Безщітковий електродвигун постійного струму

Реферат: Безщітковий електродвигун постійного струму містить певну кількість магнітів, розташованих на відстані один від одного на круглій структурі, і певну кількість електромагнітних котушок, встановлених навколо їх нерухомого корпуса, при цьому згаданий корпус електромагнітної котушки має порожнину, крізь яку може проходити згадана певна кількість магнітів, коли кругла структура, яка містить згадану певну кількість магнітів, обертається навколо своєї осі. UA 112571 C2 (12) UA 112571 C2 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Область Винаходу Винахід відноситься до безщіткового електродвигуна постійного струму (BLDC). Рівень Техніки У своїй найпростішій концептуальній формі (зображена на Фіг. 1) безщітковий електродвигун постійного струму (BLDC) складається з постійного магніту 1 (ротор), який вільно обертається навколо своєї осі симетрії, оточеної структурою з принаймні трьох нерухомих електромагнітів (статор), яка складається з обмоток 2 електромагнітних котушок, розташованих на кутовій відстані 120° одна відносно іншої навколо осі ротора. Кожна електромагнітна котушка збуджується прикладанням до неї напруги постійного струму (DC) за допомогою набору електронних перемикачів 3, які працюють з годинною синхронізацією і полярністю, які визначаються алгоритмом керування перемиканням. Якщо електромагніти збуджуються з належною годинною синхронізацією і полярністю, то вони створюють магнітне поле з належною напруженістю і напрямом відносно напряму вісі S-N (Південь-Північ) магніту 1 ротора, і це магнітне поле прикладає крутний момент до постійного магніту, змушуючи ротор повертатися. Алгоритм визначає необхідну робочу послідовність перемикань в будь-який заданий момент часу згідно з реальним кутовим положенням ротора, яке визначається за допомогою одного або більшої кількості датчиків, зазвичай типу Хола (вказані на фігурі цифрою 4), які вимірюють характеристики магнітного поля ротора. Роботою двигуна, який поміщений в корпусі 5, керує контролер 6. У простій концептуальній формі з Фіг. 1 достатньо належним чином за раз збудити два магніти для генерування обертового магнітного поля з довільним напрямком, яке буде обертати ротор. На практиці, для одержання неперервного гладкого крутного моменту, безщіткові електродвигуни постійного струму (BLDC) виконуються з використанням багатьох обмоток для статора і декількох магнітів із змінними по черзі полюсами N-S (Північ - Південь) для ротора. Існує дві основні архітектури для безщіткового електродвигуна постійного струму (BLDC), відомі в рівні техніки: внутрішня архітектура ротора (Фіг. 2a), де обмотки статора оточують ротор і приєднані до корпуса двигуна, та зовнішня архітектура ротора (Фіг. 2b), де електромагнітні котушки статора закріплені в сердечнику електродвигуна і оточені магнітами ротора. У варіантах виконання попереднього рівня техніки безщіткові електродвигуни постійного струму (BLDC) страждають від наступного недоліку: для постійної живлячої напруги, коли швидкість електродвигуна зростає, крутний момент, який може забезпечити електродвигун, зменшується. Цей небажаний ефект є результатом генерування паразитної напруги, відомої як протиЕРС (Електрорушійна Сила). ПротиЕРС є напругою, генерованою в статорі у більшій мірі тим же способом, у який працює електрогенератор, оскільки електромагнітні котушки статора і магнітне поле, створюване постійними магнітами ротора, рухаються одне відносно іншого. Лінії магнітного поля, створювані постійними магнітами, обертаються разом з ротором. Таким чином, проекція (в напрямі осі електромагнітної котушки) ліній магнітного поля, які входять в ділянку поперечного перерізу кожної із збуджених електромагнітних котушок, змінюється з часом. Ця проекція ліній магнітного поля в сумі надає параметр, названий "магнітним потоком" крізь електромагнітну котушку. Згідно з правилом Ленца щодо індукційного струму змінний магнітний потік створює в електромагнітних котушках індуковану напругу (з цього приводу, електродвигун працює як генератор). Величина цієї індукованої напруги зростає пропорційно швидкості, з якою змінюється магнітний потік, і, тому, вона зростає із зростанням швидкості обертання електродвигуна, а її полярність протилежна до первинної напруги, яка прикладається зовні джерелом живлення. В результаті, загальна ефективна напруга, яка прикладається до кожної збудженої електромагнітної котушки статора, зменшується із збільшенням кутової швидкості ротора (загальна напруга дорівнює сталій зовнішній живлячій напрузі, меншій за індуковану протиЕРС). Внаслідок зменшення прикладеної загальної напруги, струм, який надходить до електромагнітних котушок статора, зменшується також, що, в решті решт, приводить до зменшення крутного моменту, створюваного електродвигуном. Тому, максимальний крутний момент, який може забезпечувати електродвигун, зменшується, коли швидкість обертання збільшується. Для збільшення крутного моменту при високій швидкості обертання електродвигуна, потрібно збільшити живлячу напругу, що в багатьох випадках не можна здійснити. Інший шкідливий побічний ефект генерування протиЕРС полягає в тому, що для постійної живлячої напруги струм, який надходить в електромагнітні котушки, вищий при нижчій швидкості обертання, оскільки потім протиЕРС нижча, а загальна напруга, прикладена до електромагнітних котушок, є вищою. Слідує, що на початку (коли відсутній рух і, тому, відсутня зміна магнітного потоку і протиЕРС) електродвигун споживає найвищий струм. Оскільки 1 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 живляча напруга значно вища за загальну напругу, прикладену до електромагнітних котушок при кінцевій швидкості обертання, то на початку руху досягаються піки струму, які значно вищі за усталений робочий струм. Такі небажані піки понадструму можуть навіть приводити до ушкодження електромагнітної котушки або до перевантаження джерела електроживлення, і, інколи, повинні усуватися за допомогою доданих захисних пристроїв або запобіжного засобу з можливістю оперування струмом. Короткий Опис Винаходу В одному аспекті винахід відноситься до безщіткового електродвигуна постійного струму, який містить певну кількість магнітів, розташованих на відстані один від іншого на круглій структурі, і певну кількість електромагнітних котушок, розташованих навколо їх нерухомого корпусу, при цьому згаданий корпус електромагнітних котушок виконаний з порожниною, крізь яку може проходити згадана певна кількість магнітів, коли кругла структура, яка містить згадану певну кількість магнітів, обертається навколо своєї вісі. Рух магнітів відносно електромагнітних котушок є квазілінійним в напрямі осі електромагнітної котушки. Термін "квазілінійний" означає, що, коли магніт входить в корпус електромагнітної котушки, його рух майже лінійний відносно її осі. Зазвичай, оскільки магніт розташований на круговій траєкторії, то рух не може бути повністю лінійним і, тому, використовується термін "квазілінійний". Коли між сусідніми постійними магнітами розташовані прокладки, то вони повинні виготовлятися з матеріалу з високою магнітною проникністю. Як буде очевидно фахівцю у цій галузі, можуть передбачатися різні кількості постійних магнітів і електромагнітних котушок в залежності від спеціальної конструкції електричного двигуна. Згідно з одним варіантом виконання винаходу кількість електромагнітних котушок дорівнює кількості постійних магнітів і згідно з іншим варіантом виконання винаходу кількість електромагнітних котушок може бути більшою або меншою за кількість постійних магнітів. Безщітковий електродвигун винаходу повинен мати один або більшу кількість датчиків, придатних до визначення положення постійних магнітів відносно електромагнітних котушок. Повинен додатково передбачатися контролер, придатний до надання можливості подачі струму до електромагнітної котушки у відповідь на визначення одним або більшою кількістю датчиків положення магнітів відносно електромагнітних котушок. В одному варіанті виконання винаходу постійні магніти і матеріал з високою магнітною проникністю, розташований між ними, окремо або разом з одним або більшою кількістю конструкційних кілець формують ротор електродвигуна, який механічно з‘єднаний із засобом передачі потужності, наприклад зубчастим елементом. В іншому аспекті винахід відноситься до способу експлуатації безщіткового електродвигуна постійного струму, у якому змушують певну кількість магнітів рухатися відносно певної кількості електромагнітних котушок квазілінійно в напрямі осі електромагнітної котушки. Короткий Опис Креслень На кресленнях: Фіг. 1 схематично зображає електродвигун попереднього рівня техніки; Фіг. 2 (a) і (b) зображають дві архітектури попереднього рівня техніки для безщіткового електродвигуна; Фіг. 3 схематично зображає архітектуру електродвигуна згідно з одним варіантом винаходу; Фіг. 4 зображає електромагнітне поле, згенероване двома сусідніми постійними магнітами; Фіг. 5 зображає схематичне представлення ротора згідно з одним варіантом виконання винаходу; Фіг. 6 зображає електродвигун згідно з одним ілюстративним варіантом виконання винаходу, у складеному стані; Фіг. 7 зображає вид зверху електродвигуна з Фіг. 6; Фіг. 8 зображає вид збоку електродвигуна з Фіг. 6; Фіг. 9 зображає рух електродвигуна з Фіг. 6; Фіг. 10 зображає кільця, які з‘єднані з ротором з Фіг. 5 в електродвигуні з Фіг. 6; Фіг. 11 зображає електродвигун з Фіг. 6 у розібраному стані; Фіг. 12 (b) і (c) зображають поперечні перерізи центральної частини (a) електродвигуна з Фіг. 6; Фіг. 13 зображає з‘єднання постійних магнітів електродвигуна з Фіг. 5 на нижньому кільці з Фіг. 10; Фіг. 14 зображає збірну конструкцію корпусів електромагнітних котушок на роторі; і Фіг. 15 зображає альтернативну архітектуру ротора. Фіг. 16 зображає положення полюсів магнітів всередині електромагнітної котушки для мінімізації ЕРС. 2 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Детальний Опис Винаходу Винахід стосується нового типу архітектури безщіткового електродвигуна постійного струму (BLDC), яка приводить до значного зниження рівнів протиЕРС, таким чином надаючи електродвигун, придатний забезпечувати сталий крутний момент не дивлячись на кутову швидкість ротора. Як побічний виграш від зниженої протиЕРС, загальна прикладена напруга є майже сталою і, тому, на початку не з‘являються піки понадструму. Причиною генерування протиЕРС в безщіткових електродвигунах постійного струму (BLDC) попереднього рівня техніки є зміна магнітного потоку, який проходить крізь електромагнітні котушки статора. Ця зміна магнітного потоку є наслідком обертання ротора, що призводить як до змін напруженості магнітного поля, присутнього в сердечнику електромагнітної котушки (коли магніт ротора наближається до електромагнітної котушки або віддаляється від неї), а й також до змін напряму ліній магнітного поля відносно осі електромагнітних котушок (зміна компоненти магнітного поля, яке проходить крізь сердечник електромагнітної котушки, паралельно його осі, призводить до зміни магнітного потоку крізь нього). Під час кругового руху магнітів ротора відбувається як зміна відстані між ними і електромагнітними котушками так і зміна напряму ліній магнітного поля відносно осі електромагнітних котушок, що приводить до змін магнітного потоку крізь електромагнітні котушки. Архітектура винаходу зменшує протиЕРС шляхом послаблення вищезгаданих змін магнітного потоку. Архітектура електродвигуна згідно з варіантом виконання винаходу схематично зображена на Фіг. 3 для пояснення принципу її роботи. Архітектура статора складається з ряду електромагнітних котушок 32 з повітряним сердечником, прикріплених до корпуса електродвигуна, і вісь симетрії яких проходить вздовж кругової доріжки 35. Основна архітектура ротора складається з ряду постійних магнітів 31, вісі яких S-N відповідають поперемінній полярності вздовж тієї ж кругової доріжки що й у статора. Магніти можуть або з'єднуватися між собою матеріалом з високою магнітною проникністю для формування суцільного кільця, як зображено на Фіг. 5, або можуть встановлюватися на круглу плоску основу 35, а простір між ними може залишатися відкритим для повітря як на Фіг. 3. Кількість магнітів може бути більшою, рівною або меншою за кількість електромагнітних котушок. Ротор утримується механічними підшипниками обертання (не зображені) і вільно обертається навколо свого центру з проходженням всередину сердечника електромагнітних котушок статора, як зображено на Фіг. 6. Електромагнітні котушки електрично з'єднані з джерелом постійного струму за допомогою системи перемикачів 33, переважно, але без обмеження електронним типом, яка визначає в кожний момент часу полярність і рівень напруги, прикладеної до кожної електромагнітної котушки в статорі. Перемикачами керує пристрій, переважно мікроконтролер 36 з відповідним програмним забезпеченням, який визначає в кожний момент часу полярність постійного струму, який подається до кожної електромагнітної котушки (наприклад, інвертуючи з‘єднання постійного струму з нею), а також середній рівень постійного струму (наприклад, прикладаючи живлячу напругу постійного струму з використанням Широтно-Імпульсної Модуляції (ШІМ)). Кутове положення ротора в кожний момент часу визначається системою датчиків 34 (наприклад, оптичними датчиками або датчиками Хола). Вихідні дані датчика подаються до контролера, який керує перемикачами згідно зі станом ротора (тобто, кутовим положенням, швидкістю і прискоренням). Коли збуджується електромагнітна котушка статора, то сусідні магніти ротора рухаються вздовж кругової траєкторії статора. Магніт або штовхається до сердечника електромагнітної котушки або виштовхується з нього в залежності від полярності перемикача, з‘єднаного із згаданою електромагнітною котушкою, який визначає напрям потоку струму в обмотках, і від орієнтації магнітів (N-N або S-S). У свою чергу, стан згаданого перемикача визначається кожен раз контролером на основі кутового положення ротора, яке визначається датчиками. Згідно з належною одночасно працюючою послідовністю усієї системи перемикачів можна досягати безперервного плавного обертання ротора в будь-якому напрямі. Рух ротора потім перетворюється в навантаження за допомогою механічної шестірні 63, з‘єднаної з кільцем ротора, як зображено на Фіг. 6. Не бажаючи обмежуватися якоюсь спеціальною теорією, винахідники вважають, що можливий механізм, який приводить до зменшення протиЕРС в результаті нової архітектури електродвигуна винаходу, може бути нижчеописаним. Як можна легко побачити з Фіг. 3 і попереднього опису, рух магнітів ротора відносно електромагнітних котушок є квазілінійним, зокрема, в напрямі осі електромагнітної котушки. Це протирічить архітектурі попереднього рівня техніки, у якій рух магнітів ротора є поперечним, зокрема в напрямі, перпендикулярному до осі електромагнітної котушки. 3 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як зображено на Фіг. 4, на ділянці між однополярними полюсами (S-S або N-N) двох сусідніх відштовхувальних магнітів 41 і 42 додається поперечне магнітне поле, тоді як осьове магнітне поле усувається. В результаті, можна побачити, що (осьове) магнітне поле, спрямоване по кільцю ротора на ділянці між полюсами S-S або N-N магнітів (і, тому, в напрямі вздовж осі електромагнітної котушки), проявляє малі зміни між двома магнітами. Хоча поперечне магнітне поле робить внесок в механічну тягу/відштовхування між магнітами і електромагнітною котушкою (завдяки силі Лоренца), воно не робить внесок в магнітний потік крізь електромагнітну котушку. (Осьова) компонента магнітного поля, спрямована вздовж осі електромагнітної котушки, є компонентою, яка робить внесок в магнітний потік крізь електромагнітну котушку. Однак, магніти ротора рухаються в напрямі, колінеарному з віссю електромагнітної котушки, і компонента магнітного поля в колінеарному (осьовому) напрямі проявляє малі зміни на ділянці 43 між двома відштовхувальними магнітами. Слідує, що під час проходження будь-якої частини ротора, розташованої між будь-якими двома магнітами, крізь сердечник електромагнітної котушки буде мала зміна магнітного потоку і, тому, протиЕРС, створювана під час згаданого переміщення, буде малою. Таким чином, якщо електромагнітні котушки збуджуються в належній імпульсній послідовності, то дія протиЕРС, яка протилежна живлячій напрузі постійного струму, може робитися малою. Винахід тепер буде описуватися детально з посиланням на ілюстративний переважний варіант виконання. Як стане очевидним з наступного опису, зображений на фігурах варіант виконання є тільки однією з багатьох можливих альтернативних систем і він вибраний для цього опису з огляду на свою простоту, при цьому зрозуміло, що винахід жодним чином не обмежується згаданим варіантом виконання. Посилаємося на Фіг. 5, яка схематично зображає архітектуру ротора, яка придатна для круглого обертового безщіткового електродвигуна постійного струму згідно з одним варіантом виконання винаходу. Ротор складається з певної кількості постійних магнітів 51 (у прикладі з фігури зображено 5 з них), відокремлених матеріалом 52 з високою магнітною проникністю, який може бути, наприклад, залізом. Як видно на фігурі, кожні два магніти 51 відокремлені сегментом 52, виготовленим з матеріалу з високою магнітною проникністю, і усі магніти і відокремлюючі сегменти разом формують кільцеву структуру. Як пояснювалося вище, також можна розміщувати постійні магніти на однаковій відстані один від одного вздовж кругової траєкторії і надавати можливість повітрю відокремлювати їх. Більше того, хоча може бути зручним розміщувати магніти на однаковій відстані один від одного, також можна використовувати асиметричний розподіл магнітів по круговій траєкторії, на якій вони розташовані. Дивлячись тепер на Фіг. 6, бачимо загальний схематичний вид електродвигуна згідно з цим особливим варіантом виконання винаходу у своєму складеному робочому стані. Деталі різних конструкційних елементів електродвигуна, зображені на цій фігурі, будуть далі ілюструватися з посиланням на Фіг. 7-14. Як можна бачити на фігурі, ротор 61 обертається всередині певної кількості електромагнітних котушок 62. Потужність, генерована електродвигуном, передається згідно з цим особливим варіантом виконання з використанням шестірні 63. Рухомий ротор утримується підшипниками 64, які можуть бути будь-якого придатного типу. В особливому варіанті виконання цієї фігури збірна конструкція розташована на основі 65. Також на фігурі зображене зубчасте кільце 101, яке буде обговорюватися далі з посиланням на Фіг. 10. Фіг. 7 зображає вид зверху електродвигуна з Фіг. 6, який показує ті ж елементи, а Фіг. 8 зображає вид збоку того ж електродвигуна. Фіг. 9 зображає верхнє кільце 91, яке розташоване на роторі 61, і зображає його конструкційний зв‘язок з підшипниками 64. Кільця, з‘єднані з ротором 61, зображені на Фіг. 10. Згідно з особливим варіантом виконання винаходу, зображеним на цій фігурі, ряд кілець з‘єднані з ротором 61. Верхнє кільце 91, вже описане з посиланням на Фіг. 9, розташоване зверху на роторі 61, а нижнє кільце 100 ротора розташоване під ротором, який обпирається на нього. Під кільцем 100 зубчасте кільце 101 взаємодіє за допомогою зубчастої передачі з шестірнею 63 з Фіг. 6. Нижнє кільце 102 використовується для відокремлення основи 65 з Фіг. 6 від зубчастого кільця 101. Кільця, зображені на Фіг. 10, з‘єднані між собою так, що вони обертаються разом, а потужність передається до шестірні 63. На Фіг. 11 електродвигун з Фіг. 6 зображений у розібраному виді з використанням тих же позиційних позначень що й на попередніх фігурах. Як буде обговорюватися далі з посиланням на Фіг. 14, корпус 62 електромагнітної котушки традиційно виготовляється з двох частин для надання можливості його складання. Фіг. 12 додатково зображає електродвигун з Фіг. 6, центральна частина якого зображена на Фіг. 12(a). Два перерізи додатково зображені на фігурі, де переріз A-A є горизонтальним перерізом (Фіг. 12 (b)), а переріз B-B є вертикальним перерізом. Фіг. 13 зображає положення постійних магнітів 51 на кільці 100. Фіг. 13(b) зображає поперечний переріз кільця 100 з Фіг. 4 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 13(a), який виконаний в площині D-D, яка показує магніти 51 на місці. Згідно з цим спеціальним варіантом виконання винаходу нижній виступ 131 постійних магнітів 51 входить у свою охоплюючу контрчастину, тобто канавку 132 в нижньому кільці 100, тоді як їх верхній виступ 133 входить у подібну канавку на верхньому кільці 91 (не зображену на фігурі). Фіг. 13(c) зображає магніти 51 під час їх встановлення в канавку кільця 100, а Фіг. 13(d) зображає вид в перспективі одного такого магніту вже на місці як на Фіг. 13(b). Подібним чином розташовуються додаткові магніти, а також відокремлюючий матеріал (52 з Фіг. 5) з високою магнітною проникністю, і коли встановлені всі елементи, а кільця 91 та 100 поміщені на місце, то ротор готовий до встановлення на зубчасте кільце 101. Різні елементи і конструкція з них додатково зображена на Фіг. 14, де різні частини позначені тими ж позиційними позначеннями що й на попередніх фігурах. Дивлячись тепер на Фіг. 3 і 6, зрозуміло, що корпуси 62 електромагнітних котушок будуть оснащуватися навколо себе обмоткою, яка буде, у свою чергу з‘єднуватися з джерелом постійного струму. Повертаючись тепер до Фіг. 15, бачимо, що тут зображена альтернативна архітектура ротора, яка містить певну кількість структур, які складаються з магніту 151, який закріплений на основі (не зображена) і збоку обмежений з обох сторін матеріалом 152 з високою магнітною проникністю, таким як залізо. Між кожними такими двома структурами полишаються зазори, вказані стрілкою 153. Фіг. 16(а) зображає схематичне представлення у поперечному перерізі положення магнітів в електромагнітних котушках, що мінімізує ЕРС системи. На фігурі зображені дві електромагнітні котушки 161 і 162 з південними полюсами 163 та 164, розташованими зовні електромагнітної котушки. У цій ситуації ЕРС може ідеально падати до нуля, як зображено на Фіг. 16(b). Як буде очевидно фахівцю у цій галузі, вищенаведений опис одного спеціального варіанту виконання винаходу ілюструє винахід в простих термінах, але не передбачений для будь-яким чином обмеження його. Багато модифікацій можуть вноситися в електродвигун винаходу. Наприклад, кількість постійних магнітів в роторі може збільшуватися або зменшуватися, може надаватися багато різних механічних конструкцій для передачі потужності, генерованої електродвигуном, а шестірня, зображена в спеціальному ілюстративному вищеописаному варіанті виконання є тільки однією з багатьох альтернативних конструкцій. Більше того, можна розробити багато різних способів і схем для керування роботою електродвигуна, включаючи контролери, програмне забезпечення і датчики, які усі відомі фахівцю у цій галузі і, тому, не описані вище для стислості викладення опису. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Безщітковий електродвигун постійного струму, здатний створювати по суті постійний крутний момент, не дивлячись на кутову швидкість свого ротора, який містить: a) круглий ротор, який містить певну кількість постійних магнітів, розташованих на відстані один від одного по його периферії, і певну кількість прокладок, виготовлених з матеріалу з високою магнітною проникністю, кожна з яких розташована між двома згаданими постійними магнітами для послаблення змін в осьовому магнітному потоці; і b) певну кількість електромагнітних котушок, розташованих через певні проміжки на периферії навколо свого нерухомого корпуса, при цьому згаданий корпус електромагнітної котушки має порожнину, крізь яку здатна проходити згадана певна кількість магнітів при обертанні згаданого ротора навколо своєї осі, при цьому рух магнітів відносно електромагнітних котушок є квазілінійним в напрямі осі електромагнітної котушки, при цьому кожна із згаданих електромагнітних котушок виконана з можливістю збудження імпульсною послідовністю для гарантії взаємодії неї тільки з одним із згаданих постійних магнітів в будь-який заданий момент часу, таким чином мінімізуючи протиелектрорушійну силу (протиЕРС). 2. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що кількість електромагнітних котушок дорівнює кількості постійних магнітів. 3. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що кількість електромагнітних котушок більша або менша за кількість постійних магнітів. 4. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить один або більшу кількість датчиків, придатних для визначення положення постійних магнітів відносно електромагнітних котушок. 5. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 4, який відрізняється тим, що додатково містить контролер, придатний для подачі струму до електромагнітних котушок у відповідь на визначення одним або більшою кількістю датчиків положення магнітів відносно електромагнітних котушок. 5 UA 112571 C2 5 10 15 20 25 30 35 6. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що ротор додатково містить одне або більшу кількість конструкційних кілець. 7. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 6, який відрізняється тим, що ротор механічно з'єднаний із засобами для передачі потужності. 8. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 7, який відрізняється тим, що засоби для передачі потужності включають зубчастий елемент. 9. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що довжина периферії кожної з прокладок принаймні удвічі більша за довжину периферії кожного з постійних магнітів. 10. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що ротор є кільцевим. 11. Безщітковий електродвигун постійного струму за п. 1, який відрізняється тим, що довжина периферії кожної з електромагнітних котушок по суті дорівнює довжині периферії кожного з постійних магнітів. 12. Спосіб експлуатації безщіткового електродвигуна постійного струму, у якому змушують певну кількість постійних магнітів рухатися відносно певної кількості електромагнітних котушок квазілінійним чином в напрямі осі електромагнітної котушки і згадані електромагнітні котушки збуджують імпульсною послідовністю, яка гарантує взаємодію кожної із згаданих електромагнітних котушок тільки з одним із згаданих постійних магнітів в будь-який заданий момент часу, таким чином зменшуючи протиЕРС. 13. Спосіб експлуатації безщіткового електродвигуна постійного струму, у якому: a) передбачають на круглій структурі певну кількість постійних магнітів, розташованих на периферії на відстані один від одного, і певну кількість прокладок, виготовлених з матеріалу з високою магнітною проникністю і розташованих таким чином, що кожна з них знаходиться між двома згаданими постійними магнітами; b) передбачають певну кількість електромагнітних котушок навколо їх нерухомого корпуса, при цьому згаданий корпус електромагнітної котушки має порожнину, крізь яку може проходити певна кількість магнітів і згадана певна кількість прокладок, коли кругла структура обертається навколо своєї осі і c) збуджують імпульсною послідовністю кожну із згаданих електромагнітних котушок, що змушує згадану круглу структуру обертатися з проходженням в заданий момент часу магнітного потоку крізь одну із згаданих електромагнітних котушок в результаті взаємодії з одним із згаданих магнітів в силу того, що утримувальна дія, забезпечувана прокладкою, розташованою поблизу згаданого взаємодіючого магніту, по суті стала по довжині периферії згаданої сусідньої прокладки, таким чином мінімізуючи протиЕРС. 6 UA 112571 C2 7 UA 112571 C2 8 UA 112571 C2 9 UA 112571 C2 10 UA 112571 C2 11 UA 112571 C2 12 UA 112571 C2 13 UA 112571 C2 14 UA 112571 C2 15 UA 112571 C2 16 UA 112571 C2 17 UA 112571 C2 18 UA 112571 C2 19 UA 112571 C2 20 UA 112571 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 21