Униполярные двигатели и генераторы, т.е. машины постоянного тока с барабанным или дисковым якорем и непрерывным токосъемом – H02K 31/00

МПКРаздел HH02H02KH02K 31/00
Раздел H ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
H02 Производство, преобразование и распределение электрической энергии
H02K Электрические машины
H02K 31/00 Униполярные двигатели и генераторы, т.е. машины постоянного тока с барабанным или дисковым якорем и непрерывным токосъемом

H02K 31/02 .с твердыми контактными токоснимателями 
H02K 31/04 .с не менее чем одним жидким контактным токоснимателем 

Патенты в данной категории

БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ РОТОРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. Техническим результатом является увеличение момента силы тяги электродвигателя для облегчения его запуска и повышение КПД двигателя. Cтатор двигателя выполнен в виде тороида с внешней намоткой катушки. Ротор вращается на подшипниках внутри статора и имеет постоянные магниты в виде цилиндров, расположенных по касательной к ротору. 1 ил.

2528983
выдан:
опубликован: 20.09.2014
УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к электрическим машинам. Предлагаемый униполярный генератор тока может быть использован в качестве генератора электрической энергии постоянного или переменного тока в промышленности и может найти другие применения. Суть изобретения заключается в том, что в качестве вращающегося в перпендикулярном магнитном поле ротора используется наборный диск из металлических пластин (секторов диска), разделенных диэлектрическими прокладками, со скользящими контактами на оси вращения диска, а в качестве статора используются полюса вращающегося постоянного или переменного магнитного поля. Технический результат - получение более высокой ЭДС при тех же диаметрах ротора униполярного генератора при одновременном повышении его надежности. 4 ил.

2518461
выдан:
опубликован: 10.06.2014
МНОГОДИСКОВАЯ УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА С ЖИДКОСТНЫМИ ТОКОСЪЕМАМИ

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности униполярных машин (УМ) постоянного тока. Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении долговечности УМ постоянного тока и ее рабочего напряжения без увеличения угловой скорости ротора, что, соответственно, обеспечивает возможность расширения области применения УМ постоянного тока. Данный технический результат достигается тем, что в УМ постоянного тока отсутствуют щеточные контакты, но имеются жидкостные контакты. Многодисковая униполярная машина жидкостными токосъемами содержит статор и ротор, разделенные воздушными зазорами, и выполнена в виде последовательно соединенных УМ с дисковыми роторами, установленными на общий вал вращения. При этом согласно изобретению статором служат несколько неподвижных полых цилиндрических постоянных магнитов, продолжениями полюсов которых служат дискообразные с выступами и отверстиями по их серединам магнитопроводы, торцевые поверхности которых симметрично расположены по обеим сторонам подвижных роторных электрически последовательно соединенных дисков, острые края которых частично погружены в электропроводящие жидкости, залитые в нижние части полостей статора, а центры их попарно соединены электропроводящими одетыми на вал вращения с изоляцией полыми цилиндрами, причем средние полые постоянные магниты статора попарно соединены между собой электропроводами, а крайние - соответственно с положительной и отрицательной клеммами ее электрического вывода. В предлагаемой УМ достаточно просто обеспечивается последовательное включение необходимого количества дисков в электрическую цепь машины для достижения номинального рабочего напряжения без увеличений их угловых скоростей. 2 ил.

2501151
выдан:
опубликован: 10.12.2013
МНОГОДИСКОВАЯ УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин, в частности униполярных машин (УМ) постоянного тока. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в улучшении электромеханических характеристик, повышении износостойкости и рабочего напряжения предлагаемой УМ постоянного тока, что, в свою очередь, существенно расширяет область её применения. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой УМ постоянного тока, состоящей из статора и ротора, разделенных между собой воздушными зазорами, и выполненной в виде соединенных последовательно УМ с дисковыми роторами, установленными на общий вал вращения, согласно изобретению в качестве статора служит неподвижная магнитная система, состоящая из нескольких полых цилиндрических постоянных магнитов, продолжениями полюсов которых служат дискообразные с выступами и отверстиями по их серединам магнитопроводы, торцевые поверхности которых симметрично расположены по обе стороны вращающихся роторных электро- и магнитопроводящих дисков, электрически последовательно соединенных через несколько электропроводящих замкнутых ремней, втулок, шестерен и ведомых валов вращения, на концах двух крайних из которых установлены малые электропроводящие диски, которые частично погружены в электропроводящие жидкости, находящиеся в емкостях жидкометаллических токосъемов, присоединенных соответственно к положительной и отрицательной клеммам ее электрического вывода. Предлагаемая УМ может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора. 2 ил.

2498485
выдан:
опубликован: 10.11.2013
МНОГОДИСКОВАЯ УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ДВУМЯ ВАЛАМИ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам постоянного тока, в частности к униполярным машинам (УМ) постоянного тока. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в существенном увеличении износостойкости, улучшении электромеханических характеристик и заметном повышении рабочего напряжения, а значит расширение области применения УМ постоянного тока. Указанный технический результат достигается прежде всего тем, что в конструкции предложенной УМ отсутствуют традиционные скользящие щеточные контакты, и тем, что в ее электрическую якорную цепь относительно просто можно последовательно включать несколько дисков посредством электропроводящих ремней и полых цилиндров с общей магнитной системой. Причем валы вращения в предлагаемой УМ всегда вращаются в противоположные стороны, что можно обеспечить или отдельными внешними двигателями, или каким-либо общим реверсивным механизмом. Предложенная УМ постоянного тока с двумя валами может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. 2 ил.

2478251
выдан:
опубликован: 27.03.2013
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Настоящее изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока, и может быть использовано в качестве электрического генератора либо электрического двигателя постоянного тока в системах постоянного тока как низкого, так и высокого напряжения. Технические результаты, достигаемые настоящим изобретением, - обеспечение работы электрической машины в электрических цепях постоянного тока как низкого, так и высокого напряжения, повышение эффективности работы и упрощение конструкции электрической машины постоянного тока, а также повышение показателя мощности на единицу массы. Указанные технические результаты достигаются тем, что активные части рабочих обмоток расположены вне магнитопровода статора в рабочем зазоре между статором и ротором, а рабочие обмотки секционированы и расположены симметрично относительно обмотки возбуждения, для пассивных частей обмотки статора используется магнитное шунтирование, благодаря чему достигается исключение их из процесса, препятствующего преобразованию энергии. Для исключения насыщения магнитопровода статора он сегментирован в продольном направлении электрической машины. Использование согласованного последовательного соединения активных частей обмотки статора посредством пассивных частей позволило создать электрическую машину постоянного тока, способную работать в электрических цепях постоянного тока высокого напряжения. Использование согласованного параллельного соединения активных частей обмотки якоря посредством пассивных частей позволяет увеличить токовую нагрузку электрической машины при низком уровне напряжения рабочей обмотки. Магнитное шунтирование пассивных частей и секционирование активных частей обмотки якоря позволяют создать простую, эффективную и обладающую лучшими массо-габаритными характеристиками универсальную электрическую машину постоянного тока, способную работать в электрических цепях постоянного тока практически любого уровня напряжения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

2474946
выдан:
опубликован: 10.02.2013
МНОГОДИСКОВАЯ УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности к униполярным машинам постоянного тока (УМ). Техническим результатом заявленного изобретения является существенное повышение напряжения предлагаемой УМ, а также увеличение ее износостойкости и, соответственно, расширение области ее применения. Указный технический результат достигается тем, что в предложенной УМ отсутствуют скользящие механо-электрические щеточные контакты, вместо которых на каждые два диска, установленные на соседних валах вращения, применяются по одному электропроводящему ремню, что позволяет не только электрически последовательно их соединить, но и соединить соседние с ними диски. В генераторном режиме работы предложенной УМ при вращении внешним двигателем ведущего вала, в силу явления электромагнитной индукции, в каждом секторе каждого электропроводящего диска наводятся ЭДС с направлениями, зависящими от направлений вращений последних и направлений силовых линий индукции полей неподвижных постоянных магнитов индуктора. Указанные ЭДС между собой складываются и, суммируясь, создают на электрическом выводе УМ результирующее постоянное напряжение = U. При подключении некоторой электрической нагрузки к выводу по каждому диску потечет ток якоря Iя. В двигательном режиме при подключении к электрическому выводу предлагаемой УМ внешнего постоянного напряжения = U ток якоря Iя потечет от положительной его клеммы к отрицательной последовательно через все диски, электропроводящие ремни и соединительные провода. Так как все четыре группы электропроводящих и ферромагнитных дисков находятся в магнитных полях постоянных магнитов неподвижного индуктора, то токи, протекающие по их секторам, начинают взаимодействовать этими полями. Это приводит к вращению обоих валов с номинально угловой скоростью по направлению часовой стрелки. При этом все электромагнитные силы, возникающие на всех четырех участках, действуют согласованно в соответствии с правилом левой руки. 2 ил.

2471281
выдан:
опубликован: 27.12.2012
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВЫСОКИМ НАПРЯЖЕНИЕМ

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим машинам постоянного тока, в частности к униполярным машинам постоянного тока. Техническим результатом предложенного изобретения является повышение надежности работы униполярной машины при одновременном существенном повышении выходного напряжения и, соответственно, расширение области ее применения. Указанный технический результат достигается тем, что статор предлагаемой униполярной машины состоит из намагниченного вдоль образующих с круглыми отверстиями в центре с ферромагнитными основаниями полого цилиндрического постоянного магнита со сквозными по бокам, через каждые 90°, несколькими отверстиями, через которые проходят диэлектрические оси подвижных электропроводящих конусов, вершинами направленных к его оси, а ротор состоит из нескольких электропроводящих и ферромагнитных со скошенными попарно друг к другу краями и контактирующих с образующими названных конусов дисков, установленных на вал с изоляцией друг за другом через однин соответственно жестко, и подшипниками, центры которых электрически соединены электропроводящими кольцами, причем центры крайних из них соединены соответственно с положительной и отрицательной клеммами электрического ее вывода через плотно надетые на вал с изоляцией металлические полые цилиндры и установленные на них роликовые подшипники. Вместо скользящих контактов применяются роликовые токосъемы и электропроводящие конические реверсивные механизмы, которые не только позволяют рядом стоящим дискам ротора вращаться в противоположных направлениях, но и последовательно их включать в якорной электрической цепи и, соответственно, повысить выходное напряжение униполярной машины и существенно расширить области ее применения. 2 ил.

2471280
выдан:
опубликован: 27.12.2012
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С КОМБИНИРОВАННЫМИ ДИСКАМИ

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин постоянного тока, в частности к униполярным машинам постоянного тока. Наиболее близким ее аналогом является униполярная машина (УМ) постоянного тока с дисковым ротором. УМ данного класса наряду с имеющимися достоинствами обладают и определенными недостатками, заключающимися в том, что они, как правило, низковольтные. Это связано, прежде всего с тем, что их якорные обмотки в основном одинаковые. Увеличивать их число проблематично прежде всего из-за того, что для этого на каждый следующий виток требуется как минимум два скользящих контакта, которые не только дополнительно загромождают ее конструкцию, но и ухудшают надежность их в работе и ведут к интенсивному износу движущихся ее частей. Все это существенно сужает область их использования. Техническим результатом предложенного изображения является заметное увеличение выходного напряжения, увеличение износостойкости подвижных частей УМ и, соответственно, расширение области ее использования. Указанный технический результат достигается тем, что вместо скользящих контактов применяются электропроводящие реверсивные механизмы, позволяющие достаточно просто последовательно подключать к якорной цепи ряд дисков, причем величина индуцируемой ЭДС в отличие от аналогов, где она зависит от размеров радиусов их дисков, зависит в данном случае от величин диаметров этих дисков. В качестве элемента реверсивного механизма служат электропроводящие вращающиеся конические токосъемы. Они позволяют не только включать последовательно нижние и верхние сектора всех дисков в якорную электрическую цепь, но и вращаться соседним дискам в противоположные стороны, так как каждый последующий обязательно установлен на вал подшипником, если предыдущий установлен на него жестко. В качестве реверсного механизма и подвижного токосъема наряду с названными могут служить и токопроводящие шкивы с фрикционной передачей, электропроводящие гусеницы, возможны и другие варианты. 2 ил.

2470447
выдан:
опубликован: 20.12.2012
МНОГОДИСКОВАЯ УМ ПОСТОЯННОГО ТОКА БЕЗ СКОЛЬЗЯЩИХ КОНТАКТОВ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к униполярным электрическим машинам (УМ) постоянного тока. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в улучшении электромеханических характеристик, повышении надежности работы, увеличении износостойкости, упрощении конструкции, повышении в несколько раз рабочего напряжения униполярной электрической машины, а также в расширении области ее использования. Указанный технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ в качестве электрических контактов служат электропроводящие роликовые контакты качения и неподвижные цилиндрические обоймы, к которым припаяны электрические проводники. Такая конструкция электрических контактов без особой сложности позволяет электрически последовательно включать в цепь якоря все их диски ротора, что позволяет существенно повысить рабочее напряжение. При этом трение качения между электропроводящими роликами и неподвижными цилиндрическими обоймами, а также активными частями дисков ротора (ступицами) на несколько порядков меньше трения скольжения между традиционными скользящими щеточными контактами и контактными кольцами. 2 ил.

2435286
выдан:
опубликован: 27.11.2011
САМОВОЗБУЖДАЮЩИЙСЯ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ТУРБОГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и касается создания новых генерирующих устройств постоянного тока с использованием неисчерпаемых природных запасов альтернативных потоков энергии водной среды. Предложен самовозбуждающийся бесколлекторный турбогенератор постоянного тока, главной особенностью которого является возможность самовозбуждения на магнитной и электромагнитной основе, а также создание многовитковой последовательно-параллельной тороидальной беспазовой обмотки якоря. При этом электроприемники без вращающихся частей будут с успехом работать и на постоянном токе, а электроприемники переменного тока с вращающимися частями будут запитываться через инверторные электронные устройства. Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, состоит в обеспечении простоты устройства и его высокой технической надежности, что исключает необходимость постоянного эксплуатационного надзора. Предлагаемая электрическая машина может быть использована в качестве турбогенератора при размещении ее в водной потоковой среде, а также в качестве ветроэлектрического генератора при размещении ее в воздушно-потоковой среде. По мере массового производства изобретенных униполярных бесколлекторных машин постоянного тока произойдет смена технологии выработки электрической энергии, так как получение переменного тока с последующим превращением его в постоянный вентильными устройствами более чем в два раза дороже, чем получение постоянного тока с последующим его превращением в переменный инверторными устройствами. По мере производства униполярных двигателей (изобретенные генераторы обладают обратимостью) полностью отпадет потребность в переменном токе. Будущее принадлежит постоянному току. Об этом высказал свое мнение изобретатель трехфазной системы переменного тока, наш соотечественник, М.О. Доливо-Добровольский (1861-1919 гг.). 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

2416862
выдан:
опубликован: 20.04.2011
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромеханическому преобразованию электрической энергии, и может быть использовано в электротехнической и электромашиностроительной промышленности и на транспорте в качестве электрического привода с низковольтным питанием. Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение - повышение КПД электрической машины постоянного тока за счет снижения электрических и магнитных потерь, упрощение токосъема и снижение стоимости. Указанный технический результат достигается тем, что в электрической машине постоянного тока - униполярной с коаксиальной катушкой возбуждения, расположенной на статоре, с цилиндрическим полым или дисковым якорем, изготовленным из магнитомягкого материала, согласно изобретению для отвода тока с якоря используются двухсторонние твердые кольцевые щетки из антифрикционного материала высокой проводимости, контактирующие с обеими боковыми поверхностями периферийной части якоря, а катушка возбуждения выполняется проводом из ферромагнитного материала. Наличием в устройстве твердых кольцевых щеток из антифрикционного материала высокой проводимости упрощает щеточный аппарат, удешевляет электрическую машину и позволяют исключить образование в якоре машины жгутов тока, создающих продольные составляющие МДС якоря и пульсацию магнитного потока, ухудшающие условия работы машины и снижающие ее КПД, а также позволяют увеличить ток в машинах с дисковым якорем, исключить деформации якоря и уменьшить диамагнитный зазор и исключить осевые нагрузки на вал машины. Применение ферромагнитного материала для обмотки возбуждения и якоря удешевляет электрическую машину, снижает магнитный поток рассеяния обмотки возбуждения и магнитное сопротивление в зазоре между полюсами машины. 2 ил.

2410825
выдан:
опубликован: 27.01.2011
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ГУСЕНИЧНЫМ ТОКОСЪЕМОМ

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к униполярным машинам (УМ) постоянного тока. Наиболее близким аналогом предложенной машины по физической и технической сущности является униполярная машина (УМ) постоянного тока с дисковым ротором. Наличие у названной машины минимум двух скользящих контактов на один диск снижает не только ее электромеханические характеристики, но и сужает область применения, так как нельзя получить на ее электрическом выводе относительно и необходимое большое напряжение. Кроме того, имеющее место между неподвижными электрическими щеточными контактами и подвижными частями якоря машины трения скольжения ведет к искрению на местах их соприкосновения и соответственно к повышению там переходных электрических сопротивлений и преждевременному износу машины. Преодоление недостатков щеточно-скользящих контактов возможно с помощью токосъема на основе электропроводящей жидкости. Однако создавать надежно герметизированные конструкции аппаратов жидкостного, особенно периферийного кольцевого, токосъемов, не допускающих утечки инертного газа и паров электропроводящей жидкости, достаточно трудоемко и дорого. Кроме того, в режимах пуска и торможения УМ, а также при относительно высоких скоростях на жидкостный слой в кольцевом канале действуют центробежные и гравитационные, магнитные и электромагнитные силы, а также силы трения, которые отрицательно влияют на ее работу. Техническим результатом заявленного изобретения являются улучшения электромеханических характеристик, повышение надежности в работе, увеличение износостойкости, повышение в несколько раз рабочего напряжения и расширение области ее применения. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ отсутствуют как скользящие механоэлектрические, так и жидкостные электрические контакты. В качестве таких контактов в предложенной УМ служат электропроводящие ремни, которыми опоясаны, как правило, два электропроводящих диска якоря, вращающиеся в одном направлении относительно постоянных магнитных полей между магнитными полюсами противоположной полярности, силовые линии которых направлены в противоположные стороны. Этому способствует и то, что поверхности периметров первого и последнего электропроводящих гусеничных дисков якоря машины связаны с ее электрическим выводом через электропроводящие гусеницы и два неподвижных обода. УМ с гусеничным ротором может работать и в генераторном, и в двигательном режимах. В генераторном режиме при вращении электропроводящих гусеничных и ременных дисков от постороннего двигателя в их секторах в радиальном направлении или к их центрам, или от центров, в зависимости от того, в каком направлении они вращаются, в каком направлении их пересекают магнитные силовые линии статора, возникают ЭДС в силу закона электромагнитной индукции, которые, суммируясь на клеммах электрического вывода, дают результирующее напряжение = U. В двигательном режиме при подаче на электрический вывод УМ постоянного напряжения = U от постороннего источника по секторам электропроводящих дисков и ее якоря потекут постоянные токи в радиальном направлении, которые взаимодействуют с магнитными полями постоянных магнитов статора, что заставит их вращаться в одинаковом направлении синхронно. 2 ил.

2397596
выдан:
опубликован: 20.08.2010
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ РОТОРОМ БЕЗ СКОЛЬЗЯЩИХ КОНТАКТОВ

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к униполярным машинам (УМ). Наиболее близко по конструкции предложенная машина подходит к униполярным машинам постоянного тока с цилиндрическим ротором. Названная УМ постоянного тока имеет ряд недостатков, в том числе ненадежный щеточно-контактный узел и низкое рабочее напряжение, что соответственно сужает область ее применения. Технический результат предложенного изобретения - это повышенная надежность, износостойкость, более высокое напряжение и расширение области применения, которые, прежде всего, связаны с отсутствием в узле токосъема искрения. Технический результат предложенной УМ постоянного тока достигается тем, что в ее конструкции отсутствуют скользящие щеточные контакты и кольцевые периферийные жидкостные токосъемы, которые характеризуются тем, что ведут к ухудшению износостойкости и надежности УМ, связанные с большим коэффициентом трения и сложностью ее конструкции. В качестве периферийного и кольцевого узла токосъема в данном случае служат электропроводящие ременные передачи, которые относительно легко позволяют соединить последовательно активные части нескольких якорных обмоток цилиндрических роторов для существенного повышения рабочего напряжения. Это связано с тем, что между соприкасающимися движущимися электропроводящими частями, то есть поверхностями контактных колец и ремней, отсутствует скольжение. Независимо от числа активных частей обмоток якорей и к внешнему источнику постоянного напряжения их можно включить через два осевые жидкостные токосъемы, которые не имеют тех недостатков, которые бывают у кольцевых жидкостных узлов токосъема. 2 ил.

2396678
выдан:
опубликован: 10.08.2010
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С КАТЯЩИМИСЯ КОНТАКТАМИ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к униполярным электрическим машинам (УМ) постоянного тока. Аналогом предлагаемой УМ является обычная УМ постоянного тока с цилиндрическим ротором, имеющая ряд недостатков, в том числе наличие в ее конструкции щеточных скользящих контактов и относительно низкое рабочее напряжение. Техническим результатом заявленного изобретения являются улучшение электромеханических характеристик, повышение надежности в работе, увеличение износостойкости, упрощение конструкции, повышение в несколько раз рабочего напряжения и расширение области применения. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ отсутствуют традиционные как скользящие механоэлектрические, так и периферийные жидкостные электрические контакты. В качестве электрических контактов в предложенной УМ используются электропроводящие роликовые контакты качения и неподвижные цилиндрические обоймы, к которым припаяны электрические проводники. Такая конструкция электрических контактов без особой сложности позволяет электрически последовательно включать в цепь обмоток якорей все их активные части, что позволяет существенно повысить рабочее напряжение. При этом трение качения между электропроводящими роликами и неподвижными цилиндрическими обоймами, а также активными частями якорных обмоток на несколько порядков меньше трения скольжения между скользящими щеточными контактами и контактными кольцами. 2 ил.

2396677
выдан:
опубликован: 10.08.2010
УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИМИ РЕМНЯМИ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Прототипом изобретенной УМ является обычная униполярная машина постоянного тока с дисковым ротором. Названная униполярная машина постоянного тока имеет ряд недостатков, в том числе наличие в ее конструкции щеточных скользящих контактов и относительно низкое рабочее напряжение. Техническим результатом заявленного изобретения являются улучшение электромеханических характеристик, повышение надежности в работе, увеличение износостойкости, упрощение конструкции, повышение в несколько раз рабочего напряжения и расширение области ее применения. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ отсутствуют как скользящие механоэлектрические, так и периферийные жидкостные электрические контакты. В качестве периферийных электрических контактов в предложенной УМ служат электропроводящие ремни, опоясывающие по два диска якоря, вращающихся в одном направлении в своих магнитных полях. Через названные ремни электропроводящие части осей вращения последовательно включены в обмотку якоря, которая через две токопроводящие части крайней оси вращения, погруженные в емкости с электропроводящей жидкостью, присоединена к источнику постоянного напряжения. При этом трение между названными частями оси вращения и этой жидкостью практически отсутствует. Отсутствует также скольжение между поверхностями краев электропроводящих дисков и ремней, что позволяет избавиться не только от перечисленных недостатков, имеющихся в существующих УМ, но и относительно легко повышать до необходимой величины рабочее напряжение. 2 ил.

2395888
выдан:
опубликован: 27.07.2010
ДИСКОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с осевым расположением основного магнитного потока в немагнитном зазоре. Предлагаемая дисковая электрическая машина имеет индуктор и якорь, каждый из которых содержит набор дисков, которые образуют общий набор дисков электрической машин, при этом диски якоря выполнены из немагнитного диэлектрического материала и содержат магнитные элементы, создающие магнитный поток якоря, а диски индуктора выполнены из немагнитного материала и содержат магнитные элементы, создающие магнитный поток индуктора, причем магнитные элементы расположены в каждом диске радиально под одинаковым углом а друг к другу так, что ось вращения электрической машины параллельна вектору намагниченности каждого магнитного элемента и направления вектора намагниченности двух ближних магнитных элементов, расположенных на одном диске, противоположны, при этом число магнитных элементов в каждом диске одинаково и четно. Также электрическая машина содержит замыкатели магнитного потока, которые выполнены в виде сплошных дисков из магнитомягкого материала и расположены по бокам общего набора дисков. Согласно изобретению магнитные элементы индуктора выполнены из постоянных магнитов, магнитные элементы диска якоря выполнены в виде волновой обмотки с рабочими участками, расположенными преимущественно радиально в зоне расположения магнитных элементов индуктора и замкнутыми между собой лобовыми участками. Технический результат - повышение удельной мощности и надежности дисковой электрической машины. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

2394340
выдан:
опубликован: 10.07.2010
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и электромеханики, а конкретнее - к электрическим машинам постоянного тока. Предлагаемый электродвигатель содержит статор с силовой обмоткой, состоящей из двух частей, соединенных последовательно встречно и разделенных нейтральными зонами. На валу якоря установлены обмотки возбуждения, каждая из которых выполнена в виде двухполюсной катушки с сердечником прямоугольного сечения и соединена с установленными на валу контактными кольцами. Кольца подключены через токосъемные щетки к сети постоянного тока. Технический результат, достигаемый от использования данного изобретения - упрощение конструкции и технологии изготовления электродвигателя, а также повышение надежности его работы. 3 ил.

2393616
выдан:
опубликован: 27.06.2010
БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Двигатель предназначен для использования в электротехнике. Двигатель содержит ротор и статор, выполненный в виде цилиндрического магнитопровода, внутри которого размещены две секции из нескольких кольцевых магнитопроводов каждая, в первой секции закреплен первый, а во второй секции - второй ребристо-цилиндрические электропроводники, выполненные из медной фольги, внутренние концы первого и второго ребристо-цилиндрических магнитопроводников электрически соединены с внутренними медными кольцевыми электродами, а их внешние концы - с внешними медными кольцевыми электродами, ротор выполнен в виде ребристо-цилиндрического электромагнита, кольцевые ребра которого входят в пазы первого и второго электропроводников, в средней части ротора размещена катушка подмагничивания, один конец которой соединен с электродом первого электропроводника, а второй - к внешнему электроду второго электропроводника; кроме того, вместо электромагнита в роторе можно использовать постоянный магнит с большим значением коэрцитивной силы. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности и долговечности работы двигателя. 1 ил.

2391761
выдан:
опубликован: 10.06.2010
УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ЭЛЕКТРИЧЕСТВУ "УНИПОЛЯРНАЯ МАШИНА ФАРАДЕЯ"

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для демонстрации явления униполярной электромагнитной индукции. Технический результат состоит в повышении генерируемой ЭДС и стабильности электрических и магнитных параметров. Учебный прибор содержит вертикально ориентированный постоянный магнит, гальванометр, соединенный с корпусом центробежной машины и со скользящим контактом. Постоянный магнит выполнен в виде цилиндрического комбинированного магнита, составленного из двух одинаковых ферритовых магнитов кольцеобразной формы и несущего железного диска между ними с выступающей за боковую поверхность кромкой. Несущий железный диск насажен на вал из немагнитного металла с хвостовиком на одном конце для установки в патрон центробежной машины. Скользящий контакт находится в соприкосновении с выступающей боковой кромкой несущего железного диска. 1 ил.

2371829
выдан:
опубликован: 27.10.2009
УНИПОЛЯРНАЯ БЕСКОЛЛЕКТОРНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода с регулируемой частотой вращения. Технический результат состоит в упрощении конструкции и обеспечении работы в системах постоянного тока высокого напряжения без коммутации рабочей обмотки с возможностью переключения обмоток статора в процессе работы. Средство коммутации отсутствует. Средство для создания внешнего магнитного потока расположено на роторе. Статор имеет, по меньшей мере, одну рабочую обмотку, по меньшей мере, с одним витком, состоящую из активной и пассивной частей, и выполнен таким образом, что активная и пассивная части обмотки находятся в его теле и взаимодействует с магнитным потоком ротора. Пассивная часть обмотки изолирована материалом с малой магнитной проницаемостью либо магнитно-непроницаемым. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

2367079
выдан:
опубликован: 10.09.2009
БЕСКОНТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, к бесконтактным электрическим машинам постоянного тока. Технический результат состоит в упрощении конструкции, повышении надежности, отказе от использования полупроводниковых приборов. Бесконтактный генератор постоянного тока содержит якорь с печатной обмоткой и ротор, разделенные двойными воздушными зазорами. Примыкающий с внешним своим краем к внутренней стенке цилиндрического и магнитного корпуса в средней его части якорь выполнен неподвижным в виде кругового кольца, печатная обмотка которого расположена на верхнем и нижнем его секторах. Ротор выполнен в виде тороидального соленоида, разделенного по его диаметру на две половины, являющиеся электромагнитами возбуждения. Их противоположные полюса отстоят друг от друга на небольшие расстояния для свободного прохождения между ними активных проводников обмотки якоря, плотно зажатые между двумя шинами вала. Он является общим и для ротора специального возбудителя с неподвижным статором, обмотка якоря которого электрически соединена с обмотками двух половин тороидального соленоида. Магнитное поле тороидальных соленоидов с электрическим током существует только внутри их тел и в зазорах между магнитными полюсами их половин. А в ближайших от них окрестностях оно отсутствует. Полярности магнитных полюсов половин тороидальных соленоидов меняются тогда, когда они находятся вне зоны активных частей обмотки якоря. 3 ил.

2334344
выдан:
опубликован: 20.09.2008
БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электромеханики, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Электродвигатель не имеет коллектора и отличается тем, что на сердечник якоря установлена обмотка, концы которой подключены к кольцам, укрепленным на валу сердечника, а середина ее - к кольцу, укрепленному на середине сердечника. К этим кольцам прижимаются контактные щетки, через которые подается питание к обмотке якоря. Технический результат заключается в повышении надежности при работе и упрощении конструкции. 1 ил.

2302070
выдан:
опубликован: 27.06.2007
УНИПОЛЯРНЫЙ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ТОРЦОВЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и может быть использовано при производстве униполярных бесколлекторных торцевых электрических машин. Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение, состоит в увеличении мощности, повышении эффективности охлаждения и расширении функциональных возможностей, а также в повышении эксплуатационной надежности и технического ресурса предлагаемого генератора путем обеспечения возможности механического регулирования и визуального наблюдения величины воздушного зазора. Сущность изобретения состоит в следующем. Униполярный бесколлекторный торцовый генератор постоянного тока, содержащий неподвижный раздвоенный кольцевой магнитопровод якоря с пазами для укладки обмотки якоря, вращающиеся торцовые магнитопроводы индукторов для возбуждения и вентилятор, отличающийся тем, что в схеме возбуждения генератора установлены радиальные электромагниты и круговые электромагниты, при этом вращающиеся на валу ротора генератора торцовые магнитопроводы обоих индукторов вместе с радиальными и круговыми электромагнитами обращены встречно через воздушный промежуток одноименными полюсами к магнитопроводам с обмоткой якоря, что обеспечивает в торцовых магнитопроводах обоих индукторов постоянное наличие остаточного магнетизма, способствующего возбуждению генератора, при этом схема возбуждения снабжена двумя щеточно-контактными узлами, включающими щетками токосъема и неразрезные контактные кольца. Генератор может быть использован при производстве электроэнергии на электростанциях, ГЭС, для дальних электропередач больших мощностей на постоянном токе с высоким экономическим эффектом, при этом исключается необходимость строительства повышающих напряжение подстанций и дорогостоящих преобразующих устройств для преобразования переменного тока в постоянный. Генераторы для дальних электропередач работают при последовательной схеме их включения. Область использования предлагаемого изобретения расширяется путем обеспечения возможности его использования в промышленности как в качестве генератора, так и в качестве двигателя, а именно в электрифицированном транспорте, в ветроустановках, для электросварки, электролиза, электроснабжения компьютерной техники, ЭВМ, зарядки аккумуляторных батарей, аварийное электроснабжение систем автоматики, освещения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

2284629
выдан:
опубликован: 27.09.2006
УНИПОЛЯРНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к электротехнике, к химико-электромеханическим преобразователям и может быть использовано в качестве экологически чистого бесшумного двигателя транспортных средств. Технический результат заключается в повышении удельных энергетических показателей путем ускорения электрохимической реакции за счет движения электродов топливных элементов друг относительно друга в прокачиваемом электролите. Униполярный агрегат содержит магнитопроводные статор и ротор с якорными проводниками на их магнитных полюсах, подключенными последовательно к разнополярным дисковым электродам топливных элементов через дисковые обмотки возбуждения, расположенные на внутренних поверхностях магнитопроводных статора и ротора. Якорные проводники подключены к внешним выводам дисковых обмоток возбуждения, внутренние выводы которых подключены к дисковым разнополярным электродам топливных элементов. В статорные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают и продукты их реакции выводятся через штуцеры. В роторные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают через осевые штуцеры по каналам в теле ротора. Продукты их реакции, исключая легкие, как в центрифуге вытесняются сквозь гидрофильную структуру периферии дисковых разнополярных электродов топливных элементов. 1 ил.

2282930
выдан:
опубликован: 27.08.2006
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электротехники, а именно - к электрическим машинам, способным работать как в режиме электродвигателя, так и в режиме генератора для получения постоянного и переменного токов большой мощности. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение габаритов, повышение мощности и достижение полной универсальности. Данный технический результат достигается за счет того, что в электрической машине, включающей в себя станину, стенки станины с обмотками возбуждения, вал с подшипниками, ротор с обмотками якоря, контактные кольца с кольцедержателями, согласно данному изобретению, все полюсные сердечники с обмотками возбуждения, установленные на станине, обращены одноименными полюсами к ротору, параллельно основной обмотке возбуждения подключена вспомогательная обмотка возбуждения, состоящая из двух секций, соединенных между собой последовательно, а магнитными потоками - встречно, секции установлены на специальных выступах, выполненных на внутренних стенках станины концентрично валу ротора, ротор разделен вдоль окружности на две равные части, между которыми установлена медная прокладка и которые сжаты между собой медными полосками, по окружности ротора выполнено несколько круглых отверстий, ближе к центру ротора, в радиальной плоскости с круглыми отверстиями выполнено столько же щелеобразных отверстий, в которых уложены и закреплены секции обмотки ротора, секции выполнены П-образной формы и уложены все с одной стороны ротора, одним концом они просовываются в круглое отверстие, а другим - в щелеобразное отверстие, на противоположной стороне ротора концы проводов каждой секции соединены между собой последовательно, также в последовательном порядке соединены между собой концы каждой секции, а общие конец и начало обмотки ротора соединены с контактными медными плоскими кольцами, закрепленными на валу с левой и правой сторон ротора, которые находятся в постоянном контакте с неподвижными графитовыми плоскими кольцами, удерживающимися поджимными плоскими пружинами, закрепленными на стенках станины, кольца снабжены изоляцией со стороны вала, ротора и стенок станины, графитовые кольца соединены проводами с общими клеммами, обмотка ротора подключена параллельно обмотке возбуждения. 8 ил.

2280941
выдан:
опубликован: 27.07.2006
ДВУСТОРОННЯЯ ТОРЦОВАЯ АСИНХРОННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к торцовым асинхронным машинам с однодисковым ротором. Технический результат изобретения, заключающийся в повышении надежности и упрощении конструкции двусторонней торцовой асинхронной электрической машины, достигается путем того, что в двусторонней торцевой асинхронной электрической машине каждый магнитопровод статора оснащен жестко присоединенными к нему конструктивно независимыми опорами, радиально установленными на торце магнитопровода со стороны несущего щита, каждая из которых имеет форму пластины, снабженной двумя продольными выступами, ориентированными вдоль оси вала ротора, и двумя поперечными, радиально ориентированными выступами, причем поперечные выступы находятся внутри центральной кольцевой полости корпуса машины и опираются на торцы установочных винтов, ввернутых в несущий щит с наружной стороны, а продольные выступы входят в сквозные прорези несущего щита и имеют встречно ориентированные внутренние пазы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

2232459
выдан:
опубликован: 10.07.2004
ТОРЦЕВОЙ НАБОРНЫЙ ЭЛЕКТРОМОТОР

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электродвигателям. Технический результат изобретения, заключающийся в снижении электромагнитных потерь электромотора, достигается путем того, что в торцевом наборном электромоторе, состоящем из статора и ротора, выполненных в виде дисков, размещенных в корпусе на общей оси в чередующемся порядке, причем статорные диски жестко связаны с корпусом, а роторные закреплены на валу, каркас роторных и статорных дисков выполнен из непроводящего и немагнитного материала, в каркасах дисков размещено секториально одинаковое четное число катушек, намотанных на сердечниках, выполненных из материала с высокой магнитной индукцией и низким полем насыщения, закрытых с обеих сторон полюсными пластинами из того же материала, соединенных последовательно и так, что их магнитные полюса на сторонах дисков чередуются. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.
2213408
выдан:
опубликован: 27.09.2003
УНИПОЛЯРНОЕ БЕСКОНТАКТНОЕ КОЛЕСО-ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электромеханике, в частности к униполярным бесконтактным электрическим машинам постоянного тока. Технический результат изобретения, заключающийся в создании простого по конструкции и недорогого униполярного бесконтактного электродвигателя, достигается путем того, что в униполярном колесе-двигателе, содержащем неподвижную и подвижную полуоси, подшипники, катушку индуктивности, обод с постоянными магнитами, постоянные магниты обода и подвижной полуоси обращены одноименными полюсами к внутренней и наружной частям обмоток катушки индуктивности с минимальным зазором, а магнитные потоки замыкаются через сердечник кольцевой катушки индуктивности и боковые крышки. 2 ил.
2207694
выдан:
опубликован: 27.06.2003
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах, для функционирования которых необходима механическая энергия, например в самоходных объектах на транспорте или морских судах. Технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования частоты вращения вала двигателя путем управления значением силы тока в цепи якоря. Сущность изобретения состоит в том, что в предлагаемом электрохимическом униполярном электродвигателе, содержащем индуктор, между полюсами которого на валу фиксированно закреплен якорь в виде пары электропроводных дисков, установленных между парами полюсов индуктора в рабочих зазорах, образующих полости, заполненные электролитом, один диск пары покрыт слоем катодного материала и установлен между парами полюсов с одним по направлению магнитным потоком, соответствующие ему поверхности индуктора покрыты слоем анодного материала, другой диск покрыт слоем анодного материала и установлен между парами полюсов с противоположным по направлению магнитным потоком, соответствующие второму диску поверхности индуктора покрыты слоем катодного материала. Катодные и анодные поверхности индуктора между собой и поверхности дисков между собой соединены электрически. При этом согласно изобретению индуктор выполнен по меньшей мере из двух изолированных секций, первая из которых содержит поверхности катодного материала, а вторая - поверхности анодного материала, причем анодные и катодные поверхности секций электрически соединены через регулирующий элемент. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
2201648
выдан:
опубликован: 27.03.2003
Наверх