Магнитный электродвигатель - генератор
Юрий Таланин
МАГНИТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ - ГЕНЕРАТОР
Магнитный электродвигатель – генератор выполнен в едином корпусе, ротор электродвигателя одновременно является якорем генератора, а в статоре размещены обмотки электродвигателя и генератора.
Магнитный электродвигатель - генератор, относится к электротехнике, а именно к электродвигателям и генераторам.
Задача, решаемая при данной разработке, заключается в увеличении мощности магнитного электродвигателя и повышении его КПД, а также в обеспечении работы магнитного электродвигателя при минимальных затратах. Магнитное поле - это особый вид материи, плотность которого может достигать 280 кДж/м³. Именно это значение и является потенциальной энергией, которую можно использовать в магнитном электродвигателе. Вторая задача магнитного электродвигателя - возможность его работы в качестве генератора.
Магнитный электродвигатель - генератор поясняется с помощью чертежей, где на рис.1 представлен разрез двигателя вид спереди, на рис. 2 – разрез по плоскости А – А (разрез статора и ротора).
Магнитный электродвигатель - генератор (см. рис.1) состоит из закрепленного на валу ротора, вал ротора установлен в подшипниках и имеет с одной стороны шкив для отбора мощности электродвигателя, а также может быть использован для вращения якоря генератора, с другой крыльчатку для охлаждения магнитного электродвигателя – генератора.
Ротор имеет n постоянных магнитов, выполненных в виде клиньев, расширяющихся к статору, расположенных относительно оси ротора под углом 65-75° и залитых нейтральным по отношению к магнитным полям материалом. Статор выполнен с n или n±1 постоянными магнитами сужающимися к ротору и обращенными S-одноименными полюсами к постоянным магнитам ротора и залитых нейтральным по отношению к магнитным полям материалом. По всей длине статора, между постоянными магнитами выполнены пазы, расположенные относительно оси статора под углом 65-75°, в которых установлены n или n±1 статорные обмотки. (1)
Постоянные магниты ротора и статора обращены друг к другу S-одноименными полюсами, которые отталкиваются и заставляют ротор магнитного электродвигателя вращаться вокруг своей оси, обеспечивая высокую удельную мощность двигателя за счет сильной отталкивающей силы нескольких пар магнитов, и повышенный КПД за счет энергии высокоэнергетических постоянных магнитов, создающих сильные магнитные поля несколькими парами постоянных магнитов. Вектор силы при этом приложен к торцам магнитов и направлен по касательной к ротору, что увеличивает крутящий момент магнитного электродвигателя.
Увеличение количества взаимодействующих пар постоянных магнитов, как на роторе, так и на статоре обращенных друг к другу S-одноименными полюсами, позволит получить дальнейшее увеличение мощности магнитного электродвигателя, т. е. при увеличении диаметра и длины статора и ротора.
Заливка постоянных магнитов нейтральным материалом максимально сохраняет работу магнитных полей магнитов, а также обеспечивает высокую мощность двигателя.
Магнитный электродвигатель - генератор работает следующим образом.
При выключенном магнитном электродвигателе – генераторе, ротор неподвижен, постоянные магниты ротора и постоянные магниты статора находятся в состоянии покоя.
В статоре магнитного электродвигателя - генератора установлены статорные обмотки. Если три равноудаленные друг относительно друга статорные обмотки, подключить, например, к частотному преобразователю или сервоприводу, то по обмоткам статора пойдет синхронный переменный ток, создавая крутящий момент и заставляя ротор вращаться.
Принцип действия магнитного электродвигателя - генератора основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора. Оптимальный режим работы магнитного электродвигателя можно получить при воздействии реактивной энергии, что возможно при автоматической регулировке тока. Эта особенность обуславливает возможность работы магнитного электродвигателя с минимальным потреблением и отдачей реактивной энергии в сеть.
При вращении ротора на обмотки статора (n или n±1 – 3) действуют магнитные поля постоянных магнитов, установленных в статоре, поток энергией постоянных магнитов, установленных в роторе, пересекает проводники статорных обмоток и индуцирует в обмотках переменную электродвижущую силу (ЭДС) Е, при подключении статорных обмоток к нагрузке, проходящий по этим обмоткам ток I cоздает изменяющееся магнитное поле, результирующий магнитный поток Ф создается совместными действиями магнитодействующих сил: энергией постоянных магнитов, установленных в роторе, изменяющимся магнитным полем статорных обмоток, а так же энергией постоянных магнитов, установленных в статоре.
Статорные обмотки, в зависимости от назначения, можно соединять различным способом, последовательно, параллельно, группами, звездой с общей точкой, треугольником, образовывать различное число фаз и т. д., питать тяговый электродвигатель электромобиля, через зарядные устройства заряжать высоковольтную аккумуляторную батарею, а также аккумулятор, работающий на бортовую систему электромобиля.
Магнитный электродвигатель - генератор экологически чистый, требует минимального потребления энергии, не загрязняет атмосферу воздуха и может быть использован как магнитный электродвигатель, а так же в качестве генератора для питания синхронных, асинхронных и тяговых электродвигателей, а также для зарядки аккумуляторных батарей в автомобилестроении, авиации, космосе, машиностроении и во многих других отраслях народного хозяйства.
Литература
1. Пат. RU 2 772 864, МПК Н02К 21/14.
Магнитный электродвигатель – генератор
/ Ю.В. Таланин // Бюл. № 15. 2022.
2. Пат. RU 2 141 716 МПК Н02К 21/12
Электрическая машина
Магнет Мотор Гезельшафт фюр
Магнетмоторише Техник мбх (DE)
Публикация РСТ:WO 89/08346. 1989.
3. Пат. RU 2 176 845, МПК Н02К 21/14
Электромагнитный двигатель (Варианты)
В.В. Цоффка //Бюл. № 34. 2001.
4. Пат. пол. мод. RU 41 212, МПК Н02N 11/00
Магнитный двигатель (Варианты)
Н.А. Луговой // Бюл. № 28. 2004.
5. Пат. RU 2 650 879, МПК Н02К 21/00
Электрическая машина (Варианты)
В.П. Бердыков, Ю.В. Гусев//
Бюл. № 12. 2017, Бюл. № 11. 2018.