Перетворювач магнітної енергії в механічну

1 Перетворювач магнітної енергії в механічну, що містить діамагнітний корпус, встановлений на валу ротор у вигляді п окремих наборів магнітних дисків, статор у вигляді п окремих наборів кільцеподібних магнітів і засіб керування перетворювачем, який відрізняється тим, що він містить встановлені з обох боків набори магнітних дисків ротора, копіри з обмежувачами ходу, при цьому набори магнітних дисків ротора і розміщені з їх обох боків копіри встановлені на валу ротора з можливістю поздовжнього переміщення, парні магнітні диски ротора і кільцеподібні магніти статора мають намагніченість, протилежну намагніченості непарних магнітних дисків ротора і, ВІДПОВІДНО, кільцеподібних магнітів статора, набори магнітних дисків ротора розміщені уздовж поздовжньої осі з тангенціальним зсувом один щодо одного, а обмежувачі ходу під копіри жорстко зв'язані з діамагнітним корпусом 2 Перетворювач за п 1, який відрізняється тим, що копір виконаний у вигляді диска з тілами обертання Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема до перетворювачів магипної енергії в механічну і може бути використаний у виробництві двигунів, І операторів і виконавчих елементів в пристроях автоматики Відомий перетворювач магнітної енергії в механічну містить діамагнітний корпус постійних магнітів, установлений на валі ротор у вигляді блока постійних магнітів і засіб керування перетворювачем (див патеш України №22575, МКВ 5 Н02 N 11/00, ІП В №3 1998) На відміну від заявленого, усередині корпуса жорстко закріплена гільза з нерухомо розташованими на ній постійними магнітами, яка утворює з постійними магнітами корпуса кільцевий проміжок Ротор виконаний у вигляді встановлених на валі кронштейнів із фіксаторами На вільних кінцях кронштейнів установлені, виконані з феромагнітного матеріалу, короба із розміщеними в них блоками постійних магнітів Найбільш близьким за технічною сутністю і прийнятий за прототип є перетворювач магнітної енергії в механічну, який містить діамагнітний корпус, установлений на валі ротор у вигляді покремих наборів магнітних дисків, статор у вигляді n-окремих наборів кільцеобразних магнітів і засіб керування перетворювачем, (див патент України №17254, МКВ5 Н02 N 11/00, Н02 К 53/00, П В №5, 1997) На відміну від заявленого винаходу, статор і ротор мають, щонайменше, по одній парі високоенергешчних постійних магнітів, виконаних у формі кільцеобразних дисків Статорні диски встановлені СПІВВІСНО з обох боків від роторних, із можливістю осьового переміщення по шліцьовим направляючим, закріпленим на внутрішній поверхні корпуса і мають кільцевий проміжок із валом Засіб керування перетворювачем виконано у вигляді важелів, закріплених у корпусі на ротор-статорі, тт можливістю зсуву статорних дисків в осьовому напрямку Загальним недоліком приведених перетворювачів с те, що напрямок дії магнітного потоку в зоні взаємодії дисків ротора і кільцеобразних магнітів статора залишається незмінним В даному випадку дія більшої частини магнітного потоку в зоні їх взаємодії зрівноважується, і лише незначна частина спрямована на створення крутного моменту, що обумовлює великі втрати магнітної енергії і як слідство, дуже низький ККД перетворення магнітної енергії в механічну енергію В основу винаходу поставлена задача вдосконалити перетворювач магнітної енергії в механічну, шляхом створення динамічної магнітної системи, забезпечити автоматичне керування перетворювачем і за рахунок цього зменшити О со 00 ю 00 ю 58583 втрати магнітної енергії і значно підвищити його ККД Поставлена задача досягається тим що перетворювач магнітної енергії в механічну, що містить діамагнітний корпус, установлений на валі ротор у вигляді n-окремих наборів магнітних дисків, статор у вигляді n-окремих наборів кільцеобразних магнітів і засіб керування перетворювачем, ВІДПОВІДНО до винаходу, він містить установлені з обох боків, набори магнітних дисків ротора копіри з обмежувачами ходу, при цьому набори магнітних дисків ротора і розміщені з обох боків копіри установлені на валі ротора, із можливістю поздовжньою переміщення, парні магнітні диски ротора і кільцеобразні магніти статора мають намагніченість протилежну непарним магнітним дискам ротора і ВІДПОВІДНО кільцеобразним магнітам статора, набори магнітних дисків ротора розміщені уздовж поздовжньої осі з тангенціальним зсувом щодо один одною, а обмежувачі ходу під копіри жорстко пов'язані з діамагнітним корпусом При цьому копір виконаний у вигляді диска з тілами обертання Заявлена сукупність ознак, що характеризує предмет винаходу, забезпечує автоматичне керування перетворювачем що обумовлює оптимальний режим взаємодії магнітних потоків статора і ротора, при якому досягається максимальний коефіцієнт перетворення, зменшення втрат магнітної енергії і підвищення ККД Введення в конструкцію перетворювача котра з обмежувачем його ходу і їх розміщення з обох боків кожного набору магнітних дисків ротора, і установлювання згаданих наборів магнітних дисків із копірами на валі ротора з можливістю їх переміщення уздовж вала ротора, дозволило створити динамічну систему, при якій магнітні диски одночасно обертаються і переміщуються уздовж вала ротора і тим самим постійно змінюють своє положення щодо кільцеобразних магнітних дисків статора А якщо врахувати те що магнітні диски ротора і кільцеобразні магніти статора мають намагніченість протилежну непарним магнітним дискам ротора і ВІДПОВІДНО кільцеобразним магнітам статора, а набори магнітних дисків ротора розміщені уздовж поздовжньої осі з тангенціальним зсувом один щодо одного, то система набуває динамічності не тільки в просторі, але і в часу, що обумовило автоматичне керування перетворювачем і підтримка постійним у часі круглого моменту Постійний у часі крутий момент зберігається завдяки тому, що магнітні потоки односпрямованої дії призводять в обертання ротор, а магнітні потоки різноспрямованої дії взаємно компенсуються і не впливають на величину крутного моменту При цьому компенсація протидіючих моментів здійснюється за рахунок осьового зсуву наборів магнітних дисків ротора, за допомогою копірів на величину необхідну і достатню для взаємокомпенсацм, що протидіють обертанню ротора, потоків В міру обертання ротора аналогічним чином відбувається компенсація в наступних наборах магнітних дисків ротора за рахунок їх тангенціального зсуву один щодо одного Це дозволило створити перетворювач магнітної енергії в механічну з найменшими втратами магнітної енергії і високим ККД В міру обертання ротора аналогічним чином відбувається компенсація в наступних наборах магнітних дисків ротора завдяки їх тангенціальному зсуву один щодо одного Сутність пояснюється кресленнями, де на фіг 1 - поданий загальний вигляд перетворювача магнітної енергії в механічну (в перетині), фіг 2 - поданий загальний вигляд перетворювача магнітної енергії в механічну в перетині по АА, Перетворювач магнітної енергії в механічну містить діамагнітний корпус 1, установлений на валі 2 ротора у вигляді п-наборів 3 із магнітних дисків 4 ротора 2, статор у вигляді п-наборів 5, кільцеобразних магнітів 6, засіб керування перетворювачем 7, копіри 8 і обмежувачі ходу 9, розміщені з обох боків кожного набору 3 із магнітних дисків 4 ротора Набори магніт пик дисків 4 із копірами 8 установлені на валі ротора з можливістю переміщення уздовж вала 2 ротора Парні магнітні диски 10 ротора і кільцеобразні магніти 11 статора мають намагніченість протилежну непарним магнітним дискам 12 ротора і ВІДПОВІДНО кільцеобразним магнітам 13 статора Набори 3 магнії них дисків 4 ротора 2 розміщені на валі з тангенціальним зсувом один щодо одною Обмежувачі ходу 9 під копіри 8 жорстко пов'язані з корт сом 1 Копір 8 виконаний у вигляді диска і тілами обертання 14 Перетворення магнітної енергії в механічну здійснюється наступним чином У вихідному положенні перетворювача більша КІЛЬКІСТЬ наборів 3 магнітних дисків 4 ротора зміщена на половину їх висоти щодо кільцеобразних магнітів 6 статора Менша КІЛЬКІСТЬ наборів 3 магнітних дисків 4 зокрема один набір в даний час знаходиться в положенні оппозитно одному з наборів 5 кільцеобразних магнітів 6 статора В даному випадку, більша КІЛЬКІСТЬ наборів із магнітних дисків 4 ротора знаходиться під впливом двох рівних, але протилежних за напрямком дій магнітних котків ста гора і їх дія, у цьому випадку, взаємокомпенсується Ротор знаходиться в спокої Для приведення перетворювача в дію попередньо приводять у дію засіб керування перетворювачем 7, що впливає на статор і, зміщає його уздовж осі в ту або протилежну сторону на величину рівну половині висоти магнітних дисків 4 ротора При цьому більша КІЛЬКІСТЬ наборів 3 матні тих дисків 4 ротора виявляється в положенні оппозитно кільцеобразним магнітам 6 статора Менша КІЛЬКІСТЬ наборів 3 магнітних дисків 4 займає положення зміщене щодо магнітних дисків 6 статора на половину своєї висоти Таке положення задається копірами У результаті взаємодії магнітних потоків статора, що чергуються за напрямком дії, і переміжних за напрямком дії магнітних потоків ротора, на більшу КІЛЬКІСТЬ наборів магнітних дисків 4 ротора діють магнітні потоки збіжні за напрямком Сумарна їх дія створює крутний момент, що призводить в обертання ротор Менша КІЛЬКІСТЬ наборів 3 зокрема один набір, у даний момент знаходяться в зоні протидії з боку магнітних по шків статора Проте, протидія зони на ротор виключається за рахунок того, що копіри зміщають цей набір 3 на половину висоти його дисків 4 Магнітні диски 4 ротора взаємодіють 58583 із протилежними за напрямком дії потоками статора, завдяки чому їх дія взаємокомпенсується величина протидіючого моменту зводиться до мінімуму Таким чином, у даному випадку досягається обертання ротора з мінімальними втратами Крім того, компенсація протидіючих моментів здійснюється за рахунок осьового зсуву наборів магнітних дисків ротора, за допомогою копірів на величину необхідну і достатню для взаємокомпенсацм, що протидіють обертанню ротора, потоків В міру обертання ротора аналогічним чином відбувається компенсація в наступних наборах магнітних дисків ротора завдяки їх тангенціальному зсуву один щодо одного При переміщенні статора в протилежну сторону на роторі перетворювача створюється крутний момент протилежного напрямку Дня припинення перетворювача, до статора прикладають зовнішню силу, що перемістить його в осьовому напрямку і установить його у вихідне положення Таким чином, забезпечується перетворення магнітної енергії в механічну із найменшими втратами магнітної енергії і високим ККД Па відміну від двигунів внутрішнього згорання й електродвигунів, що потребують виграш пальних мастильних матеріалів і електроенергії ВІДПОВІДНО, запропонований перетворювач у якості магнітного двигуна здатний працювати як у звичайних умовах, так і в цілком ізольованому середовищі, у безповітряному просторі, під водою, у космосі і т п умовах При цьому не потрібно ні паливо, необхідно лише періодичне намагнічування дисків ротора і статора Застосування такою двигуна може істотно вплинути на вирішення питання енергозбереження, а також на охорону навколишнього середовища, тому що не забруднює атмосферу відпрацьованими газами ФІІ, в Фіг.2 Комп'ютерна верстка О В Курасв Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна