Электромагнитное устройство
Изобретение относится к области электромеханики, в частности к устройствам, преобразующим механическую энергию в электрическую. Устройство содержит ротор, несущий укрепленные в нем в диэлектрическом материале постоянные магниты полюсами поочередно и установленный на подшипниках качения между двумя дисками статора. Статор содержит укрепленные в диэлектрическом материале магнитопроводы подковообразной формы с полюсами, несущие последовательно соединенные обмотки. На станине в подшипниках ступиц установлен коленчатый вал с шатуном и маховиком. Свободный конец шатуна сочленен через палец с рычагом, связанным вторым концом с периферией диска ротора. Технический результат заключается в снижении веса на единицу мощности. 2 ил.
Известен генератор электрического тока, содержащий установленные на станине полюсами встречно магнитопроводы подковообразной формы. В центрах статора на подшипниках установлен вал с ротором, по периферии которого установлены магнитопроводы с последовательно соединенными обмотками /см. кн. С.А.Гусев ″Очерки по истории развития электрических машин″, Государственное энергетическое издательство, Москва-Ленинград, с.95-96, фигура 2-19/.
Известна электрическая машина, в которой постоянные магниты, установленные по периферии дисков ротора, образуют с подковообразными магнитопроводами со сменным соединением обмоток катушек дисков статора зигзагообразную систему разветвленной формы /см. патент Великобритании №2221599Ж, Н 02 К 21/24, 1990, фиг.2, 3, с.6-8/.
Известна электрическая машина, магнитопроводы с обмотками, постоянные магниты которой установлены в дисках прессовкой в диэлектрическом материале /см. а.с. СССР №681515, H 02 K 29/06, 1979, с.5-10/.
Недостатками известных устройств являются: не используется эффект воздействия на механическое движение взаимодействие магнитных элементов устройства - притяжение и отталкивание, а вращательное движение ротора вызывает появление вихревых токов, приводящих к перегреву элементов устройства, влияет отрицательно на работу смежных устройств.
Цель изобретения - обеспечить конструктивную возможность для повышения эффективности работы устройства, снижения вихревых электромагнитных излучений, уменьшения веса устройства на единицу мощности путем придания колебательного движения ротору шатунно-кривошипным механизмом, чем используется эффект притяжения и отталкивания магнитных элементов инерцией приводных элементов ротора устройства.
Поставленная цель достигается тем, что ротор, выполненный в форме кольца, содержащий укрепленные в диэлектрическом материале полюсами поочередно постоянные магниты или магнитопроводы с обмотками, устанавливается между двух дисков статора, укрепленных на станине с возможностью движения на подшипниках качения. Диски статора содержат укрепленные в диэлектрическом материале подковообразные магнитопроводы с обмотками, а на станине в подшипниках ступиц устанавливается коленчатый вал с шатуном и маховиком, где свободный конец шатуна сочленяется через палец с рычагом, укрепленном вторым концом к периферии диска ротора.
На фиг.1 изображена схема положения ротора между дисков статора на станине с шатунно-кривошипным механизмом, на фиг.2 - схема обмоток дисков статора.
На станине 1 устанавливаются диски 2 статора, между которых на подшипниках качения устанавливается диск 3 роторы с рычагом 4 на периферии, последний пальцем сочленяется с шатуном 5, второй конец которого сочленяется с шейкой коленчатого вала 6 с маховиком 7, установленного на подшипниках ступиц станины 1. На диске ротора установлены постоянные магниты 8, а на станине в дисках статора установлены магнитопроводы 9 с обмотками 10.
Работа устройства. Приводом вращается коленчатый вал 6 с маховиком 7, усилие через шатун 5 передается на рычаг 4 ротора 3, приводя его в колебательное движение, при этом индуктируется переменный ток в обмотках статора. На 90° поворота вала 6 от верхней точки положения шейки колена вала 6 магнитные силы окажут сопротивление движению, далее до 180° действуют с положительным знаком. Процесс повторяется. Таким образом, инерцией движущихся элементов шатунно-кривошипного механизма действие магнитных сил притяжения и отталкивания сводится к нулевому значению. Высокая эффективность, снижение вихревых токов, уменьшение веса устройства на единицу мощности выгодно отличает предложенное от известного.
Электромагнитное устройство, содержащее дискообразный ротор с поочередно укрепленными на нем в диэлектрическом материале постоянными магнитами или прямыми магнитопроводами с обмотками-полюсами, который установлен на подшипниках качения между двумя дисками статора с установленными в диэлектрическом материале магнитопроводами подковообразной формы с обмотками, установленными на станине, на последней в подшипниках ступиц установлен коленчатый вал с шатуном и маховиком, свободный конец шатуна сочленен через палец с рычагом, укрепленным вторым концом к периферии диска ротора, отличающееся тем, что для придания ротору колебательного движения от шатунно-кривошипного механизма на периферии его укреплен рычаг, который вторым концом через палец сочленен с концом шатуна, второй конец последнего сочленен с шейкой коленчатого вала с маховиком, установленного на подшипниках ступиц станины и обеспечивающего возвратно-поступательное движение ротора для смены полюсов при индуктировании переменного тока.
