a

ВПЕРЕД В БУДУЩЕЕ - ВМЕСТЕ !!!
Вместе мы сила !!!
С уважением,
Дудышев В.Д.
Научный руководитель КБ Нитрон, к.т.н., академик Самарского отделения РАМТН, член-корреспондент Самарского отделения Российской Экологической Академии (экология).
Интернет-магазины КБ «Нитрон»
Интернет магазин КБ «Нитрон»
Старый магазин КБ «Нитрон»

Новые технологии
Главная
Новости сайта
Рефераты
Рефераты по автоновинкам
Обзор новых технологий
New technology
Анимации
Изобретения
Патенты
Об авторе
Новости науки
Ссылки
Ученые шутят
Посетителей: 9388747


Designed by:
Hosting Joomla Templates
Web space hosting
Простейший магнито - электрический двигатель Дудышева | Печать |

Простейший магнито - электрический двигатель ДудышеваПростейший магнито - электрический двигатель Дудышева

Фото серийных китайских электросамокатов

Данная статья посвящена описанию предельно простого магнитно-электрического двигателя (МЭД), с магнитами на роторе, и индуктивными обмотками на статоре с герконовым управлением индуктивными катушками. Чисто магнитные двигатели, к сожалению, неработоспособны из за наличия «мертвых точек» и залипания магнитов. Однако при наличии индуктивных обмоток и оригинальной простой системы управления на герконоввых реле, удается устранять «мертвые точки» на пути вращения магнитов ротора. В итоге, такой простой магнито - электрический двигатель (МЭД) работает весьма эффективно. Статья раскрывает полностью конструкцию такого простого МЭД и принцип его работы. Статья предназначена, в первую очередь, для всех интересующихся магнитными двигателями, и особо, для энтузиастов - умельцев , которые без труда смогут повторить в реалии такой простой МЭД и изучить его работу в опытах на действующем макете, а затем применить его с пользой для различных целей.

Введение

В настоящее время в мире активно продолжается развитие и внедрение магнито - электрических двигателей, преимущественно, в электровелосипедах, мотоциклах и электросамокатах. Они весьма эффективны и экономичны, благодаря использованию энергии мощных неодимовых магнитов. Они уже наши широкое применение в серийных китайских электровелосипедах и электросамокатах. Магнито - электрический двигатель, который использован в китайских электросамокатах и электровелосипедах, имеет магниты на статоре, индуктивные катушки на роторе, присоединенные через электронный преобразователь, к аккумуляторной батарее (АБ), и устройство управления.

Заряда аккумулятора китайского электросамоката с МЭД мощностью 0,5 кВт при скорости 30 км/час хватает примерно на 30 км. Индуктивные катушки работают в этом МЭД практически непрерывно, за исключением «мертвых точек». Поскольку такие простые МЭД почти в полтора - два раза экономичнее обычных электромоторов, то они и находя уже сейчас широкое применение в бытовом электротранспорте пока относительно малой мощности (0,5-2 кВт). Однако, по мере их совершенствования и увеличение мощности им принадлежит прекрасное будущее вплоть до применения их в электромобилях (причем электротранспорте), а также и в стационарных мотор – генераторах средней и большой мощности.

Постановка задач статьи

У этой статьи две основные задачи:

  1. Полное раскрытие конструкции и принципа работы простейшего МЭД
  2. Привлечение внимания специалистов и энтузиастов - умельцев в сфере магнитных двигателей, а также поиск соратников, партнеров и потенциальных инвесторов для продолжения дальнейшей его совместной разработки с выходом на серийное производство и совместный бизнес от их массовой реализации.

Поскольку разработчики и производители таких магнитных моторов не раскрывают полную конструкцию и электросхему этих МЭД, что затрудняет их повторение умельцами в реалии, главной целью этой статьи является пояснение полной конструкции, схемы управления и принципа работы такого МЭД, причем с введением новшеств, предлагаемых мною. Эта статья по сути пояснение для умельцев типа «сделай сам».

Описание конструкции простейшего МЭД

Конструкция простейшего МЭД, его электрическа схема и временная диаграмма работы индуктивностей статора показана на Рис. 1, 2, 3.

Простейший магнито - электрический двигатель Дудышева

Рис.1

На рис. 1 показана конструкция данного простейшего МЭД, содержащим немагнитные статор 1 и ротор 2 с валом вращения 8. На роторе 2 прочно закреплены 4 мощных постоянных неодимовых магнита 3, сдвинутые равномерно по окружности ротора через 90 градусов, причем развернуты одинаковыми магнитными полюсами навстречу статорным индуктивным обмоткам 4. Все 4 индуктивные цилиндрические обмотки с стальными ферромагнитными сердечниками( не показаны) размещены прочно на статоре 1, с пространственным сдвигом 90 градусов, перпендикулярно к окружности ротора 2. Причем, оси вращения индуктивных обмоток должна совпадать с магнитами 3 ротора 2. Конструкция МЭД снебжена также 4-мя герконовыми реле 5, размещенными на статоре 1, вблизи траектории движения магнитов 3 ротора 2, с пространственным сдвигом относительно индуктивных катушек, примерно 10-15 градусов.

Целесообразно механически связать все эти 4 герконовых реле 5, с целью в получения возможности одновременной регулировки их пространственного угла сдвига относительно индуктивных обмоток 3. Направление намотки катушки индуктивностей 4 выбирается из условия взаимного их электромагнитного притяжения с соответствующими одноименными магнитными полюсами постоянных магнитов 3 ротора 2. Герконовые реле выбираются с нормально замкнутыми контактами. Все 4 индуктивных катушки 3 электрически присоединены параллельно к аккумуляторной батарее. Одни из концов этих обмоток присоединены к ощему заэемлению 7, а вторые концы обмоток к + АБ 6. В электроцепи каждой из индуктивностей 4 последовательно введен электрический контакт соответствующего герконового реле 5 (рис.2).

Электрическая схема простейшего МЭД

Простейший магнито - электрический двигатель Дудышева

Рис.2

Временная диаграмма работы индуктивных катушек 4 за один полный оборот ротора 2 такого простого МЭД приведена на рис.3.

Простейший магнито - электрический двигатель Дудышева

Рис.3 Временная диаграмма работы индуктивной катушки МЭД

Описание работы простейшего МЭД

Исходное положение МЭД. Статорные обмотки 4 электрически отключены от источника постоянного тока (АБ) 6, магниты 3 ротора 2 находятся вне «мертвых точек», т.е. не совмещенны с осями вращения цилиндрических статорных индуктивных обмоток. Далее подключаем источник электропитания 6 к статорным обмоткам 4 через дополнительный тумблер (не показан). При протекании постоянного тока от источника 6 по статорным обмоткам 4 в них возникает электромагнитное поле с вектором вдоль оси вращения этих катушек индуктивностей 4. В итоге силового взаимодействия этих электромагнитных полей с магнитными полями магнитов 3 ротора 2 возникает сила их электромагнитного взаимного притяжения индуктивностей и постоянных магнитов 3 ротора и создается электромагнитный момент вращения ротора 2, со стремлением магнитов предельно притянуться к статорным обмоткам. Однако, по мере приближения постоянных магнитов 3 ротора 2 к осям вращения индуктивных катушек 4 срабатывают герконовые реле 5, которые реагируют на магнитное поле постоянных магнитов 3. В итоге исходно нормально закрытые контакты герконовых реле 5 размыкаются и протекание электрического тока через катушки 4 индуктивностей 4 на время прекращается до полного прохода магнитов 3 ротора 2 «мертвых точек » по траектории их движения.

Затем после удаления магнитов 3 ротора от «мертвой точки» контакты герконовых реле вновь замыкаются и процесс циклически повторяется. Временная диаграмма работы индуктивных катушек 4 за один полный оборот ротора 2 такого простого МЭД приведена на рис. 3. Из нее видно что в данной конструкции простого МЭД каждая из 4-х индуктиносстей коммутируется 4 раза за полный оборот ротора (360 угловых градуса). Отметим, что все статорные индуктивности 4 коммутируются одновременно. Отметим, что для торможения ротора 2 данного МЭД достаточно осуществить реверс направления протекания электрического тока в них. Если быстрого торможения ротора 2 не требуется, то достаточно отключить электропитание 6 от индуктивностей 4 статорных электромагнитов. Опыты на макете данного простейшего МЭД подтвердили его работоспособность.

Как повысить мощность и момент вращения данного МЭД?

Для повышения мощности и момента вращения ротора МЭД данной конструкции необходимо увеличивать силу электромагнитов 4 и увеличивать их число и соответственно разместить такое же число магнитов 3 на роторе МЭД. Естественно, чем более сильные постоянные магниты выбраны для МЭД, тем больше момент вращения на его валу.

Перспективы развития конструкций МЭД и их схем управления

Естественно по мере усовершенствования конструкции таких МЭД вместо герконовых реле 5 могут быть использованы и иные датчики магнитного поля, например, датчики Холла. Электромагниты 4 рассчитываются и выбираются таким образом, чтобы создать максимальное электромагнитное поле при их включении к источнику постоянного тока 6 (АБ), причем при минимуме потребления электрического тока от источника постоянного тока, например от бортовой АБ 6. Одним из вариантов повышения экономичности электромагнитов 4 является перевод их на электропитания от более высоковольтного напряжения. В этом случае снижаются тепловых потери в них, однако в этом случае необходим дополнительный блок высокого постоянного напряжения, который присоединяют к АБ 6.

Выводы

  1. Предложен и апробирован на макете перспективный магнито - электрический двигатель с магнитами на роторе, статорными электромагнитами, причем с герконовым управлением статорными электромагнитами.
  2. Данные новшества, введенные в конструкцию МЭД, позволили существенно упростить ее и повысить ее надежность. В отличии от аналогов, за счет размещения магнитов на роторе исключения скользящих контактов на роторе.
  3. Предложены способы повышения мощности и момента вращения и снижения электропотребления данного простого МЭД.

Заключение

Предложен и первично опробован простейший магнито - электрический двигатель с сильными постоянными магнитами на роторе и индуктивностями в виде постоянных электромагнитов компенсирующими «мертвые точки» залипания магнитов, на статоре. Управление статорными индуктивностями 4 осуществляется посредством статорных герконовых реле, что предельно упростило схему его управления. Этот простой МЭД может найти широкое применение на электротранспорте любых видов , а также в системах «мотор – генератор» для выработки дешевой электроэнергии. Ищем соратников, инвесторов и партнеров для продолжения данной перспективной НИОКР. А также для разработки промышленного образца данного МЭД и освоения его в серийном производстве.

Литература

  1. Дудышев В.Д. Экономичный магнито- электрический двигатель
 

http://new-energy21.ru, Powered by Joomla and Designed by SiteGround web hosting