Модульний перетворювач магнітної енергії

1. Модульний перетворювач магнітної енергії, що містить мінімум один модуль з магнітним ротором, зв'язаним з елементом вхідної передачі, і магнітний повзун, установлений з можливістю зворотно-поступального переміщення відносно магнітного ротора і оснащений елементом зв'язку з вихідною передачею, який відрізняється тим, що магнітний ротор і магнітний повзун виконані у вигляді складених магнітів, магнітний повзун розташований навколо магнітного ротора, і його довжи C2 2 (19) 1 3 переміщення щодо магнітних роторів і постачені елементами зв'язку з вихідною передачею. У цьому пристрої при роботі необхідно виконувати переключення електромагніта керування для того, щоб забезпечити розвороти бічних магнітів у протилежних напрямках, що ускладнює експлуатацію пристрою і вимагає застосування елементів компенсації сил інерції при змінах напрямків поворотів бічних магнітів робочих осей, і, як наслідок, ускладнює пристрій, збільшує його вагу і розміри. Відомий, прийнятий за прототип, перетворювач магнітної енергії [WO0205410, МКВ Н02К53/00, пріоритет від 29.06.2000], що містить модулі з магнітними роторами, зв'язаними з елементами вхідної передачі, і магнітні повзуни, установлені з можливістю зворотно - поступального переміщення щодо магнітних роторів і постачені елементами зв'язку з вихідною передачею. Кожен модуль містить два ротори, розташованих по торцях подовженої камери, у якій з можливістю зворотно - поступального переміщення по напрямних розташований магнітний повзун, виконаний у вигляді двох магнітів, між якими розташований елемент зв'язку з вихідною передачею, конструктивно виконаний у вигляді немагнітного повзуна, шарнірно з'єднаного із шатунами, що перетворюють його зворотно - поступальний рух, що передається йому магнітами, в обертальний рух зв'язаних з ними шестірень, що, у свою чергу, зв'язані з вихідними шестірнями і із шестірнями синхронізації переміщення магнітних шатунів і обертання магнітних роторів. Між собою модулі з'єднані загальними шатунами і проміжними шестірнями. При роботі пристрою, енергія, що підводиться до його вхідної шестірні, передається, через проміжні шестірні, магнітним роторам, обертання яких викликає синхронне притягання до них і відштовхування від них магнітних повзунів, зворотно - поступальний рух яких перетворюється шатунними механізмами в обертальний рух шестірень синхронізації і вихідної шестірні, енергія, що знімається з якої, перевищує вхідну енергію за рахунок перетворення магнітної енергії в механічну, тому що магнітні повзуни віддають більше енергії, чим затрачається на обертання магнітних роторів. Загальними ознаками прототипу і рішення, що заявляється, є модулі, кожний з яких містить магнітний ротор, зв'язаний з елементом вхідної передачі, і магнітний повзун, установлений з можливістю зворотно - поступального переміщення щодо магнітного ротора і постачений елементом зв'язку з вихідною передачею. Цей пристрій як на рівні окремого модуля, так і в цілому містить велику кількість різних, взаємодіючих один з одним елементів і має складну конструкцію. Це можна пояснити тим, що магнітні ротори виконані у вигляді окремих, рознесених магнітів, що розташовані по торцях магнітних повзунів на відстані, більшій відстані, яку проходить магнітний повзун при його зворотно - поступальному переміщенні, що вимагає численних і різноманітних взаємодіючих елементів для синхронізації їхнього обертання. Виконання магнітного повзуна у вигляді двох магнітів, між якими розташований елемент зв'язку з вихідною передачею, 86199 4 збільшує його довжину, що вимагає збільшення відстані між магнітними роторами і, як наслідок, збільшення кількості або розмірів елементів для синхронізації їхнього обертання, збільшення ж кількості взаємодіючих елементів викликає збільшення механічних втрат. В основу винаходу поставлена задача спрощення конструкції і зменшення кількості механічно взаємодіючих елементів. Поставлена задача вирішується тим, що в модульному перетворювачі магнітної енергії, що містить мінімум один модуль з магнітним ротором, зв'язаним з елементом вхідної передачі, і магнітний повзун, установлений з можливістю зворотно поступального переміщення щодо магнітного ротора і постачений елементом зв'язку з вихідною передачею, відповідно до винаходу, магнітний ротор і магнітний повзун виконані у вигляді складених магнітів, при цьому магнітний повзун розташований навколо магнітного ротора і його довжина обрана менше довжини магнітного ротора, а елемент зв'язку з вихідною передачею виконаний у вигляді, щонайменше, однієї зубчатої рейки, зв'язаної з магнітним повзуном і введеної в зачеплення з обгінною муфтою. Елемент зв'язку з вихідною передачею виконаний у вигляді двох зубчатих рейок, закріплених на магнітному повзуні. Зубчата рейка введена в зачеплення з обгінною муфтою, закріпленої, щонайменше, на одному вихідному валові. Зубчаті рейки введені в зачеплення з обгінними муфтами, закріпленими на двох вихідних валах, зв'язаних між собою механічною передачею. Магнітні ротори модулів повернені відносно один одного на різні кути. Технічний результат, що виражається в спрощенні конструкції й у зменшенні кількості механічно взаємодіючих елементів, забезпечується модульним перетворювачем магнітної енергії, що містить мінімум один модуль з магнітним ротором, зв'язаний з елементом вхідної передачі, і магнітний повзун, установлений з можливістю зворотно поступального переміщення щодо магнітного ротора і постачений елементом зв'язку з вихідною передачею, причому магнітний ротор і магнітний повзун виконані у вигляді складених магнітів, магнітний повзун розташований навколо магнітного ротора і його довжина обрана менше довжини магнітного ротора, а елемент зв'язку з вихідною передачею виконаний у вигляді, щонайменше, однієї зубчатої рейки, зв'язаної з магнітним повзуном і введеної в зачеплення з обгінною муфтою. Тому що магнітний ротор виконаний у вигляді складених магнітів, утворених декількома скріпленими між собою магнітами, то відпадає необхідність у механічних елементах синхронізації їхнього обертання відносно один одного. Виконання магнітного повзуна у вигляді складеного магніту і його розташування навколо магнітного ротора дає можливість синхронізувати його переміщення з обертанням магнітного ротора без механічних елементів зв'язку між зазначеними роторами і повзуном. Вибір довжини магнітного повзуна менше довжини магнітного ротора забезпечує одержання складо 5 вих магнітного поля, що збігаються з напрямком зворотно - поступального переміщення магнітного повзуна і цим забезпечити можливість такого переміщення. Виконання елемента зв'язку магнітного повзуна з вихідною передачею у вигляді зубчатої рейки, зв'язаної з магнітним повзуном і введеної в зачеплення з обгінною муфтою, дає можливість передавати енергію від одного повзуна на кілька вихідних валів або від декількох повзунів на один вихідний вал без елементів синхронізації, а при закріпленні зубчатої рейки на повзуні - зменшити лінійні розміри останнього. Таким чином, ознаки, що складають сутність винаходу, знаходяться в причинно - слідчому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Для більшого розуміння сутності винаходу нижче приводиться докладний його опис з посиланнями на креслення, на яких представлені: Фіг.1 - модульний перетворювач магнітної енергії, вид спереду . Фіг.2 - модульний перетворювач магнітної енергії, вид зверху. Фіг.3 - модульний перетворювач магнітної енергії, подовжній розріз модуля в вертикальній площині. Модульний перетворювач магнітної енергії містить встановлені в корпусі 1 модулі 2 з магнітними роторами 3, повернутими відносно один одного на різні кути і зв'язаними через їхні вали 4 із шестірнями 5, що, будучи елементами вхідної передачі, знаходяться в зачепленні між собою й одна з яких (крайня праворуч на Фіг.1 і 2), зачеплена із шестірнею 6 електродвигуна 7, є вхідною шестірнею пристрою. Навколо магнітних роторів 3 між направляючими 8 розташовані магнітні повзуни 9, довжина яких менше довжини магнітних роторів 3 на величину DL, що визначає їх максимальний подовжній зсув щодо зазначених роторів, і на які закріплені зубчаті рейки 10, що є елементами зв'язку з вихідною передачею і введені в зачеплення з обгінними муфтами 11, закріпленими на вихідних валах 12, 13, що зв'язані між собою ланцюговою передачею 14 і на останньому з яких закріплений шків 15 для відбору механічної енергії з виходу пристрою. Магнітний ротор 3 кожного модуля 2 86199 6 виконаний у вигляді складеного магніту, виготовленого скріпленням чотирьох напівциліндричних магнітів 16 таким чином, щоб їхні однойменні полюси розташовувалися уздовж, а різнойменні поперек магнітного ротора 3. Магнітний повзун 9 кожного модуля 2 також виконаний у вигляді складеного магніту, виготовленого скріпленням чотирьох напівкільцевих магнітів 17 таким чином, щоб їхні різнойменні полюси розташовувалися уздовж магнітного повзуна 9 і поперек магнітного ротора 3. Пристрій перетворення магнітної енергії працює таким чином. Включають електродвигун 7 і через шестірню 6, шестірні 5, вали 4 приводять в обертання магнітні ротори 3, унаслідок чого вони періодично займають такі положення, при яких їхні полюси і полюси магнітних повзунів 9 одночасно складають різнойменні й однойменні пари, що приводить до притягання різнойменних і відштовхуванню однойменних полюсів магнітних роторів 3 і магнітних повзунів 9, при цьому з-за різниці DL між довжинами магнітних роторів 3 і довжинами магнітних повзунів 9 сили відштовхування і притягання полюсів згаданих роторів і повзунів розкладаються на поперечні і подовжні, останні з яких викликають зворотно - поступальні переміщення магнітних повзунів 9 між направляючими 8. При цьому, закріплені на магнітних повзунах 9 зубчаті рейки 10 через обгінні муфти 11 по черзі приводять в обертання вихідні вали 12, 13. Обертання вала 12 через ланцюгову передачу 14 передається валові 13, що забезпечує відбирання енергії від магнітних повзунів 9 при їх прямих і зворотних переміщеннях. Вал 13 приводить в обертання шків 15, через який відбирається механічна енергія з виходу пристрою, яка перевищує енергію на його вході, тому що витрати енергії на обертання магнітних роторів 3 менше енергії одержуваної магнітними повзунами 9 при їхній взаємодії з зазначеними роторами. Те, що магнітні ротори 3 повернуті на різні кути відносно один одного, тобто, повернуті таким чином, що їх нейтральні лінії 18 не паралельні між собою, в ще більшому ступені зменшує витрати енергії на їх обертання. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 86199 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601