вибрационный двигатель переменного тока

Формула изобретения

Вибрационный двигатель переменного тока, содержащий сердечник, основную обмотку, ротор, упругий элемент, отличающийся тем, что вибрационный двигатель переменного тока содержит дополнительную обмотку с подключенным емкостным элементом, причем дополнительная обмотка установлена со стороны ротора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению и может быть использовано в вибрационных машинах и устройствах

Электрический ток, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магнитный поток. При изменении тока изменяется также и магнитный поток, вследствие чего в контуре индуцируется эдс. Это явление называется самоиндукцией (Курс общей физики. - В 5 книгах: учебное пособие для ВУЗов / Савельев И.В. - М.: Астрель. - 2004, книга 2-я. Электричество и магнетизм, с.224).

Именно самоиндукция приводит к появлению реактивного индуктивного тока.

Известна бесколлекторная машина переменного тока, содержащая дополнительную обмотку (патент РФ 2265271, МПК H02P 1/26, 9/46, H02K 17/28, 21/00, опубл. 27.11.05, бюл. 33).

Однако в известной бесколлекторной машине переменного тока реактивная электроэнергия преобразуется в механическую вращательную энергию.

Известен вибрационный двигатель переменного тока, используемый в вибрационном насосе «Малыш» (Руководство по эксплуатации, ЗТД, 97а 126, РЭ, 1974), содержащий сердечник, основную обмотку, ротор, упругий элемент.

Недостатком этого устройства является то, что в нем реактивная энергия не выполняет полезной работы, а приводит к нагреву основной обмотки.

Технический результат изобретения - повышение мощности вибрационного двигателя посредством преобразования реактивной электроэнергии в дополнительное магнитное поле.

Указанный технический результат достигается тем, что в вибрационном двигателе переменного тока, содержащем сердечник, основную обмотку, ротор, упругий элемент, согласно изобретению вибрационный двигатель переменного тока содержит дополнительную обмотку с подключенным емкостным элементом, причем дополнительная обмотка установлена со стороны ротора.

Изобретение поясняется электрической схемой, где показан вибрационный двигатель переменного тока.

Вибрационный двигатель переменного тока состоит из сердечника 1, основной обмотки 2, дополнительной обмотки 3 с подключенным к ней емкостным элементом 4, ротор 5, упругий элемент 6. Дополнительная обмотка 3 установлена со стороны ротора 5.

Вибрационный двигатель, работая, совершает поступательно-возвратное движение. Это происходит следующим образом:

1. при подаче переменного напряжения на основную обмотку 2, в момент нарастания напряжения, возникает эдс индукции и эдс самоиндукции. Эдс индукции создает магнитный поток, который, преодолевая сопротивление упругого элемента 6, притягивает ротор 5 к сердечнику 1, тем самым совершая поступательное движение.

Эдс самоиндукции намагничивает сердечник и ротор, и вследствие индуктивной связи между основной 2 и дополнительной 3 обмотками в дополнительной обмотке 3 появляется переменное напряжение.

Известно, что

а) при включении индуктивного элемента на переменное напряжение ток в цепи отстает от напряжения на четверть периода (Паначевный Б.И. Курс электротехники: Учебник для студентов механических специальностей высших учебных заведений / Серия «Учебники, учебные пособия» - Харьков: Торсинг, Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - С.31);

б) при включении емкостного элемента на переменное напряжение ток в цепи опережает напряжение на четверть периода (Паначевный Б.И. Курс электротехники: Учебник для студентов механических специальностей высших учебных заведений / Серия «Учебники, учебные пособия» - Харьков: Торсинг, Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - С.32);

в) в случае когда токи в ветвях с реактивными элементами равны и повернуты в противоположные стороны, имеет место резонанс токов (Паначевный Б.И. Курс электротехники: Учебник для студентов механических специальностей высших учебных заведений / Серия «Учебники, учебные пособия» - Харьков: Торсинг, Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - с.44).

Таким образом, в контуре дополнительной обмотки, состоящей из индуктивного и емкостного элементов, возникает резонанс токов, усиливая магнитное поле, что приводит к увеличению силы притяжения ротора к сердечнику, тем самым увеличивая мощность вибрационного двигателя за счет реактивной электроэнергии.

2. В момент снижения напряжения до нулевого значения эдс индукции и эдс самоиндукции исчезают, что приводит и к исчезновению магнитного притяжения ротора к сердечнику, и упругий элемент возвращает ротор в исходное положение.