Магнитоэлектрический двигатель

02 11/00 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Кличевский аграрно-технический колледж Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет Республиканское унитарное предприятие Институт энергетики агропромышленного комплекса Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Счисленок Владимир Никитич Вабищевич Антон Григорьевич Русан Викентий Иванович Герасимович Леонид Степанович(73) Патентообладатели Кличевский аграрно-технический колледж Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет Республиканское унитарное предприятие Институт энергетики агропромышленного комплекса Национальной академии наук Беларуси(57) Магнитоэлектрический двигатель, содержащий ротор и статор с постоянными магнитами, а также пульсатор в виде управляемого коммутатором электромагнита и пружины для приведения статора в колебательное движение, отличающийся тем, что статор установлен на оси вращения ротора, выполнен в виде, по меньшей мере, одного рычага или диска, на котором установлены постоянные магниты, ротор выполнен в виде, по меньшей мере, одного разрезанного на несколько частей кольцеобразного магнита, в промежутках-разрезах которого сделаны вставки из постоянных магнитов, грани которых имеют одноименные полюса и перпендикулярны граням постоянных магнитов статора, имеющим разноименные полюса. 5679 1 Изобретение относится к электротехнике. Известны электродвигатели, работающие при взаимодействии магнитного поля и электрического тока, а также двигателиприменением постоянных магнитов 1-3. Обычные электродвигатели, работающие на постоянном или переменном токе, представляют собой сравнительно сложные и дорогостоящие изделия, кроме того, значительная часть их выходит из строя из-за повреждения обмоток. Двигатели с применением постоянных магнитов проще в изготовлении, однако предлагаемые конструкции изменяют низкий коэффициент полезного действия. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является двигатель, в котором преобразование энергии магнитного поля в механическую энергию вращательного движения происходит за счет взаимодействия постоянных магнитов ротора с постоянными магнитами статора, последние совершают колебательные движения с помощью пульсаторов, состоящих из втягивающих электромагнитов и пружин 3. Основным недостатком данного двигателя является то, что магнитные элементы как ротора, так и статора имеют форму треугольных призм, которые обращены друг к другу острыми углами примыкающие к этим углам грани призм обладают наименьшей магнитной силой, к тому же при такой обработке постоянных магнитов магнитные барьеры, которые преодолевают магниты ротора и статора, увеличиваются по мере приближения к острым углам призм. Все это подтверждено при проверке магнитных элементов ротора и статора,имеющих различные формы, на специальном стенде. Ко второму недостатку предлагаемого двигателя следует отнести расположение полюсов магнитных элементов, которые ориентируются в одном направлении, из-за чего магнитные поля магнитов статора приходится располагать под определенным углом, что также влияет на уменьшение полезной магнитной силы. Третьим основным недостатком устройства является необходимость установки пульсаторов-электромагнитов в количестве, равном количеству магнитных элементов статора, что усложняет конструкцию и приводит к дополнительным потерям энергии. В качестве рычагов взаимодействия для обеспечения синхронной работы магнитов ротора и статора предполагается установка герконового реле, однако реле данного типа обладают малой токопропускной способностью и создают дополнительные искровые потери электрической энергии. Описанная заявка на изобретение предполагает исключение использования электроэнергии, т.е., как оговорено в заявке, вращение ротора осуществляется путем взаимодействия магнитных полей ротора и статора, а в качестве пульсатора может быть, в частности, анкер часового механизма. Другими словами, судя по описанию, предлагается так называемый вечный двигатель с замкнутым механическим циклом, т.е. устройство с к.п.д. более 100 . Однако исследования показали, что к.п.д. предлагаемого устройства составляет по ориентировочной оценке не более 10 . Техническая задача, решаемая изобретением, состоит в значительном повышении коэффициента полезного действия магнитоэлектрического двигателя, а также в упрощении конструкции. Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем. Для увеличения полезной магнитной силы постоянных магнитов ротор представляет собой кольцеобразный магнит, разрезанный на две или более части, в результате чего в промежутках-разрезах образуются мощные пучки магнитного поля противоположной полярности, которые дополнительно усиливаются вставками из постоянных магнитов. Кольцеобразный магнит в этом случае служит также маховиком. Статор представляет собой один или несколько постоянных магнитов с гранями, имеющими различные полюса,которые установлены на одном рычаге или легком диске. В колебательное движение статор приводится одним пульсатором, состоящим из электромагнита и пружины, которая может быть установлена непосредственно на сердечнике втягивающего электромагнита. Статор при этом устанавливается на оси вращения ротора. Для обеспечения взаимодейст 2 5679 1 вия магнитных полей ротора и статора применяется простая тиристорная схема управления - коммутатор. На фигуре 1-2 показана схема магнитоэлектрического двигателя. Двигатель содержит ротор 1, статор 2, пружину 3 и управляемый коммутатором электромагнит 4. Магнитные промежутки ротора, которые обращены к статору одноименными полюсами,притягиваются к граням магнитов статора, имеющим противоположные полюса и перпендикулярным граням магнитов ротора. Под воздействием колебательного движения статора магнитные промежутки ротора преодолевают магнитные барьеры сил отталкивания одноименных полюсов и которые соизмеряются с шириной магнитных промежутков ротора и магнитов статора, после чего магнитные промежутки ротора отталкиваются от граней магнитов статора, имеющих одноименные полюса, в то же время притягиваются к граням магнитов статора с противоположными полюсами, что приводит к вращению ротора. Статор может иметь конструкцию, при которой статорные магниты охватывают ротор, при этом в работе будут участвовать как верхние, так и нижние магнитные промежутки ротора. Двигатель реверсивный при изменении момента срабатывания электромагнита, который управляется коммутатором, это же свойство применяется и для регулировки частоты вращения ротора. Питание двигателя осуществляется как от переменного, так и от постоянного тока расход электроэнергии по сравнению с другими электродвигателями невелик, так как электромагнит включается на весьма короткие промежутки времени, в остальном ротор вращается за счет сил притяжения и отталкивания постоянных магнитов,а также инерции маховика-ротора. Изготовлены действующие модели предлагаемого двигателя, он прост и дешев в изготовлении и обслуживании, а также надежен, так как не имеет статорной и роторной обмоток, электромагнит располагается снаружи ротора и статора. Ротор и статор могут быть многодисковыми. Источники информации 1. Общая электротехника с основами электроники. - М. Высшая школа, 1989. 2. А.с. СССР 1367103, 1988. 3. Заявка на изобретение 950095, РБ, 1997 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3