Магнитный привод
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к механическим системам на постоянных магнитах и может быть использовано в качестве привода с широким диапазоном мощности для экологически чистых движителей, электрогенераторов и т.п. Технический результат заключается в повышении усилия и эффективности взаимодействия магнитов Для этого привод включает два ряда постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных на соосных кольцевом статоре и круговом роторе с валом, и взаимодействующих одноименными рабочими полюсами через воздушный зазор, при этом магниты на статоре ориентированы радиально и установлены с размещением рабочих поверхностей встык, а магниты на роторе размещены под углом 30° к его радиусу и их рабочие поверхности выполнены со скосом, обеспечивающим параллельность рабочей поверхности магнитов на статоре и удалены от последних на расстояние
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к механическим системам на постоянных магнитах и может быть использовано в качестве привода с широким диапазоном мощности для экологически чистых движителей, электрогенераторов и т.п.
Известен привод, содержащий два ряда постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных на соосных кольцевом статоре и круговом роторе, и взаимодействующих одноименными рабочими полюсами через воздушный зазор, и управляющее устройство для изменения меж полюсного расстояния воздушного зазора (описание к патенту RU 2019901, МПК 5Н 02 N 11/00,1991).
В известном устройстве постоянство полезного усилия взаимодействия постоянных магнитов обеспечивает управляющее устройство, которое не только усложняет конструкцию, но и ограничивает количественные возможности по размещению постоянных магнитов на роторе. Это снижает магнитный поток в воздушном зазоре.
Задача полезной модели - повышение мощности и упрощение конструкции привода.
Технический результат от использования полезной модели -повышение усилия и эффективности взаимодействия магнитов.
Технический результат достигается тем, что в магнитном приводе, включающем два ряда постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных на соосных кольцевом статоре и круговом роторе с валом, и взаимодействующих одноименными рабочими полюсами через воздушный
зазор, магниты на статоре ориентированы радиально и установлены с размещением рабочих поверхностей встык, а магниты на роторе размещены под углом 30° к его радиусу, при этом их рабочие поверхности выполнены со скосом, обеспечивающим постоянный зазор.
Магниты могут быть установлены с воздушным зазором 1-2 мм. В заявленной конструкции благодаря размещению одного ряда постоянных магнитов радиально на статоре, а другого под углом 30° к радиусу ротора в процессе попарного взаимодействия магнитов одноименными полюсами возникают однонаправленные магнитные моменты, вращающие ротор. Экспериментальными исследованиями установлено, что величина угла 30° является оптимальной для создания максимального момента под действием возникающей результирующей взаимодействия. Стыковка рабочих поверхностей магнитов на статоре обеспечивает непрерывность возникновения полезного усилия взаимодействия между одноименными рабочими полюсами магнитов, так как в воздушном зазоре создается непрерывное однополюсное магнитное поле.
Выполнение скоса на рабочей поверхности магнитов ротора обеспечивает постоянство воздушного зазора между взаимодействующими полюсами и, как следствие, поддержание постоянного усилия взаимодействия, обратно пропорционального четвертой степени меж полюсного расстояния, совпадающего с величиной зазора. Так, при выполнении зазора 1-2 мм возникающее усилие взаимодействия пропорционально величине 1010-1012.
На чертеже схематично изображен магнитный привод. Привод содержит статор 1 с рядом постоянных магнитов 2 прямоугольной формы, ориентированных радиально по его кольцевой поверхности и, установленых с размещением рабочих поверхностей встык. Соосно внутри статора 1 установлен ротор 3, жестко закрепленный на валу 4. На круговой поверхности ротора 3 установлен второй ряд магнитов 5, обращенных к ним одноименными рабочими полюсами, и размещенных
вдоль его окружной границы под углом к радиусу 30°. На рабочей поверхности магнитов 5 выполнены скосы, обеспечивающие возможность параллельного размещения относительно рабочей поверхности магнитов 2. Так, скос под углом 60° обеспечивает выполнение условия параллельности и, как следствие, постоянный зазор.
Количество магнитов 2,5 в каждом из рядов определяется их геометрическими размерами и выбирается максимально возможным для обеспечения выбранной величины мощности привода. Для увеличения единичной мощности магнитные приводы предлагаемой конструкции могут быть объединены на одном валу в блоки по несколько штук.
Работа магнитного привода начинается после сборки. Ротор 3 вращается в непрерывном однополюсном магнитном поле рабочей поверхности статора 1. Вращательный момент от ротора 3 приводит в движение вал 4, соединенный с валом, электрогенератора (не показаны). Остановка привода может быть осуществлена, например, путем изменения полярности рабочей поверхности магнитов на роторе или на статоре или выводом их из рабочего положения.
1. Магнитный привод, включающий два ряда постоянных магнитов прямоугольной формы, установленных на соосных кольцевом статоре и круговом роторе с валом, и взаимодействующих одноименными рабочими полюсами через воздушный зазор, отличающийся тем, что магниты на статоре ориентированы радиально и установлены с размещением рабочих поверхностей встык, а магниты на роторе размещены под углом 30° к его радиусу, при этом их рабочие поверхности выполнены со скосом, обеспечивающим постоянный зазор.
2. Магнитный привод по п.1, отличающийся тем, что магниты установлены с воздушным зазором 1-2 мм.
