Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2117379
МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Имя заявителя: Пешков Анатолий Владимирович; Пешков Олег Анатольевич; Пешков Игорь Анатольевич
Имя изобретателя: Пешков Анатолий Владимирович; Пешков Олег Анатольевич; Пешков Игорь Анатольевич
Имя патентообладателя: Пешков Анатолий Владимирович; Пешков Олег Анатольевич; Пешков Игорь Анатольевич
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1996.08.27

Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4. Большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2. Разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2 расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1. Связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью. Они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Это позволяет повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к базовым элементам машиностроения и может быть использовано в качестве привода машин и механизмов с широким диапазоном мощности, для экологически чистых движетелей, электрогенераторов, транспортеров, совокупности транспортных средств, в качестве исполнительного элемента в устройствах автоматики.

Известен магнитный двигатель, содержащий бескатушечные постоянно намагниченные части для создания момента вращения, экран определенной толщины из материала, сильно уменьшающего действия сил магнитного поля, с выемкой и расположенный с асимметричным смещением относительно магнитных частей таким образом, что при своем движении он находится в основном на большом расстоянии от полюсов этих частей и экранирует их только в области определенного угла поворота, а и привод для вращения экрана [1].

Недостатком известного магнитного двигателя является сложность его конструкции и необходимость в приводе для вращения экрана.

Известен магнитный двигатель, содержащий статор с постоянным магнитом и ротор с двумя постоянными магнитами, поверхность которых охвачена одним полюсом постоянного магнита статора, при этом ротор постоянно вращается [2].

Недостатком известного магнитного двигателя является сложность управления им и невозможность получения на выходном валу большого крутящего момента.

Известен магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно, как минимум в два ряда, на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты и магнитные экраны при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных с горизонтальной намагниченностью магнитов второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, магнитные экраны расположены м между магнитами обоих элементов параллельно ряду одноименных полюсов магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов [3].

Недостатком наиболее близкого к изобретению магнитного двигателя являетсяналичие магнитных экранов, что не позволяет получить необходимый большой крутящий момент на выходном валу двигателя с вращением ротора или необходимое большое усилие прямолинейного перемещения подвижного элемента.

Задачей изобретения является увеличение мощности магнитного двигателя и получение большого крутящего момента на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а и повышение коэффициента полезного действия магнитного двигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что в магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов.

Соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0.

 Соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4.

Связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм.

Количество больших и малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью может быть равным между собой.

Двигатель может отличаться тем, что в него может быть введен второй дополнительный ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг.

Количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью может быть равным между собой.

В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом.

В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит при этом по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90^o и жестко соединены с выходным валом.

При этом большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а и постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью могут быть выполнены секторными.

Каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью может быть жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин.

Такое конструктивное выполнение магнитного двигателя согласно изобретения позволяет увеличить его мощность и получить сравнительно с прототипом больший крутящий момент на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а и повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема магнитного двигателя; 

На фиг. 2 и 3 - первый пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении и сечение А-А

На фиг. 4, 5 и 6 - второй пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении,
сечение А-А, и сечение Б-Б

На фиг.7 и 8 - то же, сечение В-В и Г-Г.

Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4, при этом большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2, разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента 2 расположены в один ряд, параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, а связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5 с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов 3, причем они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами 7 и 8 между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов.

Соотношение массы малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0.

Соотношение высоты малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4.

Связь магнитных полей постоянных магнитов 3, 4 и 6 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм.

В двигатель введен второй ряд 9 постоянных магнитов 10 с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе 2, с противоположной стороны больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, с воздушным зазором 11 между ними со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента 2 на один шаг 12.

Количество больших и малых постоянных магнитов 3 и 6 с вертикальной намагниченностью второго элемента 2 равно между собой и равно количеству постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью.

В двигателе первый и второй элементы 1 и 2 могут быть выполнены в виде двух дисков (не показаны), один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом.

На фиг. 2 - 6 показаны примеры конструкции предлагаемого магнитного двигателя, у которого первый и второй элементы 1 и 2 выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит по крайней мере один диск 18 первого элемента 1, соединенный жестко с неподвижным корпусом 14, и два диска 15 и 16 второго элемента 2, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90^o и жестко соединены с выходным валом 17.

Большие и малые постоянные магниты 3 и 6 с вертикальной намагниченностью, а и постоянные магниты 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными (на плане в виде секторов).

Каждый секторный малый постоянный магнит 6 с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой 18 цилиндрической пружины 19, ось 20 которой параллельна оси выходного вала 17, а на дисках 15 и 16 второго элемента 2 установлены кулачки 21, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин 19.

МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

В исходном положении малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью находятся на середине высоты больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью в заторможенном состоянии. При их освобождении они занимают соответственно крайние положения по высоте под действием магнитных сил отталкивания взаимодействующих магнитных полей и в результате этого поворота на определенный угол нейтральных сечений всех постоянных магнитов 3, 4, 6 и 10 создается крутящий момент на выходном валу 17. При одновременном повороте постоянных магнитов 4 и 10 на один шаг, равный углу смещения 5 - 90^o, под действием цилиндрических пружин 19 и кулачков 21 малые постоянные магниты 6 перемещаются и занимают противоположные предыдущим положения. Это повторяется через каждый шаг при вращении выходного вала 17 и дисков 15 и 16. При этом малые постоянные магниты 6 совершают возвратно-поступательные движения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Для гашения их кинетической энергии при смене направления от сил выталкивания служат цилиндрические пружины 19.

Для остановки магнитного двигателя необходимо затормозить малые постоянные магниты 6 на середине высоты больших постоянных магнитов 3, т.е. в неустойчивом нейтральном положении. Это осуществляется специальным устройством, которое на фиг. 1 - 8 не показано.

Магнитный двигатель согласно изобретения позволяет увеличить мощность и получить большой крутящий момент на выходном валу по сравнению с прототипом за счет более полного использования потенциальной энергии магнитных полей, а и повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя за счет исключения магнитных экранов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименным полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, отличающийся тем, что в него введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0.

3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к высоте большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 5.

4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм.

5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших и малых магнитов с вертикальной намагниченностью второго элемента равно между собой.

6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в него введены второй ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг.

7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью равно между собой.

8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом.

9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде нескольких дисков и двигатель содержит по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90^o и жестко соединены с выходным валом.

10. Двигатель по п.8 или 9, отличающийся тем, что большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а и постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными.

11. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин.

Версия для печати
Дата публикации 04.11.2006гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов