Электродвигатель-маховик

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике. Техническим результатом является снижение резонансных колебаний, увеличение стабильности работы роторной системы без смещения вдоль оси вращения вала маховика под действием осевых сил. Электродвигатель-маховик содержит роторную систему, состоящую из маховика с закрепленными на нем деталями электродвигателя, вал которого вращается в кольцевых магнитожидкостных опорах, симметрично расположенных от маховика, при его смещении от установленного положения вдоль оси вращения, сигнал датчика положения вала маховика поступает в схему управления электромагнитами, которые возвращают вал в исходное положение.

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике.

Известен электродвигатель-маховик (Патент РФ на изобретение 2082029, «Устройство с электромагнитным подвесом маховика», авторы: Заболотский Н.А., Коновалов А.И., опубл. 20.06.1997), содержащий роторную систему, состоящую из маховика и электромагнитов, обеспечивающих его левитацию с вращением вокруг своей оси. Недостатками такого электродвигателя-маховика является, неуравновешенное состояние вала маховика в пространстве при пульсациях напряжения, по цепям питания элементов, обеспечивающих левитацию и влияния внешних механических воздействий на корпус.

Переход с электромагнитной схемы, обеспечивающей левитацию вала маховика на магнитожидкостную схему, позволяет повысить стабильность радиального положения вала маховика при механическом воздействии на корпус электродвигателя за счет введения демпфирующего элемента.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является электродвигатель-маховик (Патент РФ на изобретение 2013118932, «Электродвигатель-маховик», авторы: Алексанов П.., Бобриков А.Н., Ермаков Д.В., Лянзбург В.П., опубл. 20.11.2013), содержащий роторную систему, состоящую из маховика и элементов магнитожидкостных опор, обеспечивающих его левитацию с вращением вокруг своей оси. Недостатком такого электродвигателя-маховика является, отсутствие регулирования положения вала маховика вдоль оси вращения, позволяя ему смещаться от установленного положения. Появившееся биение контактирующих поверхностей приведет к неуравновешенности роторной системы, а возникшие вибрации создадут динамическую нагрузку, что приведет к дополнительному дисбалансу всей системы вращения вала маховика.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение стабильности работы роторной системы при вращении, когда на нее действуют осевые силы смещения, а также снижение дисбаланса на валу маховика от внешних механических воздействий на корпус электродвигателя-маховика.

Технический результат достигается тем, что в предлагаемом электродвигателе-маховике местоположение вала маховика, вращающегося в магнитожидкостных опорах, может регулироваться вдоль оси вращения с помощью электромагнитов, расположенных на торцах магнитожидкостных опор, что обеспечивает заданное положение вала маховика в корпусе электродвигателя-маховика.

Предлагаемый электродвигатель-маховик позволяет, по сравнению с прототипом, повысить стабильность работы роторной системы, жесткость конструкции за счет удержания от смещения в осевом направлении вала маховика, что обеспечивает возможность фиксировать его расположение и стабильность характеристик роторной системы при вращении, когда на нее действуют осевые силы смещения, а также возмущения, вызванные внешним воздействием, создаваемые при работе в сложных космических условиях.

На фиг. изображено сечение электродвигателя-маховика с электромагнитным регулированием положения вала маховика вдоль своей оси вращения.

Электродвигатель-маховик содержит роторную систему A, которая состоит из магнитожидкостных опор 4, расположенных симметрично от вала маховика 1 с закрепленными на нем деталями электродвигателя 3, электромагнитов 2 и датчиком осевого положения 5 вала маховика 1.

Устройство работает следующим образом. При подаче питания на электродвигатель начинается вращение роторной системы, создавая кинетический момент, пропорциональный скорости вращения. При смещении вала маховика от установленного положения в осевом направлении, сигнал с датчика положения вала маховика поступает в схему управления электромагнитами, которые возвращают вал в исходное положение.

Электродвигатель-маховик, содержащий роторную систему, состоящую из маховика с закрепленными на нем деталями электродвигателя, вал которого установлен в магнитожидкостных опорах, симметрично расположенных от маховика опорах вращения, отличающийся тем, что местоположение вала маховика регулируется вдоль оси вращения с помощью электромагнитов, расположенных на торцах магнитожидкостных опор.