WO2012074434A2 - Электрическая машина - Google Patents
Электрическая машина Download PDFInfo
- Publication number
- WO2012074434A2 WO2012074434A2 PCT/RU2011/000872 RU2011000872W WO2012074434A2 WO 2012074434 A2 WO2012074434 A2 WO 2012074434A2 RU 2011000872 W RU2011000872 W RU 2011000872W WO 2012074434 A2 WO2012074434 A2 WO 2012074434A2
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- electromagnets
- electric
- electric machine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
Definitions
- the invention relates to power engineering and can be used in the manufacture of electrical machines, for example, electric motors or electric current generators.
- a known electric motor mounted on one base with a stator and a rotor with bearings inside it, to which an alternating voltage is applied through a slip ring with a brush on the shaft (Application: 2008127294/22, 07/04/2008).
- the problem solved by the utility model is to increase the efficiency of an electric machine.
- an electric machine for example, an electric motor or an electric current generator, containing at least one group of "stator-rotor" mounted coaxially with the possibility of rotation of the rotor, electromagnets with electric windings, characterized in that the stator and rotor are installed on two coaxial
- the shafts are made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders on one side blocked by bases, the stator cylinder is located in the rotor cylinder, concentrically and equidistant to the latter, the electromagnets are placed on the cylindrical generators of the stator and rotor, while the stator is also mounted for rotation in the opposite direction rotor rotation.
- the stator and rotor can be made in the amount of "n” alternating groups of “stator-rotor", and all rotors are fixed on one base, and the stators on another.
- An electric machine may differ in that it is equipped with an additional rotor located inside the stator on the inner surface, and the electromagnets of the stator and rotor have different polarity.
- stator and a rotor on two coaxial shafts, and a stator with the possibility of rotation in the direction opposite to the direction of rotation of the rotor due to the effect of adding the angular velocities of the opposite rotation of the rotor and stator, allows the electric windings of the rotor to cross the stator magnetic field with a higher frequency, which increases the amount of electricity generated for generator or torque for the electric motor.
- stator and rotor are made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders on one side blocked by bases, the rotor cylinder being located concentrically and equidistant to the latter in the stator cylinder, the electrical windings and magnetic poles placed on the cylindrical generators of the stator and rotor create mutually attractive electromagnetic fields that create force vectors that enhance the speed of the opposite rotation of the rotor and stator.
- the kinetic energy of the mass of the rotor and stator It maintains steady, uniform rotation and increases torque.
- the option with an additional rotor compensates the axial displacement of the rotating parts of the electric machine due to the different polarity of the electromagnets of the rotor and the stators and reduces the load on the bearings, which allows to increase the speed and resource of the bearings.
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) allows you to generate more electricity with less input mechanical energy.
- Fig.1 shows a diagram of an electric machine, a longitudinal section
- figure 2 is a variant with an additional rotor.
- An electric machine for example, an electric motor or an electric current generator, contains a stator 1, a rotor 2 mounted coaxially with the possibility of rotation of the stator 1 and rotor 2 in opposite directions, electromagnets 3 with electric windings 4.
- the stator 1 and rotor 2 are mounted on two coaxial shafts 5 and 6 are made in the form of thin-walled hollow interlocking cylinders on one side overlapped by the bases 7, 8.
- the rotor cylinder 2 is located outside the stator cylinder 1 in a concentric and equidistant manner.
- Electromagnets 3 are placed on the cylindrical generators of the stator 1 and rotor 2 opposite, poles to each other.
- the electric machine has a slip ring 9.
- Stator 1 and rotor 2 can be made in the amount of "n” alternating groups of “stator-rotor", and all rotors are mounted on one base, and the stators on another.
- the electric machine can be equipped with an additional rotor 10 located inside the stator 1, and the electromagnets of the stator and rotor have different polarity.
- the electric machine operates as follows (Fig.1, 2).
- voltage is supplied through the slip ring to the windings of the electromagnets of the stator and rotor.
- the latter form electromagnetic fields with opposite poles on each electromagnet. Emerging electromagnetic forces attract the electromagnets of the stator and rotor with opposite poles.
- the electric motor begins to unwind, while the stator and rotor rotate in different directions on their shafts.
- the engine Upon reaching the nominal speed and torque, the engine stabilizes and the rotation occurs at a higher speed and more evenly, since the intersection of the magnetic fields of the electromagnets of the stator and rotor occurs more often due to counter rotation, and with the addition of “p” stator-rotor groups, you can place a larger number of electromagnets and the interaction between them occurs at a smaller angle of rotation of the shafts.
- the electric current generator operates as follows.
- the stator and rotor are in counter-rotation, bringing torque to the shafts.
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) rotor and stator rotations; the electric windings of the rotor electromagnets cross the magnetic field of the stator electromagnets with a higher frequency; current is induced in the windings and transmitted to the consumer through the collector ring.
- the amount of electricity generated increases both due to counter rotation, and due to the addition of “p” stator-rotor groups with their electromagnets.
- the efficiency of the electric motor and the generator also increases due to the fact that mutually attracting electromagnetic fields are created that create force vectors that enhance the speed of the opposite rotation of the rotor and stator, while the kinetic energy of the mass of the rotors and stators maintains a steady uniform rotation and increases torque, and with additional rotor compensates the axial displacement of the rotating parts of the electric machine due to the different polarity of the electromagnets of the rotor and stator and reduces the load ku by bearings, which allows to increase the frequency of rotation and the bearing life also increases the torque shoulder of each subsequent stator and rotor from the rotation center and, respectively, the total motor torque, easier starting and maintaining an even rotational lower power consumption, higher output is ensured
- SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the amount of electricity at a lower cost input mechanical energy.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве электрических машин, например, электродвигателей или генераторов электрического тока. Электрическая машина, например, электродвигатель или генератор электрического тока, содержит статор 1, ротор 2, установленные соосно с возможностью вращения статора 1 и ротора 2 в противоположных направлениях, электромагниты 3 с электрическими обмотками 4. Статор 1 и ротор 2 установлены на двух соосных валах 5 и 6 выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями 7, 8. Цилиндр ротора 2 расположен снаружи цилиндра статора 1 концентрически и эквидистантно. Электромагниты 3 размещены на цилиндрических образующих статора 1 и ротора 2 разноименными полюсами друг к другу. Напряжение подается через токосъемное кольцо 9 на обмотки электромагнитов 3, формирующие электромагнитные поля с разноименными полюсами. Электромагнитные силы притягивают электромагниты статора и ротора с разноименными полюсами. Электродвигатель раскручивается, статор и ротор при этом вращаются в разные стороны. При достижении номинальных оборотов и крутящего момента работа двигателя стабилизируется с большей скоростью и более равномерно, поскольку пересечение магнитных полей электромагнитов статора и ротора происходит чаще за счет встречного вращения.
Description
(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА
Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве электрических машин, например, электродвигателей или генераторов электрического тока.
Известен электродвигатель, смонтированный на одном основании со статором и ротором на подшипниках внутри него, на которые подано переменное напряжение через токосъемное кольцо со щеткой на валу (Заявка: 2008127294/22, 04.07.2008).
Недостатком такого технического решения является ограниченная эффективность данного типа электрической машины, обусловленная ограничениями конструкции по скорости вращения и вращающему моменту.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение эффективности электрической машины.
Поставленная задача достигается тем, что электрическая машина, например, электродвигатель или генератор электрического тока, содержащая, по меньшей мере, одну группу «статор-ротор» установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с электрическими обмотками, отличается тем, что статор и ротор установлены на двух соосных
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора, концентрически и эквидистантно последнему, электромагниты размещены на цилиндрических образующих статора и ротора, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора.
Статор и ротор могут быть выполнены в количестве «п» чередующихся групп «статор-ротор», причем все роторы закреплены на одном основании, а статоры - на другом.
Электрическая машина может отличаться тем, что снабжена дополнительным ротором, размещенным внутри статора на внутренней поверхности, а электромагниты статора и ротора имеют разную полярность.
Установка статора и ротора на двух соосных валах, а статора с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора за счет эффекта сложения угловых скоростей встречного вращения ротора и статора позволяет электрическим обмоткам ротора пересекать магнитное поле статора с большей частотой, что повышает количество произведенной электроэнергии для генератора или крутящий момент для электродвигателя.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Выполнение статора и ротора в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр ротора " расположен в цилиндре статора концентрически и эквидистантно последнему, электрические обмотки и магнитные полюсы, размещенные на цилиндрических образующих статора и ротора, создают взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращения ротора и статора. Кинетическая энергия массы ротора и статора при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент.
Вариант с дополнительным ротором компенсирует осевое смещение вращающихся частей электромашины за счет разнополярности электромагнитов ротора и статоров и снижает нагрузку на подшипники, что позволяет увеличить частоту вращения и ресурс подшипников.
Кроме, того, возрастает плечо вращающего момента каждого последующего статора и ротора от центра вращения и, соответственно, суммарного крутящего момента электродвигателя, облегчается запуск и поддержание равномерного вращения меньшим потреблением электроэнергии. Для генератора же заявляемое техническое решение
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
позволяет вырабатывать большее количество электроэнергии при меньших затратах подводимой механической энергии.
Полезная модель поясняется чертежами: на фиг.1 показана схема электрической машины, продольный разрез; на фиг.2 - вариант с дополнительным ротором.
Электрическая машина, например, электродвигатель или генератор электрического тока, содержит статор 1, ротор 2, установленные соосно с возможностью вращения статора 1 и ротора 2 в противоположных направлениях, электромагниты 3 с электрическими обмотками 4. Статор 1 и ротор 2 установлены на двух соосных валах 5 и 6 выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров с одной стороны перекрытых основаниями 7, 8. Цилиндр ротора 2 расположен снаружи цилиндра статора 1 концентрически и эквидистантно. Электромагниты 3 размещены на цилиндрических образующих статора 1 и ротора 2 разноименными, полюсами друг к другу. Электрическая машина имеет токосъемное кольцо 9.
Статор 1 и ротор 2 могут быть выполнены в количестве «п» чередующихся групп «статор-ротор», причем все роторы закреплены на одном основании, а статоры - на другом.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Для усиления положительного эффекта электрическая машина может быть снабжена дополнительным ротором 10, размещенным внутри статора 1, а электромагниты статора и ротора имеют разную полярность.
Электрическая машина работает следующим образом (фиг.1, 2). В режиме электродвигателя напряжение подается через токосъемное кольцо на обмотки электромагнитов статора и ротора. Последние формируют электромагнитные поля с разноименными полюсами на каждом электромагните. Возникающие электромагнитные силы притягивают электромагниты статора и ротора с разноименными полюсами. Электродвигатель начинает раскручиваться, статор и ротор при этом вращаются в разные стороны на своих валах. При достижении номинальных оборотов и крутящего момента работа двигателя стабилизируется и вращение происходит с большей скоростью и более равномерно, поскольку пересечение магнитных полей электромагнитов статора и ротора происходит чаще за счет встречного вращения, а с добавлением «п» групп «статор-ротор» на них можно разместить большее число электромагнитов и взаимодействие между ними происходит при меньшем угле поворота валов.
Генератор электрического тока работает следующим образом. Статор и ротор приводят в противовращение, подводя к валам крутящий момент. При этом за счет эффекта сложения угловых скоростей противоположного
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
вращения ротора и статора электрические обмотки электромагнитов ротора пересекают магнитное поле электромагнитов статора с большей частотой, в обмотках наводится ток и передается через токосъемное кольцо потребителю. Количество произведенной электроэнергии возрастает как за счет встречного вращения, так и за счет добавления «п» групп «статор- ротор» с их электромагнитами.
Эффективность работы электродвигателя и генератора возрастает также в силу того, что создаются взаимопритягивающие электромагнитные поля, которые создают силовые векторы, усиливающие скорость противоположного вращение ротора и статора, кинетическая энергия массы роторов и статоров при этом поддерживает устойчивое равномерное вращение и повышает крутящий момент, а вариант с дополнительным ротором компенсирует осевое смещение вращающихся частей электромашины за счет разнополярности электромагнитов ротора и статора и снижает нагрузку на подшипники, что позволяет увеличить частоту вращения и ресурс подшипников, также возрастает плечо вращающего момента каждого последующего статора и ротора от центра вращения и, соответственно, суммарного крутящего момента электродвигателя, облегчается запуск и поддержание равномерного вращения меньшим потреблением электроэнергии, обеспечивается выработка большего
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
количества электроэнергии при меньших затратах подводимой механической энергии.
Промышленная применимость обеспечивается современными технологиями производства.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Claims
1. Электрическая машина, например электродвигатель или генератор электрического тока, содержащая, по меньшей мере, одну группу «статор- ротор», установленные соосно с возможностью вращения ротора, электромагниты с электрическими обмотками, токосъемное кольцо, отличающаяся тем, что статор и ротор установлены на двух соосных валах, выполнены в виде тонкостенных пустотелых взаимосопрягающихся цилиндров, с одной стороны перекрытых основаниями, причем цилиндр статора расположен в цилиндре ротора концентрически и эквидистантно последнему, электромагниты размещены на цилиндрических образующих статора и ротора, при этом статор установлен также с возможностью вращения в направлении, противоположном направлению вращения ротора.
2. Электрическая машина по п.1 , отличающаяся тем, что статор и ротор выполнены в количестве п чередующихся групп «статор-ротор», причем все роторы закреплены на одном основании, а статоры - на другом.
3. Электрическая машина по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным ротором, размещенным внутри статора, а электромагниты статора и ротора имеют разную полярность.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149735 | 2010-12-03 | ||
RU2010149735 | 2010-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2012074434A2 true WO2012074434A2 (ru) | 2012-06-07 |
WO2012074434A3 WO2012074434A3 (ru) | 2012-08-23 |
Family
ID=46172443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/RU2011/000872 WO2012074434A2 (ru) | 2010-12-03 | 2011-11-10 | Электрическая машина |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2012074434A2 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94023916A (ru) * | 1994-06-24 | 1996-04-27 | И.Д. Сизов | Электропривод |
RU2131164C1 (ru) * | 1997-03-25 | 1999-05-27 | Криворотов Александр Семенович | Генератор |
US6373160B1 (en) * | 1998-01-30 | 2002-04-16 | Schroedl Manfred | Electric machine |
DE10310777A1 (de) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Wittur Ag | Elektromaschine mit koaxialen, mehrfach abwechselnden Magnet- und Wicklungslagen |
RU2313885C2 (ru) * | 2005-12-21 | 2007-12-27 | Алексей Владимирович Булычев | Электрическая машина (варианты) |
US7608962B2 (en) * | 2005-04-06 | 2009-10-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electrical machine and method for setting the field and armature of a permanently excited electrical machine |
RU2375806C1 (ru) * | 2008-10-07 | 2009-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией |
-
2011
- 2011-11-10 WO PCT/RU2011/000872 patent/WO2012074434A2/ru active Application Filing
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU94023916A (ru) * | 1994-06-24 | 1996-04-27 | И.Д. Сизов | Электропривод |
RU2131164C1 (ru) * | 1997-03-25 | 1999-05-27 | Криворотов Александр Семенович | Генератор |
US6373160B1 (en) * | 1998-01-30 | 2002-04-16 | Schroedl Manfred | Electric machine |
DE10310777A1 (de) * | 2003-03-12 | 2004-09-23 | Wittur Ag | Elektromaschine mit koaxialen, mehrfach abwechselnden Magnet- und Wicklungslagen |
US7608962B2 (en) * | 2005-04-06 | 2009-10-27 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Electrical machine and method for setting the field and armature of a permanently excited electrical machine |
RU2313885C2 (ru) * | 2005-12-21 | 2007-12-27 | Алексей Владимирович Булычев | Электрическая машина (варианты) |
RU2375806C1 (ru) * | 2008-10-07 | 2009-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева | Синхронный электродвигатель с магнитной редукцией |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2012074434A3 (ru) | 2012-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130181562A1 (en) | Dual-rotor machine | |
US7960887B2 (en) | Permanent-magnet switched-flux machine | |
US8188633B2 (en) | Integrated composite electromechanical machines | |
CN102035320B (zh) | 直驱式正弦磁场复合型永磁电机 | |
CN106026576B (zh) | 一种能平滑自起动的异步起动永磁同步电机 | |
CN103997174B (zh) | 基于磁齿轮的转子凸极式混合励磁电机 | |
EP1964242A2 (en) | Rotor assembly for use in line start permanent magnet synchronous motor | |
US20100032952A1 (en) | Turbine generator having direct magnetic gear drive | |
WO2017062654A1 (en) | Method and apparatus for compact axial flux magnetically geared machines | |
US20150207377A1 (en) | Electrical induction motor having a rotor with a bevel gear arrangement for driving a pair of opposite gear rings | |
EP2528207A1 (en) | Brushless electric machine | |
US20080197740A1 (en) | Modular motor or alternator assembly | |
US9906105B1 (en) | Electrical induction motor with reconfigured rotor mounted commutators for receiving an armature current from a stator mounted brush component along with a reversing gear arrangement for driving a pair of opposite gear rings | |
CN103915961B (zh) | 一种轴向磁通双凸极永磁发电机 | |
CN116545137A (zh) | 磁悬浮定转子结构、磁悬浮电动机、发电机 | |
US10707724B2 (en) | Counter rotating electrical generator | |
CN203859652U (zh) | 一种新型轴向磁通双凸极永磁发电机 | |
RU105089U1 (ru) | Электрическая машина | |
GB2490816A (en) | Electricity Generating Unit | |
KR20190130472A (ko) | 전동기 극대화 응용 발전장치 | |
WO2012074434A2 (ru) | Электрическая машина | |
RU126879U1 (ru) | Электрическая машина | |
CN207884468U (zh) | 一种永磁直驱电机 | |
JP2011223848A (ja) | 連結式磁力発電機 | |
LV14007A (en) | Axial magnetic flux generator/motor with permanent magnets |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11845074 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |
|
NENP | Non-entry into the national phase in: |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11845074 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A2 |