RU203894U1

RU203894U1 - Sturov electric machine with external and internal stators, rotation of rotors coaxial with the stators in opposite directions

Info

Publication number: RU203894U1
Application number: RU2020141728U
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Стуров
Original assignee: Александр Александрович Стуров
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2021-04-26

Abstract

Полезная модель может быть использована при создании новых электрогенерирующих устройств. Применение дополнительного внутреннего магнитного статора с обратной полярностью относительно наружного статора значительно сокращает расстояние между разнополярными магнитами, усиливает воздействие создаваемого статорами магнитного поля на обмотки роторов. Применение редукторов, обеспечивающих вращение роторов в противоположных направлениях с одинаковой линейной скоростью относительно статоров, позволит расширить сферу применения полезной модели. 2 ил.The utility model can be used to create new power generating devices. The use of an additional internal magnetic stator with reverse polarity relative to the external stator significantly reduces the distance between the oppositely polarized magnets, enhances the effect of the magnetic field created by the stators on the rotor windings. The use of gearboxes that rotate the rotors in opposite directions with the same linear speed relative to the stators will expand the scope of the utility model. 2 ill.

Description

Полезная модель относиться к области электротехники, к электромагнитомеханическим устройствам с двумя роторами, которые соосны и имеют электромагнитомеханическую связь.The utility model relates to the field of electrical engineering, to electromechanical devices with two rotors, which are coaxial and have an electromechanical connection.

Известно устройство (патент RU 2437196), имеющие соосные роторы, которые вращаются в противоположных направлениях, роторы не имеют механической связи между собой.Known device (patent RU 2437196), having coaxial rotors that rotate in opposite directions, the rotors do not have a mechanical connection with each other.

Известно устройство (патент RU 2645725 С2) с двумя соосными роторами, которые имеют между собой электромагнитную связь, но не имеют механической связи.Known device (patent RU 2645725 C2) with two coaxial rotors, which have an electromagnetic connection, but do not have a mechanical connection.

К недостаткам указанных устройств можно отнести отсутствие механической связи между роторами, это ограничивает их применение.The disadvantages of these devices include the lack of mechanical connection between the rotors, which limits their use.

Целью разработки полезной модели является увлечение индукции тока в проводниках обмоток роторов, согласование вращения роторов в противоположных направлениях уменьшение габаритов электрических машин и внутренних потерь тока в машине на создание магнитного поля статора.The purpose of developing a useful model is to drag the current induction in the conductors of the rotor windings, to coordinate the rotation of the rotors in opposite directions, to reduce the dimensions of electrical machines and internal current losses in the machine to create a stator magnetic field.

В предлагаемом устройстве осуществляется привод соосных роторов в противоположных направлениях, внутри роторов соосно установлен магнитный статор с полярностью, противоположной наружному магнитному статору. Роторы при вращении пересекают магнитные поля большей интенсивности при меньшем расстоянии между полюсами внутреннего и наружного статоров, также при прохождении тока проводниками роторов создаются дополнительно магнитные потоки, они усиливают влияние основных магнитных потоков на противовращающиеся роторы.In the proposed device, the coaxial rotors are driven in opposite directions; a magnetic stator is coaxially installed inside the rotors with a polarity opposite to the outer magnetic stator. Rotors, when rotating, intersect magnetic fields of greater intensity with a smaller distance between the poles of the inner and outer stators; also, when current passes by the rotor conductors, additional magnetic fluxes are created, they increase the influence of the main magnetic fluxes on the counter-rotating rotors.

На фиг. 1 показано взаиморасположение статоров и роторов, на фиг. 2 показана конструкция взаимоустановки статоров и роторов, привода роторов во вращение в противоположных направлениях.FIG. 1 shows the relative position of stators and rotors, FIG. 2 shows the design of the interposition of stators and rotors, driving the rotors in rotation in opposite directions.

Полезная модель имеет корпус 1, в нем установлен наружный магнитный статор 2. Боковые стенки корпуса 1 выполнены в виде редукторов привода 3 и 4, наружные боковые стенки редукторов 3 и 4 жестко соединены с осью 5 внутреннего статора 6. На оси 5 установлен на подшипниках 7 внутренний ротор 8, уплотнение зазоров между осью 5 и установочными поверхностями ротора 8 осуществляется манжетами 9. Ротор 8 приводится во вращение редуктором 3, для вращения ротора 8 в противоположном наружному ротору 10 направлении редуктор 3 имеет промежуточную шестерню 11, редуктор 4 приводит наружный ротор 10 во вращение, противоположное вращению внутреннего ротора 8. Наружный ротор 10 установлен на подшипниках 12 в боковых стенках корпуса 1, уплотнение зазоров осуществляется манжетами 13. Редуктор 3 имеет приводную шестерню 14, шестерни 14 и 15 закреплены на конторприводном валу 16, он между редукторами защищен кожухом 17, вращение контрприводного вала 16 осуществляется на подшипниках 18, уплотнение - манжетами 19, подшипники 18 и манжеты 19 установлены в боковых стенках редукторов 3 и 4. Роторы 8 и 10 с внутренней стороны имеют пазы 20 для укладки обмоток этих роторов.The utility model has a housing 1, an external magnetic stator 2 is installed in it. The side walls of the housing 1 are made in the form of drive reducers 3 and 4, the outer side walls of the reducers 3 and 4 are rigidly connected to the axis 5 of the inner stator 6. On the axis 5, it is mounted on bearings 7 inner rotor 8, the sealing of the gaps between the axis 5 and the mounting surfaces of the rotor 8 is carried out by cuffs 9. The rotor 8 is driven into rotation by the reducer 3, to rotate the rotor 8 in the direction opposite to the outer rotor 10, the reducer 3 has an intermediate gear 11, the reducer 4 drives the outer rotor 10 into rotation opposite to the rotation of the inner rotor 8. The outer rotor 10 is mounted on bearings 12 in the side walls of the housing 1, the gaps are sealed by cuffs 13. The gearbox 3 has a drive gear 14, gears 14 and 15 are fixed on the counter-drive shaft 16, it is protected between the gearboxes by a casing 17 , the rotation of the counter-drive shaft 16 is carried out on bearings 18, the seal is on the cuffs and 19, bearings 18 and collars 19 are installed in the side walls of the gearboxes 3 and 4. The rotors 8 and 10 have grooves 20 on the inner side for storing the windings of these rotors.

При вращении контрприводного вала 16 закрепленные на валу 16 шестерни 14 и 15 редукторов 3 и 4 приводят во вращение в противоположных направлениях внутренний ротор 8 и наружный ротор 10. Уложенные в пазах 20 обмотки роторов 8 и 10 пересекают магнитное поле, создаваемое наружным статором 2 и внутренним статором 6, в проводниках обмоток индуцируется электрический ток, прохождение тока по обмоткам роторов 8 и 10 создает магнитные поля обратной полярности по отношению к ближе расположенному статору, это дополнительно индуцирует ток в роторе с противоположным направлением вращения. Для получения равных средних линейных скоростей пересечения проводниками обмоток наружного и внутреннего роторов магнитных силовых линий статоров роторы приводятся во вращение редукторами в противоположных направлениях вращения роторов с числами оборотов в зависимости от среднего диаметра укладки проводников в пазы роторов, наружный ротор имеет несколько меньшее число оборотов в противоположном направлении по сравнению с числом оборотов внутреннего ротора, соотношение чисел оборотов наружного и внутреннего роторов обратно пропорционально средним диаметрам укладки проводников в пазы роторов. Для получения тока одного направления токоприемные устройства установлены на противоположных сторонах, у ротора 8 со стороны редуктора 3, у ротора 10 со стороны редуктора 4.When the counter-drive shaft 16 rotates, the gears 14 and 15 of the gearboxes 3 and 4 fixed on the shaft 16 drive the inner rotor 8 and the outer rotor 10 into rotation in opposite directions. The windings of the rotors 8 and 10 laid in the slots 20 cross the magnetic field created by the outer stator 2 and the inner stator 6, an electric current is induced in the conductors of the windings, the passage of current through the windings of the rotors 8 and 10 creates magnetic fields of reverse polarity with respect to the closer stator, this additionally induces a current in the rotor with the opposite direction of rotation. To obtain equal average linear velocities of the crossing by the conductors of the windings of the outer and inner rotors of the magnetic field lines of the stators, the rotors are rotated by gearboxes in opposite directions of rotation of the rotors with speeds depending on the average diameter of laying the conductors in the slots of the rotors, the outer rotor has a slightly lower speed in the opposite direction. direction in comparison with the number of revolutions of the inner rotor, the ratio of the numbers of revolutions of the outer and inner rotors is inversely proportional to the average diameters of the conductors laying in the slots of the rotors. To obtain current in one direction, current collectors are installed on opposite sides, at the rotor 8 from the side of the gearbox 3, at the rotor 10 from the side of the gearbox 4.

Claims

A two-rotor magnetomechanical device having two coaxial rotors, and the rotors are mechanically connected to each other and rotate in opposite directions, characterized in that in the hollow inner rotor an internal magnetic stator with polarity opposite to the outer stator is placed motionlessly relative to the stator housing, the rotors have windings placed in the inner rotor slots, the outer rotor has a lower number of revolutions in the direction opposite to the inner rotor, the ratio of the revolutions of the outer and inner rotors is inversely proportional to the average diameters of the winding conductors in the grooves of the outer and inner rotors.