SK1912023U1 - Elektromotor alebo generátor vo vyhotovení s viacstrannou cievkou v statore - Google Patents

Abstract

Elektromotor alebo generátor pozostáva z viacstrannej cievky (7) navinutej na jadre statora (2), ktoré je osadené oproti rotoru (1) zo štyroch strán, axiálne z ľavej strany (6), axiálne z pravej strany (6.1), radiálne z hornej strany (5) a radiálne zo spodnej strany (5.1), pričom sú stator (2) a rotor (1) súosovo spolu osadené na hriadeli (4) a vzájomne oddelené vzduchovou medzerou.

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie spadá do oblasti elektromotorov a generátorov. Je to druh točivého elektrického stroja, v ktorom točivým pohybom rotora oddeleného vzduchovou medzerou od statora dochádza prostredníctvom energie elektromagnetického poľa k premene elektrickej energie na mechanickú, na rotačný pohyb alebo lineárny pohyb. Konštrukčne sú si elektromotory, dynamá, generátory resp. alternátory veľmi podobné. Elektromotory fungujú aj ako generátory, preto je možné ich využiť ako elektrodynamickú brzdu.

Doterajší stav techniky

Elektromotor je elektrický stroj, ktorý premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu prostredníctvom vzájomného pôsobenia magnetických polí a vodičov s prúdom. Elektromotory využívajú vzájomné silové pôsobenie magnetického poľa a elektrického prúdu cez cievku. Tento fyzikálny jav sa volá elektromagnetizmus, ale existujú i motory založené na iných elektromechanických javoch, ako je elektrostatika alebo piezoelektrický jav. Základným princípom elektromagnetizmu je vzájomné silové pôsobenie elektromagnetických polí vytváraných elektrickými vodičmi, ktorými preteká elektrický prúd alebo pôsobenie týchto polí s magnetickým poľom permanentného magnetu. Elektromotor a generátor sa skladá z dvoch častí, statora - statickej nepohybujúcej sa časti a rotora - pohyblivej časti. V bežnom rotačnom motore je rotor umiestnený tak, aby magnetické pole vytvárané vo vodičoch rotora a magnetické pole statora vyvíjali krútiaci moment prenášaný na rotor elektromotora. V elektromotore alebo generátore sa rotujúca časť rotora nachádza obvykle vo vnútri statora, rovnomerne obklopená statorovým vinutím, poprípade permanentným magnetom.

Podstata technického riešenia

Podstatu technického riešenia definovaného v nárokoch na ochranu tohto úžitkového vzoru tvorí elektromotor alebo generátor založený na novej architektúre a najmä vylepšený systém a spôsob na vytváranie rotačného pohybu z elektromagnetického motora alebo na generovanie elektrickej energie zo vstupu rotačného pohybu. Opísané sú rôzne uskutočnenia motora alebo generátora vrátane spôsobov a systémov zvyšovania hustoty toku pomocou manipulácie s permanentnými magnetmi. Ide o dosiahnutie čo najnižšej hmotnosti pri čo najvyššom výkone. Keďže energia je čoraz vzácnejšia a drahšia, sú potrebné účinnejšie elektromotory a generátory na zníženie spotreby energie a tým aj nákladov. Predložené riešenia elektromotora smerujú k zníženiu mechanických strát, k zníženiu spotreby elektrickej energie a emisií, k lepšiemu krútiacemu momentu, k úspore materiálu a zníženiu hmotnosti elektromotora alebo generátora, k zlepšeniu energetickej bezpečnosti, k zníženiu škodlivého vplyvu na životné prostredie v dôsledku využívania energetických zdrojov. Elektromotory a generátory sú ľahšie ako tradičné, klasické elektromotory a generátory, ktorých konštrukcia zahŕňa viacero kombinácií. Podstatou tohto riešenia je viacstranné využitie cievky a magnetu. Elektromotor alebo generátor využíva radiálny horný, radiálny dolný a aj axiálne toky. Jedná sa o konštrukciu elektromotora alebo generátora pozostávajúceho z viacstrannej cievky osadenej v statore, kde rotor má odlišnú konštrukciu a obklopuje stator z viacerých strán a tým využíva radiálny horný tok, radiálny dolný tok a aj axiálny pravý tok a axiálny ľavý tok. Elektromagnety alebo magnety z bočnej steny tiež prispievajú k magnetickému poľu, teda tiež vytvárajú tokové sily. V elektromotore alebo generátore je smer magnetického toku zachovaný rovnobežne s osou rotácie, radiálne aj axiálne. Elektromotor môže byť využitý viacerými spôsobmi: ako jednosmerný motor, motor s permanentnými magnetmi, motor s elektromagnetmi, sériový motor, derivačný motor, sériovo-paralelný motor, striedavý motor, synchrónny alebo asynchrónny motor, jednofázový alebo trojfázový motor. Vylepšenie konštrukcie elektromotora alebo generátora spočíva vo zvýšení hustoty elektromagnetického toku ako aj hustoty toku s permanentnými magnetmi, čo má za následok zvýšenie rotačného a točivého momentu z elektromotora a v prípade generátora zvýšené generovanie elektrickej energie zo vstupu rotačného pohybu. Elektromotor alebo generátor má väčší priemer, pretože stator zložený z viacstrannej cievky je uložený v strede rotora. Elektromotor alebo generátor je možné chladiť vzduchom alebo kvapalinou. Podstatou tohto riešenia je viacnásobné využitie cievky osadenej v statore.

SK 191-2023 U1

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 znázorňuje elektromotor alebo generátor, viacstranná cievka 7 na jadre statora 2, osadené oproti rotoru 1 z troch strán, radiálne z hornej strany 5, radiálne zo spodnej strany 5.1 a axiálne z ľavej st rany 6, vinutie alebo permanentné magnety 3, hriadeľ 4.

Obr. 2 znázorňuje uzavretú konštrukciu elektromotora alebo generátora, viacstranná cievka 7 na jadre statora 2, osadené oproti rotoru 1 zo štyroch strán, radiálne z hornej strany 5, radiálne zo spodnej strany 5.1, axiálne z ľavej strany 6 a axiálne z pravej strany 6.1, vinutie alebo permanentné magnety 3, hriadeľ 4.

Príklady uskutočnenia

Elektromotor alebo generátor vo vyhotovení s viacstrannou cievkou pozostáva z navinutej viacstrannej cievky 7 na jadre statora 2, ktoré je osadené oproti rotoru 1 zo štyroch strán, axiálne z ľavej strany 6 statora 2, axiálne z pravej strany 6.1 statora 2, radiálne z hornej strany 5 statora 2 a radiálne zo spodnej strany 5.1 statora 2, pričom sú stator 2 a rotor 1 súosovo spolu osadené na hriadeli 4 a vzájomne oddelené vzduchovou medzerou. V elektromotore alebo generátore je smer magnetického toku zachovaný rovnobežne s osou rotácie, radiálne aj axiálne.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie je možné využiť v doprave, priemysle ale aj v režime aktívneho brzdiaceho mechanizmu ako generátor.

Claims (1)

1. Elektromotor alebo generátor vo vyhotovení s viacstrannou cievkou v statore, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z viacstrannej cievky (7) navinutej na jadro statora (2), ktoré je osadené oproti rotoru 5 (1) zo štyroch strán, axiálne z ľavej strany (6) statora (2), axiálne z pravej strany (6.1) statora (2), radiálne z hornej strany (5) statora (2) a radiálne zo spodnej strany (5.1) statora (2), pričom sú stator (2) a ro tor (1) súosovo spolu na hriadeli (4) a vzájomne sú oddelené vzduchovou medzerou.