http://patents.su/5-1831751-ehlektromakhovichnyjj-dvigatel-belashova.html

ОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ч 8317 5)5 Н 02 К 23/5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР ГОСПАТЕНТ СССР АТЕН ЗОБ РЕТЕ САНИ АТЕНТ ии пр емонт 1(56) Авторское свидетельство СССР М 924799, кл. Н 02 К 23/26, 1982.Патент США ч. 2623187. кл. 310 — 154, 1952.(54) ЭЛЕКТРОМАХОВИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ БЕЛАШОВА(57) Использование: в конструкциях электродвигателей постоянного тока, предназначенных для использования в злектромобилях, электрокарах, подъемных механизмах. Сущность изобретения: вал диэлектрического роторадвигателя имеет разветвленный профиль с направляющими, В них уложены Изобретение относится к конструкцииэлектромаховичных двигателей, предназначенных для использования в электромобилях, электрокарах, рубительных машинахподъемных механизмов и других областяхтехники, где необходимо создать большоеусилие вррщения вала ротора при относи.тельно небольших напряжениях питанияобмоток ротора с дальнейшей возможностью рекуперирования механической энергии,Цель изобретения — расширение функциональных возможностей электромаховичного двигателя, упрощение конструкциии технологии изготовления дискового ротора, повышение эффективности в пользован и профилактике и производствер но-восстановительных работ,рядные многовитковые обмотки. Это увеличивает мощность машины, так как увеличивается количество постоянных магнитов системы возбуждения, количество коллекторов. Механизм автоматического отключения главного коллектора от щеток, питающих обмотки ротора, при достижении последним заданного числа оборотов исключает излишнюю потерю напряжения и быстрый выход щеток, соприкасающихся с короткозамкнутым коллектором. Электромаховичный двигатель решает проблемы экологически чистых двигателей, способных развивать большие мощности на валу при низких напряжениях, и способен рекуперировать механическую энергию. накопленную в роторе-маховике. 3 з,п. ф-лы, 4 ил,Сущность технического решения состо- . ит в том, что электромаховичный двигатель, содержащий дисковый ротор, дополнительно содержит П-образную направляющую, в которой закреплено Н-количество четных, одинаковых по форме многовитковых обмоток, закрытых кожухом и взаимодействующих с магнитной системой статора по принципу импульсной подачи постоянного напряжения на обмотки ротора через кол.- лектор, при котором используется способ непрерывного прохождения Н-количества замкнутых рамок с током сквозь замкнутые магнитные поля Н-количества подковообразных магнитов, расположенных на ободе рамы статора в чередующейся последовательности, при которой число обмоток равно числу магнитных систем, а длина обмоткипревышает в два раза размер ширины рабочей зоны подковообразного магниту, а ширина щетки и ее конфигурация должны быть равны коллекторной пластине, расположенной на двух независимых короткозамкнутыхкольцах, число которых должно быть меньше.в два раза числа обмоток ротора,На фиг. 1 изображен. разрез электромаховичного двигателя по диагонали; на фиг.2 изображена внутренняя часть корпуса статора; на фиг. 3- внутренняя часть дискового ротора; на фиг, 4 — изображено «развернутое» электрическое соединение Н-количества многовитковых обмоток с коллектором и условно показано их взаимодействие с Н.количеством полюсов постоянных магнитов,Электромаховичный двигатель (фиг. 1) содержит раму статора 1, снабженную втулкой удлинения 2 для внутреннего подшипника 3 и внешнего подшипника 4, разделенных промежуточной втулкой 5, внутри которых расположен вал ротора 6, жестко зафиксированный шпонкой 7, связывающий вал ротор с фиксирующей втулкой 8. На внешней части обода рамы статора закреплено Н-количество постоянных подковообразных магнитов 9, имеющих северный полюс 10 и южный полюс 11, закрытые цилиндрическим кожухом 12. С внутренней стороны рам статора размещена диэлектрическая колодка 13, содержащая отверстия для прохода вала 14, в теле которой выполнены окна 15 с размещенными в них опорными площадками 16, несущими внешнюю токосьемную щетку 17, внутреннюю токо- съемную щетку 18; подпружиненными пружинами 19 и электрически связанными с вводными клеммами 20, На валу 6 жестко закреплен дисковый ротор 21, содержащий по окружности П-образную направляющую 22, внутри которой на ребрах жесткости 23, содержащих перемычки 24, зафиксировано Н-количество четных и одинаковых по форме кольцевых многовитковых обмоток 25, защищенных предохранительным кожухом 26, расположенным в пазах 27 П-образной направляющей. Во внутренней части ротор установлена диэлектрическаяторцовая колодка коллектора 28, включающего внешнее короткозамкнутое кольцо 29 и внутреннее короткозамкнутое кольцд 30, на которых расположены контактные пластины, число которых в два раза меньше числа катушек обмоток, а каждая контактная пластина внешнего кольча 29 соединена с двумя катушками обмотки и замкнута на контактную пластину внутреннего кольца 30, где между собой многовитковыв катушки обмоток могут быть соединены последовательно или параллельно. С внешней стороны дисковый ротор содержит опорный подшипник 31, связанный с торцовым кожухом 32, который закреплен эле ментами фиксации к цилиндрическомукожуху 12.На фиг. 2 изображена внутренняя частьрамы статора с указанием чередующейся последовательности расположения на обо де 33 Н-количества подковообразных магнитов, где их количество должно быть равно числу многовитковых обмоток, а расстояние между магнитами должно соответствовать длине многовитковой обмотки. Токосъем ные щетки 17, 18 должны быть строго установлены в рабочей зоне 34 любых пар подковообразных магнитов, при этом, конфигурация и размеры щеток должны быть равны размерам контактных пластин 35 20 внешнего короткозамкнутого кольца 29 иконтактных пластин 36 внутреннего короткозамкнутого кольца 30, а длина внутреннейчасти обмотки 37 (фиг. 3) должна быть в два раза больше. ширины рабочей эрны 34 подко вообразного магнита, где при пусках дискового ротора 21, имеющего большие размеры и большую массу, электромаховичный двигатель дополнительно снабжен подпружиненным двигателем 38, на оси которого 30 установлен обрезиненный диск 39, обеспечивающий начальное ускорение для ликвидации нерабочей зоны 40.На фиг. 4 изображено «развернутое»электрическое соединение коллектора 28 с 35 обмотками катушек 25 и условно показановзаимодействие Н-количества обмоток ротора злектромаховичного двигателя с полюсами Н-количества постоянных магнитов статора,40 Работает электромаховичный двигательследующим образом.При подаче постоянного напряженияна клеммы 20, электрически связанные с внешней подпружиненной щеткой 17 и 45 внутренней подпружиненной щеткой 18, напряжение подается на контактные пластины 35 внешнего ороткозамкнутого кольца 29 и контактные пластины 36 внутреннего короткозамкнутого кольца 30, электрически 50 связанные с Н-количеством кольцевых многовитковых обмоток 25, где при совмещении токосьемных щеток 17, 18 с контактными пластинами 35, 36 происходит вращательный момент дискового ротора в любом на правлении, зависящем от полярностипостоянного напряжения, подаваемого на клеммы 20. При несовпадении токосьемных щеток и коллекторных пластин у двигателей большого диаметра и большой массы для ликвидации нерабочей эоны 40 использует 183175130 35 40 50 ся вспомОгательный пусковой двигатель 38; который проворачивает обрезиненным роликом 39 дисковый ротор 21 для его запуска.Изобретение позволяет создать новое направление энергосберегающих двигателей с упрощенной конструкцией, повышен-, ным КПД, способных обеспечить высокую технологичность сборки статора и ротора, надежность работы многовиткоых обмоток и их хорошее охлаждение, расширить функциональные возможности электромаховичного двигателя, используя его способность запасать механическую энергию,Формула изобретения 1, Электромаховичный двигатель, содержащий статор с корпусом, по окружности которого с внутренней стороны равномерно расположены подковообразные постоянные магниты чередующейся полярности, установленный на валу ротор из диэлектрического материала, по окружности, которого равномерно расположеныкольцевые многовитковые катушки обмотки, число которых равно числу постоянных магнитов, коллектор, токоподводящие щетки и подшипники, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, упрощения конструкции и технологии изготовления, корпус; состоящий из рамы и обода, выполнен из диэлектрического материала и снабжен цилиндрическим кожухом, внешние части магнитов прилегают к ободу кожуха перемычкой магнитопровода, сориентированной к центру двигателя, а расстояния между магнитами равно внешнему диаметру многовитковой обмотки, где расчетный угол а зависит от количества четных многовиткоых обмоток, на основании. корпуса установлены клеммы для подвода постоянного напряжения, на внутренней части корпуса размещена диэлектрическая колодка с от верстием для прохода вала, внутри которой выполнены окна с размещенными в них опорными площадками, на которых укреплены подпружиненные щетки, электрически соединенные с вводными клеммами, корпус снабжен втулкой удлинения, в которой 5 10 15 20 25 расположены подшипники, разделенные промежуточной втулкой, и элементы фиксирующей втулки с фиксатором вала, ротор выполнен дисковым, катушки его обмотки зафиксированы в П-образных направляющих с проточками посредством перемычек и ребер жесткости и закрыты предохранительным кожухом, во внутренней части ротора установлена диэлектрическая торцовая колодка коллектора, включающего два короткозамкнутых кольца с контактными пластинами, размеры которых увеличиваются на угол а в зависимости от диаметра коллектора и рабочих зон системы возбуждения, причем одно кольцо расположено по внешнему диаметру колодки, а другое — по внутренйему диаметру, число контактных пластин вдвое меньше числа катушек обмотки, каждая контактная пластина внешнего кольца соединена с двумя катушками обмотки и замкнута на контактную пластину внутреннего кольца, между собой катушки обмотки соединены последовательно или параллельно, вращающаяся часть ротора связана посредством упорного подшипника с торцовым кожухом, соединенным по внешнему диаметру с цилиндрическим кожухом, электромаховичный двигатель снабжен подпружиненным пусковым двигателем, на оси которого установлен обрезиненный диск.2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что размеры щеток равны размерам контактных пластин.3. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем,. что дисковый ротор выполнен в виде монолитной конструкции.4, Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрочнения конструкции, его элементы изготовлены из любого прочного материала, как диэлектрического,так и металлического. 5. Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения мощности, на дисковом роторе расположено Н-количество независимых направляющих с многовитковыми обмотками, повернутых к раме статора, которая содержит Н-количеством систем возбуждения для этих направляющих., ул.Гагарина, 101 изводственно-издательский комбинат «Патент», г. У аэ 2554 Тираж фВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб., 4/5