приема тяги, который, однако, не всегда обязан быть соосным оси вращения ведущего колеса, т.е. в заявке продемонстрирован, как пример, лишь один из возможных вариантов устройства электромотора в ступице с планетарным одноступенчатым редуктором, потому что аналогичный электромотор по заявленной формуле изобретения легко и без особых проблем можно установить и смонтировать внутри «Колеса транспортного средства» по патенту РФ на изобретение №2204490 от 06.12.01 г., МПК В60В 27/04 и в ведущем колесе «Велосипеда» по Авторскому Свидетельству СССР на изобретение №1104045.4. The uniqueness of the claimed technical solution is that the stator is placed inside the rotor, which has a free cavity inside it to accommodate all the transmission elements of the muscular drive, receiving physical efforts of the legs or arms of a person by means of copying the stop-step process performed by him and always having an input primary shaft reception of thrust, which, however, does not always have to be coaxial with the axis of rotation of the drive wheel, i.e. the application demonstrates, as an example, only one of the possible options for the arrangement of an electric motor in a hub with a planetary single-stage gearbox, because a similar electric motor according to the claimed invention formula can be easily and without special problems installed and mounted inside the "Vehicle Wheels" according to the RF patent for invention No. 2204490 dated 06.12.01, IPC В60В 27/04 and in the driving wheel of the "Bicycle" according to the USSR Inventor's Certificate for invention No. 1104045.
К написанному выше, достоверно свидетельствующему о том, что заявленное техническое решение несомненно принадлежит к закрывающим технологиям и открывает оперативный простор для творчества и полета дизайнерской, инженерно-конструкторской и технологической мысли в разработках массы нового поколения промышленных образцов большого спектра колесных дорожно-транспортных средств на мускульной тяге в содружестве с электрической, можно лишь добавить, что наш быт и наша цивилизация давно уже пали жертвой безжалостно уродливых товарно-денежных отношений между товаропроизводителями, страстно ублажающими выкрутасами модерна ненасытный покупательский спрос, и обнищавшимися пользователями, испытывающими в мрачных застенках своих «каменных джунглей» и на придомовых территориях невыносимый гнет тучных стад «огнедышащих карет» с сотнями виртуальных лошадиных сил под капотом, блаженно изрыгающих кубокилометры канцерогенов и ядов из своего чрева после безвозвратного употребления эшелонов цистерн невосполнимых нефтепродуктов, добытых из земных недр далеко не «по-щучьему велению» и в неимоверно тяжелейших условиях. Измерить рублем и по достоинству оценить полезность нового поколения безупречно экологически чистых и лояльных к окружающей среде ведущих колес с мускульным и электрическим приводом дано не каждому, но потребительский спрос вполне ожидаем и не избежен, потому что мечта о приобретение реальных аналогов сказочных «сапогов-скороходов» живет и теплится в душе каждого безлошадного пешехода, имеющего этот свой статус отроду и пожизненно в любом государстве пока у него есть силы дышать и желание двигаться...To what was written above, which reliably testifies that the claimed technical solution undoubtedly belongs to closing technologies and opens up operational space for creativity and flight of design, engineering and technological thought in the development of a mass of new generation of industrial designs of a large range of wheeled road vehicles on the muscle craving in collaboration with electric, we can only add that our life and our civilization have long since fallen victim to the mercilessly ugly commodity-money relations between commodity producers, passionately pleasing the insatiable consumer demand with the freaks of modernity, and impoverished users, experiencing in the gloomy dungeons of their "stone jungle" and in the adjoining territories, the unbearable oppression of obese herds of "fire-breathing carriages" with hundreds of virtual horsepower under the hood, blissfully vomiting cubic kilometers of carcinogens and poisons from their womb after the irrevocable use of echelons of cisterns is not replenished nym oil products, extracted from the bowels of the earth, are far from "the dictates of the pike" and in incredibly difficult conditions. Measuring in rubles and appreciating the usefulness of the new generation of impeccably environmentally friendly and environmentally friendly driving wheels with muscular and electric drive is not given to everyone, but consumer demand is quite expected and cannot be avoided, because the dream of acquiring real analogues of fabulous "running boots" lives and glimmers in the soul of every horseless pedestrian who has this status from birth and for life in any state as long as he has the strength to breathe and the desire to move ...
Сущность изобретения состоит в том, что статор электромотора выполнен торообразным в виде ожерелья их сплющенных катушек токопровода серповидной формы, равноудаленных друг от друга на величину своей длины и консольно закрепленных на теле одной из опор первичного вала мускульного привода, помещенного внутрь ступицы ведущего колеса. Упаковка слоев катушек организована однонаправленно, или по ходу часовой стрелки или против, строго параллельно оси вращения ведущего колеса и всегда обязательно с укладкой витков от фронта к тылу. Питание катушек статора осуществляется от источника постоянного тока в режиме «постоянно» или «кратковременно» и, или «да», или «нет». Для справки: при езде на холостом ходу или при отключенном источнике тока в катушках появляется электродвижущая сила (разность потенциалов), которую можно утилизировать в аккумуляторах, но раскрытие этой темы выходит за рамки предмета настоящей заявки и потому далее не рассматривается. Ротор электромотора выполнен из двух группировок плоских полуцилиндрических тел магнитов двух типоразмеров коаксиально расположенных попарно на круговых орбитах снаружи и внутри ожерелья из катушек статора в радиально лучистых секторах однополярно навстречу друг другу и жестко закрепленных на внутренней поверхности ступицы, которой обеспечена возможность своего свободного качения вокруг наружной поверхности боковых опор первичного вала или по телам катков, оси вращения которых закреплены консольно на одной из платформ, образующей с корпусом опоры первичного вала единое целое, причем без допуска какого либо телесного касания с катушками статора. В качестве трансмиссии мускульного привода возможно использование любых известных технических решений, но автор в интересах упрощения понимания его замысла ограничился вариантом описания одноступенчатого планетарного привода, в котором единственное солнечное зубчатое колесо жестко закреплено на теле одной из боковых опор первичного вала, коронная шестерня с внутренним зацеплением своих зубьев закреплена на внутренней поверхности корпуса ступицы по соседству с ротором электромотора, а оси сателлитов в количестве от одного и/или более закреплены на водиле, неразлучно закрепленном на теле первичного вала в центральной его части.The essence of the invention lies in the fact that the stator of the electric motor is made toroidal in the form of a necklace of their flattened crescent-shaped conductor coils, equidistant from each other by their length and cantilevered on the body of one of the supports of the input shaft of the muscular drive placed inside the hub of the drive wheel. The packing of the layers of the coils is organized unidirectionally, either clockwise or counterclockwise, strictly parallel to the axis of rotation of the drive wheel and always always with the laying of turns from the front to the rear. The stator coils are powered from a direct current source in the "constant" or "short-term" mode and, or "yes" or "no". For reference: when driving at idle or when the current source is turned off, an electromotive force (potential difference) appears in the coils, which can be utilized in batteries, but the disclosure of this topic is beyond the scope of this application and therefore is not considered further. The rotor of the electric motor is made of two groups of flat semi-cylindrical bodies of magnets of two standard sizes coaxially located in pairs in circular orbits outside and inside a necklace from stator coils in radially radiant sectors unipolarly towards each other and rigidly fixed on the inner surface of the hub, which is provided with the possibility of its free rolling around the outer surface the side supports of the input shaft or along the bodies of the rollers, the axes of rotation of which are fixed cantilevered on one of the platforms, forming a single whole with the housing of the support of the input shaft, and without allowing any bodily contact with the stator coils. As a transmission of a muscular drive, it is possible to use any known technical solutions, but the author, in order to simplify understanding of his concept, limited himself to the option of describing a single-stage planetary drive, in which a single sun gear is rigidly fixed on the body of one of the side supports of the input shaft, a ring gear with internal gearing of its own of teeth is fixed on the inner surface of the hub housing adjacent to the rotor of the electric motor, and the axes of the satellites in an amount of one and / or more are fixed on the carrier inseparably fixed on the body of the input shaft in its central part.
На фиг. 1 показан в частичном разрезе боковой вид электромотора без стоек рамы транспортного средства и деталей мускульного привода. Также на чертеже не показано местонахождение тел постоянных магнитов на статоре в промежутках между катушек токопровода.FIG. 1 is a partial sectional side view of an electric motor without vehicle frame struts and muscle drive parts. Also, the drawing does not show the location of the permanent magnet bodies on the stator in the spaces between the current lead coils.
На фиг. 2 показан поперечный разрез ступицы и электромотора в сообществе с мускульным приводом на базе одноступенчатого планетарного редуктора без шатунов с педалями на торцах.FIG. 2 shows a cross-section of a hub and an electric motor in a community with a muscular drive based on a single-stage planetary gearbox without connecting rods with pedals at the ends.
Осуществление изобретения.Implementation of the invention.
Электромотор для ведущего колеса дорожно-транспортного средства состоит из неподвижного статора (1) тороидальной формы, выполненного в виде гирлянды катушек токопровода (2), плотно уложенного несколькими слоями вокруг сердечника (3), изготовленного из ферромагнетика, витками прямоугольной формы в поперечнике, плоскость которых параллельна оси вращения ведущего колеса и целеустремлена на реагирование направленного воздействия магнитно силовых линий, локально сфокусированных радиально лучисто в эпицентр сердцевины между телам магнитов (4 и 5) ротора (6), закрепленного на внутренней поверхности корпуса ступицы (7). При этом статор (1) сам консольно закреплен на теле боковой опоры (8) первичного вала (9), которая в свою очередь тоже неподвижно закреплена на стойках (10) рамы дорожно-транспортного средства. Ротор (6) электромотора выполнен в форме шайбы (11) с размещенными на ее боковой поверхности телами постоянных магнитов двух типоразмеров (4 и 5), позиционно зафиксированных в одной плоскости симметрии попарно в радиально-лучистых секторах, количество которых равно числу катушек токопровода (2) статора (1), на двух коаксиальных круговых орбитах однополярно на встречу друг другу с зазором, равным толщине катушек токопровода (2) и не допускающим их прямого телесного контакта с телами магнитов (4 и 5). При отсутствии электрического тока в катушках (2) статора (1) тела магнитов вместе с корпусом ступицы всей своей массой активно участвуют в качестве накопителей кинетической энергии, регулярно и/или эпизодически восполняемой мускульным приводом (12), вариантов осуществления которых известно не мало. В качестве основного варианта, как наиболее простой и понятный, заявитель рекомендует использовать одноступенчатый планетарный редуктор, в котором водило (13), закрепленное на первичном валу (9), посредством зубьев сателлита (14) облизывает и обкатывает зубья солнечной шестерни (15), закрепленной на торце боковой опоры (16) первичного вала (9), с целью передачи крутящего момента от первичного вала (9) коронной шестерне (17), которая по соседству с телами магнитов (4 и 5) тоже закреплена на внутренней поверхности корпуса ступицы (7). Консольное крепление большинства структурных элементов ведущего колеса провоцирует их преждевременный износ и утрату работоспособности, поэтому для защиты внутренностей ступицы от дорожной грязи и посторонних предметов автор рекомендует использовать боковые тарельчатые крышки картера, снабженные корпусами крепления наружных обойм стандартных шарикоподшипников, опоясывающих снаружи тела опор (8 и 16) первичного вала (9). Примечание: На фиг. 2 вместо шарикоподшипников схематично изображены шарами (18) и катками (19) места дорожек качения. Как один из возможных вариантов, из-за высокой линейной загруженности чертежей, дорожка качения катков (19) вынесена на внутреннюю поверхность ступицы (7). Дополнительно к выше изложенному, в промежутках между катушками (2) на статоре (1) есть возможность посадки и установки тел постоянных магнитов, ориентированных своими полюсами на одновременное притягивание и отталкивание от полей постоянных магнитов (4 и 5), встречающихся на их пути при вращение колеса. Сердечники (3) и тела магнитов статора (на фиг. 1 они не изображены, чтобы не загромождать чертеж) установлены, закреплены на своих позициях изолированными друг от друга посредством инертного и/или диамагнитного материала.An electric motor for a driving wheel of a road vehicle consists of a stationary stator (1) of a toroidal shape, made in the form of a garland of coils of a current conductor (2), tightly packed in several layers around a core (3) made of a ferromagnet, with rectangular coils in diameter, the plane of which is parallel to the axis of rotation of the driving wheel and is purposeful to react to the directional action of magnetic field lines, locally focused radially radially to the epicenter of the core between the magnet bodies (4 and 5) of the rotor (6), fixed on the inner surface of the hub housing (7). In this case, the stator (1) itself is cantilevered on the body of the side support (8) of the input shaft (9), which in turn is also fixedly fixed on the struts (10) of the road vehicle frame. The rotor (6) of the electric motor is made in the form of a washer (11) with bodies of permanent magnets of two standard sizes (4 and 5) placed on its lateral surface, positionally fixed in one plane of symmetry in pairs in radially-radiant sectors, the number of which is equal to the number of conductor coils (2 ) of the stator (1), in two coaxial circular orbits, unipolarly facing each other with a gap equal to the thickness of the current lead coils (2) and preventing their direct bodily contact with the magnet bodies (4 and 5). In the absence of electric current in the coils (2) of the stator (1), the magnet bodies together with the hub housing with their entire mass actively participate as accumulators of kinetic energy, regularly and / or episodically replenished by the muscular drive (12), the embodiments of which are known quite a few. As the main option, as the most simple and understandable, the applicant recommends using a single-stage planetary gearbox, in which the carrier (13), fixed on the input shaft (9), by means of the satellite teeth (14) licks and rolls the teeth of the sun gear (15) fixed at the end of the side support (16) of the input shaft (9), in order to transmit torque from the input shaft (9) to the ring gear (17), which is also attached to the inner surface of the hub housing (7) in the vicinity of the magnet bodies (4 and 5) ). The cantilever mounting of most of the structural elements of the drive wheel provokes their premature wear and loss of functionality, therefore, to protect the interior of the hub from road dirt and foreign objects, the author recommends using side poppet crankcase covers equipped with housings for attaching the outer races of standard ball bearings that surround the outside of the body of the supports (8 and 16 ) of the input shaft (9). Note: FIG. 2, instead of ball bearings, the balls (18) and rollers (19) schematically show the places of the raceways. As one of the possible options, due to the high linear workload of the drawings, the raceway of the rollers (19) is placed on the inner surface of the hub (7). In addition to the above, in the intervals between the coils (2) on the stator (1) there is the possibility of landing and installing the bodies of permanent magnets, oriented by their poles to simultaneously attract and repulse from the fields of permanent magnets (4 and 5) encountered on their way during rotation wheels. The cores (3) and bodies of the stator magnets (they are not shown in Fig. 1 in order not to clutter up the drawing) are installed, fixed in their positions isolated from each other by means of an inert and / or diamagnetic material.
Работает электромотор следующим образом. Включением подачи напряжения от источника тока, находящегося либо внутри ступицы (7) или снаружи ее, за пределами ведущего колеса, при любом местонахождение тел магнитов (4 и 5) по обе стороны наружной поверхности катушек (2) статора (1) ротор начинает реагировать на искусственно возбужденное электромагнитное поле, излучаемое витками токопровода катушек (2) статора (1), что приводит его в движение по окружности. При этом на торцах сердечника (3) также возникают полюса магнитной индукции, векторная ориентация которой всегда находится в прямой зависимости от направленности укладки витков токопровода в катушках (2) и, если она совпадает с направлением вращения первичного вала трансмиссии мускульного привода и корпуса ступицы, происходит наложение и суммирование новоявленных движущих сил, продуцирующих крутящий момент. На фиг. 1 показана дислокация тел магнитов полюсами «норд» на встречу друг другу, поэтому на фронтальных торцах сердечников (3) в катушках (2) надлежит формировать «юг», а в тылу «север», что будет придавать ротору (6) по всему периметру его орбиты дополнительные импульсы силы, амплитуда которых достигает максимума в тот момент, когда под воздействием сил притяжения и отталкивания ротор (6) с телами своих магнитов на какой-то промежуток времени покинет катушки (2) статора (1), чтобы затем вновь наползти на следующие, лежащие у него на пути в его бесконечном путешествие по кольцевой орбите. Пульт управления режимом подачи электрического тока катушкам токопровода (потребителям электроэнергии) в замкнутую цепь желательно располагать на руле дорожно-транспортного средства. Кроме того, желательно предусмотреть утилизацию электродвижущей силы (ЭДС), которая появляется в цепи при вращение колеса с отключенным источником питания, потому что заявленных электромотор по своей сути является обратимой электрической машиной со всеми вытекающими из этого факта последствиями.The electric motor works as follows. By switching on the voltage supply from a current source located either inside the hub (7) or outside it, outside the drive wheel, at any location of the magnet bodies (4 and 5) on both sides of the outer surface of the coils (2) of the stator (1), the rotor begins to react to an artificially excited electromagnetic field emitted by the turns of the current lead of the coils (2) of the stator (1), which sets it in motion in a circle. In this case, poles of magnetic induction also appear at the ends of the core (3), the vector orientation of which is always directly dependent on the direction of laying the turns of the current lead in the coils (2) and, if it coincides with the direction of rotation of the input shaft of the transmission of the muscular drive and the housing of the hub, occurs superposition and summation of newly appeared driving forces producing torque. FIG. 1 shows the dislocation of the magnet bodies with the "nord" poles towards each other, therefore, at the front ends of the cores (3) in the coils (2), it is necessary to form "south", and in the rear, "north", which will give the rotor (6) along the entire perimeter its orbit additional impulses of force, the amplitude of which reaches a maximum at the moment when, under the influence of the forces of attraction and repulsion, the rotor (6) with the bodies of its magnets leaves the coils (2) of the stator (1) for a certain period of time, in order to then again crawl onto the next ones lying in his path on his endless journey through the ring orbit. The control panel for the mode of supplying electric current to the current conductor coils (consumers of electricity) in a closed circuit should preferably be located on the steering wheel of a road vehicle. In addition, it is desirable to provide for the utilization of the electromotive force (EMF), which appears in the circuit when the wheel rotates with the power source disconnected, because the declared electric motor is inherently a reversible electric machine with all the consequences that follow from this fact.
П. 1. Электромотор для ведущего колеса дорожно-транспортного средства, имеющего внутри своей ступицы привод от мускульной силы человека, состоящий из катушек токопровода статора и вращающегося вокруг него ротора с телами постоянных магнитов, отличающийся тем, что статор выполнен в форме тора с прямоугольным поперечным сечением из гирлянды серповидно изогнутых катушек токопровода (соленоидов), генерирующих при пропускании через них постоянного электрического тока локальные силовые электромагнитные поля, разделенные друг от друга на дистанции, равные длине катушек, и жестко закрепленные консольно и равноудаленно от оси вращения ведущего колеса на корпусах опор первичного вала привода, позиционно зафиксированных на стойках рамы дорожно-транспортного средства с использованием известных крепежных соединений, помещенных в кольцевое пространство между плоско-изогнутыми по цилиндрическому контуру телами постоянных магнитов ротора, попарно ориентированных друг против друга однополярно и дислоцированных двумя группировками на двух коаксиальных орбитах в радиально лучистых секторах, количество которых равно числу катушек токопровода, с зазором, равным толщине катушек и не допускающим их прямого телесного контакта с магнитами и другими частями ротора, жестко закрепленными консольно на внутренней стенке корпуса ступицы, финиширующей на телах качения, обеспечивающих ее свободное вращение, в трансмиссии передачи тяги от мускульных усилий человека, принятых первичным валом привода, находящимся внутри нее вблизи эпицентра ротора.P. 1. An electric motor for a driving wheel of a road vehicle, which has a drive from human muscle power inside its hub, consisting of coils of a stator current lead and a rotor with permanent magnet bodies rotating around it, characterized in that the stator is made in the form of a torus with a rectangular transverse a section of a garland of crescent-curved coils of the current conductor (solenoids), generating local electromagnetic force fields when passing through them a direct electric current, separated from each other by distances equal to the length of the coils, and rigidly fixed cantilever and equidistant from the axis of rotation of the drive wheel on the housings of the supports of the primary the drive shaft, positionally fixed on the racks of the road vehicle frame using known fasteners placed in the annular space between the bodies of permanent magnets of the rotor, flat-bent along the cylindrical contour, in pairs oriented against each other unipolar and dislocation two groups on two coaxial orbits in radially radiant sectors, the number of which is equal to the number of conductor coils, with a gap equal to the thickness of the coils and preventing their direct bodily contact with magnets and other parts of the rotor, rigidly fixed cantilevered on the inner wall of the hub housing, finishing on rolling bodies, ensuring its free rotation, in the transmission of thrust transmission from the muscular efforts of a person, taken by the primary drive shaft located inside it near the rotor epicenter.
П. 2. Электромотор для ведущего колеса дорожно-транспортного средства по П. 1, отличающийся тем, что его статор в промежутках между катушками токопровода дополнен телами постоянных магнитов, полярно ориентированных на синхронное притяжение и отталкивание магнитных полей, излучаемых неприкасаемыми магнитами ротора, количество которых определено их необходимостью и достаточностью, а также наличием свободных мест в секторах между катушками.P. 2. An electric motor for a driving wheel of a road vehicle according to P. 1, characterized in that its stator in the intervals between the coils of the current conductor is supplemented with bodies of permanent magnets, polarly oriented to the synchronous attraction and repulsion of magnetic fields emitted by the untouchable magnets of the rotor, the number of which determined by their necessity and sufficiency, as well as by the presence of free spaces in the sectors between the coils.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020115925A RU2745435C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Electric motor for drive wheel of road vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020115925A RU2745435C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Electric motor for drive wheel of road vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2745435C1 true RU2745435C1 (en) | 2021-03-25 |
Family
ID=75159189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020115925A RU2745435C1 (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Electric motor for drive wheel of road vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2745435C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU31362A1 (en) * | 1929-10-17 | 1933-07-31 | Акц. О-во Вагоностроительных Заводов Л. Штейнфурт | Wheel hub for outdoor conveyances with automatic lubrication of the neck with cameras |
| WO2001083241A1 (en) * | 2000-05-03 | 2001-11-08 | Charles Mark Lashinske | Quick connect/release wheel and hub assembly |
| RU2204490C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-05-20 | Григоренко Георгий Николаевич | Vehicle wheel |
-
2020
- 2020-04-21 RU RU2020115925A patent/RU2745435C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU31362A1 (en) * | 1929-10-17 | 1933-07-31 | Акц. О-во Вагоностроительных Заводов Л. Штейнфурт | Wheel hub for outdoor conveyances with automatic lubrication of the neck with cameras |
| WO2001083241A1 (en) * | 2000-05-03 | 2001-11-08 | Charles Mark Lashinske | Quick connect/release wheel and hub assembly |
| RU2204490C1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-05-20 | Григоренко Георгий Николаевич | Vehicle wheel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103444062A (en) | A planetary push-pull electric motor | |
| TW201520128A (en) | Drive unit for electric bicycle | |
| KR101369614B1 (en) | Wheel having motor means serves as power generator having power assistance structure of multiple | |
| KR101803102B1 (en) | Power generator and generating system using it | |
| RU2745435C1 (en) | Electric motor for drive wheel of road vehicle | |
| CN106664004A (en) | Washing machine | |
| CN106655620A (en) | Coaxial reversal type electromagnetic generator in rotation environment | |
| KR102116349B1 (en) | planetary gears and magnet using bicycle | |
| CN103973169B (en) | Multipurpose rotational structure thing | |
| CN103715821B (en) | Bicycle dynamo | |
| CN104796040A (en) | Application method for controlling magnet levitation circular motion device | |
| TW201106576A (en) | Power generating method for reversely rotating armature and magnet at the same time and its system | |
| CN106662081A (en) | Drive-in electric turbine (d-iet) | |
| CN202105362U (en) | Self-power generating resistance device for fitness equipment and rehabilitation equipment | |
| WO2011098859A1 (en) | Decreased drag electric machine with dual stator and distributed high flux density slot rotor pairs | |
| CN212735999U (en) | Structure for optimizing motion efficiency of snake-shaped robot | |
| CN201708642U (en) | Mechanical wheel hub generator | |
| CN210235227U (en) | Electric bicycle and power middle transmission assembly thereof | |
| TW201924189A (en) | Electric machine with adjustable speed magnetic gear, use thereof, and electric vehicle with the same | |
| US20210199096A1 (en) | World Gravity Motor (WGM) | |
| Khan et al. | Self-energy sustainable playgrounds for children | |
| RU2681611C2 (en) | Asynchronous electric drive with integration on gearbox and differential | |
| KR102010770B1 (en) | Drive system for electric bicycle | |
| JP2007336791A (en) | Planetary motor or planetary warp motor | |
| CN103442978B (en) | Electrical Bicycle and driver train thereof |