UA127886C2 - Магнітний аксіальний пристрій - Google Patents
Магнітний аксіальний пристрій Download PDFInfo
- Publication number
- UA127886C2 UA127886C2 UAA202300261A UAA202300261A UA127886C2 UA 127886 C2 UA127886 C2 UA 127886C2 UA A202300261 A UAA202300261 A UA A202300261A UA A202300261 A UAA202300261 A UA A202300261A UA 127886 C2 UA127886 C2 UA 127886C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- disk
- stator
- shaped
- magnetic components
- rotor
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 171
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 34
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 7
- 244000005894 Albizia lebbeck Species 0.000 claims 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims 1
- 210000003660 reticulum Anatomy 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Винахід належить до магнітних аксіальних пристроїв, що використовуються як двигуни чи генератори для виробництва електричної енергії. Магнітний аксіальний пристрій включає встановлені на валу принаймні один статор з магнітними компонентами, принаймні частина з яких розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці принаймні одного його дископодібного торця, що є зоною перспектив цього дископодібного торця статора, та принаймні один дископодібний ротор з магнітними компонентами, виконаний з можливістю осьового обертання і взаємодії з зазначеним статором, в якому принаймні частина магнітних компонентів розміщена на обмеженій периферійній кільцевій ділянці, що є зоною перспектив цієї сторони дископодібного ротора, повернутої до дископодібного торця статора з магнітними компонентами. При цьому, поверхні взаємодіючих магнітних компонентів статора і ротора мають сумісні об'ємні форми. Конструктивне виконання пристрою забезпечує високий ККД його роботи.
Description
Винахід належить до електротехніки, а саме до магнітних аксіальних пристроїв, і може бути використаний у електричних машинах, що використовуються як двигуни чи генератори у секторах промисловості, що пов'язані із системами і пристроями для виробництва електричної енергії.
Всі магнітні аксіальні пристрої з будь-якою кількістю статорів і роторів, а також їх різні типи і комбінації у складі електричних машин, проєктуються і створюються з урахуванням різних конструктивних параметрів, що мають забезпечити функції, для яких вони призначені. При цьому, за будь-якої конструкції пристрою для виробництва електроенергії надважливим питанням залишається ефективність його роботи.
З рівня техніки відомі пристрої, що генерують магнітну електричну енергію під впливом кінетичної енергії або працюють як магнітний привідний двигун під дією електричної енергії.
Відома електрична машина з постійними магнітами, що містить кільцевий статор, в пазах якого розміщена обмотка, ротор, виконаний у вигляді феромагнітного диска, на поверхні якого зі сторони статора розміщені магніти, між якими встановлені немагнітні вставки і охоплені неметалевим бандажем, виконаним у вигляді чашки з двома концентричними різновисокими стінками, між якими встановлені магніти і які з'єднані між собою днищем, направленим в сторону статора (патент на винахід, ША 106842 С2, опублікований 10.10.2014 (11). У відомому пристрої висота меншої стінки, розміщеної всередині чаші бандажа рівна висоті магніту, а стінка бандажа більшої висоти охоплює одночасно диск і магніти. При цьому, диск з чашкою з'єднані кріпильним елементом через внутрішню стінку.
Відома конструкція електричної машини забезпечує досить надійне закріплення магнітів, проте через конструктивні недолікию, що приводять до нерівномірного розподілу потоку має низький крутний момент, низьку потужність, невисокий ККД, що призводить до низької ефективності його роботи.
Найбільш близьким є магнітний аксіальний пристрій, що включає встановлені на валу принаймні один статор з магнітними компонентами, та принаймні один дископодібний ротор з магнітними компонентами, виконаний з можливістю осьового обертання і взаємодії з зазначеним статором (європейська патентна заявка, ЕР З 512 082 АТ, опублікована 17.07.2019
І2І). Відомий магнітний аксіальний пристрій пристосований для використання як генератор
Зо електроенергії, якщо застосовується кінетична енергія, або як магнітний привідний двигун, якщо застосовується електрична енергія, і має розміщені на валу перший дископодібний ротор з декількома магнітними полюсами і другий дископодібний ротор з декількома магнітними полюсами, між якими встановлений статор, що складається з принаймні двох котушок, кожна з яких має магнітний компонент у вигляді осердя з магнітного матеріалу. При цьому, магнітні полюси в обох дископодібних роторах розташовані радіально з послідовно змінною полярністю - позитивною і негативною. Принаймні два осердя мають конфігурацію з похилими на обох бічних сторонах кінцями в один і той самий бік відносно до вала таким чином, що створює тіло, розвиток якого у фронтальній плоскості є приблизно ромбовидним. Крім цього, відомий магнітний аксіальний пристрій додатково містить зовнішній елемент, який приводить у рух перший дископодібний ротор.
Відомий магнітний аксіальний пристрій дозволяє створити достатньо велике магнітне поле, що збільшує потужність електричної енергії, що виробляється, проте, як і попередній аналог, має низький крутний момент, низьку потужність, невисокий ККД, що призводить до низької ефективності його роботи.
Причиною винаходу стала неможливість задовольнити потреби у ефективних магнітних аксіальних пристроях з високими показниками крутного моменту, потужності та ККД.
Задачею винаходу є удосконалення магнітного аксіального пристрою, в якому за рахунок запропонованого виконання його елементів та зв'язків між ними забезпечується підвищення крутного моменту, збільшення потужності та підвищення ККД, що призводить до підвищення ефективності його роботи.
Поставлена задача вирішується запропонованим магнітним аксіальним пристроєм, що включає встановлені на валу принаймні один статор з магнітними компонентами та принаймні один дископодібний ротор з магнітними компонентами, виконаний з можливістю осьового обертання і взаємодії з зазначеним статором, в якому статор має два дископодібні торці, при цьому, принаймні частина магнітних компонентів статора розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці принаймні одного його дископодібного торця, що взаємодіє із зазначеним ротором, і зазначена обмежена периферійна кільцева ділянка є зоною перспектив цього дископодібного торця статора, принаймні частина магнітних компонентів дископодібного ротора розміщена на обмеженій бо периферійній кільцевій ділянці принаймні на одній стороні дископодібного ротора, повернутій до дископодібного торця статора з магнітними компонентами, і зазначена обмежена периферійна кільцева ділянка є зоною перспектив цієї сторони дископодібного ротора, при цьому, поверхні магнітних компонентів зони перспектив дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив дископодібного ротора, або поверхні магнітних компонентів зони перспектив двох дископодібних торців статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив відповідного дископодібного ротора, мають сумісні об'ємні форми, що збільшують площу взаємодії магнітних компонентів в області обмеженої ділянки.
У запропонованому магнітному аксіальному пристрої відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив дископодібного торця статора становить 0,65...0,75 радіуса в плоскості цього дископодібного торця статора, і відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив сторони дископодібного ротора, що взаємодіє із зазначеним статором, становить 0,65...0,75 радіуса в плоскості цієї сторони дископодібного ротора.
У запропонованому магнітному аксіальному пристрої площа поверхні зони перспектив дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора зони перспектив дископодібного торця статора, становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в плоскості відповідного дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив дископодібного ротора, що взаємодіє із зазначеним статором і включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок дископодібного ротора зони перспектив дископодібного ротора, становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в плоскості цього дископодібного ротора.
У кращому варіанті виконання винаходу, магнітний аксіальний пристрій включає розмішені на валу перший дископодібний ротор з магнітними компонентами і другий дископодібний ротор з магнітними компонентами, між якими встановлений статор з магнітними компонентами. При цьому, принаймні частина магнітних компонентів статора розташовані на обмеженій периферійній кільцевій ділянці одного дископодібного торця статора і на обмеженій периферійній кільцевій ділянці другого дископодібного торця статора, що являють собою відповідно зону перспектив першого дископодібного торця статора, і зону перспектив другого дископодібного торця статора,
Зо принаймні частина магнітних компонентів першого дископодібного ротора розташовані на обмеженій периферійній кільцевій ділянці з однієї сторони цього дископодібного ротора, повернутої до першого дископодібного торця статора, що є зоною перспектив першого дископодібного ротора, і принаймні частина магнітних компонентів другого дископодібного ротора розташовані на обмеженій периферійній кільцевій ділянці з однієї сторони цього дископодібного ротора, повернутої до другого дископодібного торця статора, що є зоною перспектив другого дископодібного ротора, а сумісні об'ємні форми мають поверхні магнітних компонентів зони перспектив першого дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив першого дископодібного ротора, а також, поверхні магнітних компонентів зони перспектив другого дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив другого дископодібного ротора.
У зазначеному варіанті виконання відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив першого дископодібного торця статора і відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив другого дископодібного торця статора становить 0,65...0,75 радіуса в плоскості відповідного дископодібного торця статора, відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив першого дископодібного ротора і відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив другого дископодібного ротора становить 0,65...0,75 радіуса в плоскості відповідного ротора, площа поверхні зони перспектив першого дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора зони перспектив першого дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив другого дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора зони перспектив другого дископодібного торця статора, становлять не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в плоскості відповідного дископодібного торця статора, площа поверхні зони перспектив першого дископодібного ротора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок першого дископодібного ротора зони перспектив першого дископодібного ротора, і площа поверхні зони перспектив другого дископодібного ротора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок другого 60 дископодібного ротора зони перспектив другого дископодібного ротора, становлять не менше
1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в плоскості відповідного дископодібного ротора.
Як магнітні компоненти дископодібного торця статора чи дископодібних торців статора і як магнітні компоненти дископодібного ротора чи дископодібних роторів використані постійні магніти і/або електромагніти, і/або електромагніти без осердя, і/або котушки.
Описаний вище магнітний аксіальний пристрій являє собою електродвигун або генератор.
Експериментально автором було виявлено кабальну зону і зону перспектив для розміщення взаємодіючих магнітних компонентів на дископодібних торцях статора і на дископодібному роторі, що дозволило виключити кабальну зону магнітного аксіального пристрою для розміщення магнітних компонентів, а також знайдена необхідна форма поверхонь взаємодіючих магнітних компонентів, а саме наявність її об'ємності для збільшення площі взаємодії магнітних компонентів у обмеженому просторі, що у сукупності вплинуло на конструювання магнітного аксіального пристрою і забезпечило можливість підвищення його ефективності за рахунок підвищення крутного моменту, збільшення потужності, підвищення ККД, а також розширення комбінацій виконання.
Нові ознаки винаходу виділені у формулі винаходу, проте у наступних кресленнях викладено деякі варіанти здійснення винаходу з метою більш повного його пояснення, що демонструє, але не обмежує винахід.
Винахід демонструється, але не обмежується ілюстраціями, на яких показано: фіг. 1 - схематичний вигляд магнітного аксіального пристрою з одним ротором; фіг. 2 - схематичний вигляд магнітного аксіального пристрою з двома роторами; фіг. З - зона перспектив дископодібного торця статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 1; фіг. 4 - дископодібний торець статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 3, з магнітними компонентами; фіг. 5 - зона перспектив дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 1; фіг. 6 - сторона дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 5, з магнітними компонентами;
Зо фіг. 7 - зона перспектив першого дископодібного торця статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 2; фіг. 8 - перший дископодібний торець статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 7, з магнітними компонентами; фіг. 9 - зона перспектив другого дископодібного торця статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 2; фіг. 10 - другий дископодібний торець статора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 9, з магнітними компонентами; фіг. 11 - зона перспектив першого дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 2; фіг 12 - сторона першого дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 11, з магнітними компонентами; фіг. 13 - зона перспектив другого дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 2; фіг 14 - сторона другого дископодібного ротора магнітного аксіального пристрою, показаного на фіг. 11, з магнітними компонентами; фіг. 15 - фрагмент поверхні магнітного компонента з "трикутним" рельєфом; фіг. 16 - фрагмент поверхні магнітного компонента з "пластинчастим" рельєфом.
При поясненні винаходу використані скорочення, що в межах даного опису означають наступне: 5-Р2 - зона перспектив дископодібного торця статора;
З-РАз - зона перспектив першого дископодібного торця статора; 5-Р2 - зона перспектив другого дископодібного торця статора;
В-Р - зона перспектив сторони дископодібного ротора;
В-РАз - зона перспектив сторони першого дископодібного ротора;
В-Р2» - зона перспектив сторони другого дископодібного ротора;
Ів - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив дископодібного торця статора;
Іст - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив першого дископодібного торця статора;
Ісг - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив другого дископодібного торця статора;
Ів - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив сторони дископодібного ротора;
Ії - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив сторони першого дископодібного ротора;
Ія2 - відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив сторони другого дископодібного ротора; г - радіус дископодібного торця статора; гв1 - радіус першого дископодібного торця статора; гв2 - радіус другого дископодібного торця статора;
Тв - радіус сторони дископодібного ротора;
Тв: - радіус сторони першого дископодібного ротора;
Гво - радіус сторони другого дископодібного ротора;
Зв-г7 - площа поверхні зони перспектив дископодібного торця статора;
ЗвірР - площа обмеженої кільцевої ділянки дископодібного торця статора у плоскості;
Зв-г7 - площа поверхні зони перспектив дископодібного ротора;
ЗніР - площа обмеженої кільцевої ділянки дископодібного ротора у плоскості;
Звме - площа поверхні магнітного компонента статора;
Знмс - площа поверхні магнітного компонента ротора;
Звілмм - площа поверхні ділянки статора без магнітного компонента в зоні перспектив статора;
Знам/м - площа поверхні ділянки ротора без магнітного компонента в зоні перспектив ротора.
Описані варіанти реалізації описані схематично і у часткових виглядах. В деяких випадках деталі, що не є необхідні для розуміння даного винаходу або являють собою інші деталі, складні для сприйняття, не показані. Також, необхідно враховувати, що цей винахід не обмежується описаними конкретними варіантами виконання.
Магнітний аксіальний пристрій (фіг. 1, фіг. 2) включає встановлені на валу принаймні один дископодібний статор з магнітними компонентами та принаймні один дископодібний ротор з магнітними компонентами, виконаний з можливістю осьового обертання і у взаємодії з зазначеним статором.
На фіг. 1 схематично представлено магнітний аксіальний пристрій 1, що включає встановлені на валу 2 статор З з магнітними компонентами і, взаємодіючий з ним, дископодібний ротор 4 з магнітними компонентами. Статор З має два дископодібні торці, на одному з яких, дископодібному торці 5, на його обмеженій периферійній кільцевій ділянці, що є зоною перспектив 6 (5-Р7) цього дископодібного торця 5, розташовані принаймні частина магнітних компонентів 7 статора З (фіг. З - фіг. 4). Відстань іх від центра осі вала 2 до ближньої межі зони перспектив 6 в плоскості дископодібного торця 5 статора З становить від 0,65 до 0,75 радіуса ї5 цього дископодібного торця. Принаймні частина магнітних компонентів 8 дископодібного ротора 4 розміщені на його одній стороні 9, повернутій до дископодібного торця 5 статора 3. При цьому, магнітні компоненти 8 встановлені на обмеженій периферійній кільцевій ділянці сторони 9, що є зоною перспектив 10 (В-Р2) цієї сторони 9 дискового ротора 4 (фіг. 1, фіг. 5 - фіг. 6). Відстань Ів від центра осі вала 2 в плоскості дископодібного ротора 4 до ближньої межі зони перспектив 10 сторони 9, що взаємодіє зі статором 3, становить від 0,65 до 0,75 радіуса г цієї сторони 9 дископодібного ротора 4. Поверхні магнітних компонентів 7 зони перспектив б дископодібного торця 5 статора З і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів 8 зони перспектив 10 дископодібного ротора 4 мають сумісні об'ємні форми.
Описана конструкція є одним із варіантів виконання (прикладом втілення винаходу), а саме - однороторний магнітний аксіальний пристрій.
На фіг. 2 схематично представлено магнітний аксіальний пристрій 11, що включає встановлені на валу 12 перший дископодібний ротор 13 з магнітними компонентами і другий дископодібний ротор 14 з магнітними компонентами, між якими встановлений статор 15 з магнітними компонентами. Статор 15 має перший дископодібний торець 16 і другий дископодібний торець 17. При цьому, принаймні частина магнітних компонентів 18 статора 15 розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці першого дископодібного торця 16, що є зоною перспектив 20 (5-Рї) цього першого дископодібного торця 16 статора 15; принаймні частина магнітних компонентів 19 статора 15 розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці другого дископодібного торця 17, що є зоною перспектив 21 (5-
Рг) цього другого дископодібного торця 17 статора 15 (фіг. 7 - фіг. 10). Відстань Із: від центра бо осі вала 12 до ближньої межі зони перспектив 20 в плоскості першого дископодібного торця 16 статора 15 становить від 0,65 до 0,75 радіуса г: цього першого дископодібного торця 16 статора 15 (фіг. 7). Відстань іс від центра осі вала 12 до ближньої межі зони перспектив 21 в плоскості другого дископодібного торця 17 статора 15 становить від 0,65 до 0,75 радіуса г52 цього другого дископодібного торця 17 статора 15 (фіг. 9).
Принаймні частина магнітних компонентів 24 першого дископодібного ротора 13 розташовані на обмеженій периферійній кільцевій ділянці, що є зоною перспектив 23 (Б-Р) його сторони 22, повернутої до першого дископодібного торця 16 статора 15 (фіг. 2, фіг. 11).
Принаймні частина магнітних компонентів 27 другого дископодібного ротора 14 розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці, що є зоною перспектив 26 (К-Р72) його сторони 25, повернутої до другого дископодібного торця 17 статора 15 (фіг. 2, фіг. 13). Відстань Ів: від центра осі вала 12 до ближньої межі зони перспектив 23 в плоскості сторони 22 першого дископодібного ротора 13, що взаємодіє з першим дископодібним торцем 16 статора 15, становить від 0,65 до 0,75 радіуса гні цієї сторони 22 першого дископодібного ротора 13 (фіг. 11); відстань нг від центра осі вала 12 до ближньої межі зони перспектив 26 в плоскості сторони 25 другого дископодібного ротора 14, що взаємодіє з другим дископодібним торцем 17 статора 15, становить від 0,65 до 0,75 радіуса гвг цієї сторони 25 другого дископодібного ротора 14 (фіг. 13). Поверхні магнітних компонентів 18 зони перспектив 20 першого дископодібного торця 16 статора 15 і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів 24 зони перспектив 23 першого дископодібного ротора 13 мають сумісні об'ємні форми. Поверхні магнітних компонентів 19 зони перспектив 21 другого дископодібного торця 17 статора 15 і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів 27 зони перспектив 26 другого дископодібного ротора 14 мають сумісні об'ємні форми.
Описана конструкція є ще одним із варіантів виконання винаходу, а саме - двороторний магнітний аксіальний пристрій.
Крім цього, описані варіанти виконання можуть являти собою модулі багатороторного і багатостаторного магнітного аксіального пристрою.
В описаних вище прикладах виконання заявленого магнітного аксіального пристрою об'ємна форма магнітних компонентів може мати різний рельєф, в тому числі, "трикутний", "пластинчастий" (фіг. 15 - фіг. 16) та інші. Площа поверхні зони перспектив дископодібного
Зо торця статора (55-27), що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів дископодібного торця статора (Х Овмс) і суму площ поверхонь ділянок торця статора без магнітних компонентів в зоні перспектив дископодібного торця статора (Х ОЗвдмм), становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки (вв) в плоскості відповідного дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив дискового ротора (в.г), щО взаємодіє із зазначеним статором і включає суму площ поверхонь магнітних компонентів дискового ротора (Х Овмс) і суму площ поверхонь ділянок дискового ротора без магнітних компонентів в зони перспектив дискового ротора (У Ондм/м), становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки (Овів) в плоскості цього дискового ротора (фіг 4, фіг б, фіг. 8, фіг. 10, фіг. 12, фіг. 14).
Тобто:
Зв - ХУ Земо ж Х Оваімум 2 1,25 х Звір (1);
Зв-гй - Х Звмо ж Х Знамум 2 1,25 х Знав (2).
Як магнітні компоненти дископодібного торця статора чи дископодібних торців статора і як магнітні компоненти дископодібного ротора чи дископодібного роторів використані магнітні елементи, що мають магнітні полюси, а саме: постійні магніти і/або електромагніти, і/або електромагніти без осердя, а також котушки.
Магнітний аксіальний пристрій працює як магнітний привідний двигун, якщо застосовується електрична енергія, наступним чином.
На статор З (фіг. 1) подаються імпульси струму відповідної полярності, що забезпечує відштовхування чи притягнення магнітних компонентів 7, розташованих в зоні перспектив 6 статора 3, і магнітних компонентів 8, розташованих в зоні перспектив 10 дископодібного ротора 4. В результаті збудження магнітного поля необхідної полярності створюється обертальний рух дископодібного ротора 4.
У разі двороторного магнітного аксіального пристрою (фіг. 2) на статор 15 подаються імпульси струму відповідної полярності, що забезпечує відштовхування чи притягнення магнітних компонентів 18, розташованих в зоні перспектив 20 першого дископодібного торця 16 статора 15 і магнітних компонентів 24, розташованих в зоні перспектив 23 першого дископодібного ротора 13, і відштовхування чи притягнення магнітних компонентів 19, розташованих в зоні перспектив 21 другого дископодібного торця 17 статора 15 і магнітних компонентів 27, розташованих в зоні перспектив 26 другого дископодібного ротора 14. В результаті збудження магнітного поля необхідної полярності створюється обертальний рух дископодібних роторів 13 і 14.
В режимі генератора магнітний аксіальний пристрій працює наступним чином.
Обертальний рух дископодібного ротора 4 (фіг. 1) або обертальний рух першого і другого дископодібних роторів 13 і 14 (фіг. 2) за рахунок зовнішньої тяги створює магнітне поле, що збуджує електричний струм відповідно в статорі З (фіг. 1) або в статорі 15 (фіг. 2).
Запропонований магнітний аксіальний пристрій дозволив за рахунок розміщення магнітних компонентів в певній обмеженій зоні та певного виконання їх взаємодіючих поверхонь забезпечити високий крутний момент, високу потужність та високий ККД пристрою.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ1. Магнітний аксіальний пристрій, що включає встановлені на валу принаймні один статор з магнітними компонентами та принаймні один дископодібний ротор з магнітними компонентами, виконаний з можливістю осьового обертання і взаємодії з зазначеним статором, який відрізняється тим, що статор має два дископодібні торці, принаймні частина магнітних компонентів статора розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці принаймні одного його дископодібного торця, що взаємодіє із зазначеним ротором, і зазначена обмежена периферійна кільцева ділянка є зоною перспектив цього дископодібного торця статора, при цьому, відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив дископодібного торця статора становить 0,65-0,75 радіуса в площині цього дископодібного торця статора, принаймні частина магнітних компонентів дископодібного ротора розміщена на обмеженій периферійній кільцевій ділянці принаймні на одній стороні дископодібного ротора, повернутій до дископодібного торця статора з магнітними компонентами, і зазначена обмежена периферійна кільцева ділянка є зоною перспектив цієї сторони дископодібного ротора, при цьому відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив сторони дископодібного ротора, що взаємодіє із зазначеним статором, становить 0,65-0,75 радіуса в площині цієї сторони дископодібного ротора, Зо поверхні магнітних компонентів зони перспектив дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив дископодібного ротора, або поверхні магнітних компонентів зони перспектив двох дископодібних торців статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив відповідного дископодібного ротора, мають сумісні об'ємні форми, при цьому, площа поверхні зони перспектив дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора зони перспектив дископодібного торця статора, становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в площині відповідного дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив дископодібного ротора, що взаємодіє із зазначеним статором і включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок дископодібного ротора зони перспектив дископодібного ротора, становить не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в площині цього дископодібного ротора.2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що включає розмішені на валу перший дископодібний ротор з магнітними компонентами і другий дископодібний ротор з магнітними компонентами, між якими встановлений статор з магнітними компонентами, де принаймні частина магнітних компонентів статора розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці одного дископодібного торця статора і на обмеженій периферійній кільцевій ділянці другого дископодібного торця статора, що являють собою відповідно зону перспектив першого дископодібного торця статора, і зону перспектив другого дископодібного торця статора, при цьому відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив першого дископодібного торця статора і відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив другого дископодібного торця статора становить 0,65...0,75 радіуса в площині відповідного дископодібного торця статора, принаймні частина магнітних компонентів першого дископодібного ротора розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці з однієї сторони цього дископодібного ротора, повернутої до першого дископодібного торця статора, що є зоною перспектив першого дископодібного ротора, і принаймні частина магнітних компонентів другого дископодібного ротора розташована на обмеженій периферійній кільцевій ділянці з однієї сторони цього дископодібного ротора, повернутої до другого дископодібного торця статора, що є зоною бо перспектив другого дископодібного ротора, при цьому відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив першого дископодібного ротора і відстань від центра осі вала до ближньої межі зони перспектив другого дископодібного ротора становить 0,65-0,75 радіуса в площині відповідного ротора, сумісні об'ємні форми мають поверхні магнітних компонентів зони перспектив першого дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив першого дископодібного ротора, а також поверхні магнітних компонентів зони перспектив другого дископодібного торця статора і взаємодіючі з ними поверхні магнітних компонентів зони перспектив другого дископодібного ротора, при цьому, площа поверхні зони перспектив першого дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора в зоні перспектив першого дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив другого дископодібного торця статора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок статора зони перспектив другого дископодібного торця, статора становлять не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в площині відповідного дископодібного торця статора, і площа поверхні зони перспектив першого дископодібного ротора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок першого дископодібного ротора зони перспектив першого дископодібного ротора, і площа поверхні зони перспектив другого дископодібного ротора, що включає суму площ поверхонь магнітних компонентів і ділянок другого дископодібного ротора зони перспектив другого дископодібного ротора, становлять не менше 1,25 площі обмеженої периферійної кільцевої ділянки в площині відповідного дископодібного ротора.3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що як магнітні компоненти дископодібного торця статора чи дископодібних торців статора і як магнітні компоненти дископодібного ротора чи дископодібних роторів використані постійні магніти і/або електромагніти, і/або електромагніти без осердя, і/або котушки.4. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що являє собою електродвигун або генератор. 1 8 9 г 4 8 Що М /7 т г тт ти тт 5 ря Г З ! рн Фріс.и й18.24 45 46 | 42 22 43 18 24 гум ото ток / 7 Ї і і тити ур о бонети М27 19 Мм7 х25Б Ма ХатаФіг. 2 2 Й 8 5 (о)фіг. З і вд б ие ? ; чу о ро й в а ь Н а А Ше зе С В Му КО Й й БК ОО М є В щ і Ж ке п ЕВ пЖелах УМ КО ПЕ АХ НПК нов Н А соя КО " КВ и - , М ж вв у Щі п С в Що о дує ча і я. яю м ек о М Я і бю ж Кр КИ КИЙ 8 с Є и я сріг. 5 ви Щ в Са т Щ ЩоФіг. 7М дже 20 КОКО ТИ А я В Ох ТЕКА т ОА М и в Ко уся ! ве а г7 Ф | я КО йо К ще У ДМ, е ке Шон М шьуих ЧЕ ЛО іржа ОСИ ТА п ь Ж КО М, Її х В СХ ня КИ вро, мно АК КМ ік ВеВЕ й в я, їж ге ех й ся хз ста Ї ч ож ТОЖ ек нон ; ж и КИФіг. 8 Ро Ко се «Фіг. 2 1 2 ос 2 4 джу КК м ч Її ши ДИКО нив В З цу св : а ОК і ЩЕ ем УВІ ша 7 ГИ ТЯ т МК. с вето | ТИ КОВІ ; Я З : є. ЗБК. м зали ОЙ ОО га КИЙ о шия ЕК дві я ; ; оф я 1 З у З ни . 7 РИНФіг. 10, ; ' : |, ' С як Й іш Е ї Н ї і ь ї ва : і ; чне і і і їФіг. 1 ан а і, Мосс І: Дн 7 Я ч Зеник ї а ОВ п о мя ОО З я я Ше КАН ; В. КО т КЕ. х ДЖ ща у ЩО СК і ОВ С дан ИЙ СО Не ос У ств ; Ин Коси: 10 Я о дон ти ч УК и ее ЖФіг. 12 і . ; , РЕ : у ак , - ни ; ЖК и ; ЕЕ і я ' Е і і і У ОВ» 26 ДК ВИ ОЗ . ен й МОУ» кн У й и | и МКК Я і а: в б Яр й сну и ТВА я і МС У акме в и ВАК ї Б Ки з ДЯ МОЙ З й М і Ь ТОМУ ЕК Я У ЗК Кк і: / ОД КЕ ння б КЕ, Й, ук ; си ЙИСУХ З от ті УНК сх Мах й КОКО ню ТО Же КК р Кт ь а ся 27 я а зашаи. УМ ра В іч і і і їФіг. 14 г. сук дення нний днетен ї км І о двжкнтей, я дя бо о й Дей покою се щ- ден і К ях дяк З То ке ння ЕК ше схем де о ж ох дк У б, ж ше ж ех ше - де даже х я м ме Т ня п жи Й я я Ша Кок ж - с ож с сиФіг. 15Фіг. 16
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202300261A UA127886C2 (uk) | 2023-01-25 | 2023-01-25 | Магнітний аксіальний пристрій |
| PCT/UA2023/000025 WO2024158371A1 (en) | 2023-01-25 | 2023-05-22 | Magnetic axial device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202300261A UA127886C2 (uk) | 2023-01-25 | 2023-01-25 | Магнітний аксіальний пристрій |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA127886C2 true UA127886C2 (uk) | 2024-01-31 |
Family
ID=89666303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202300261A UA127886C2 (uk) | 2023-01-25 | 2023-01-25 | Магнітний аксіальний пристрій |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA127886C2 (uk) |
| WO (1) | WO2024158371A1 (uk) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR910002013B1 (ko) * | 1985-12-05 | 1991-03-30 | 미쓰비시 긴소꾸 가부시기가이샤 | 전 동 기 |
| JP4858061B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2012-01-18 | ダイキン工業株式会社 | アキシャルギャップ型モータ、圧縮機、及びアキシャルギャップ型モータの製造方法 |
| JP2015082921A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 日本ピストンリング株式会社 | 回転電機 |
| WO2015200104A1 (en) * | 2014-06-22 | 2015-12-30 | Tutunaru Catalin | Adjustable high torque axial gap electric motor |
| GB2585357B (en) * | 2019-05-10 | 2022-03-09 | Yasa Ltd | Stator for axial flux machine |
| JP7193422B2 (ja) * | 2019-06-28 | 2022-12-20 | 日本ピストンリング株式会社 | 回転電機及び回転電機の製造方法 |
| CN110391703A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-10-29 | 苏州保邦电气有限公司 | 一种低损耗的轴向磁通永磁电机转子轭 |
-
2023
- 2023-01-25 UA UAA202300261A patent/UA127886C2/uk unknown
- 2023-05-22 WO PCT/UA2023/000025 patent/WO2024158371A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024158371A1 (en) | 2024-08-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9871419B2 (en) | Rotor of permanent-magnet embedded motor, and compressor, blower, and refrigerating/air conditioning device using the rotor | |
| US7504754B2 (en) | Rotor having multiple permanent-magnet pieces in a cavity | |
| US7902710B2 (en) | Electric machine | |
| WO2011019069A1 (ja) | 車両用回転電機 | |
| CN109525052B (zh) | 用于减小谐波通量的电机转子 | |
| EP2518871A1 (en) | Rotor and rotor manufacturing method | |
| US20060028082A1 (en) | Interior permanent magnet electric rotating machine | |
| JP2016226266A (ja) | 単相アウターロータ型モータ及びそのステータ | |
| CN105874704B (zh) | 同步电动机、其驱动电路、鼓风机、以及空调机 | |
| US11728702B2 (en) | Electrical machine rotor with eliminated iron bridge | |
| CN216751487U (zh) | 一种永磁电机的双转子结构 | |
| CN208489707U (zh) | 转子和具有其的电机 | |
| WO2008150035A1 (ja) | 回転電機 | |
| JP6324384B2 (ja) | 電気機械的な変換器 | |
| CA2834124A1 (en) | Reduced cogging torque permanent magnet machine | |
| JP5557971B2 (ja) | 電動機 | |
| CN114556749B (zh) | 转子及电动机 | |
| UA127886C2 (uk) | Магнітний аксіальний пристрій | |
| KR100912637B1 (ko) | 회전기기 및 전자기 머신 | |
| EP3574570B1 (en) | Modular stators and rotors for axial flux electric machines and methods of assembly | |
| JP7601396B2 (ja) | 磁界発生装置及び回転電機 | |
| CN108288881A (zh) | 一种永磁电机 | |
| WO2013085418A1 (ru) | Магнитоэлектрический генератор | |
| JP6435838B2 (ja) | 回転電気機械のロータ及びそれを備える回転電気機械 | |
| JP2016086524A (ja) | モータ |