УНИПОЛЯРНОЕ БЕСКОНТАКТНОЕ КОЛЕСО-ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

УНИПОЛЯРНОЕ БЕСКОНТАКТНОЕ КОЛЕСО-ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА


RU (11) 2207694 (13) C2

(51) 7 H02K31/00, B60K7/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000127465/09 
(22) Дата подачи заявки: 2000.11.03 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.11.03 
(43) Дата публикации заявки: 2002.12.20 
(45) Опубликовано: 2003.06.27 
(56) Аналоги изобретения: SU 375214 А, 23.02.1973. RU 2124799 С1, 10.01.1999. US 5278470 А, 11.01.1994. ЕР 0022129 А1, 20.06.1980. 
(71) Имя заявителя: Анашкин Евгений Анатольевич; Комиссаров Юрий Алексеевич 
(72) Имя изобретателя: Анашкин Е.А.; Комиссаров Ю.А. 
(73) Имя патентообладателя: Анашкин Евгений Анатольевич; Комиссаров Юрий Алексеевич 
(98) Адрес для переписки: 400051, г. Волгоград, ул. 40 лет ВЛКСМ, 18, кв.24, Е.А.Анашкину 

(54) УНИПОЛЯРНОЕ БЕСКОНТАКТНОЕ КОЛЕСО-ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА 
Изобретение относится к электромеханике, в частности к униполярным бесконтактным электрическим машинам постоянного тока. Технический результат изобретения, заключающийся в создании простого по конструкции и недорогого униполярного бесконтактного электродвигателя, достигается путем того, что в униполярном колесе-двигателе, содержащем неподвижную и подвижную полуоси, подшипники, катушку индуктивности, обод с постоянными магнитами, постоянные магниты обода и подвижной полуоси обращены одноименными полюсами к внутренней и наружной частям обмоток катушки индуктивности с минимальным зазором, а магнитные потоки замыкаются через сердечник кольцевой катушки индуктивности и боковые крышки. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области дорожно-транспортного машиностроения и электромашиностроения.
Целью изобретения является создание экологически чистых транспортных средств, работающих от источников постоянного тока, двигателями которых без трансмиссионных передач являются колеса, не имеющие скользящих контактов, способные работать в условиях загрязненной среды и высокой влажности.
Прототипом такого двигателя-колеса является мотор-колесо (А.С. 375214, ВНИИ строительного и дорожного машиностроения, авторы Н.А. Погарский и Т.В. Гайликовская), где к неподвижному статору подводится переменный ток, создающий вращающееся магнитное поле, а ротор, связанный с ободом колеса, приводит его в действие.
Недостатком мотор-колеса является то, что транспортное средство должно иметь источник переменного тока.
Наиболее близким по конструкции и целям изобретения является униполярный генератор постоянного тока, описанный в книге д. т. н. З.Н. Андрианова Электрические машины и аппараты, Москва: Колос, 1971 г., стр.299. Униполярной электрической машиной является такая машина, в которой при вращении проводников в магнитном поле полярность магнитного поля не изменяется. Индукция в таком случае называется униполярной.
Генераторы, в проводниках которых ЭДС возникает по принципу униполярной индукции, называются униполярными.
Униполярные электрические машины не имеют коллектора, они, как правило, имеют большое количество скользящих контактов, соединенных последовательно, что усложняет их конструкцию и вызывает значительные потери механической и электрической энергии.
На фиг. 1 представлена конструкция предлагаемого униполярного бесконтактного колеса-двигателя постоянного тока, предназначенного для транспортных средств.
Эта конструкция содержит неподвижную полуось 3, выполненную из электротехнической стали за одно целое с фланцем.
На неподвижную полуось 3 напрессован основной подшипник 4, а на фланце жестко крепится сердечник 1 кольцевой катушки индуктивности, выполненный из электротехнической стали в виде полого цилиндра со шлицами, симметрично расположенными на торцах, между которыми укладываются обмотки 2 кольцевой катушки индуктивности, соединенные между собой последовательно.
Начало первой обмотки и конец последней выводятся через каналы в неподвижной полуоси к источнику постоянного тока.
По центру неподвижной полуоси 3 со стороны фланца выполнена глухая выточка для подшипника 5 подвижной полуоси 6, на которой жестко закреплены постоянные магниты 7, которые вместе с подвижной полуосью образуют внутренний ротор.
Постоянные магниты 7 крепятся радиально и направлены одноименными полюсами к внутренней части обмоток 2 кольцевой катушки индуктивности, образуя с витками минимальный зазор.
Обод колеса, представляющий наружный ротор, выполнен из электротехнической стали в виде полого цилиндра за одно целое с боковой крышкой, которая по центру оси имеет отверстие для свободного выхода неподвижной полуоси 3 и выточку для подшипника 4, напрессованного на эту полуось.
С внутренней стороны обода 9 жестко крепятся радиально по окружности постоянные магниты 8, направленные одноименными полюсами одинаковой полярности с внутренним ротором к наружной части обмоток кольцевой катушки индуктивности, образуя с витками минимальный зазор.
Обод 9 с магнитами 8 образует наружный ротор колеса.
Вторая боковая крышка 10 выполнена из электротехнической стали, жестко крепится к ободу 9, удерживая шину 11, и к подвижной полуоси 6 внутреннего ротора, образуя со шлицами сердечника 1 кольцевой катушки индуктивности минимальный зазор.
Таким образом, магнитные потоки обоих роторов. замыкаются на массе сердечника 1 кольцевой катушки индуктивности через боковые крышки.
На фиг. 2 представлена принципиальная электрическая схема. Она содержит аккумуляторную или конденсаторную батарею (GB), реостат с плавным регулированием сопротивления (RR), реверсивный переключатель направления тока (SA) и обмотки кольцевой катушки индуктивности (LM).
При подаче постоянного тока на обмотки кольцевой катушки индуктивности и взаимодействии электрических и магнитных полей согласно "Закону электромагнитной индукции" колесо-двигатель приобретает односторонний крутящий момент, направление которого будет определяться направлением тока в обмотках кольцевой катушки индуктивности.
Величина модуля вектора крутящего момента на основании "Закона полного тока" будет определяться количеством витков и длиной их активной части в обмотках кольцевой катушки индуктивности, напряженностью магнитного потока и силой тока в кольцевой катушке индуктивности.
Отсутствие в конструкции колеса-двигателя коллектора и скользящих контактов позволяет исключить процесс перемагничивания стали, тем самым исключаются потери энергии от гитерезиса, а это в свою очередь позволяет изготовление деталей колеса-двигателя из цельнометаллических заготовок.
Униполярные бесконтактные колеса-двигатели могут найти широкое применение в бытовых электрических средствах. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Униполярное бесконтактное колесо-двигатель постоянного тока, содержащее неподвижную полуось, выполненную за одно целое с фланцем, на которой закреплены два подшипника; кольцевую катушку индуктивности, жестко закрепленную с фланцем неподвижной полуоси, обмотки которой подключены к сети постоянного тока через каналы в неподвижной полуоси; обод с постоянными магнитами, радиально закрепленными с внутренней стороны, а боковая крышка выполнена за одно целое с ободом; подвижную полуось с постоянными магнитами, радиально закрепленными с наружной стороны подвижной полуоси, которая жестко крепится со второй боковой крышкой, жестко закрепленной с ободом; отличающееся тем, что постоянные магниты обода и подвижной полуоси обращены одноименными полюсами к внутренней и наружной частям обмоток кольцевой катушки индуктивности с минимальным зазором, а магнитные потоки замыкаются через сердечник кольцевой катушки индуктивности и боковые крышки.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru