Безпаливний двигун малої потужності
Номер патенту: 84956
Опубліковано: 11.11.2013
Автори: Зіненко Володимир Миколайович, Бурикін Віталій Віталійович
Формула / Реферат
Безпаливний двигун малої потужності, який включає установлені в статорі двигуна постійні магніти, кожен постійний магніт установлений в корпус постійного магніту, укріплений на статорі безпаливного двигуна, екрани постійних магнітів, якими закриті бокові грані і один полюс кожного постійного магніту, рухомі пластини - екрани, які установлені перед відкритими полюсами постійних магнітів, електромагніти розблокування постійних магнітів, пружини блокування постійних магнітів, нерухомі кронштейни, які установлені на валу безпаливного двигуна зсувом 120° по три в кожній плоскості, які проходять через середини постійного магніту перпендикулярно осі обертання вала безпаливного двигуна, на яких на осях з обмеженням повороту по напрямку обертання безпаливного двигуна установлені рухомі кронштейни, а на кожному рухомому кронштейні установлений елемент притяжіння, втулку, яка установлена на валу безпаливного двигуна і співвісно з ним з можливістю фіксації кута її повороту і на якій установлені три групи кулачків розблокування постійних магнітів, вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів, які установлені в один ряд над кулачками розблокування постійних магнітів, генератор постійної напруги, установлений співвісно з валом безпаливного двигуна, вимикач "увімк. - вимк.", пристрій обмеження швидкості безпаливного двигуна, причому групи кулачків розблокування блоків постійних магнітів, генератор постійної напруги, вимикач "увімк. -вимк.", вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів утворюють блок живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів, редуктор запуску безпаливного двигуна, який співосно з'єднаний з валом безпаливного двигуна, маховик, установлений на валу безпаливного двигуна, який відрізняється тим, що безпаливний двигун малої потужності включає установлені в статорі безпаливного двигуна на рівних відстанях по прямій, паралельній осі обертання вала двигуна, дванадцять постійних магнітів, перші елементи притяжіння, які установлені на рухомих кронштейнах, під суміжними постійними магнітами зсунуті між собою по окружності статора на кут 10°, кожна група кулачків розблокування постійних магнітів включає дванадцять кулачків розблокування постійних магнітів, кожний кулачок розблокування постійних магнітів подовжений в напрямку обертання вала двигуна малої потужності на 10° і має кутовий розмір 20°, а між собою кулачки розблокування постійних магнітів в кожній групі кулачків розблокування постійних магнітів зсунуті на кут 10°, а кожна група кулачків розблокування постійних магнітів по окружності статора двигуна займає сектор 120°, плоскість передньої грані кожного елемента притяжіння виконується під гострим кутом до плоскості, яка проходить через вісь обертання вала безпаливного двигуна і центр важкості елемента притяжіння, а відкритий полюс кожного постійного магніту виконується зі скосом таким, що при мінімальній величині робочого зазору між постійним магнітом і елементом притяжіння, плоскість скосу відкритого полюса постійного магніту паралельна передній грані елемента притяжіння, підшипники переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння установлені на бокових екранах постійних магнітів в прорізах, виконаних в пластинах - екранах, причому зовнішні обойми цих підшипників з прорізів пластин - екранів висунуті на величину робочого зазору між пластиною - екраном і передньою граню елемента притяжіння, пристрої демпфірування косих ударів елемента притяжіння по підшипниках переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації початкового положення постійних магнітів включають гвинт, укручений в корпус статора безпаливного двигуна, який входить в заглиблення в екрані закритого полюсу постійного магніту, а між екраном і корпусом статора безпаливного двигуна на гвинту установлена пружина демпфірування косого удару і повернення постійного магніту в початкове положення, а в корпусі кожного постійного магніту над кожним постійним магнітом в напрямку вектора швидкості елемента притяжіння в момент його удару по підшипниках переміщення елементів притяжіння під блоки постійних магнітів і фіксації кінцевого зазору між пластиною - екраном і елементом притяжіння виконані прямокутні пази, в яких переміщуються обмежувачі переміщення постійних магнітів, які виконані на екранах верхніх граней кожного постійного магніту, причому кожен обмежувач переміщення постійного магніту і паз, в якому він переміщується, утворюють лінійну напрямну, кожен елемент притяжіння установлений рухомий кронштейн, який з обмеженням повороту в напрямку обертання безпаливного двигуна установлений на нерухомий кронштейн, причому на кожному нерухомому кронштейні установлена пружина повернення рухомого кронштейна в початкове положення, пристрої розблокування постійних магнітів установлені над кожним постійним магнітом і включають стояк, установлений на корпусі безпаливного двигуна, на якому на осі установлений важіль, одне плече якого шарнірно зв'язано з електромагнітом розблокування блока постійних магнітів, друге плече важеля шарнірно зв'язане з штоком переміщення пластини - екрана, на штоку переміщення пластини - екрана укріплена шайба, між якою і корпусом статора двигуна установлена пружина демпфірування зупинки і фіксації нижнього положення пластини - екрана, а пружина переміщення пластини - екрана в положення блокування блока постійних магнітів одним кінцем прикріплена до плеча важеля, а другим до корпусу безпаливного двигуна, пристрій установки швидкості обертання безпаливного двигуна, установлений на валу двигуна, містить відцентровий задатчик швидкості обертання безпаливного двигуна і вимикач електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а на кожному постійному магніті під боковими екранами установлена обмотки підмагнічування постійних магнітів, причому перший вихід генератора постійної напруги через вимикач "увімк. - вимк." з'єднаний з входом вимикача живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а його вихід з'єднаний з першими входами електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другий вихід генератора постійної напруги з'єднаний з другими клемами вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другі входи електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів з'єднані з першими клемами вмикачів електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів груп вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів.
Текст
Реферат: Безпаливний двигун малої потужності містить вал, статор, дванадцять постійних магнітів, екрани, корпуси, елементи притяжіння, рухома пластина-екран, підшипники, нерухомі кронштейни, осі з можливістю повороту, рухомі кронштейни, пружини, зовнішні обойми підшипників, прорізи, стояк, важіль, електромагніт розблокування, шток переміщення, пружини блокування, шайбу, хвостовик, лінійні напрямні, гвинти, заглиблення, пружини демпфірування, кожух, втулку, групи кулачків вмикання, кулачки, вмикачі живлення, генератор постійної напруги, вмикач, пристрій установки швидкості двигуна, задатчик швидкості обертання, вимикач живлення електромагнітів, пружину жорсткості, повзун, гвинт переміщення повзуна, вантаж, рухомий контакт, нерухомі контакти вимикача, блок живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, маховик, редуктор запуску двигуна, обмотки підмагнічування постійних магнітів. UA 84956 U (12) UA 84956 U UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до безпаливних двигунів і може використовуватись в силових установках, наприклад як привод генераторів електричної енергії потужністю до 1,5 кВт. Відомий безпаливний двигун (патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 p.). Цей безпаливний двигун вибраний як найближчий аналог. В статорі безпаливного двигуна найближчого аналога установлені три групи блоків постійних магнітів по чотири блока постійних магнітів в кожній. Кожен блок постійних магнітів включає три постійних магніту. Полюси постійних магнітів в кожному блоці постійних магнітів установлені в одній плоскості. Екранування полюсів постійних магнітів блока постійних магнітів здійснюється однією пластиною - екраном. Розблокування полюсів постійних магнітів здійснюється за допомогою електромагнітних реле розблокування блоків постійних магнітів, які установлені над кожним блоком постійних магнітів. Повернення пластин - екранів в положення екранування полюсів постійних магнітів виконують пружини екранування постійних магнітів. Для запобіганню руйнуванню відкритих полюсів постійних магнітів в двигуні найближчого аналога перед пластинами - екранами установлені захисні пластини 21 з немагнітного матеріалу (Фіг. 2, патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 p.). На валу безпаливного двигуна в плоскостях, які проходять через середини блоків постійних магнітів перпендикулярно осі обертання вала двигуна, установлені кронштейни, на яких на осях обертання з обмеженням їх повороту в напрямку обертання безпаливного двигуна, установлені рухомі кронштейни. На рухомих кронштейнах установлені корпуси елементів притяжіння, в отворах яких установлені по три елемента притяжіння, які утворюють блоки елементів притяжіння. Блоки елементів притяжіння установлені на рухомих кронштейнах установлених в плоскостях, які проходять через середини блоків постійних магнітів перпендикулярно осі обертання вала двигуна. В кожному перерізі безпаливного двигуна з зсувом 120° установлені по три блока елементів притяжіння (Фіг. 2, патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 р.). На задньому торці кожного елемента притяжіння установлена пластина, яка забезпечує притягування корпусу елементів притяжіння елементами притяжіння до полюсів постійних магнітів, а, отже, обертання вала безпаливного двигуна. Полюси кожного блока постійних магнітів по окружності статора зсунуті на кут 30°, а по довжині статора установлені рівномірно. Блоки елементів притяжіння, які обертаються під суміжними блоками постійних магнітів зсунуті між собою на кут 60°. Ротор двигуна установлений на початковий кут повороту, при якому перші блоки 25 елементів притяжіння груп 28, 29, 30 елементів притяжіння (Фіг. 3 і 4, патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 p.) установлені перед цими першими блоками постійних магнітів на кутовій відстані 30°. При такому відносному розташуванні блоків постійних магнітів в групах блоків постійних магнітів і блоків елементів притяжіння груп блоків елементів притяжіння в першому секторі 120° кута повороту вала двигуна через кожні 30° кута повороту, починаючі з початкового положення, послідовно розблоковуються блоки 6, 7, 8, 9 постійних магнітів кожної групи 3, 4, 5 постійних магнітів. В цій же послідовності перші блоки 25 елементів притяжіння груп елементів притяжіння, які обертаються під блоками 6, 7, 8, 9 постійних магнітів, будуть притягуватися до цих блоків постійних магнітів (до трьох одночасно). Вал двигуна обернеться на кут 120°. Після повороту вала двигуна на кут 120° другі блоки 26 елементів притяжіння відносно блоків 6, 7, 8, 9 постійних магнітів груп постійних магнітів займуть положення, яке на початковому куті повороту вала двигуна займали перші блоки елементів притяжіння груп елементів притяжіння. Послідовно розблоковуються блоки 6, 7, 8, 9 постійних магнітів кожної групи постійних магнітів. Вал двигуна повернеться на наступні 120°, а треті блоки 27 елементів притяжіння груп 28, 29, 30 елементів притяжіння займуть положення других блоків 26 елементів притяжіння груп елементів притяжіння. Послідовно розблоковуються блоки 6, 7, 8, 9 постійних магнітів кожної групи постійних магнітів. Вал двигуна зробить повний оберт. Наведений вище процес повторюється через кожні 120° повороту вала двигуна. Обертовий момент безпаливного двигуна в кожному секторі 30° створюється трьома блоками постійних магнітів одночасно. На Фіг. 3 і 4 (патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 p.). показано відносне положення перших блоків 6 постійних магнітів груп 3, 4, 5 постійних магнітів і перших блоків 25 елементів притяжіння груп 28, 29, 30 елементів притяжіння на початковому (υ=0) куту повороту вала двигуна. Тоді, коли під дією пружин елементи притяжіння повністю висунуті з корпусів блоків елементів притяжіння, на початковому куті повороту відстань по куту повороту між першим магнітом 10 першого блока 6 постійних магнітів групи 3 постійних магнітів і першим елементом притяжіння першого блока 25 елементів притяжіння першої групи 28 елементів притяжіння в двигуні найближчого аналога 1 UA 84956 U 5 10 15 20 складає 4,86°, між другим магнітом 11 блока 6 постійних магнітів групи 3 постійних магнітів і другим елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння першої групи 28 елементів притяжіння складає 8°, між третім магнітом 12 блока 6 постійних магнітів групи 3 постійних магнітів і третім елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння першої групи 28 елементів притяжіння складає 11,14°, між першим магнітом 10 блока 6 постійних магнітів другої групи 4 постійних магнітів і першим елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння другої групи 29 елементів притяжіння складає 14,28°, між другим магнітом 11 блока 6 постійних магнітів групи 4 постійних магнітів і другим елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння другої групи 29 елементів притяжіння складає 17,42°, між третім магнітом 12 блока 6 постійних магнітів групи 4 постійних магнітів і третім елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння другої групи 29 елементів притяжіння складає 20,56°, між першим магнітом 10 блока 6 постійних магнітів групи 5 постійних магнітів і першим елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння третьої групи 30 елементів притяжіння складає 23,7°, між другим магнітом 11 блока 6 постійних магнітів групи 5 постійних магнітів і другим елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння третьої групи 30 елементів притяжіння складає 26,84°, між третім магнітом 12 блока 6 постійних магнітів групи 5 постійних магнітів і третім елементом притяжіння блока 25 елементів притяжіння третьої групи 30 елементів притяжіння складає 29,98°. В момент часу розблокування перших блоків 6 постійних магнітів груп 3, 4, 5 постійних магнітів (на куту υ=0) вал двигуна почне обертатися під дією сил притяжіння магнітів. Після повороту вала на 3,14° всі елементи притяжіння всіх трьох перших блоків 25 елементів притяжіння наблизяться до полюсів магнітів блоків 6 постійних магнітів також на 3,14°. Сила притяжіння R елементів притяжіння розраховується по формулі R 25 30 35 40 B2Sm 0 [1 2lz / 0lm ]2 , (1) де: B - магнітна індукція магніту; Sm - площа полюсу магніту; 0 - магнітна постійна; lz зазор між полюсом магніту і елементом притяжіння, 0 - магнітна жорсткість магніту, lm довжина магніту. Кінцевій кутовій величини зазору між полюсом магніту і елементом притяжіння відповідає величина зазору lк 3 мм, яка складається з величини зазору між полюсом магніту і пластиною - екраном, lпе 0,5 товщини пластини - екрана lе 1 мм, величини зазору між пластиною екраном і захисною пластиною lез 0,5 мм, товщини захисної пластини lп 1 мм. Отже кінцева величина зазору між полюсом магніту і елементом притяжіння дорівнює lк lпе lе lе lз 3 мм. (2) 2 , Для магніту довжиною lm 0,05 м, Sm 0,0064 м , B 13 Тл і кінцевому зазорі lк 3 мм F 5682 F 3825 кінцева сила притяжіння дорівнює пр.к. Н, а початкова пр.п. Н, яка відповідає початковому зазору 4,86° або величині зазору 8,47 мм при плечі обертання ротора двигуна 0,1 м, величина якого дорівнює відстані від осі обертання ротора двигуна до центру мас елемента притяжіння. Тобто двигун створює потужний обертальний момент. Недоліком найближчого аналога є наступне. На Фіг. 2 (патент України "Безпаливний двигун", № 68372, Бюл. 6 від 26.03.2012 p.). показаний переріз безпаливного двигуна найближчого аналога плоскістю, яка проходить через середину блока постійних магнітів перпендикулярно осі обертання двигуна. В момент часу підходу елемента 16 притяжіння до захисної пластини 21 його кінетична енергія перетворюється в енергію удару по захисній пластині, що поступово призводить до її руйнування. Крім цього наявність захисної пластини збільшує кінцеву lк величину зазору на товщину захисної пластини, тобто на 1 мм в даному прикладі побудови безпаливного двигуна. За умови відсутності захисної пластини кінцева величина зазору lк може 45 50 F 6165 складати, як буде показано, 2 мм, а кінцева сила притяжіння пр.к. Н, тобто збільшиться на 483 Н. На 1 мм збільшується шлях, на якому постійний магніт виконує корисну роботу. Отже енергія магніту використовується більш повно, так як якісно енергія оцінюється роботою, яка виконується в системі. В основу корисної моделі поставлено задачу, яка полягає у такому удосконаленню безпаливного двигуна малої потужності до 1,5 кВт, кількість постійних магнітів в якому не перевищує дванадцяти і в якому виключається захисна пластина, а захист пластин - екранів і 2 UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переміщення елементів притяжіння під постійні магніти в процесі обертання ротора безпаливного двигуна здійснюється шляхом установки підшипників переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих величин зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння на бокових екранах постійних магнітів, що забезпечує можливість установки заданої величини зазору між пластинами - екранами і елементами притяжіння, в перетворенні прямого удару елемента притяжіння по підшипниках обмеження переміщення елементів притяжіння в косий удар, для чого полюси постійних магнітів і передні грані елементів притяжіння виконуються зі скосом, а кути нахилу плоскостей відкритих полюсів постійних магнітів до плоскостей скосу передніх граней елементів притяжіння виконуються такими, що при кінцевих величинах зазорів між полюсами постійних магнітів і елементами притяжіння передні грані елементів притяжіння паралельні плоскостям відкритих полюсів постійних магнітів, причому косий удар забезпечує розподіл кінетичної енергії елементів притяжіння між ударом по підшипниках обмеження переміщення елементів притяжіння і переміщенням елементів притяжіння по цих підшипниках по плоскостях, які паралельні плоскостям полюсів постійних магнітів, що підвищує ресурс роботи підшипників, а також підвищує коефіцієнт корисної дії безпаливного двигуна, при якому додатково захищаються від руйнування підшипники переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих величин зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння шляхом демпфірування складової косого удару по постійних магнітах в напрямку вектора швидкості елемента притяжіння, при якому виконується демпфірування зупинки пластини - екрана з поверненням її в початкове положення, забезпечується можливість установки потрібної швидкості обертання безпаливного двигуна, а на постійні магніти установлені обмотки підмагнічування. Поставлена задача вирішується тим, що безпаливний двигун малої потужності, який включає установлені в статорі двигуна постійні магніти, кожен постійний магніт установлений в корпус постійного магніту, укріплений на статорі безпаливного двигуна, екрани постійних магнітів, якими закриті бокові грані і один полюс кожного постійного магніту, рухомі пластини екрани, які установлені перед відкритими полюсами постійних магнітів, електромагніти розблокування постійних магнітів, пружини блокування постійних магнітів, нерухомі кронштейни, які установлені на валу безпаливного двигуна зсувом 120° по три в кожній плоскості, які проходять через середини постійного магніту перпендикулярно осі обертання вала безпаливного двигуна, на яких на осях з обмеженням повороту по напрямку обертання безпаливного двигуна установлені рухомі кронштейни, а на кожному рухомому кронштейні установлений елемент притяжіння, втулку, яка установлена на валу безпаливного двигуна і співвісно з ним з можливістю фіксації кута її повороту і на якій установлені три групи кулачків розблокування постійних магнітів, вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів, які установлені в один ряд над кулачками розблокування постійних магнітів, генератор постійної напруги, установлений співвісно з валом безпаливного двигуна, вимикач "увімк. - вимк.", пристрій обмеження швидкості безпаливного двигуна, причому групи кулачків розблокування блоків постійних магнітів, генератор постійної напруги, вимикач "увімк. - вимк.", вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів утворюють блок живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів, редуктор запуску безпаливного двигуна, який співвісно з'єднаний з валом безпаливного двигуна, маховик, установлений на валу безпаливного двигуна, згідно з корисною моделлю, безпаливний двигун малої потужності включає установлені в статорі безпаливного двигуна на рівних відстанях по прямій, паралельній осі обертання вала двигуна, дванадцять постійних магнітів, перші елементи притяжіння, які установлені на рухомих кронштейнах, під суміжними постійними магнітами зсунуті між собою по окружності статора на кут 10°, кожна група кулачків розблокування постійних магнітів включає дванадцять кулачків розблокування постійних магнітів, кожний кулачок розблокування постійних магнітів подовжений в напрямку обертання вала безпаливного двигуна малої потужності на 10° і має кутовий розмір 20°, а між собою кулачки розблокування постійних магнітів в кожній групі кулачків розблокування постійних магнітів зсунуті на кут 10°, а кожна група кулачків розблокування постійних магнітів по окружності статора двигуна займає сектор 120°, плоскість передньої грані кожного елемента притяжіння виконується під гострим кутом до плоскості, яка проходить через ось обертання вала двигуна і центр важкості елемента притяжіння, а відкритий полюс кожного постійного магніту виконується зі скосом таким, що при мінімальній величині робочого зазору між постійним магнітом і елементом притяжіння, плоскість скосу відкритого полюса постійного магніту паралельна передній грані елемента притяжіння, підшипники переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння установлені на бокових екранах постійних магнітів в прорізах, виконаних в пластинах - екранах, причому зовнішні обойми цих підшипників з прорізів пластин 3 UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 екранів висунуті на величину робочого зазору між пластиною - екраном і передньою граню елемента притяжіння, пристрої демпфірування косих ударів елемента притяжіння по підшипниках переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації початкового положення постійних магнітів включають гвинт, укручений в корпус статора безпаливного двигуна, який входить в заглиблення в екрані закритого полюсу постійного магніту, а між екраном і корпусом статора безпаливного двигуна на гвинту установлена пружина демпфірування косого удару і повернення постійного магніту в початкове положення, а в корпусі кожного постійного магніта над кожним постійним магнітом в напрямку вектора швидкості елемента притяжіння в момент його удару по підшипниках переміщення елементів притяжіння під блоки постійних магнітів і фіксації кінцевого зазору між пластиною - екраном і елементом притяжіння виконані прямокутні пази, в яких переміщуються обмежувачі переміщення постійних магнітів, які виконані на екранах верхніх граней кожного постійного магніту, причому кожен обмежувач переміщення постійного магніту і паз, в якому він переміщується, утворюють лінійну напрямну, кожен елемент притяжіння установлений рухомий кронштейн, який з обмеженням повороту в напрямку обертання безпаливного двигуна установлений на нерухомий кронштейн, причому на кожному нерухомому кронштейні установлена пружина повернення рухомого кронштейна в початкове положення, пристрої розблокування постійних магнітів установлені над кожним постійним магнітом і включають стояк, установлений на корпусі безпаливного двигуна, на якому на осі установлений важіль, одне плече якого шарнірно зв'язано з електромагнітом розблокування блока постійних магнітів, друге плече важеля шарнірно зв'язане з штоком переміщення пластини - екрана, на штоку переміщення пластини - екрана укріплена шайба між якою і корпусом статора двигуна установлена пружина демпфірування зупину і фіксації нижнього положення пластини - екрана, а пружина переміщення пластини - екрана в положення блокування блока постійних магнітів одним кінцем прикріплена до плеча важеля, а другим до корпусу безпаливного двигуна, пристрій установки швидкості обертання безпаливного двигуна, установлений на валу двигуна, містить відцентровий задатчик швидкості обертання безпаливного двигуна і вимикач електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а на кожному постійному магніті під боковими екранами установлена обмотки підмагнічування постійних магнітів, причому перший вихід генератора постійної напруги через вимикач "увімк. вимк." з'єднаний з входом вимикача живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а його вихід з'єднаний з першими входами електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другий вихід генератора постійної напруги з'єднаний з другими клемами вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другі входи електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів з'єднані з першими клемами вмикачів електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів груп вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у наступному. На Фіг. 1 показаний загальний вигляд безпаливного двигуна малої потужності, на статорі якого на рівних відстанях по прямій, яка паралельна осі обертання вала двигуна, установлені дванадцять електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів. В статорі двигуна (по числу електромагнітів) також по прямій і на рівних відстанях установлені дванадцять постійних магнітів 3 (Фіг. 2). На валу 1 безпаливного двигуна в плоскостях, які проходять через середини постійних магнітів перпендикулярно осі обертання вала двигуна, зсувом 120° установлені нерухомі кронштейни 9, на яких на осях 10 обертання з обмеженням їх повороту в напрямку обертання безпаливного двигуна, установлені рухомі кронштейни 11 (Фіг. 2). На рухомих кронштейнах установлені елементи 6 притяжіння. Елементи притяжіння на рухомих кронштейнах установлених в плоскостях, які проходять через середини постійних магнітів перпендикулярно осі обертання вала двигуна. В кожному перерізі двигуна з зсувом 120° установлені по три елемента притяжіння (Фіг. 2). Перші елементи притяжіння, які обертаються під суміжними постійними магнітами, зсунуті між собою на кут 10°. Під кожухом 28, який прикріплений до статора 2 двигуна (Фіг. 1) на валу 1 двигуна і співосно з ним установлена втулка 29, на якій установлені три групи кулачків 33 розблокування постійних магнітів (по дванадцять кулачків в кожному секторі 120° повороту двигуна). Кожний кулачок по окружності втулки має кутовий розмір 20°, тобто подовжений в напрямку обертання вала двигуна на 10° (Фіг. 5). Це забезпечує в кожний момент часу розблокування двох суміжних ( n 1)-го і n -го постійних магнітів, причому зазор між (n-1)-м постійним магнітом і елементом притяжіння в момент часу розблокування дорівнює 12,4 мм, а зазор між n-м постійним магнітом і елементом притяжіння при плечі моменту обертання 60 мм дорівнює 22,8 мм (Фіг. 6).Це означає, що в кожний момент часу роботи безпаливного двигуна малої потужності момент 4 UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 обертання створюється двома постійними магнітами. Цим величинам зазорів і магнітам, з 2 індукцією Bг 13 Тл, довжиною 0,05 м, площиною магніту 0,0060 м відповідають сили , притяжіння 2812 і 1658 Н. Потужність двигуна дорівнює 3,337 кВт, чого достатньо для компенсації збитків на привід генератора постійної напруги, живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів і в редукторі. Передні грані елементів 3 притяжіння виготовлені зі скосом під гострим кутом а між плоскістю скосу передньої грані і плоскістю, яка проходить через ось обертання вала двигуна, і центром важкості елемента притяжіння (Фіг. 11). На бокових екранах 4 постійних магнітів (Фіг. 2, 4) установлені підшипники 13 переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих величин зазорів між пластинами екранами і елементами притяжіння, які в прорізах, виконаних в пластинах - екранах 7 виступають на задану величину зазору між пластиною - екраном і передньою гранню елемента притяжіння, наприклад 0,5 мм. Таким чином, захисна пластина виключається з конструкції двигуна і замінюється стійкими до ударного навантаження підшипниками. Мінімальний зазор між полюсами постійних магнітів і елементами притяжіння скорочується на товщину захисної пластини (Фіг. 6). Відкриті полюси постійних магнітів (Фіг. 2, 7) також виконуються зі скосом. При мінімальному зазорі між полюсом постійного магніта і елементом притяжіння плоскість скосу полюса постійного магніту паралельна плоскості скосу передньої грані елемента притяжіння. В розглядаємій конструкції безпаливного двигуна удар елементів притяжіння по укріплених на постійних магнітах підшипниках переміщення елементів притяжіння під постійні магніти (зовнішні обойми підшипників розташовані в одній плоскості) відноситься до класу косих ударів. Як відомо (Бать М.И. Теоретическая механика в примерах и задачах. - М.: Наука, 1985 - Т. 2.- С. 533) лінією центрів називається ось, яка проходить через центри важкості тіл, що співударяються. Якщо хоча б одна з швидкостей центрів важкості тіл, що співударяються, не лежить на лінії центрів, то удар називається косим. Удар елемента притяжіння по підшипниках переміщення елемента притяжіння під постійний магніт є абсолютно пружний, так як деформований стан підшипників і елементів притяжіння повністю поновлюється. Як плоскість, з якою співударяється елемент притяжіння, приймемо плоскість Q , яка дотична до зовнішніх обойм підшипників (Фіг. 11). Вектор швидкості Vc центра важкості " c " елемента притяжіння, з якою обертається вал безпаливного двигуна, вважається відомим і спрямований по дотичній до окружності його обертання, а в момент удару спрямований так, як показано на Фіг. 11. Після розблокування постійного магніту в момент удару елемент притяжіння притягується до полюса постійного магніту по нормалі до плоскості полюса з швидкістю Vпр . Вектори Vc і Vпр . перенесемо по лінії їх напрямків в точку О (Фіг. 11). Вектор швидкості центру мас елемента притяжіння не проходить через центри мас c і c1 елемента притяжіння і постійного магніту. Отже удар елемента притяжіння по плоскості, дотичній до зовнішніх обойм підшипників переміщення елементів притяжіння косий. Визначимо складові швидкості елемента притяжіння в момент косого удару. Ось т (Фіг. 11) спрямуємо вдовж плоскості Q , яка дотична до підшипників переміщення елементів притяжіння, а ось n до неї перпендикулярно. Ось n проходить через точку перетину вектора V з дотичною плоскістю Q , яка в момент удару співпадає з плоскістю скосу елемента притяжіння. Кут - кут між нормаллю n і вектором V результуючої швидкості центру мас с елемента притяжіння. Тоді швидкість удару Vn елемента притяжіння по нормалі до плоскості Q (3) Vn V cos , 45 а швидкість елемента притяжіння V по осі (кінетична енергія елемента притяжіння по осі ), яка не руйнує підшипники і сприяє переміщенню елемента притяжіння під підшипники V V sin . (4) З цього витікає, що корисна кінетична енергія 50 mпр V елемента притяжіння маси mпр V визначається швидкістю Vc центру важкості елемента притяжіння, швидкістю пр притяжіння елемента притяжіння до полюсу постійного магніту в момент удару по підшипниках переміщення елемента притяжіння і кутом , який визначається величиною кута скосу передньої грані елемента притяжіння. 5 UA 84956 U 5 На Фіг. 9 представлений пристрій 37 для установки швидкості обертання безпаливного двигуна. Пристрій включає відцентровий регулятор 38 і вимикач 39 живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів. Пружина 40 жорсткості с лівим кінцем прикріплена до повзуна 42, який переміщується укрученим в повзун гвинтом установки швидкості обертання двигуна 43, а правим кінцем прикріплена до вантажу 44 маси m1 . В недеформованому стані пружини її лівий кінець лежить в плоскості Q , яка проходить через ось обертання ротора безпаливного двигуна, а рухомий контакт маси m2 вимикача живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів установлений на вантажу і замикає нерухомі контакти вимикача. Важкість вантажу з установленим на ньому рухомим контактом дорівнює m m1 m2 , 10 а центр важкості m визначається координатою x10 . Важкість з установленим на ній рухомим контактом беруть участь у складному русі, їх відносна швидкість дорівнює x1 , а переносна x1 , де - кутова швидкість обертання ротора двигуна. Тоді диференційне рівняння Лагранжа руху тіла маси m , що обертається в корпусі має вигляд (Бутенін Н.В. Курс теоретической механіки. - М.: Наука, 1979. - Т. 2. - С. 452) mx 1 c( x1 l) m2 x1 , 15 (5) де l - довжина пружини в недеформованому стані. Потенційна енергія пружини дорівнює 1 (6) П c( x1 l) 2 . Для установки заданої швидкості обертання двигуна гвинтом установки швидкості обертання подовжують довжину пружини на l . Тепер потенційна енергія пружини дорівнює 1 (7) П c[ x1 (l l) 2 , а рівняння Лагранжа приймає вигляд mx 1 c[ x1 (l l) m2 x1 . (8) Перетворимо (6) до виду x1 (c / m)[x1 (l l) 2 x1 , (9) 20 x f () . (10) Рішення (9) у даному випадку записується у вигляді (Смирнов В.И. Курс высшей математики. - М.: Наука, 1974. - С. 54) x1 x1 0 25 30 35 dx 1 w 2f ( w )dw (11) 0 . Тоді величина x відходу рухомого контакту вимикача живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів для утримання установленої швидкості x1 x1 x10 . (12) Для зменшення руйнівної дії нормальної складової сили косого удару по підшипниках, а також м'якої зупинки пластини - екрана, косий удар елемента притяжіння по підшипниках 13 переміщення елемента притяжіння і зупинка пластини - екрана демпфіруються. Для цього кожен постійний магніт разом з укріпленими на ньому екранами з корпусом 5 постійних магнітів утворюють лінійну напрямну (Фіг. 2). Рухомий елемент цієї напрямної (постійний магніт з екранами) може переміщуватися в напрямку осі постійного магніту, а між корпусом безпаливного двигуна і заднім торцем постійного магніту установлена демпфіруючи пружина 27, яка після удару також повертає постійний магніт в початкове положення. Переміщення пластини - екрана в положення екранування для виключення удару штока її переміщення по корпусу статора демпфірується пружиною 22, яка також повертає пластину екран в початкове положення. В першому випадку демпфірується складова кінетичної енергії Т елемента притяжіння в напрямку осі постійного магніту 6 UA 84956 U m( V cos )2 (13) 2 , де - кут між вектором швидкості V і віссю постійного магніту (Фіг. 11), m - маса постійного магніту з екранами. Як відомо, кінетична енергія тіла є міра його механічного руху і вимірюється тією роботою, яку може здійснити тіло при його гальмуванні до його повної зупинки. Зупинка постійного магніту здійснюється пружиною. Потенціальна енергія пружини П 1/ 2c1l , (14) T 5 де: c1 - жорсткість демпфіруючої пружини, l - величина її деформації. Нехай демпфірування косого удару повинно виконуватись при переміщенні постійного магніту на відстань l1 . Тоді жорсткість з демпфіруючої пружини 27 визначається з рівняння 10 m( V cos )2 1 (15) c1l1 0 2 2 . Для повернення пластини - екрана в початкове положення блокування блоків постійних магнітів її жорсткість c 2 повинна відповідати нерівності c 2 c3l3 , 15 20 25 30 35 40 45 (16) де c 3 - жорсткість пружини повернення пластини - екрана в похідне положення, l3 величина деформації пружини повернення пластини - екрана в положення блокування. Виключення захисної пластини підвищує потужність безпаливного двигуна. При відсутності захисної пластини кінцева сила притяжіння збільшується на 483 Н, на 1 мм збільшилась величина переміщення елементів притяжіння, а, отже, збільшилась корисна робота постійних магнітів. Як відомо робота є якісний еквівалент енергії, яка передається в системі. В результаті збільшився обертальний момент і ККД безпаливного двигуна. Для підвищення швидкості розблокування блоків постійних магнітів воно виконується пристроєм розблокування з важелем. Корисна модель пояснюється кресленнями: Фіг. 1 - загальний вигляд безпаливного двигуна; Фіг.2 - переріз безпаливного двигуна по А - А Фіг. 1; Фіг. 3 - розгортка на плоскість постійних магнітів і блоків елементів притяжіння; Фіг. 4 - постійний магніт з екранами; Фіг. 5 - розгортка на плоскість часової діаграми вмикання постійних магнітів; Фіг. 6 - відносне положення двох суміжних магнітів в кожний момент часу розблокування постійних магнітів; Фіг. 7 - постійний магніт; Фіг. 8 - функціональна схема блока живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів; Фіг. 9 - функціональна схема на пристрій установки швидкості обертання двигуна; Фіг. 10 - елемент притяжіння (вид спереду); Фіг. 11 - кінематична схема косого удару елемента притяжіння. Безпаливний двигун малої потужності включає вал 1 і статор 2 (Фіг. 2). В статорі 2 двигуна по прямій, яка паралельна осі обертання вала 1 двигуна, і на рівних відстанях установлені дванадцять постійних магнітів 3 (Фіг. 2, 3). Бокові грані і один полюс постійних магнітів 3 закриті екранами 4 (Фіг. 2, 7). Постійні магніти 3 розміщені в корпусах 5 постійних магнітів, які установлені на статорі 2 двигуна (Фіг. 2). Передні грані елементів 6 притяжіння, виконуються зі скосом під кутом а між плоскостями передніх граней елементів 6 притяжіння і плоскостями, які проходять через вісь обертання вала 1 безпаливного двигуна і центри важкості елементів 6 притяжіння. Передні грані постійних магнітів 3 також виконуються зі скосом. При мінімальних зазорах між постійними магнітами і елементами притяжіння плоскості скосів передніх граней елементів 6 притяжіння паралельні плоскостям скосів відкритих полюсів постійних магнітів 3. Для екранування постійних магнітів 3 в процесі роботи безпаливного двигуна перед полюсами постійних магнітів 3 кожного блока постійних магнітів установлена рухома пластина екран 7 з магнітном'якого матеріалу, наприклад з пермендюра. Для зменшення сили тертя пластина - екран 7 переміщується по підшипниках 8 (Фіг. 2, 4). На валу 1 безпаливного двигуна малої потужності в кожній плоскості, які проходять через середини постійних магнітів перпендикулярно осі обертання вала 1 двигуна, установлені 7 UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 нерухомі кронштейни 9 (Фіг. 2), на яких на осях 10 з можливістю повороту проти напрямку обертання двигуна установлені рухомі кронштейни 11. Кронштейн 9 забезпечують установлення кронштейнів 11 по радіусу обертання двигуна і запобігають їх подальшому повороту навколо осей 10 в напрямку обертання двигуна. На кронштейнах 11 в кожній плоскості, яка проходить через середини постійних магнітів 3 зсувом 120° установлені по три елемента 6 притяжіння (Фіг. 2). Зсув між елементами притяжіння 6, які розташовані під суміжними постійними магнітами 3 дорівнює 10°. Кожен елемент притяжіння 6 установлений на рухомий кронштейн 11 (Фіг. 2, 10). Після повороту елементів 6 притяжіння вони на рухомому кронштейні 11 обертаються на осі 10 і переміщуються під блоками постійні магніти. Пружини 12 повертають рухомий кронштейн 11 (Фіг. 2) в початкове положення після переміщення кожного елементів притяжіння 6 під своїм постійним магнітом 3. В процесі обертання двигуна елементи 6 притяжіння переміщуються по зовнішнім обоймам підшипників 13 переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих величин зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння (Фіг. 2, 4). Підшипники 13 установлені на бокових екранах 4 постійних магнітів 3 в прорізах 14, виконаних в пластинах екранах 7 (Фіг. 4). Підшипники 13: - сприймають частину ударного навантаження; - забезпечують установку зазору між пластинами - екранами 7 і елементами 6 притяжіння; - забезпечують переміщення елементів 6 притяжіння під магнітами 3 з малою силою тертя. Пристрій 15, 16, 17, 18 розблокування постійних магнітів включає стояк 15, установлений на статорі 2 безпаливного двигуна. На стояку 15 установлений важіль 16, одне плече якого шарнірно з'єднане з електромагнітом 17 розблокування постійного магніту, а друге плече важеля 16 шарнірно з'єднано з штоком 18 переміщення пластини - екрана 7 (Фіг. 2). Переміщення пластин - екранів 7 в положення екранування здійснюється пружинами 19 блокування постійних магнітів, які одними кінцями прикріплені до важеля 16, а другими - до статора 2 двигуна. На штоку 18 укріплена шайба 20, а між шайбою 20 і статором 2 на хвостовику 21 пластини - екрана 7 (Фіг. 2, 6) установлена демпфіруючи пружина 22. Електромагніти 17 розблокування постійних магнітів установлені на статорі 2 безпаливного двигуна (Фіг. 1, 2) і забезпечують розблокування постійних магнітів шляхом переміщення пластин - екранів 7 з полюсів постійних магнітів 3 при подачі на них напруги живлення. На верхніх екранах 4 постійних магнітів 3 виконані прямокутні обмежувачі 23 переміщення постійних магнітів (Фіг. 2, 7), які входять в прямокутні пази 24, які виконані над ними в корпусах 5 блоків постійних магнітів (Фіг. 2) і з прямокутними обмежувачами 23 утворюють лінійні напрямні 23, 24 в напрямку осі кожного постійного магніту 3. В корпус 2 безпаливного двигуна укручені гвинти 25, осі яких паралельні напрямкам переміщення лінійних напрямних 23, 24. Гвинти 25 входять в заглиблення 26, які виконані в екранах закритих полюсів постійних магнітів 3, з зазорами відносно кожного дна заглиблення 26. Між корпусом 2 безпаливного двигуна і екранами 4 постійних магнітів на гвинтах 25 установлені пружини 27 демпфірування косого удару і повернення постійних магнітів в початкове положення. Гвинт 25 з установленою на ньому пружиною 27 демпфірування косого удару, лінійні напрямні 23, 24 утворюють пристрій демпфірування косого удару елемента притяжіння по підшипниках 13 переміщення елемента притяжіння і фіксації кінцевого положення елемента притяжіння. На валу 1 за межами статора 2 двигуна під кожухом 25 з можливістю її повороту і фіксації установлена втулка 29 (Фіг. 1). На втулці 29 установлені група 30 кулачків вмикання електромагнітів 17 розблокування блоків постійних магнітів, група 31 кулачків вмикання електромагнітів 17 розблокування блоків постійних магнітів, група 32 вмикання електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів 3 (Фіг. 1, 5). Кожна група 30, 31, 32 кулачків включає дванадцять кулачків 33 вмикання електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів. Вмикання виконується шляхом включення напруги живлення на відповідні електромагніти 17 розблокування постійних магнітів. Кожний кулачок 33 по окружності втулки має кутовий розмір 20°, тобто подовжений в напрямку обертання вала 1 двигуна на 10° (Фіг. 5). Це забезпечує в кожний момент часу розблокування двох суміжних (n 1) -го і n -го постійних магнітів 3, причому зазор між (n 1) -им постійним магнітом 3 і елементом притяжіння 6 в момент розблокування при середньому радіусі обертанні елемента притяжіння 60 мм дорівнює 12,4 мм, а зазор між n -м постійним магнітом 3 дорівнює 22,8 мм (Фіг. 6). Це означає, що в кожний момент часу роботи безпаливного двигуна малої потужності обертальний момент створюється двома постійними магнітами 3. Цим величинам зазорів при індукції магніту 1,3 Тл, довжині 0,050 м, площині 2 полюса 0.0060 м відповідають сили притяжіння 1658 і 2812 Н. Потужність двигуна складає 2,33 8 UA 84956 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кВт, чого достатньо для компенсації збитків (на розблокування постійних магнітів, привід генератора постійної напруги, збитки в редукторі). На внутрішній стороні кожуха 28 в один ряд (Фіг. 1) над кулачками 33 груп 30, 31, 32 кулачків установлені дванадцять вмикачів 34 живлення електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів. Співвісно з валом 1 з'єднаний генератор 35 постійної напруги, який до схеми живлення підключається вмикачем 36 (Фіг. 8). Для того, щоб установити потрібну швидкість безпаливного двигуна заданим числом обертів служить пристрій 37 установки швидкості двигуна, який відключає електромагніти 17 розблокування постійних магнітів від генератора 35 постійної напруги, коли напруга на виході генератора 35 перевищить напругу, яка відповідає установленій швидкості обертання безпаливного двигуна (Фіг. 9). Пристрій 37 установки швидкості обертання безпаливного двигуна малої потужності включає відцентровий задатчик 38 швидкості обертання безпаливного двигуна і вимикач 39 живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів. Відцентровий задатчик 38 включає пружину 40 жорсткості " c ", яка установлена в корпусі 41 пристрою 37 і лівим кінцем прикріплена до повзуна 42, який переміщується в корпусі 41 відцентрового задатчика швидкості 38 гвинтом 43 переміщення повзуна (Фіг. 9). Правим кінцем пружина 40 прикріплена до вантажу 44, на якому установлений рухомий контакт 45 вимикача 39 живлення електромагнітів. В недеформованому стані пружини 40 рухомий контакт 45 замикає нерухомі контакти 46 вимикача 39 живлення електромагнітів 17. Електромагніти 17 розблокування постійних магнітів, групи 30, 31, 32 кулачків 33, генератор 35 постійної напруги, вмикач 38 "увімк. - вимк", пристрій 37 установки швидкості обертання безпаливного двигуна утворюють блок 47 живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів (Фіг. 8). На валу 1 безпаливного двигуна для забезпечення плавності обертання установлений маховик 48. Співвісно з валом 1 двигуна також з'єднаний редуктор 49 запуску двигуна шляхом завдання валу 1 двигуна швидкості обертання, при якій напруга на виході генератора 35 постійної напруги достатня для спрацювання електромагнітів 17 (Фіг. 1). На кожному постійному магніті 3 під екранами 4, які установлені на бокових гранях магнітів 3, установлені обмотки 50 підмагнічування постійних магнітів 3 (Фіг. 2, 7). Причому перший вихід генератора 35 постійної напруги через вимикач 36 "увімк. -вимк." з'єднаний з входом вимикача 39 живлення електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів, а його вихід з'єднаний з першими входами електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів, другий вихід генератора 35 постійної напруги з'єднаний з другими клемами вмикачів 34 живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів, другі входи електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів з'єднані з першими клемами вмикачів 34 електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів 3. Працює безпаливний двигун наступним чином. Вмикач 36 "увімк. - вимк." установлюють в положення "увімк." і підключають перший вихід генератора 35 до перших входів електромагнітів 17 розблокування постійних магнітів. Гвинтом 43 переміщення повзуна 42 пристрою 37 установки швидкості обертання безпаливного двигуна, зміщують повзун 42 і деформують пружину 40 на величину, яка відповідає потрібній швидкості обертання безпаливного двигуна. Валу 1 двигуна за допомогою редуктора 49 запуску безпаливного двигуна задають обертання. По мірі збільшення обертів вала 1 напруга на виході генератора 35 постійної напруги підвищується і досягає величини, при якій спрацьовують електромагніти 17 розблокування третього постійного магніту 3. Нехай до третього вмикача вмикачів 34 підійшов кулачок 33 групи 30 кулачків (Фіг. 5). Спрацює електромагніт 17 розблокування третього постійного магніту 3. В момент часу спрацювання третього електромагніта 17 елемент 6 притяжіння від третього електромагніта 3 (Фіг. 3) знаходиться на відстані 22,4 мм (Фіг. 8). В цей час другий постійний магніт (Фіг. 3, 5) ще не розблокований, а елемент притяжіння 6 знаходиться від нього на відстані 12,4 мм (Фіг. 8). Обертальний момент створюється одночасно другим і третім постійними магнітами 3. Через 10° кута повороту вала буде розблокований четвертий постійний магніт 3 і заблокований другий постійний магніт 3 (Фіг. 5). Обертальний момент буде створюватись третім і четвертим постійними магнітами 3, а другий постійний магніт буде заблокований. Тепер елемент 6 притяжіння від четвертого магніту 3 буде знаходитись на відстані 22,8 мм, а елемент притяжіння б від третього постійного магніту 3 знаходиться на відстані 12,4 мм. Обертальний момент створюється третім і четвертим постійними магнітами 3. Блокування і розблокування постійних магнітів 3 виконується через кожні 10° до повного оберту вала двигуна і повторюється на кожному оберті. 9 UA 84956 U 5 При обертанні двигуна елемент 6 притяжіння перед заблокованими постійними магнітами повертаються на кронштейнах 11 навколо осей 10 і проходять під відповідними постійними магнітами 3. Для зупину безпаливного двигуна вимикач 36 "увімк. - вимк." установлюють в положення "вимк." і відключають електромагніти 17 розблокування постійних магнітів від генератора 35 постійної напруги. Всі постійні магніти будуть заблоковані пластинами - екранами 7. Безпаливний двигун зупиниться. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Безпаливний двигун малої потужності, який включає установлені в статорі двигуна постійні магніти, кожен постійний магніт установлений в корпус постійного магніту, укріплений на статорі безпаливного двигуна, екрани постійних магнітів, якими закриті бокові грані і один полюс кожного постійного магніту, рухомі пластини - екрани, які установлені перед відкритими полюсами постійних магнітів, електромагніти розблокування постійних магнітів, пружини блокування постійних магнітів, нерухомі кронштейни, які установлені на валу безпаливного двигуна зсувом 120° по три в кожній плоскості, які проходять через середини постійного магніту перпендикулярно осі обертання вала безпаливного двигуна, на яких на осях з обмеженням повороту по напрямку обертання безпаливного двигуна установлені рухомі кронштейни, а на кожному рухомому кронштейні установлений елемент притяжіння, втулку, яка установлена на валу безпаливного двигуна і співвісно з ним з можливістю фіксації кута її повороту і на якій установлені три групи кулачків розблокування постійних магнітів, вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів, які установлені в один ряд над кулачками розблокування постійних магнітів, генератор постійної напруги, установлений співвісно з валом безпаливного двигуна, вимикач "увімк. - вимк.", пристрій обмеження швидкості безпаливного двигуна, причому групи кулачків розблокування блоків постійних магнітів, генератор постійної напруги, вимикач "увімк. -вимк.", вмикачі електромагнітів розблокування постійних магнітів утворюють блок живлення електромагнітів розблокування постійних магнітів, редуктор запуску безпаливного двигуна, який співосно з'єднаний з валом безпаливного двигуна, маховик, установлений на валу безпаливного двигуна, який відрізняється тим, що безпаливний двигун малої потужності включає установлені в статорі безпаливного двигуна на рівних відстанях по прямій, паралельній осі обертання вала двигуна, дванадцять постійних магнітів, перші елементи притяжіння, які установлені на рухомих кронштейнах, під суміжними постійними магнітами зсунуті між собою по окружності статора на кут 10°, кожна група кулачків розблокування постійних магнітів включає дванадцять кулачків розблокування постійних магнітів, кожний кулачок розблокування постійних магнітів подовжений в напрямку обертання вала двигуна малої потужності на 10° і має кутовий розмір 20°, а між собою кулачки розблокування постійних магнітів в кожній групі кулачків розблокування постійних магнітів зсунуті на кут 10°, а кожна група кулачків розблокування постійних магнітів по окружності статора двигуна займає сектор 120°, плоскість передньої грані кожного елемента притяжіння виконується під гострим кутом до плоскості, яка проходить через вісь обертання вала безпаливного двигуна і центр важкості елемента притяжіння, а відкритий полюс кожного постійного магніту виконується зі скосом таким, що при мінімальній величині робочого зазору між постійним магнітом і елементом притяжіння, плоскість скосу відкритого полюса постійного магніту паралельна передній грані елемента притяжіння, підшипники переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації кінцевих зазорів між пластинами - екранами і елементами притяжіння установлені на бокових екранах постійних магнітів в прорізах, виконаних в пластинах - екранах, причому зовнішні обойми цих підшипників з прорізів пластин - екранів висунуті на величину робочого зазору між пластиною - екраном і передньою граню елемента притяжіння, пристрої демпфірування косих ударів елемента притяжіння по підшипниках переміщення елементів притяжіння під постійні магніти і фіксації початкового положення постійних магнітів включають гвинт, укручений в корпус статора безпаливного двигуна, який входить в заглиблення в екрані закритого полюсу постійного магніту, а між екраном і корпусом статора безпаливного двигуна на гвинту установлена пружина демпфірування косого удару і повернення постійного магніту в початкове положення, а в корпусі кожного постійного магніту над кожним постійним магнітом в напрямку вектора швидкості елемента притяжіння в момент його удару по підшипниках переміщення елементів притяжіння під блоки постійних магнітів і фіксації кінцевого зазору між пластиною - екраном і елементом притяжіння виконані прямокутні пази, в яких переміщуються обмежувачі переміщення постійних магнітів, які виконані на екранах верхніх граней кожного постійного магніту, причому кожен обмежувач переміщення постійного магніту і паз, в якому він переміщується, утворюють лінійну 10 UA 84956 U 5 10 15 20 напрямну, кожен елемент притяжіння установлений рухомий кронштейн, який з обмеженням повороту в напрямку обертання безпаливного двигуна установлений на нерухомий кронштейн, причому на кожному нерухомому кронштейні установлена пружина повернення рухомого кронштейна в початкове положення, пристрої розблокування постійних магнітів установлені над кожним постійним магнітом і включають стояк, установлений на корпусі безпаливного двигуна, на якому на осі установлений важіль, одне плече якого шарнірно зв'язано з електромагнітом розблокування блока постійних магнітів, друге плече важеля шарнірно зв'язане з штоком переміщення пластини - екрана, на штоку переміщення пластини - екрана укріплена шайба, між якою і корпусом статора двигуна установлена пружина демпфірування зупинки і фіксації нижнього положення пластини - екрана, а пружина переміщення пластини - екрана в положення блокування блока постійних магнітів одним кінцем прикріплена до плеча важеля, а другим до корпусу безпаливного двигуна, пристрій установки швидкості обертання безпаливного двигуна, установлений на валу двигуна, містить відцентровий задатчик швидкості обертання безпаливного двигуна і вимикач електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а на кожному постійному магніті під боковими екранами установлена обмотки підмагнічування постійних магнітів, причому перший вихід генератора постійної напруги через вимикач "увімк. вимк." з'єднаний з входом вимикача живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, а його вихід з'єднаний з першими входами електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другий вихід генератора постійної напруги з'єднаний з другими клемами вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів, другі входи електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів з'єднані з першими клемами вмикачів електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів груп вмикачів живлення електромагнітів розблокування блоків постійних магнітів. 11 UA 84956 U 12 UA 84956 U 13 UA 84956 U 14 UA 84956 U 15 UA 84956 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюZinenko Volodymyr Mykolaiovych, Burykin Vitalii Vitaliiovych
Автори російськоюЗиненко Владимир Николаевич, Бурыкин Виталий Витальевич
МПК / Мітки
МПК: H02K 7/06, H02N 11/00
Мітки: потужності, двигун, малої, безпаливний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-84956-bezpalivnijj-dvigun-malo-potuzhnosti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Безпаливний двигун малої потужності</a>
Попередній патент: Спосіб перевезення вантажів залізничним вагоном та його розвантаження на роторному вагоноперекидачу
Наступний патент: Модифікована фреза для обробки кісткового опилу
Випадковий патент: Захисна головка типу "тюльпан" для ремонту трубопроводу