[go: up one dir, main page]

RU2264026C2 - Magnetoelectric current generator - Google Patents

Magnetoelectric current generator Download PDF

Info

Publication number
RU2264026C2
RU2264026C2 RU2003130611/11A RU2003130611A RU2264026C2 RU 2264026 C2 RU2264026 C2 RU 2264026C2 RU 2003130611/11 A RU2003130611/11 A RU 2003130611/11A RU 2003130611 A RU2003130611 A RU 2003130611A RU 2264026 C2 RU2264026 C2 RU 2264026C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
rotor
balls
current generator
hemispherical
Prior art date
Application number
RU2003130611/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003130611A (en
Inventor
Р.Р. Хузин (RU)
Р.Р. Хузин
М.Г. Шафигуллин (RU)
М.Г. Шафигуллин
Г.З. Закиев (RU)
Г.З. Закиев
хметов Ш.К. Ша (RU)
Ш.К. Шаяхметов
хметов А.Ш. Ша (RU)
А.Ш. Шаяхметов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Иделойл"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Иделойл" filed Critical Открытое акционерное общество "Иделойл"
Priority to RU2003130611/11A priority Critical patent/RU2264026C2/en
Publication of RU2003130611A publication Critical patent/RU2003130611A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2264026C2 publication Critical patent/RU2264026C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

FIELD: electrical energy generation.
SUBSTANCE: proposed magnetoelectric current generator has frame accommodating toroidal stator. The latter is made of flat permanent magnets with their north poles downward and winding coils in-between for taking off electromotive force. Rotor disposed within stator is made in the form of electromagnet, its power buses are installed on inner surface of stator. Stator buses are made in the form of hemispherical annular troughs equally spaced apart; their mating hemispherical seats are made on end sections of rotor core and accommodate spring-loaded balls affording contact with troughs and reduction of frictional force between stator and rotor. Stator annular troughs, balls, and their seats are made of conducting metal-ceramic materials.
EFFECT: enhanced efficiency and improved performance characteristics.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области выработки электроэнергии как в масштабе промышленности, так и для сельскохозяйственных и бытовых нужд, а также может найти применение в системе военно-промышленного комплекса.The invention relates to the field of electricity generation both on an industrial scale, and for agricultural and domestic needs, and may also find application in the military-industrial complex system.

Известен магнитоэлектрический генератор тока (см. заявку Франции №2407599, М. Кл. Н 02 К 35/02, 1979 г.), содержащий тороидальный статор с размещенным внутри него ротором и обмотку.Known magnetoelectric current generator (see application of France No. 2407599, M. Cl. N 02 K 35/02, 1979), containing a toroidal stator with a rotor placed inside it and a winding.

Недостатком известного генератора тока является сложность конструкции и низкий коэффициент полезного действия (КПД).A disadvantage of the known current generator is the design complexity and low coefficient of performance (COP).

Известен также магнитоэлектрический генератор тока (см. А.С. СССР №1830599, М. Кл. Н 02 К 35/02, опубл. в Б.И. №28, 1993 г.), содержащий корпус с размещенным в нем тороидальным статором, выполненным из плоских постоянных магнитов, северными полюсами направленных внутрь, с размещенными между ними катушками обмоток для снятия электродвижущей силы, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде электромагнита, и шины для питания ротора, установленные на внутренней поверхности статора.Also known is a magnetoelectric current generator (see AS USSR No. 1830599, M. Cl. N 02 K 35/02, publ. In B.I. No. 28, 1993), comprising a housing with a toroidal stator placed therein made of flat permanent magnets, with the north poles pointing inward, with coils of windings placed between them for removing electromotive force, a rotor located in the stator made in the form of an electromagnet, and busbars for powering the rotor mounted on the inner surface of the stator.

В этом генераторе тока частично устранены недостатки вышеприведенного аналога. Он по своей технической сущности более близок к предлагаемому и может быть принят в качестве прототипа.In this current generator, the disadvantages of the above analogue have been partially eliminated. It is in its technical essence closer to the proposed one and can be adopted as a prototype.

Основными его недостатками являются низкий КПД из-за большого трения ротора о статор и недолговечность. Последняя объясняется тем, что из-за несовершенства конструкции шины, выполненные в виде щеток, в процессе работы быстро выходят из строя. Кроме того, в нем не предусмотрена система охлаждения статора, что не исключает его перегрев. Это обстоятельство также приводит к снижению работоспособности генератора тока.Its main disadvantages are low efficiency due to the large friction of the rotor against the stator and fragility. The latter is due to the fact that due to imperfections in the design of the tire, made in the form of brushes, quickly fail during operation. In addition, it does not provide for a stator cooling system, which does not exclude its overheating. This circumstance also leads to a decrease in the efficiency of the current generator.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков прототипа.The objective of the present invention is to remedy the above disadvantages of the prototype.

Поставленная задача решается магнитоэлектрическим генератором тока, включающим корпус с размещенным внутри него тороидальным статором, выполненным из плоских постоянных магнитов, северными полюсами направленных внутрь, с размещенными между ними катушками обмоток для снятия электродвижущей силы, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде электромагнита, и шины для питания ротора, установленные на внутренней поверхности статора.The problem is solved by a magnetoelectric current generator, including a housing with a toroidal stator placed inside it, made of flat permanent magnets, north poles directed inward, with winding coils placed between them to remove electromotive force, a rotor arranged in the stator made in the form of an electromagnet, and a bus to power the rotor mounted on the inner surface of the stator.

Новым является то, что шины статора выполнены в виде полусферических кольцевых желобов, отстоящих друг от друга на равных расстояниях, а на концевых участках сердечника ротора выполнены ответные к ним полусферические гнезда с размещенными в них подпружиненными шариками для обеспечения контакта с желобами и снижения силы трения ротора о статор, при этом кольцевые желоба статора, шарики и гнезда для них выполнены из металлокерамического токопроводящего материала.What is new is that the stator tires are made in the form of hemispherical annular grooves spaced at equal distances from each other, and hemispherical nests corresponding to them with spring-loaded balls placed in them are made at the end sections of the rotor core to ensure contact with the grooves and reduce the friction force of the rotor about the stator, while the annular grooves of the stator, balls and sockets for them are made of cermet conductive material.

Представленные чертежи поясняют суть изобретения, где на фиг.1 изображен предлагаемый к защите охранным документом магнитоэлектрический генератор тока в общем виде, в частичном разрезе, где видны статор с катушками обмоток и постоянные магниты, а также ротор с обмоткой с сердечником.The presented drawings explain the essence of the invention, in which Fig. 1 shows a magnetoelectric current generator proposed for protection by a security document in a general view, in partial section, where a stator with winding coils and permanent magnets are visible, as well as a rotor with a core winding.

На фиг.2 - сечение Д-Д фиг.1, где видны статор с прикрепленными желобами, а также подпружиненные шарики, размещенные между желобами и гнездами в сердечниках ротора, развернуто на 90°.Figure 2 - section DD DD of figure 1, where the stator is visible with attached grooves, as well as spring-loaded balls placed between the grooves and sockets in the cores of the rotor, rotated 90 °.

На фиг.3 - сечение по А-А фиг.1.Figure 3 is a section along aa of figure 1.

На фиг.4 - сечение по Б-Б фиг.1.In Fig.4 is a section along BB of Fig.1.

На фиг.5 - сечение по В-В фиг.1.Figure 5 is a section along bb In figure 1.

На фиг.6 - сечение по Г-Г фиг.1.In Fig.6 is a section along G-G of Fig.1.

Магнитоэлектрический генератор тока содержит корпус 1 (см. фиг.1) с размещенными внутри него тороидальным статором, выполненным из множества плоских постоянных магнитов 2, северными полюсами направленных внутрь, с размещенными между ними катушками обмоток 3 для снятия электродвижущей силы (ЭДС). Внутри статора размещен ротор, выполненный в виде электромагнита, содержащего обмотку 4 с сердечником 5, выполненным из электротехнической стали. Для подачи электрического тока к обмотке 4 ротора статор снабжен шинами (см. фиг.2), выполненными в виде полусферических кольцевых желобов 6, отстоящих друг от друга на равных расстояниях. На концевых участках сердечника 5 ротора выполнены ответные к желобам полусферические гнезда 7 с размещенными в них подпружиненными пружинами 8 шариками 9 для обеспечения контакта с желобами и снижения силы трения ротора о статор. Кроме того, шарики одновременно выполняют роль направляющих для ротора при поступательном движении. Упомянутые шарики являются также промежуточным элементом для передачи постоянного электрического тока к обмоткам ротора. Кольцевые желоба статора, шарики и гнезда для них выполнены из токопроводящего керамического материала.The magnetoelectric current generator comprises a housing 1 (see FIG. 1) with a toroidal stator placed inside it, made of many flat permanent magnets 2, with north poles pointing inward, with coils of windings 3 placed between them to remove electromotive force (EMF). Inside the stator is placed a rotor made in the form of an electromagnet containing a winding 4 with a core 5 made of electrical steel. To supply electric current to the winding 4 of the rotor, the stator is equipped with tires (see figure 2), made in the form of hemispherical annular grooves 6, spaced from each other at equal distances. At the end sections of the rotor core 5, hemispherical slots 7 are provided, which are connected to the grooves, with balls 9 placed in them by spring springs 8 to ensure contact with the grooves and reduce the friction force of the rotor against the stator. In addition, the balls simultaneously serve as guides for the rotor during translational motion. The said balls are also an intermediate element for transmitting direct electric current to the rotor windings. Stator annular grooves, balls and sockets for them are made of conductive ceramic material.

Корпус генератора выполнен из двух полусферических половин, изготовленных из прочных электроизоляционных материалов, например, из стеклопластика, полипропилена или фторопласта с круговыми канавками с просверленными в них отверстиями для охлаждения статора. При необходимости для охлаждения статора может быть использовано трансформаторное масло, обеспечив принудительную циркуляцию его в корпусе. Перед сборкой генератора тока наружные поверхности желобов и гнезд для шариков покрывают электроизоляционным материалом, а их внутренние поверхности покрывают смазкой (на фиг. они не изображены).The generator housing is made of two hemispherical halves made of durable electrical insulation materials, for example, fiberglass, polypropylene or fluoroplastic with circular grooves with holes drilled in them for cooling the stator. If necessary, transformer oil can be used to cool the stator, forcing it to circulate in the housing. Before assembling the current generator, the outer surfaces of the gutters and nests for balls are coated with an insulating material, and their inner surfaces are coated with lubricant (they are not shown in Fig.).

Магнитоэлектрический генератор тока работает следующим образом.Magnetoelectric current generator operates as follows.

Путем подачи к шинам постоянного электрического тока извне запитывают обмотку 4 ротора посредством шариков и их гнезд 7, вследствие чего сердечник 5 электромагнита приобретает строго определенные полюса - северный и южный, при этом из-за взаимодействия магнитных сил северного полюса электромагнита, который является ротором, с магнитными силами того же полюса плоских постоянных магнитов 2 статора возникает сила отталкивания и в результате ротор приводится в движение в поступательном направлении, перекатываясь шариками 9 по желобам 6. При своем бесконечном поступательном движении внутри статора ротор, пересекая своими магнитно-силовыми линиями отдельных расположенных обмоток 3 (их множество), наводит в них ЭДС. Поскольку обмотка 4 ротора, потребляющая электроэнергию извне, только одна, а обмоток 3 статора для наведения ЭДС множество, то и снимаемая энергия из них будет значительно больше, чем потребляемая энергия обмоткой 4 ротора.By supplying direct electric current to the buses, the rotor winding 4 is fed from outside by means of balls and their sockets 7, as a result of which the core of the electromagnet 5 acquires strictly defined poles - north and south, due to the interaction of magnetic forces of the north pole of the electromagnet, which is the rotor, with The magnetic forces of the same pole of the flat permanent magnets 2 of the stator generate a repulsive force and, as a result, the rotor is driven in the forward direction, rolling balls 9 along the channels 6. In the endless translational motion inside the stator, the rotor, crossing its magnetic field lines of individual windings 3 (there are many), induces an emf in them. Since the rotor winding 4, which consumes electricity from the outside, is only one, and the stator windings 3 for induction of the EMF are many, then the energy taken from them will be much larger than the energy consumed by the rotor winding 4.

Технико-экономическое преимущество предложения заключается в следующем.The technical and economic advantage of the proposal is as follows.

Благодаря конструктивным особенностям он более надежен в работе и долговечен по сравнению с другими генераторами тока аналогичного действия, технологичен в изготовлении. Его можно изготавливать различных типоразмеров в зависимости от потребителя, в промышленных и агропромышленных целях, а также для индивидуального пользования, подключив вход генератора тока к розетке электрической сети после счетчика, а все потребители квартир жилых домов на выход генератора.Due to the design features, it is more reliable in operation and durable in comparison with other current generators of a similar action, and is technologically advanced to manufacture. It can be made of various sizes depending on the consumer, for industrial and agro-industrial purposes, as well as for individual use, by connecting the input of the current generator to the power outlet after the meter, and all consumers of apartment buildings to the generator output.

Claims (1)

Магнитоэлектрический генератор тока, включающий корпус с размещенным внутри него тороидальным статором, выполненным из плоских постоянных магнитов, северными полюсами направленными внутрь, с размещенными между ними катушками обмоток для снятия электродвижущей силы, размещенный в статоре ротор, выполненный в виде электромагнита, и шины для питания ротора, установленные на внутренней поверхности статора, отличающийся тем, что шины статора выполнены в виде полусферических кольцевых желобов, отстоящих друг от друга на равных расстояниях, а на концевых участках сердечника ротора выполнены ответные к ним полусферические гнезда с размещенными в них подпружиненными шариками для обеспечения контакта с желобами и снижения силы трения ротора о статор, при этом кольцевые желоба статора, шарики и гнезда для них выполнены из металлокерамического токопроводящего материала.A magnetoelectric current generator, comprising a housing with a toroidal stator placed inside it, made of flat permanent magnets, north poles directed inward, with coils of windings for removing electromotive force placed between them, a rotor placed in the stator made in the form of an electromagnet, and busbars for powering the rotor mounted on the inner surface of the stator, characterized in that the stator tires are made in the form of hemispherical annular grooves spaced at equal distances from each other and at the end sections of the rotor core there are made hemispherical nests corresponding to them with spring-loaded balls placed in them to ensure contact with the grooves and reduce the friction force of the rotor against the stator, while the annular grooves of the stator, balls and nests for them are made of cermet conductive material.
RU2003130611/11A 2003-10-15 2003-10-15 Magnetoelectric current generator RU2264026C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130611/11A RU2264026C2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Magnetoelectric current generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003130611/11A RU2264026C2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Magnetoelectric current generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003130611A RU2003130611A (en) 2005-07-10
RU2264026C2 true RU2264026C2 (en) 2005-11-10

Family

ID=35837450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003130611/11A RU2264026C2 (en) 2003-10-15 2003-10-15 Magnetoelectric current generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2264026C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109533068A (en) * 2018-11-29 2019-03-29 上海大学 A kind of wind driving spoke type electricity generating ball anthropomorphic robot

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2407599A1 (en) * 1977-10-27 1979-05-25 Juillet Hubert Electricity generator with permanent magnet inductor - has magnetic ball moving around inside hollow plastics torus with coil wound around it
DE3222450A1 (en) * 1981-11-27 1983-06-01 GAP Gesellschaft für Auswertungen und Patente AG, 8750 Glarus Electrodynamic energy converter
RU2130679C1 (en) * 1994-04-11 1999-05-20 Владимир Никитич Счисленок Permanent-magnet ac generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2407599A1 (en) * 1977-10-27 1979-05-25 Juillet Hubert Electricity generator with permanent magnet inductor - has magnetic ball moving around inside hollow plastics torus with coil wound around it
DE3222450A1 (en) * 1981-11-27 1983-06-01 GAP Gesellschaft für Auswertungen und Patente AG, 8750 Glarus Electrodynamic energy converter
RU2130679C1 (en) * 1994-04-11 1999-05-20 Владимир Никитич Счисленок Permanent-magnet ac generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109533068A (en) * 2018-11-29 2019-03-29 上海大学 A kind of wind driving spoke type electricity generating ball anthropomorphic robot

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003130611A (en) 2005-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8288916B2 (en) Composite electromechanical machines with uniform magnets
RU2561504C1 (en) Axial two-input contactless wind and solar generator
RU2627031C1 (en) Disk electrical generator
ES2157071T3 (en) ELECTRIC MACHINE OF CURRENT CONTINUOUS.
WO2017216567A1 (en) Axial flux generators
KR20180081672A (en) Mechanical drive to the motor and alternator
RU2402858C1 (en) Axial contactless direct current generator
RU2264026C2 (en) Magnetoelectric current generator
KR102053719B1 (en) Complex Generator
KR102081455B1 (en) DC generator utilizing of a multi-circuit brush
RU2118036C1 (en) Multipurpose electrical machine
RU2308643C1 (en) Autonomous source of electric power with handle drive
WO2015064911A1 (en) Electricity generation device using neodymium magnet having helical structure
US10199914B2 (en) Closed loop leveraging electromagnetic motor
RU2478249C1 (en) Three-phase asynchronous electric motor
RU2313885C2 (en) Electric machine (variants)
JP5999610B2 (en) Bidirectional power converter
US20100171318A1 (en) Magnetic drive for electrical generation
RU2311716C2 (en) Electrical machine (alternatives)
CN207677533U (en) A kind of high performance motor
CN115528884A (en) Magnetoelectric composite power/power generation device based on permanent magnet electromagnetic continuous pulling/pushing structure
US20140203766A1 (en) Smt system
RU2313884C2 (en) Electric machine (variants)
RU2641652C1 (en) Unipolar generator
KR102522034B1 (en) AC generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061016