Магнитный редуктор

Технический результат достигается тем, что в магнитный редуктор, содержащий статор с магнитопроводом, имеющим зубцы, чередующиеся полые цилиндры статора и ротора медленного вращения с ферромагнитными и немагнитными элементами и ротор быстрого вращения с ферромагнитными и немагнитными элементами введен неподвижный индуктор магнитного поля снаружи зубцово-пазовой зоны, а количество ферромагнитных элементов ротора быстрого вращения равно разности числа ферромагнитных элементов полых цилиндров статора и ротора медленного вращения.

Сущность заявленного изобретения поясняется на Фиг.1-2, где:

Фиг.1 - поперечное сечение магнитного редуктора;

Фиг.2 - продольное сечение магнитного редуктора (А-А).

поперечное сечение магнитного редуктора

продольное сечение магнитного редуктора (А-А)

Здесь: 1 - корпус, 2 - магнитопровод статора, 3 - полюс, 4 - обмотка, 5 - полый цилиндр ротора медленного вращения, 6 - полый цилиндр статора, 7 - полый цилиндр ротора быстрого вращения, 8 - внутренний магнитопровод статора, 9 - диск герметизации, 10-11 - немагнитные кольца статора, 12 - немагнитный диск быстрого вращения, 13 - немагнитный диск медленного вращения, 14 - вал медленного вращения, 15 - вал быстрого вращения.

Статор имеет кольцевой шихтованный магнитопровод 2 с равномерно расположенными полюсами 3 (фиг.1), обращенными к рабочему зазору и имеющими малые зубцы, и крепится к корпусу 1, с которым механически связан немагнитным кольцом 10 полый цилиндр 6 статора, имеющий чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы. К нему немагнитным кольцом 11 крепится внутренний магнитопровод 8 статора с диском 9 герметизации.

Ротор медленного вращения представляет собой полый цилиндр 5, механически связанный с валом 14 медленного вращения немагнитным диском 13 (фиг.2) и имеющий чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы.

Ротор быстрого вращения представляет собой полый цилиндр 7, механически связанный с валом 15 быстрого вращения немагнитным диском 12 и имеющий чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы.

Индуктор, создающий магнитное поле, может быть выполнен в виде полюсов с обмотками, по которым протекает постоянный ток, или в виде постоянных магнитов. В обоих случаях индуктор неподвижен.

Угловые размеры всех зубцов и ферромагнитных элементов полых цилиндров статора и ротора медленного вращения одинаковые. Ферромагнитные элементы полого цилиндра 6, связанного со статором, имеют угловое положение, совпадающее с угловым положением зубцов магнитопровода статора. Количества ферромагнитных элементов полых цилиндров, связанных со статором и с ротором медленного вращения, отличаются в пределах одного полюсного деления на два.

Полый цилиндр 7 ротора быстрого вращения имеет по два ферромагнитных элемента на полюсное деление.

Магнитный редуктор работает следующим образом. Полюса 3 с обмотками 4 создают неподвижное магнитное поле. При вращении ротора быстрого вращения ферромагнитные элементы полого цилиндра 7 создают волну магнитной индукции, в зоне максимумов которой ферромагнитные элементы полых цилиндров статора и ротора медленного вращения располагаются напротив друг друга. В результате скорости роторов быстрого и медленного вращения связаны соотношением

где ω_м,  ω_б - скорости роторов малой и большой скоростей вращения; z_м, z_б - количество ферромагнитных элементов на полых цилиндрах малой и большой скоростей вращения.

Передача момента редуктора является упругой. При увеличении момента нагрузки на валу медленного вращения он отстает на некоторый угол от положения, соответствующего холостому ходу.

Магнитный редуктор не имеет механических контактов между подвижными частями, он не изнашивается, бесшумен в работе, имеет большой срок службы, определяемый подшипниками, допускает ударные нагрузки, так как связь между валами осуществляется через магнитное поле.

Роторы медленного и быстрого вращения представляют собой полые цилиндры с малыми осевыми моментами инерции. В связи с этим магнитный редуктор допускает большие угловые ускорения.

Поскольку ротор быстрого вращения имеет малую массу, момент трения в его подшипниках мал и магнитный редуктор может работать в качестве мультипликатора, т.е. передавать механическую энергию от вала медленного вращения к валу быстрого вращения.

Наличие немагнитных колец, соединяющих полые цилиндры со статором, и диска герметизации позволяет полностью изолировать зоны валов быстрого и медленного вращения друг от друга, что важно при работе магнитного редуктора в агрессивных или взрывоопасных средах.

Формула изобретения

Магнитный редуктор, содержащий статор с магнитопроводом, имеющим зубцы, чередующиеся полые цилиндры статора и ротора медленного вращения с ферромагнитными и немагнитными элементами, и ротор быстрого вращения с ферромагнитными и немагнитными элементами, отличающийся тем, что введен неподвижный индуктор магнитного поля снаружи зубцово-пазовой зоны, а количество ферромагнитных элементов ротора быстрого вращения равно разности числа ферромагнитных элементов полых цилиндров статора и ротора медленного вращения.

Имя изобретателя: Афанасьев Анатолий Юрьевич (RU), Давыдов Николай Владимирович (RU)
Имя патентообладателя: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Почтовый адрес для переписки: 420111, г.Казань, ул. К. Маркса, 10, ФГБОУВПО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ", отдел интеллектуальной собственности и информационно-патентного обслуживания
Дата начала отсчета действия патента: 21.02.2012

Разместил статью: admin
Дата публикации:  27-05-2003, 16:06

html-cсылка на публикацию		⇩ Разместил статью ⇩ Фомин Дмитрий Владимирович  Его публикации  Нужна регистрация Отправить сообщение
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Огромное Спасибо за Ваш вклад в развитие отечественной науки и техники!