SK1422020A3 - Electromagnetic motor - Google Patents

Electromagnetic motor Download PDF

Info

Publication number
SK1422020A3
SK1422020A3 SK1422020A SK1422020A SK1422020A3 SK 1422020 A3 SK1422020 A3 SK 1422020A3 SK 1422020 A SK1422020 A SK 1422020A SK 1422020 A SK1422020 A SK 1422020A SK 1422020 A3 SK1422020 A3 SK 1422020A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
rotor
electromagnets
electromagnetic motor
permanent magnets
stator
Prior art date
Application number
SK1422020A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Jozef Gerát
Original Assignee
Jozef Gerát
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 Jozef Gerát filed Critical Jozef Gerát
Priority to SK1422020A priority Critical patent/SK1422020A3/en
Priority to PCT/SK2021/000006 priority patent/WO2022139690A1/en
Priority to EP21844078.2A priority patent/EP4264789A1/en
Publication of SK1422020A3 publication Critical patent/SK1422020A3/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/17Stator cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148Sectional cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/223Rotor cores with windings and permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/40DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by the arrangement of the magnet circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • H02K99/20Motors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786Outer rotors
    • H02K1/2787Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/2789Outer rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2791Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Abstract

Elektromagnetický motor pozostáva zo statora (4) a rotora (1), umiestneného na hriadeli (2), najmenej z dvoch elektromagnetov (3), rovnakého počtu permanentných magnetov (5) a zariadenia na zmenu polarity (6), kde permanentné magnety (5) sú osadené medzi elektromagnety (3).The electromagnetic motor consists of a stator (4) and a rotor (1), located on a shaft (2), at least two electromagnets (3), the same number of permanent magnets (5) and a device for changing the polarity (6), where the permanent magnets (5 ) are fitted between the electromagnets (3).

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Elektromagnetický motor podľa tohto vynálezu je určený najmä na premenu energie z elektrickej na mechanickú a mechanickej na elektrickú.The electromagnetic motor according to the present invention is mainly intended for the conversion of energy from electrical to mechanical and mechanical to electrical.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

V súčasnosti sa všetky zariadenia na premenu energie najmä elektrické motory vyrábajú bez podpory permanentného magnetu pre elektromagnet. Tento „nedostatok je príčinou strát u elektromotorov napájaných jednosmerným, alebo striedavým napätím do elektromagnetu v statore. Straty vznikajú aj pri prechode pólu permanentného magnetu v rotore cez jadro elektromagnetu, čím vzniká veľký odpor a vznikajú tým straty elektromotora. Tento nedostatok sa prejavuje hlavne u elektromotorov s oceľovou kotvou a je viditeľný najmä v jednosmerných motoroch s permanentným magnetom v statore, ktoré majú vinutie navinuté na kotve v rotore s komutátorom. Komutátor, ktorý musí byť umiestnený na rotore pri záťaži, spína veľké prúdy a z tohto dôvodu je náročný na údržbu a zoradenie.Currently, all energy conversion devices, especially electric motors, are manufactured without permanent magnet support for the electromagnet. This "deficiency is the cause of losses in electric motors powered by DC or AC voltage to the electromagnet in the stator. Losses also occur when the pole of the permanent magnet in the rotor passes through the core of the electromagnet, which creates a large resistance and causes losses in the electric motor. This deficiency is mainly manifested in electric motors with a steel armature and is especially visible in DC motors with a permanent magnet in the stator, which have a winding wound on an armature in a rotor with a commutator. The commutator, which must be placed on the rotor at the load, switches large currents and is therefore difficult to maintain and line up.

Takéto zariadenia sa zložito vyrábajú, majú vysoké straty a vysokú opotrebovanosť najmä rotora s komutátorom, ktorý sa musí často reparovať alebo vymieňať.Such devices are difficult to manufacture, have high losses and high wear, especially of the rotor with the commutator, which must be repaired or replaced frequently.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nedostatky odstraňuje riešenie podľa tohto vynálezu, kde elektromagnetický motor pozostáva zo statora a rotora umiestneného na hriadeli, a ďalej pozostáva zo zariadenia na zmenu polarity. Pozostáva tiež z najmenej dvoch elektromagnetov a rovnakého počtu permanentných magnetov, ktoré sú osadené medzi elektromagnety. Permanentný magnet môže byť z jedného kusu magnetu alebo vyskladaný z jednotlivých kusov.The mentioned shortcomings are eliminated by the solution according to the present invention, where the electromagnetic motor consists of a stator and a rotor placed on a shaft, and further consists of a device for changing the polarity. It also consists of at least two electromagnets and the same number of permanent magnets that are fitted between the electromagnets. A permanent magnet can be made from one piece of magnet or assembled from individual pieces.

Výhodným variantom elektromagnetického motora je keď je stator vybavený aspoň dvoma elektromagnetmi a rovnakým počtom permanentných magnetov a rotor je tvorený aspoň jedným permanentným magnetom.An advantageous variant of the electromagnetic motor is when the stator is equipped with at least two electromagnets and the same number of permanent magnets, and the rotor is formed by at least one permanent magnet.

Pri zopnutí prúdu do elektromagnetov vypomáhajú permanentné magnety osadené medzi elektromagnetmi v zosilnení a zrýchlení toku magnetického poľa, čím vzniká zrýchlenie otočenia rotora k opačným pólom. Permanentné magnety medzi elektromagnetmi zabezpečujú plynulý tok magnetického poľa po celom obvode statora. Po zopnutí prúdov do elektromagnetov sa tok magnetického poľa z permanentných magnetov presmeruje do elektromagnetov, čím spôsobí zrýchlenie a zosilnenie pretekania magnetického poľa v elektromagnetoch a tým aj zrýchli a zosilní otáčanie rotora.When the current is switched on to the electromagnets, the permanent magnets installed between the electromagnets help to amplify and accelerate the flow of the magnetic field, resulting in an acceleration of the rotation of the rotor to the opposite poles. Permanent magnets between the electromagnets ensure a smooth flow of the magnetic field around the entire circumference of the stator. After switching on the currents in the electromagnets, the flow of the magnetic field from the permanent magnets is redirected to the electromagnets, which causes the acceleration and strengthening of the flow of the magnetic field in the electromagnets and thus also accelerates and strengthens the rotation of the rotor.

Ďalším variantom elektromagnetického motora podľa vynálezu je keď rotor je vybavený aspoň dvoma elektromagnetmi a rovnakým počtom permanentných magnetov. Permanentné magnety medzi elektromagnetmi zabezpečujú plynulý tok magnetického poľa po celom vnútornom obvode rotora a taktiež stator je tvorený aspoň jedným permanentným magnetom.Another variant of the electromagnetic motor according to the invention is when the rotor is equipped with at least two electromagnets and the same number of permanent magnets. The permanent magnets between the electromagnets ensure a smooth flow of the magnetic field around the entire inner circumference of the rotor, and the stator is also made up of at least one permanent magnet.

Výhodne môže byť rotor vnútorný, aspoň dvojpólový a pozostávajúci z aspoň jedného permanentného magnetu osadeného na hriadeli. Ďalším výhodným riešením je vonkajší rotor, aspoň dvojpólový a pozostávajúci z aspoň jedného permanentného magnetu osadeného na vnútornej strane rotora.Advantageously, the rotor can be internal, at least two-pole and consisting of at least one permanent magnet mounted on the shaft. Another advantageous solution is an external rotor, at least two-pole and consisting of at least one permanent magnet mounted on the inner side of the rotor.

Zariadenie na zmenu polarity napätia môže byť elektronický prepínač alebo mechanický prepínač.The device for changing the voltage polarity can be an electronic switch or a mechanical switch.

Permanentné magnety v elektromagnetickom motore medzi elektromagnetmi pomáhajú pri rozbiehaní motora a znižujú jeho opotrebenie.The permanent magnets in the electromagnetic motor between the electromagnets help in starting the motor and reduce its wear.

Výkon a vysokú účinnosť elektromagnetického motora dosiahneme nielen správne navrhnutými elektromagnetmi a oproti nim osadenými permanentnými magnetmi, ale hlavne osadením dostatočne silných permanentných magnetov medzi elektromagnetmi.The performance and high efficiency of the electromagnetic motor can be achieved not only by properly designed electromagnets and permanent magnets installed opposite them, but mainly by installing sufficiently strong permanent magnets between the electromagnets.

Počet elektromagnetov s permanentným magnetom umiestnených v statore resp. v rotore môže byť ľubovoľný, ale podmienkou je vždy ich správne zoradenie. Ľubovoľný môže byť aj počet permanentných magnetov osadených oproti elektromagnetom, ale príslušný k danému počtu elektromagnetov. Dôležité je správne zoradenie a zopínanie prúdu a polarity napätia na elektromagnety. Príkladom so správnym počtom elektromagnetov a k nim daný príslušný počet permanentných magnetov sú konvenčné elektromotory.The number of permanent magnet electromagnets located in the stator or in the rotor can be arbitrary, but the condition is always their correct alignment. The number of permanent magnets installed opposite the electromagnets can be arbitrary, but appropriate to the given number of electromagnets. It is important to correctly align and switch the current and voltage polarity to the electromagnets. An example with the correct number of electromagnets and the corresponding number of permanent magnets given to them are conventional electric motors.

Veľkou výhodou elektromagnetického motora je aj to, že dokáže pracovať pri veľmi nízkom napätí s malými otáčkami ako aj vysokom napätí s vyššími otáčkami a s vysokou účinnosťou.A big advantage of the electromagnetic motor is that it can work at very low voltage with low revolutions as well as high voltage with higher revolutions and with high efficiency.

Ďalšou výhodou je výroba elektromagnetického motora. Podľa tohto vynálezu je každý elektromagnet samostatný a navíjať sa môže každý zvlášť. Stator resp. rotor sa potom zloží spoločne s elektromagnetmi aj sAnother advantage is the production of an electromagnetic motor. According to this invention, each electromagnet is separate and can be wound separately. Stator or the rotor is then folded together with the electromagnets and s

SK 142-2020 A3 permanentnými magnetmi. Taktiež pri poruche elektromagnetu sa môže urobiť len výmena elektromagnetu a tým aj prípadné previnutie. Nie je potrebné rozoberať celé zariadenie, ale len časť, ktorá je poškodená.SK 142-2020 A3 with permanent magnets. Also, in the event of a failure of the electromagnet, only the replacement of the electromagnet can be done, and thus also possible winding. It is not necessary to disassemble the entire device, but only the part that is damaged.

Elektromagnetický motor je možné použiť na jednosmerný ako aj striedavý prúd, pričom je nutné použiť správny mechanický, alebo elektronický prepínač pre zmenu polarity napätia pre zopínanie elektromagnetov.The electromagnetic motor can be used for direct current as well as alternating current, while it is necessary to use the correct mechanical or electronic switch to change the polarity of the voltage for switching the electromagnets.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings

Na obr. č. 1 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vnútorným rotorom (1), so štyrmi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými v statore (4) a jedným permanentným magnetom valcového tvaru osadeným na kovovej hriadeli (2) v dvojpólovom rotore (1) a s dvojfázovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 1 shows a diagram of an electromagnetic motor with an internal rotor (1), with four electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the stator (4) and one cylindrical permanent magnet mounted on a metal shaft (2) in a two-pole rotor (1) and with two-phase voltage polarity switching (6).

Na obr. č. 2 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vnútorným rotorom (1), s ôsmimi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými v statore (4) a štyrmi permanentnými magnetmi segmentového tvaru osadenými na kovovej hriadeli (2) v štvorpólovom rotore (1) a s dvojfázovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 2 shows a diagram of an electromagnetic motor with an internal rotor (1), with eight electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the stator (4) and four segment-shaped permanent magnets mounted on a metal shaft (2) in a four-pole rotor (1) and with two-phase voltage polarity switching (6).

Na obr. č. 3 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vnútorným rotorom (1), so šiestimi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými v statore (4) a štyrmi permanentnými magnetmi segmentového tvaru osadenými na kovovej hriadeli (2) v štvorpólovom rotore (1) a s trojfázovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 3 shows a diagram of an electromagnetic motor with an internal rotor (1), with six electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the stator (4) and four segment-shaped permanent magnets mounted on a metal shaft (2) in a four-pole rotor (1) and with three-phase voltage polarity switching (6).

Na obr. č. 4 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vnútorným rotorom (1), s dvanástimi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými v statore (4) a ôsmimi permanentnými magnetmi segmentového tvaru osadenými na kovovej hriadeli (2) v osempólovom rotore (1) a s trojfázovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 4 shows a diagram of an electromagnetic motor with an internal rotor (1), with twelve electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the stator (4) and eight segment-shaped permanent magnets mounted on a metal shaft (2) in an eight-pole rotor (1) and with three-phase voltage polarity switching (6).

Na obr. č. 5 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vonkajším rotorom (1), so šiestimi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými vo vnútornom statore (4) a ôsmimi permanentnými magnetmi segmentového tvaru osadenými na vnútornej strane vonkajšieho osempólového rotora (1) osadeného na hriadeli (2) a s trojfázovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 5 shows a diagram of an electromagnetic motor with an external rotor (1), with six electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the inner stator (4) and eight segment-shaped permanent magnets mounted on the inner side of the external eight-pole rotor (1) mounted on shafts (2) and with three-phase voltage polarity switching (6).

Na obr. č. 6 je znázornená schéma elektromagnetického motora s vnútorným rotorom (1), so šiestimi elektromagnetmi (3) s permanentnými magnetmi (5) osadenými v rotore (1) na hriadeli (2) a dvoma permanentnými magnetmi segmentového tvaru osadenými v statore (4) a komutatorovým prepínaním polarity napätia (6).In fig. no. 6 shows a diagram of an electromagnetic motor with an internal rotor (1), with six electromagnets (3) with permanent magnets (5) mounted in the rotor (1) on a shaft (2) and two segment-shaped permanent magnets mounted in the stator (4) and commutator by switching the voltage polarity (6).

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention

Príklad č. 1Example no. 1

Elektromagnetický motor je zložený zo statora 4 z vyskladaného z dynamo plechov akosti M530-50A, C3 Remisol EB 5018 hr. 0,5 mm do celkovej hrúbky 20 mm a ktorý tvorí šesť samostatných elektromagnetov 3, ktoré sú oddelené permanentnými magnetmi 5. Šírka plechov elektromagnetu 3 má 10 mm a rovnaká šírka je aj na krídlach, ktoré prechádzajú do statora 4. Dôvodom je pretekanie magnetického poľa na jednu stranu a po prepnutí polarity na druhú stranu, čo je podstatný rozdiel od konvenčných elektromotorov. V nich preteká magnetické pole na obe strany súčasne. Na každom elektromagnete 3 je navinutá cievka z medeného drôtu. Elektrické prepojenie elektromagnetov 3 je do hviezdice, čím vznikne trojfázové zapojenie. Permanentné magnety 5 sú neodymové kvádre o rozmere 20 x 20 x 20 mm uložené v statore 4 tak, aby magnetické pole tieklo rovnomerne po obvode statora 4.The electromagnetic motor is composed of a stator 4 made from dynamo sheets of quality M530-50A, C3 Remisol EB 5018 hr. 0.5 mm to a total thickness of 20 mm and which forms six separate electromagnets 3, which are separated by permanent magnets 5. The width of the plates of the electromagnet 3 is 10 mm, and the same width is also on the wings that pass into the stator 4. The reason is the overflow of the magnetic field to one side and after switching the polarity to the other side, which is a significant difference from conventional electric motors. In them, the magnetic field flows to both sides at the same time. A copper wire coil is wound on each electromagnet 3. The electrical connection of electromagnets 3 is star-shaped, resulting in a three-phase connection. The permanent magnets 5 are neodymium blocks with dimensions of 20 x 20 x 20 mm placed in the stator 4 so that the magnetic field flows evenly around the circumference of the stator 4.

Rotor 1 sa skladá z nerezovej hriadele 2, na ktorej je upevnený rotor 1 so štyrmi segmentovými magnetmi 5 tak, aby vznikol štvorpólový rotor 1 so striedaním severného a južného pólu.The rotor 1 consists of a stainless steel shaft 2, on which the rotor 1 with four segment magnets 5 is fixed so as to create a four-pole rotor 1 with alternating north and south poles.

Čelá elektromagnetického motora sú z materiálu dural s valivými ložiskami, cez ktoré prechádza nerezová hriadeľ 2. Čelá a stator 4 sú spolu zmontované a upevnené šiestimi nerezovými skrutkami s metrickým závitom.The fronts of the electromagnetic motor are made of dural material with rolling bearings, through which the stainless steel shaft 2 passes. The fronts and the stator 4 are assembled together and fixed with six stainless steel screws with a metric thread.

Elektronický trojfázový bezkomutátorový ovládač 6 s tromi hallovými senzormi snímajúcimi polohu rotora 1 je osadený na zadnom čele elektromagnetického motora upevnený skrutkami. Hallove senzory sú na plošnom spoji vnútri motora tak, aby snímali polohu pólov na rotore 1 pričom zabezpečujú správne prepínanie prúdov z bezkomutátorového ovládača 6 do elektromagnetov 3 zapojených do hviezdice.The electronic three-phase brushless controller 6 with three Hall sensors sensing the position of the rotor 1 is mounted on the rear face of the electromagnetic motor and fixed with screws. The Hall sensors are on the circuit board inside the motor so that they sense the position of the poles on the rotor 1 while ensuring the correct switching of the currents from the brushless controller 6 to the electromagnets 3 connected to the star.

SK 142-2020 A3SK 142-2020 A3

Príklad č. 2Example no. 2

Elektromagnetický motor je zložený z vnútorného statora 4 z vyskladaného z dynamo plechov akosti M530-50A, C3 Remisol EB 5018 hr. 0,5 mm do celkovej hrúbky 30 mm a ktorý tvorí šesť samostatných elektromagnetov 3, ktoré sú oddelené permanentnými magnetmi 5. Šírka plechov elektromagnetu 3 má 12 mm a rovnaká šírka je aj na krídlach, ktoré prechádzajú do statora 4. Dôvodom je pretekanie magnetického poľa na jednu stranu a po prepnutí polarity na druhú stranu. Na každom elektromagnete 3 je navinutá cievka z medeného drôtu. Elektrické prepojenie elektromagnetov 3 je do hviezdice, čím vznikne trojfázové zapojenie. Permanentné magnety 5 sú neodymové kvádre o rozmere 30 x 20 x 10 mm uložené v statore 4 tak, aby magnetické pole tieklo rovnomerne po obvode statora 4. Na vnútornom statore 4 sú osadené valivé ložiská, cez ktoré prechádza nerezová hriadeľ2 vonkajšieho rotora 1.The electromagnetic motor is composed of an internal stator 4 made from dynamo sheets of quality M530-50A, C3 Remisol EB 5018 hr. 0.5 mm to a total thickness of 30 mm and which forms six separate electromagnets 3, which are separated by permanent magnets 5. The width of the plates of the electromagnet 3 is 12 mm, and the same width is also on the wings that pass into the stator 4. The reason is the overflow of the magnetic field to one side and after switching the polarity to the other side. A copper wire coil is wound on each electromagnet 3. The electrical connection of electromagnets 3 is star-shaped, resulting in a three-phase connection. The permanent magnets 5 are neodymium cubes measuring 30 x 20 x 10 mm placed in the stator 4 so that the magnetic field flows evenly around the circumference of the stator 4. Rolling bearings are mounted on the inner stator 4, through which the stainless steel shaft 2 of the outer rotor 1 passes.

Rotor 1 sa skladá z nerezovej hriadele 2, na ktorej je upevnený vonkajší rotor 1 s ôsmimi segmentovými magnetmi 5 tak, aby vznikol osempólový vonkajší rotor 1 so striedaním severného a južného pólu.The rotor 1 consists of a stainless steel shaft 2, on which the outer rotor 1 with eight segment magnets 5 is fixed so as to form an eight-pole outer rotor 1 with alternating north and south poles.

Elektronický trojfázový bezkomutátorový ovládač 6 s tromi hallovými senzormi snímajúcimi polohu rotora 1 je osadený na plošnom spoji upevnený skrutkami na vnútornom statore 4 elektromagnetického motora. Hallove senzory sú na plošnom spoji vnútri motora tak, aby snímali polohu pólov na rotore 1 pričom zabezpečujú správne prepínanie prúdov z bezkomutátorového ovládača 6 do elektromagnetov 5 zapojených do hviezdice.The electronic three-phase commutatorless controller 6 with three Hall sensors sensing the position of the rotor 1 is mounted on a printed circuit board fixed with screws on the internal stator 4 of the electromagnetic motor. The Hall sensors are on the circuit board inside the motor so that they sense the position of the poles on the rotor 1 while ensuring the correct switching of currents from the brushless controller 6 to the electromagnets 5 connected to the star.

Príklad č. 3Example no. 3

Elektromagnetický motor je zložený z vonkajšieho statora 4 z oceľovej rúry, na ktorej sú z vnútornej strany osadené dva segmentové magnety 5 s opačnými pólmi.The electromagnetic motor is composed of an external stator 4 made of a steel pipe, on which two segment magnets 5 with opposite poles are mounted on the inside.

Rotor 1 sa skladá z nerezovej hriadele 2, na ktorej sú osadené jadrá elektromagnetov 3 z elektrickej ocele, na ktorých je navinutá cievka z medeného drôtu. Jadrá sú spojené permanentnými magnetmi 5 tak, aby vznikol tok magnetického poľa po vnútornom obvode rotora 1. Na hriadeli 2 je osadený komutátor zložený zo šiestich izolovaných kovových lamiel, ktoré sú elektricky prepojené na vinutia rotora 1. Prívody elektromagnetického motora sú prostredníctvom uhlíkov s pružinou privedené na lamely, pričom v určitom okamihu napájajú iba niektoré páry lamiel. Pri otočení rotora 1 sa smer prúdu - teda polarita napätia zmení na opačný.The rotor 1 consists of a stainless steel shaft 2, on which the cores of electromagnets 3 made of electrical steel are mounted, on which a coil of copper wire is wound. The cores are connected by permanent magnets 5 so that a magnetic field flows around the inner circumference of the rotor 1. A commutator composed of six insulated metal lamellas is mounted on the shaft 2, which are electrically connected to the windings of the rotor 1. The electromagnetic motor inputs are fed through carbons with a spring per slats, with only some pairs of slats powering at a given time. When rotating the rotor 1, the direction of the current - that is, the polarity of the voltage - changes to the opposite.

Čelá elektromagnetického motora sú z kompozitného materiálu, v ktorých sú osadené valivé ložiská a zberače teda dva uhlíky s pružinou napojené na jednosmerné napätie.The fronts of the electromagnetic motor are made of composite material, in which rolling bearings and collectors are installed, i.e. two carbons with a spring connected to DC voltage.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Elektromagnetický motor je zariadenie na premenu energie využiteľné najmä pri premene elektrického prúdu na mechanickú prácu, alebo naopak s vysokou účinnosťou.An electromagnetic motor is an energy conversion device that can be used especially when converting electric current into mechanical work, or vice versa with high efficiency.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Elektromagnetický motor pozostávajúci zo statora (4) a rotora (1) umiestneného na hriadeli (2), vyznačujúci sa tým, že pozostáva aj z najmenej dvoch elektromagnetov (3), rovnakého počtu permanentných magnetov (5) a zariadenia na zmenu polarity (6), kde permanentné magnety (5) sú osadené 5 medzi elektromagnety (3).1. An electromagnetic motor consisting of a stator (4) and a rotor (1) located on a shaft (2), characterized by the fact that it also consists of at least two electromagnets (3), the same number of permanent magnets (5) and a device for changing the polarity ( 6), where permanent magnets (5) are fitted 5 between electromagnets (3). 2. Elektromagnetický motor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že stator (4) je vybavený aspoň dvoma elektromagnetmi (3) a rovnakým počtom permanentných magnetov (5); a rotor (1) je tvorený aspoň jedným permanentným magnetom.2. Electromagnetic motor according to claim 1, characterized in that the stator (4) is equipped with at least two electromagnets (3) and the same number of permanent magnets (5); and the rotor (1) is formed by at least one permanent magnet. 3. Elektromagnetický motor podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že rotor (1) je vybavený 10 aspoň dvoma elektromagnetmi (3) a rovnakým počtom permanentných magnetov (5); a taktiež stator (4) je tvorený aspoň jedným permanentným magnetom.3. Electromagnetic motor according to claim 1, characterized in that the rotor (1) is equipped with at least two electromagnets (3) and the same number of permanent magnets (5); and also the stator (4) is formed by at least one permanent magnet. 4. Elektromagnetický motor podľa nárokov la 2, vyznačujúci sa tým, že rotor (1) je vnútorný, aspoň dvojpólový a pozostáva z aspoň jedného permanentného magnetu osadeného na hriadeli (2).4. Electromagnetic motor according to claims la 2, characterized in that the rotor (1) is internal, at least two-pole and consists of at least one permanent magnet mounted on the shaft (2). 1515 5. Elektromagnetický motor podľa nárokov la 2, vyznačujúci sa tým, že rotor (1) je vonkajší, aspoň dvojpólový a pozostáva z aspoň jedného permanentného magnetu osadeného na vnútornej strane rotora (1).5. Electromagnetic motor according to claims la 2, characterized in that the rotor (1) is external, at least two-pole and consists of at least one permanent magnet mounted on the inner side of the rotor (1). 6. Elektromagnetický motor podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na zmenu polarity napätia (6) je mechanický prepínač.6. Electromagnetic motor according to claims 1 to 5, characterized in that the voltage polarity changing device (6) is a mechanical switch. 7. Elektromagnetický motor podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že zariadenie na zmenu polarity napätia (6) je elektronický prepínač.7. Electromagnetic motor according to claims 1 to 5, characterized in that the voltage polarity changing device (6) is an electronic switch.
SK1422020A 2020-12-21 2020-12-21 Electromagnetic motor SK1422020A3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK1422020A SK1422020A3 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Electromagnetic motor
PCT/SK2021/000006 WO2022139690A1 (en) 2020-12-21 2021-12-17 Electromagnetic motor
EP21844078.2A EP4264789A1 (en) 2020-12-21 2021-12-17 Electromagnetic motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK1422020A SK1422020A3 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Electromagnetic motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK1422020A3 true SK1422020A3 (en) 2022-07-13

Family

ID=80112379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK1422020A SK1422020A3 (en) 2020-12-21 2020-12-21 Electromagnetic motor

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4264789A1 (en)
SK (1) SK1422020A3 (en)
WO (1) WO2022139690A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11626774B1 (en) * 2022-04-07 2023-04-11 Chad Gray-Cingcade Energy generation system and method using electromagnets

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5647321A (en) * 1995-02-24 1997-07-15 Unisia Jecs Corporation Actuating apparatus applicable to actuation of valve used for controlling engine idling revolution
JP2003047225A (en) * 2001-07-26 2003-02-14 Asmo Co Ltd Hybrid dc motor
CN1848607A (en) * 2005-04-17 2006-10-18 谢庆生 Multi-directional mixed permanent-magnetic energy-saving electric machine
US20080272664A1 (en) * 2007-03-27 2008-11-06 Flynn Charles J Permanent magnet electro-mechanical device providing motor/generator functions
JP2013198171A (en) * 2012-03-15 2013-09-30 Asmo Co Ltd Brushless motor
CN206313556U (en) * 2016-09-30 2017-07-07 张振军 P-m rotor protected type energy-saving motor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022139690A1 (en) 2022-06-30
EP4264789A1 (en) 2023-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6011337A (en) Double-sided, non-iron core, brushless, axial magnetic field permanent-magnet type DC motor
DE602005024916D1 (en) ROTOR STATOR STRUCTURE FOR ELECTRODYNAMIC MACHINES
CA2659766A1 (en) Electric motor with two or more stators or rotors
US4276490A (en) Brushless DC motor with rare-earth magnet rotor and segmented stator
SI8912097B (en) Single-phase direct current motor without brushes with high speed and high power
CN103715945A (en) 12/14 bearingless permanent magnet biased switched reluctance motor
EP1786085A3 (en) Permanent magnet rotating electric machine
CN105703510A (en) Axial magnetic field printed circuit board permanent magnet brushless DC motor
US20150054373A1 (en) Commutatorless and brushless dc machine with stationary armature and method of operating the same
CN110572001B (en) Polyphase permanent magnet reluctance motor
CN101394124A (en) Outer rotor permanent magnet synchronous motor for ceiling fan
SK1422020A3 (en) Electromagnetic motor
CN102223035B (en) Low-torque pulse axial magnetic field stator permanent magnet motor
CA2743160A1 (en) Generator
US20170110954A1 (en) Stepping motor
CN104767336A (en) Single-phase separately-excited magneto-resistive power generator
US9467009B2 (en) Dipolar transverse flux electric machine
WO2014142999A1 (en) Dipolar axial flux electric machine
JP2008271630A (en) Two-phase simultaneous excitation brushless dc motor
RU2749049C1 (en) Dc electric motor with partial back emf
EP4068573A1 (en) A cogging electric machine and a method of operating the cogging electric machine
CN2586287Y (en) Magnetic power machine
RU2005131321A (en) PERMANENT MAGNET ELECTRIC MOTOR
EP3012950A1 (en) Three phase axial stepper motor with a direct current excitation
CN110880849A (en) Axial multi-pole permanent magnet rotor brushless motor