RU2841115C1 - Andronov electric motor ii - Google Patents
Andronov electric motor ii Download PDFInfo
- Publication number
- RU2841115C1 RU2841115C1 RU2024110829A RU2024110829A RU2841115C1 RU 2841115 C1 RU2841115 C1 RU 2841115C1 RU 2024110829 A RU2024110829 A RU 2024110829A RU 2024110829 A RU2024110829 A RU 2024110829A RU 2841115 C1 RU2841115 C1 RU 2841115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotors
- housing
- electric motor
- shafts
- rotor
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям и к механизмам его использования.The invention relates to electrical engineering, to electric motors and to mechanisms for its use.
Электродвигатели конструкции статор-ротор на одной оси имеют ряд недостатков. А именно, масса статора в механической работе на вращение не участвует, через статор электродвигатель теряет половину силы электромагнитных полей, направленных на вращение ротора. В тяговом варианте электродвигатели работают с дополнительным понижающим редуктором.Electric motors of the stator-rotor design on one axis have a number of disadvantages. Namely, the mass of the stator does not participate in the mechanical work on rotation, through the stator the electric motor loses half the force of the electromagnetic fields aimed at rotating the rotor. In the traction version, electric motors operate with an additional reduction gear.
Технический результат, работа представленного электродвигателя Андронова II, на основе конструкции электродвигателя, состоящей из шести роторов на своих валах, установленных на осях X,Y,Z, X',Y',Z'. Патент РФ 2664560.Technical result, operation of the presented Andronov II electric motor, based on the design of the electric motor, consisting of six rotors on their shafts, installed on the axes X, Y, Z, X', Y', Z'. Patent of the Russian Federation 2664560.
Описание конструкции двигателяDescription of engine design
Фиг. 1. Показана основополагающая конструкцияFig. 1. The basic design is shown.
1) Вал ротора1) Rotor shaft
2) Ротор2) Rotor
3) Основание ротора3) Rotor base
4) Шестерня вала ротора4) Rotor shaft gear
5) Рабочая сторона ротора5) Working side of the rotor
Фиг. 2. Показан блок центрирующий, синхронизирующий валы роторовFig. 2. Shown is the centering block that synchronizes the rotor shafts.
6) Шестерни промежуточные (синхронизирующие)6) Intermediate gears (synchronizing)
7) Валы промежуточных шестерен7) Intermediate gear shafts
8) Вершины кубического блока8) Vertices of a cubic block
9) Центр скрепления валов9) Shaft fastening center
10) Корпус блока10) Block body
11) Отверстия центрирующие валы роторов11) Centering holes of rotor shafts
Фиг. 3. Показано центрирование валов роторов в корпусе электродвигателя и навесное оборудованиеFig. 3. Shows the centering of the rotor shafts in the electric motor housing and attachments
12) Корпус электродвигателя12) Electric motor housing
13) Окна для электрощеток13) Windows for electric brushes
14) Датчик положения роторов14) Rotor position sensor
Фиг. 4. Двигатель в разрезеFig. 4. Engine in section
15) Подшипники валов ротора15) Rotor shaft bearings
Фиг. 5 и Фиг. 6. Устройство ротораFig. 5 and Fig. 6. Rotor device
16) Одна из сторон корпуса электродвигателя16) One side of the electric motor housing
17) Опорное кольцо электромагнитных сегментов17) Support ring of electromagnetic segments
18) Стойки между электромагнитными сегментами18) Racks between electromagnetic segments
19) Электромагнитные сегменты19) Electromagnetic segments
20) Электрощетка20) Electric brush
21) Электрощетка21) Electric brush
22) Разрезное на 8 частей токосъемное кольцо22) Slip ring split into 8 parts
23) Цельное токосъемное кольцо23) Solid slip ring
24) Электрощетка24) Electric brush
Фиг. 7. Электромагнитные сегменты в ротореFig. 7. Electromagnetic segments in the rotor
Фиг. 8. Электромагнитный сегментFig. 8. Electromagnetic segment
25) Медные катушки25) Copper coils
Фиг. 9. Рабочая зона электромагнитных сегментовFig. 9. Working area of electromagnetic segments
26) Рабочая зона электромагнитных сегментов26) Working area of electromagnetic segments
Фиг. 10. Показаны формы полярности электромагнитных полей в рабочих зонах электромагнитных сегментов роторов в корпусе электродвигателя по роторамFig. 10. Shows the polarity shapes of electromagnetic fields in the working zones of electromagnetic segments of rotors in the housing of an electric motor by rotors
27) Электроэнергия, не меняющая полярность электромагнитного поля27) Electricity that does not change the polarity of the electromagnetic field
28) Электроэнергия, меняющая полярность электромагнитного поля28) Electricity that changes the polarity of the electromagnetic field
Фиг. 11. Блочная электросхемаFig. 11. Block diagram
29) ЭБУ - электрический блок управления29) ECU - electrical control unit
30) Регулятор скорости30) Speed controller
Фиг. 12. Электроцепи, связывающие электрощетки с токосъемными кольцами, а кольца с электромагнитными сегментамиFig. 12. Electric circuits connecting the brushes with the slip rings, and the rings with the electromagnetic segments
Фиг. 13. Картограмма, показывающая позиции электромагнитных сегментов под действием электромагнитных полейFig. 13. Cartogram showing the positions of electromagnetic segments under the influence of electromagnetic fields
Фиг. 14. Показан электродвигатель статор-ротор без внешнего корпуса с размерамиFig. 14. Shown is a stator-rotor electric motor without an outer casing with dimensions
31) Статор31) Stator
Фиг. 15. Эл. двигатель ротор-ротор без внешнего корпуса с размерамиFig. 15. Electric motor rotor-rotor without outer casing with dimensions
Фиг. 16. Показан результат действий электродвигателя статор-роторFig. 16. The result of the stator-rotor electric motor action is shown.
32) Электродвигатель статор-ротор32) Stator-rotor electric motor
33) Редуктор33) Reducer
34) Нагрузка34) Load
Фиг.17. Показывает результат действий электродвигателя ротор-роторFig.17. Shows the result of the rotor-rotor electric motor actions.
35) Электродвигатель ротор-ротор35) Rotor-rotor electric motor
Спецификация обозначения буквамиLetter designation specification
С - статорC - stator
Р - роторR - rotor
S - сила электромагнитного поляS - electromagnetic field strength
Е - величина электроэнергииE - the value of electric power
F - частота генерации электроэнергииF - frequency of electricity generation
Q - потери электромагнитных и механических тренийQ - losses of electromagnetic and mechanical friction
ω - скорость вращенияω - rotation speed
М - величина производительностиM - productivity value
C1…С8 - внутренние номера электросегментов в роторах.C1…C8 - internal numbers of electrical segments in rotors.
Основы работы электродвигателя на вращение валов 1, с роторами 2, расположенными на осях X,Y,Z, X',Y',Z', фиг. 1, электромагнитными сегментами 19 фиг. 8, установленными в роторах фиг. 7, в окна, образованные основанием ротора 3, стойками 18 и скрепленные кольцом 17.The basic principles of operation of an electric motor for rotation of shafts 1, with rotors 2 located on axes X, Y, Z, X', Y', Z', Fig. 1, electromagnetic segments 19 Fig. 8, installed in rotors Fig. 7, in windows formed by the base of rotor 3, posts 18 and fastened with ring 17.
Действия сегментов роторов, находящихся в рабочей зоне электромагнитных полей 26 фиг. 9.Actions of rotor segments located in the working zone of electromagnetic fields 26 Fig. 9.
Электромагнитные сегменты в позиции А фиг. 13, электроэнергия в катушках 25 фиг. 8, образует магнитные поля в сегментах с противоположными значениями, сегменты под воздействием магнитных полей с роторами продвигаются в позицию Б.Electromagnetic segments in position A of Fig. 13, electric energy in coils 25 of Fig. 8, forms magnetic fields in segments with opposite values, segments under the influence of magnetic fields with rotors move to position B.
Совершено вращение роторов на 1/16 оборота. В позиции Б в одном электросегменте, посредством электропитания, меняется полярность магнитного поля на противоположное значение, магнитные поля передвигают сегменты с роторами в позицию В на 1/16 оборота, действия электромагнитных полей повернули ротора с валами. 1/16+1/6, на 1/8 оборота в противоположные стороны.Rotation of rotors by 1/16 of a revolution is completed. In position B in one electric segment, by means of power supply, the polarity of the magnetic field changes to the opposite value, magnetic fields move segments with rotors to position B by 1/16 of a revolution, the actions of electromagnetic fields turn rotors with shafts. 1/16+1/6, by 1/8 of a revolution in opposite directions.
Конструктивно и физически под воздействием магнитных полей вращение роторов происходит без ста тора.Structurally and physically, under the influence of magnetic fields, the rotation of the rotors occurs without a stator.
В электродвигателе все ротора равно одинаковые. Электрическая часть роторов подключена к электрическим цепям 27, 24, 28, исходящих от ЭБУ 29 фиг. 11. Электроэнергия с 27 линии с неменяющейся значением полярности через электрощетку 20 фиг. 5, фиг. 6, фиг. 12 через ламели 3 токосъемного кольца 22 поступает на катушки 25 электросегментов фиг.8 с внутренними номерами в роторе С3 и С7. Электролиния 24 через электрощетку на токосъемное кольцо 23, постоянно подключена с электросегментами. Электроэнергия с 28 линии, с меняющейся полярностью, через электрощетку 21 поступает на ламели 5 токосъемного кольца 22, далее на электросегменты С5 и С1 и происходят действия электромагнитных полей в роторах на вращение, согласно картограмме фиг.13, повернув ротора на 1/8 оборота вместе с токосъемными кольцами. Электроэнергия на щетках 20 и 21 переходит на следующие ламели 4 и 6 токосъемного кольца 22. Электроэнергия поступает на электросегменты С4, С8 и С6, С2, ротора продолжают вращение. Для полного оборота роторов электромагнитные сегменты получают электроэнергию восемь раз с линий 27 и 28 постоянной и меняющейся полярностью, что соответствует частоте генерации F=8 Гц на один оборот. Своевременное переключение полярности электроэнергии на линии 28 контролирует датчик положения ротора 14 фиг. 3. ЭБУ 29 работает на принципе широтно-импульсной модуляции электроэнергии с меняющейся скважностью от 0 до 100%. Фиг. 11.In an electric motor, all rotors are identical. The electrical part of the rotors is connected to electrical circuits 27, 24, 28, coming from the ECU 29 Fig. 11. Electric power from line 27 with an unchanging polarity value through the electric brush 20 Fig. 5, Fig. 6, Fig. 12 through the lamellas 3 of the slip ring 22 is supplied to the coils 25 of the electric segments Fig. 8 with internal numbers in the rotor C3 and C7. Electric line 24 through the electric brush to the slip ring 23, is constantly connected with the electric segments. Electric power from line 28, with changing polarity, through electric brush 21 goes to lamellas 5 of current-collecting ring 22, then to electric segments C5 and C1 and the electromagnetic fields in the rotors act on rotation, according to the cartogram of Fig. 13, turning the rotor by 1/8 of a turn together with the current-collecting rings. Electric power on brushes 20 and 21 goes to the next lamellas 4 and 6 of current-collecting ring 22. Electric power goes to electric segments C4, C8 and C6, C2, the rotors continue to rotate. For a full turn of the rotors, the electromagnetic segments receive electric power eight times from lines 27 and 28 with constant and changing polarity, which corresponds to the generation frequency F=8 Hz per turn. Timely switching of the polarity of electric power on line 28 is controlled by rotor position sensor 14 of Fig. 3. ECU 29 operates on the principle of pulse-width modulation of electric power with a duty cycle changing from 0 to 100%. Fig. 11.
На фиг. 10 показаны рабочие зоны магнитных нолей с меняющейся полярностью от линии 28 и неменяющейся полярностью от линии 27, на видимых сторонах роторов, стоящих на осях X,Y,Z, на осях X',Y',Z' - зеркально. Конфигурация магнитных полей электросегментов в роторах фиг.10 соответствует картограмме фиг.13.Fig. 10 shows the working zones of magnetic fields with changing polarity from line 28 and non-changing polarity from line 27, on the visible sides of the rotors standing on the axes X, Y, Z, on the axes X', Y', Z' - mirrored. The configuration of the magnetic fields of the electric segments in the rotors of Fig. 10 corresponds to the cartogram of Fig. 13.
Блок корпус 10 фиг.2 центрирующий валы роторов 1 фиг.5 по осям X,Y,Z и X',Y',Z' фиг.1, и синхронизирующий вращение роторов 2 фиг.1 с шестернями валов роторов 4 фиг.1 промежуточными шестернями 6 фиг.2 на своих валах 7 фиг.2, установленных в блоке с направлением от вершин 8 к центру 9, где скреплены между собой. Шестерни 6 вращаются вокруг своих осей и сочлены зубьями с шестернями 4 валов роторов фиг.4 следующим образом, одна шестерня ротора с двумя шестернями промежуточными с угловым обхватом зубьями по окружности 180° - 180°. Одна шестерня промежуточная с тремя шестернями валов роторов с угловым обхватом зубьями по окружности 120°-120°-120°, конический угол всех шестерен 32°. Допускается принудительная смазка шестерен через вершины корпуса двигателя 12 фиг.9, в вершины корпуса блока 10 фиг.2. Электродвигатель не противоречит работе на валах роторов, от одного до шести включительно. При одновременной и равной М на шести валах роторов, динамическая нагрузка на зубья всех шестерен в блоке 10 равна нулю.The housing block 10 Fig. 2 centers the rotor shafts 1 Fig. 5 along the axes X, Y, Z and X', Y', Z' Fig. 1, and synchronizes the rotation of the rotors 2 Fig. 1 with the rotor shaft gears 4 Fig. 1 by the intermediate gears 6 Fig. 2 on their shafts 7 Fig. 2 installed in the block in the direction from the vertices 8 to the center 9, where they are fastened together. The gears 6 rotate around their axes and are jointed by their teeth with the gears 4 of the rotor shafts Fig. 4 as follows: one rotor gear with two intermediate gears with an angular engagement of the teeth along the circumference of 180° - 180°. One intermediate gear with three rotor shaft gears with an angular engagement of the teeth along the circumference of 120°-120°-120°, the conical angle of all gears is 32°. Forced lubrication of gears through the tops of the motor housing 12 Fig.9, into the tops of the block housing 10 Fig.2 is allowed. The electric motor does not interfere with operation on rotor shafts, from one to six inclusive. With simultaneous and equal M on six rotor shafts, the dynamic load on the teeth of all gears in block 10 is zero.
В конструкции двигателя электрощетки, износ которых зависит от скорости вращения роторов и величины электроэнергии через них. Скорость вращения на истирание в восемь раз меньше, да и электроэнергия меньше.The design of the motor includes electric brushes, the wear of which depends on the speed of rotation of the rotors and the amount of electricity through them. The speed of rotation for abrasion is eight times less, and the electricity is less.
На фиг. 14 показан электродвигатель статор-ротор без внешнего корпуса размером 40x40x40, с площадью электромагнитных полей на вращение ротора, для сравнения с двигателем ротор-ротор фиг. 15 без внешнего корпуса размером 40x40x40, где площадь рабочих сторон 5. роторов 2. фиг. 1 с электросегментами, воспроизводящие магнитные поля на вращение роторов.Fig. 14 shows a stator-rotor electric motor without an external housing measuring 40x40x40, with an area of electromagnetic fields on the rotation of the rotor, for comparison with the rotor-rotor motor of Fig. 15 without an external housing measuring 40x40x40, where the area of the working sides 5. rotors 2. Fig. 1 with electric segments reproducing magnetic fields on the rotation of the rotors.
Площадь магнитных полей двигателя ста тор-ротор равна L1 × D2 × π=25×35×3,14-2747The area of magnetic fields of the rotor-torque motor is L 1 × D 2 × π=25×35×3.14-2747
Площадь магнитных полей электросегментов шести роторов двигателя равнаThe area of the magnetic fields of the electric segments of the six rotors of the engine is equal to
где - работа электросегментов в роторах, поочередно, через один.Where - operation of electric segments in rotors, one after another, every other one.
Данные при Блоке 10, равном 1/8 объема двигателя 2747 и 2826Data for Block 10 equal to 1/8 of engine volume 2747 and 2826
Площади электромагнитных полей, действующих на вращение, на фиг. 14 и на фиг. 15 равны.The areas of the electromagnetic fields acting on rotation in Fig. 14 and Fig. 15 are equal.
Электродвигателя конструкции статор-ротор, скорость вращения вала ротора при 1 Гц (IF) электроэнергии 1Е равно одному обороту (Iω)Electric motor of stator-rotor design, the speed of rotation of the rotor shaft at 1 Hz (IF) of electric power 1E is equal to one revolution (Iω)
На фиг. 16 показана работа электродвигателя статор-ротор 32 от электроэнергии 1E8F с потерей половины силы магнитных полей в механически неподвижном статоре на вращение ротора с валом (1/2 S), совершив восемь оборотов (8 ω)Fig. 16 shows the operation of a stator-rotor electric motor 32 from electric power 1E8F with the loss of half the strength of the magnetic fields in a mechanically stationary stator for the rotation of the rotor with the shaft ( 1 / 2 S), having made eight revolutions (8 ω)
В тяговом варианте с редуктором 33 понижающий 8 ω до 1 ω, и повышающий восьмикратно силу (8S) на вращение в нагрузку 34, величина производительности 1/2 М.In the traction version with a gearbox 33 reducing 8 ω to 1 ω, and increasing the force (8S) for rotation into load 34 eightfold, the productivity value is 1/2 M.
На фиг.17 показан электродвигатель ротор-ротор 35 от электроэнергии 1E8F.Fig. 17 shows a rotor-rotor electric motor 35 from electric power 1E8F.
Силы S магнитных полей вращают роторы в противоположные стороны фиг.9 и полностью реализованы на вращение валов роторов. Электродвигатель в тяговом варианте работает без редуктора на основании: роторы с валами под воздействием электроэнергии 1E1F совершает 1/8 оборота. Электроэнергия 1E8F повернет роторы с валами на один оборот (1ω), при этом получает восьмикратную силу магнитного поля (8S) на вращение. Результат в нагрузку 34 равен производительности 1М.The forces S of magnetic fields rotate the rotors in opposite directions Fig.9 and are fully realized on the rotation of the rotor shafts. The electric motor in the traction version works without a gearbox on the basis: the rotors with shafts under the influence of electric power 1E1F make 1/8 of a revolution. Electric power 1E8F will turn the rotors with shafts by one revolution (1ω), while receiving an eightfold force of the magnetic field (8S) for rotation. The result in a load of 34 is equal to the productivity of 1M.
На фиг.16 и фиг.17 показаны результаты производительности электродвигателей при равных Q - потери электромагнитных и механических трений.Fig.16 and Fig.17 show the results of the performance of electric motors with equal Q - losses of electromagnetic and mechanical friction.
Конструкция электродвигателя, состоящая из роторов, с конусом рабочих сторон роторов в 90° фиг.5, фиг.7, вращаются на своих осях X,Y,Z и X',Y',Z' с постановочным углом осей 90°. Электромагнитные поля сегментов 19, действующие на вращение роторов в противоположные стороны в зонах 26 фиг.9, фиг.10, условно параллельные. Вне зоны 26, магнитные поля сегментов роторов находятся под углом 90°.The design of the electric motor, consisting of rotors with a cone of the working sides of the rotors of 90° Fig. 5, Fig. 7, rotate on their axes X, Y, Z and X', Y', Z' with a setting angle of the axes of 90°. The electromagnetic fields of the segments 19, acting on the rotation of the rotors in opposite directions in zones 26 Fig. 9, Fig. 10, are conditionally parallel. Outside zone 26, the magnetic fields of the rotor segments are at an angle of 90°.
Магнитные поля, независимо от полярности под углом 90° нейтральны, и не создают электрических противотоков.Magnetic fields, regardless of polarity, at an angle of 90° are neutral and do not create electrical countercurrents.
К данной конструкции двигателя практических доказательств отсутствия противо ЭДС нет.There is no practical evidence of the absence of back EMF for this engine design.
Claims (1)
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2023130499 Previously-Filed-Application | 2023-11-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2841115C1 true RU2841115C1 (en) | 2025-06-02 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4498015A (en) * | 1982-12-13 | 1985-02-05 | Gottfried Mario H | Flywheel device for a moving vehicle |
| SU1163422A1 (en) * | 1983-07-13 | 1985-06-23 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Electric motor with electromagnetic rotor suspension |
| US6232671B1 (en) * | 1999-05-03 | 2001-05-15 | Mario Gottfried, Jr. | Flywheel energy storage apparatus with braking capability |
| US8853977B1 (en) * | 2011-06-22 | 2014-10-07 | Mario H. Gottfried | Spherical mechanical energy accumulator to reduce bursts and damage caused by bursts |
| RU2664560C2 (en) * | 2017-05-10 | 2018-08-21 | Юрий Леонидович Андронов | Andronov electric motor |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4498015A (en) * | 1982-12-13 | 1985-02-05 | Gottfried Mario H | Flywheel device for a moving vehicle |
| SU1163422A1 (en) * | 1983-07-13 | 1985-06-23 | МВТУ им.Н.Э.Баумана | Electric motor with electromagnetic rotor suspension |
| US6232671B1 (en) * | 1999-05-03 | 2001-05-15 | Mario Gottfried, Jr. | Flywheel energy storage apparatus with braking capability |
| US8853977B1 (en) * | 2011-06-22 | 2014-10-07 | Mario H. Gottfried | Spherical mechanical energy accumulator to reduce bursts and damage caused by bursts |
| RU2664560C2 (en) * | 2017-05-10 | 2018-08-21 | Юрий Леонидович Андронов | Andronov electric motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5886450A (en) | Toroidal electrical motor/generator | |
| US4914330A (en) | Low speed brushless electric motor | |
| WO2007144556A1 (en) | Magnetic gear | |
| AU2007215755A1 (en) | Planetary geared motor and dynamo | |
| US10608559B2 (en) | Electrical machine system | |
| RU2841115C1 (en) | Andronov electric motor ii | |
| CN110994931A (en) | A low pulsating torque switched reluctance motor and its driving method | |
| US4626722A (en) | Geared motor | |
| CN108488325A (en) | Three fast output planetary gear reduction units | |
| CN101218733B (en) | Electric gearbox with stepless speed change | |
| JP2013104442A (en) | Gear transmission device and drive unit | |
| KR200303163Y1 (en) | Generator or motor | |
| RU108239U1 (en) | ELECTROMECHANICAL DRIVE | |
| CN110943597A (en) | Magnetic driving device | |
| CN108443423A (en) | Dual planetary gear mechanical differential | |
| CN214412424U (en) | Single-stator single-rotor low-pulsation-torque switched reluctance motor | |
| CN211908633U (en) | Magnetic driving device | |
| CN108561510A (en) | Dual-speed output planetary gear speed reducing machine | |
| RU185563U1 (en) | ELECTROMECHANICAL DRIVE | |
| CN114598126A (en) | Magnetic gear | |
| JPS63144760A (en) | Variable gap type motor | |
| CN2577495Y (en) | Multi-path output generator | |
| CN2279741Y (en) | Brushless double-magnetic gap energy-saving DC motor | |
| US11808333B1 (en) | Heterodyne transmission | |
| CN113014065A (en) | Synchronous reverse double-speed generator |