Електродвигун

МГЖ Н02 К57/00 Електродвигун Винахід відноситься до галузі електромашинобудування. Відомі електродвигуни, працюючиї по принципу силової взаємодії електричного струму і магнітного поля (Іванов А.А. Довідник по електротехниці. К. Вища школа, 1984,с.304, рис.9.1). В цих двигунах вхідна (електрична) потужность більше вихідної (механічної) потужності. Поліпшити відношення вихідної і вхідної потужностей у цих двигунах можливо лише незначно-змінюванням коефіциєнту корисної дії. Найбільш близкий до технічної суті пропонованного винаходу електродвигун Фромана, включаючий статор з закріпленим на йому обмотками, і ротор, жорстко зв'язаний з валом, встановленним у статорі, виконаний з ферромагнитного матеріалу і маючий перемінний магнітний опір у радіальному напрямку (Белькинд Л.Д. і ін. Історія енергетичної техніки.-М, Л.:Госенергоіздат,1960,с.238, рис.4-22). Удвигуні Фромана вхідна потужність також вище вихідної. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення конструкції електродвигуна Фромана шляхом (змінювання параметрів електричного струму (напруга, струм, опір) для живлення обмоток і змінювання конструктивних параметрів обмоток (кількість витків, діаметр провода, об'єм, наявність осердя) забеспечіти підвищення вихідної потужності над вхідною. Запропонованна конструкція електродвигуна не суперечіть закону збереження енергії. Відомо, що інтенсивність магнітного поля, від якого залежить енергія цього поля, в уже здійсненному електромагнітному механізмі визначається електричним струмом. Струм же можливо забеспечіти при достатнє малій потужності, зменшуючі напругу (та опір, щоб забеспечіти потрібну величіну струму). Якщо свідомо зменшувати потужность електричного струму і при цьому свідомо збільшувати енергію магнітного поля шляхом відповідного конструювання електромагнітного механізму, то можливо добитися значної різниці між енергією магнітного поля і енергією електричного струму, збуджубчого це поле. Розглянемо, наприклад, магнітне поле соленоїда, котрий можливо застосувати у запропонованному електродвигуні. Відомо, що електричний струм при проходженні через соленоїд збуджує магнітне поле з енергією 0,5BHV (В-індукція, Н-напруженість, V-об'єм). Якщо у електродвигуні 8 полюсів, то поле збуджується 8 разів за один оборот ротора- при числі обертів ротора, наприклад 1500об/хв, 200 разів за секнду (кожний соленоїд 50 разів за секунду). Сумарна потужность магнітного поля при двох одночасно напружених соленоїдах буде 2*200*0,5ВНУ^200 BHV. Потужность електричного струму визначається відомою формулою ЕІ (Е-електрорухома сила, І-струм). Наприклад, при ї=500А; Е=5В; V=0,01M3 , середні довжині соленоїда (3 осердцям) 1 м, числу витків 50 сумарна BHV^200*2*25000*0,01=:100KBT, потужность а магнітного потужность поля електричного буде 200 струму ЕІ=2*5*500=5квт. Виходить, що потужность магнітного поля у 20 разів вища потужності електричного струму, збуджуючого це поле. Підвищення потужності магнітного поля над потужностью струму, збуджуючого це поле, у 5 разів зафіксовано у експерименті, проведенному автором цього винаходу (М. Титаренко. Двигун на внутрішній енергії ферромагнетиків. "Винахідник України, 2*97/1 '98). Поставленна задача вирішується тим, що у електродвигуні, включаючим статор з закріпленими на йому обмотками, і ротор, жорстко звязанний з валом, і\ 3 встановленним у статорі, виконаний з феромагнітного матеріалу і маючий і і ;' перемінний магнітний опір у радіальному напрямку, згідно з винаходом, параметри електричного струму для живлення обмоток та конструктивні параметри обмоток визначаються перевищуванням потужності виходу над потужностю входу. Електродвигун доцільно виконати у вигляді соосно установленних секцій, кожна з яких включає статор з закріпленими на йому обмотками, і ротор, жорстко звязаний з валом, встановленним у статорі, виконаний з ферромагнітного матеріалу і маючий перемінний магнітний опір у радіальному напрямку, причому, радіальні осі, наприклад обмоток, одної секйії зміщенні відносно радіальних осей обмоток другої секції, наприклад, на кут а :п, де а-міжполюсний кут, п-число секцій. Електродвигун доцільно обладнать генератором-збудником, ротор якого закріплений на валі і обладнаний магнітами, а провідники, росташовані у пазах його статору, з'зднанні з відповідними обмотками. Обмотки електродвигуна доцільно виконати у вигляді розрізаного у радіальному напрямку тороїда. Обертовий момент на валу електродвигуна та число обертів ротора доцільно регулювати осьовим зміщенням ротора генератора-збудника. Обертовий момент на валу електродвигуна та число обертів ротора доцільно регулювати змінюванням параметрів електричного струму у обмотках ротора генератора-збудника. Обмотки електродвигуна доцільно обладнать осердям з ферромагнітного матеріалу. Магнітопровідники електродвигуна доцільно виконати шихтованними. ч На валу електродвигуна доцільно установити маховик. На ф 1 г. 1 показаний запропонований електродвигун, загальний вигляд, на фіг.2-розріз по А-А; на фіг.З-розріз по Б-Б. Електродвигун складається із статора 1 з кришками 2 і 3 і перегородок 4. На статорі закріплені обмотки 5, чотири в лівій секції (фіг. 1) і чотири - в правій (міжполюсний кут 90 ). Обмотки виконані у вигляді розрізаних у радіальному напрямку тороїдів. Повітряні зазори цих обмоток призначені для проходження ротора 6 лівої секції і ротора 7 правої. Ротори 6 і 7 закріплені на осі 8, виконані з ферромагнітного матеріалу і мають таку форму, яка забеспечує перемінний магнітний отір у радіальному напрямку. Радіальні осі обмоток правої секції зміщені відносно радіальний осей обмоток лівої секції на кут 45° . На валу 8 також закріплений ротор 9 генератора-збудника, обладнаний постійними магнітами 10. У пазах статора розташовані провідники 11, кожний з яких з'єднанний з відповідною обмоткою. Робота електродвигуна ілюструється фіг.2 І 3. При обертанні ротора 9 з магнітами 10 (стрілкою К показаний напрямок обертання) у провідниках 11 генерірується електричний струм, котрий збуджує магнітне поле у обмотках 5, з'єднанних з провідниками 11 (одночасно у двох обмотках). До полюсів збудженних обмоток притягаються відповідні ротори. На фіг.2 ротор 6 лівої секції показаний у тому положенні, коли він притягнутий до полюсів обмоток. У цей момент ротор 9 (фіг.З) виходе із зчеплення з провідниками, зв'язанними з обмотками лівої секції, і входе в зчеплення з провідниками, зв'язанними з двома обмотками правої секції. В ціх обмотках також збуджується магнітне поле і вони притягають до своїх полюсів ротор 7 правої секції тощо. Таким шляхом у і ворюе гься обертовий момент, величина г якого може бути визначенна із рівності механічної енергії і енергії магнітного поля у двох обмотках M^=2*0,5BHV (М-обертовий момент, І( -0,785рад.-кут повороту ротора). Для запуску запропонованого електродвигуна необхідний сторонній двигун. Регулювання обертового моменту і числа обертів ротора можливе осьовим зміщенням ротора 9 (по стрільці М). Якщо у генераторі-збуднику застосовані електромагніти, то регулювання обертового моменту і числа обертів ротора можливе змінюванням параметрів електричного струму у ціх електромагнітах. Дякуючи тому, що сумарна енергія магнітних полів обмоток у запропонованному електродвигуні вище енергії електричного струму, збуджуючого ці поля, він може працювати за рахунок різниці між оціми енергіями. й Електродвигун f. Б г Елекгеаявигун Ел ек троъвигун