Униполярный мотор замкнутого магнитного поля. Магнитный двигатель своими руками сделать возможно

Сегодня для вас очередной эксперимент, который, надеемся, заставит вас задуматься. Это динамическая левитация в магнитном поле. В этом случае один кольцевой магнит располагается над таким-же, но большим по размеру. Продаются магниты дешевле в этом китайском магазине .

Это типичный левитрон, который уже был ранее показан (материал ). Большой магнит и маленький. Они направлены друг к другу одноименными полюсами, соответственно отталкиваются, за счет этого и происходит левитация. Присутствует, естественно, магнитная впадина, или потенциальная яма, в которую верхний магнитик садится. Другой момент, это то, что он вращается за счет гироскопического момента, он какое-то время не переворачивается, пока у него скорость не снизится.

В чем замысел эксперимента?

Если мы вращаем волчок только для того, чтобы он не перевернулся, возникает вопрос. А зачем? Если можно взять какую-то спицу, например, деревянную. К ней жестко прикрепить верхний магнитик, а снизу повесить грузчик расположить эту конструкцию над вторым. Таким образом он тоже по идее должен висеть, а нижний грузик не будет давать ему переворачиваться.

Нужно будет очень точно выставить баланс массы этого волчка. Получилось бы магнитная левитация без затрат энергии.

Как это устроено?

Вот кольцевой магнит, в него жестко вставлена деревянная спица. Далее пластинка из пластика с отверстием для стабилизации спицы. И на конце – грузик. Кусочек пластилина для более удобной регулировки подбора массы. Можно откусывать по чуть-чуть и подобрать такую массу всей этой конструкции, чтобы маленький кольцевой магнитик попадал четко в зону левитации.

Давайте его аккуратно поместим внутрь нижнего магнита, он как бы зависает. Кусочком оргстекла можно попытаться стабилизировать его положение. Но вот стабилизации по горизонтали это ему почему-то не придает.

Если убрать пластинку и вернуть все обратно, то магнитик вместе с осью, на которой он покоится, будет сваливаться вбок. Когда он вращается, он почему-то в магнитной яме стабилизируется. Хотя, обратите внимание, при этом вращении он двигается со стороны в сторону, наверное, миллиметров на пять. Точно также он колеблется и в вертикальном положении сверху вниз. Создается такое впечатление, что это магнитная яма имеет определенный люфт. Стоит верхнему магниту попасть в яму, оне его захватывает и удерживает. Остается лишь гироскопическим моментом добиться того, чтобы этот магнит не переворачивался.

В чем была суть эксперимента?

Проверить, если мы сделаем показанную конструкцию с осью, она фактически она выполняет тоже самое, не давая магниту перевернуться. Она выводит его в зону потенциальной ямы, мы подбираем вес этой конструкции. Магнитик находится в яме, но, попадая в нее, почему-то не стабилизируется по горизонтали. Все равно это конструкция сваливается в сторону.

Проведя этот эксперимент, возникает главный вопрос: почему же такая несправедливость, когда этот магнит как волчок вращается, он зависает в потенциальной яме, все отлично стабилизируется и захватывается; а когда создаются те же условия, все тоже самое, то есть масса и высота, яма как будто пропадает. Он просто выталкивается.

Почему нет стабилизации верхнего магнита?

Предположительно, это происходит потому, что невозможно сделать магниты идеальными. Как по форме, так и по намагниченности. Поле имеет какие-то изьяны, перекосы и поэтому в нем не могут два наших магнита найти равновесное состояние. Они обязательно будут соскальзывать, поскольку между ними нет трения. А при вращении левитрона поля как бы сглаживаются, верхняя часть конструкции не успевает при вращении сойти в сторону.

Это понятно, но что мотивировало автора видео сделать этот эксперимент, это наличие потенциальной ямы. Была надежда, что у этой ямы есть какой-то запас прочности для удержания конструкции. Но, увы, этого почему-то не произошло. Хотелось бы почитать ваше мнение об этой загадке.

Есть еще материал на эту тему.

Ценным свойством всех многофазных систем переменного тока является простота получения вращающегося магнитного поля. Это постоянное по величине магнитное поле, вращающееся внутри электри­ческой машины вокруг ее оси. На использовании вращающегося маг­нитного поля основано устройство самых распространенных электро­двигателей — асинхронных двигателей трехфазного тока, а также имеющих большое практическое значение, синхронных двигателей.

Воздействие на положение магнитной стрелки изменением

Направления постоянных токов в двух катушках.

Кроме того, посредством вращающегося магнитного поля приводятся в действие многие измерительные приборы и аппараты регулирования и управления.

Путем последовательного изменения направления постоянного тока в двух катушках, оси которых образуют угол 90°, можно заставить магнитную стрелку поворачиваться в пределах 360°. Но пе­реключаемый постоянный ток легко заменить переменным током, который сам будет изменять направление. При этом необходимо, чтобы изменения направления тока в двух катушках происходили не одно­временно. Этому требованию удовлетворят два переменных тока, сдви­нутых по фазе друг по отношению к другу на четверть периода.

На рисунке показана система из двух одинаковых катушек, оси которых образуют угол 90°. Для придания большей равномерности магнитному полю каждая из катушек разделена на две части.

Так как токи относительно сдвинуты по фазе на четверть периода, то маг­нитные индукции в полях, ими возбуждаемых, должны быть также сдвинуты по фазе по отношению друг к другу. Этому условию сдвига по фазе удовлетворяют синусоида и косинусоида. В соответствии с чем индукция поля первой катушки B A == B m sin wt,
а индукция поля второй катушки B B = B m cos wt.

Схема получения двухфазного вращающегося магнитного поля.

Накладываясь в середине устройства, два переменных магнитных поля образуют результирующее магнитное поле, индукция в котором будет B рез = ,
так как направления полей катушек взаимно перпендикулярны. Подставив в выражение В рез значения В А
и В В
как функции времени, получим:

Следовательно, результирующее магнитное поле устройства по­стоянно по величине, хотя оно и складывается из двух переменных магнитных полей.

Определим теперь положение результирующего поля в простран­стве. По отношению к вертикальной оси это поле образует угол a, определяемый условием

т. е. поле делает полный оборот.

В секунду поле делает f оборотов, а число оборотов поля в минуту n=f»60.
Таким образом, при стандартной промышленной частоте

Значительно выгоднее получение вращающегося магнитного поля по­средством трехфазной системы токов, как это было предложено М.О.Доливо-Добровольским. Для получения трехфазного вращающегося поля нужны три одинаковые катушки, оси которых образуют углы по 120°. Мгновенные значения ин­дукции в поле катушек, питаемых трехфазной системой токов, будут:

В общей части поля эти магнитные индукции складываются векторно, образуя магнитную индукцию результирующего поля.

Это поле удобно определить через составляющие по двум взаимно перпендикулярным осям. С этой целью построим в пространстве такие оси Х
и Y,
проходящие через поле катушек, причем оси Х дадим на­правление оси катушки А.

Определим теперь составляющую результирующего поля по оси X. Она будет равна алгебраической сумме проекций на эту ось мгновен­ных значений трех индукции:

Подставив теперь выражения индукций как синусоидальных вели­чин, получим:

Составляющая результирующего магнитного поля по оси Y
будет

или после подстановки значений индукций как синусоидальных величин

Результирующая магнитная индукция

т. е. результирующее поле постоянно по величине, а угол a, образуе­мый им с осью Y,
определяется из условия

Магнитное поле вращается в плоскости осей катушек с угловой скоростью w 0 . Оно последовательно совпадает по направлению с осью той из катушек, ток в которой достигает максимального значения, т. е. оно вращается в направлении последовательности фаз трехфазной системы токов, питающих катушки.

Сопоставим теперь условия двухфазного и трехфазного вращаю­щихся полей. При двухфазной системе необходимы два провода, рассчитанных на силу тока I, и третий провод, рассчитанный на силу тока I 0 = Ö2 I. Магнитная индукция во вращающемся двухфазном поле Вт.
При трехфазной системе необходимы три одинаковых про­вода, рассчитанных каждый на силу тока I, а индукция во вращаю­щемся поле здесь 1,5 Вт.

Следовательно, для двухфазной системы нужно большее сечение проводов, а вращающееся поле создается в 1,5 раза слабее, чем в трех­фазной системе. По этим причинам двухфазный ток, изобретенный раньше трехфазного (инженером Тесла), в настоящее время приме­няется только в некоторых специальных устройствах.

Подвижное устройство, помещенное во вращающееся магнитное поле,

может вращаться в нем асинхронно или синхронно.

Поместим во вращающееся магнитное поле металлическую рамку на осях так, чтобы ось вращения рамки совместилась с осью вращения поля. Поле будет пересекать рамку и индуктировать в ней э. д. с. тем большую, чем быстрее поле пересекает рамку, так как согласно закону электромагнитной индукции:

Направление э. д. с., индуктируемых в двух сторонах рамки, можно определить по правилу правой руки. Только необходимо учесть, что движение магнитного, поля по отношению к проводнику эквивалентно движению проводника в про­тивоположную сторону. Следователь­но, определяя направление э.д.с., нужно поставить ладонь навстречу магнитным линиям, а отставленный большой палец направить против дви­жения магнитного поля, тогда вытя­нутые четыре пальца укажут на­правление индуктированной э.д.с. Электродвижущие силы, индуктируемые в двух сторо­нах рамки, направлены в витке, ко­торый образует рамка, согласно, т. е. они складываются.

Так как рамка представляет собой замкнутый виток, то индуктирован­ные в ней э.д.с. вызывают некоторый индуктированный ток i.
Воздействие вращающегося магнитного поля на этот ток создает две силы f = Bil,
приложенные к двум сторонам рамки. Направление этих сил можно определить по правилу левой руки. Они образуют пару сил и создают вращающий момент, воздействующий на рамку. Под действием этого момента рамка должна вращаться в направлении вращения поля.

Однако чем быстрее будет вращаться рамка, тем относительно медленнее будут пересекать ее стороны линии магнитного вращаю­щегося поля, т. е. будет уменьшаться скорость v
движения поля по отношению к рамке. Вследствие этого будет уменьшаться сила тока i,
индуктируемого в рамке. В свою очередь это вызывает ослабление вращающего момента, воздействующего на рамку. Если рамка дого­нит вращающееся поле, то э.д.с. и ток в ней исчезнут, так как пре­кратится пересечение сторон рамки вращающимся магнитным полем, вследствие чего станет равным нулю и вращающий момент, воздей­ствующий на рамку.

По этим причинам рамка вращается с асинхронной скоростью [от греческого слова «асинхронос» неодновременный] медленнее поля, т. е. рамка делает оборот неодновременно с оборотом поля. Скорость вращения рамки п
оборотов в ми­нуту устанавливается автоматически такой, чтобы вращающий момент, создаваемый индуктированным током, равнялся тормозящему моменту, обусловленному трением в осях, трением о воздух и т. п. Чем больше механические силы, тормозящие рамку, тем медленнее она будет вращаться и тем больше будет сила тока, индуктируемого в ней.

При асинхронном вращении поле делает п 1
оборотов в минуту, а подвижная часть, называемая обычно ротором, только п
оборотов в минуту. Относительное отставание ротора от поля характеризуется скольжением:

Металлическая рамка во вращающемся магнитном поле.

Постоянный магнит во вращающемся магнитном поле.

Если во вращающееся магнитное поле поместить очень легкую магнитную стрелку, то она будет вращаться вместе с полем с син­хронной скоростью (греческое слово «синхронос» — совпадающий по времени), т. е. поле и стрелка будут совершать один оборот за одно и то же время. Магнитные силы, стре­мясь установить стрелку по направлению поля, будут поддерживать это вращение.

Но если подвижный магнит относительно тяжел, то под действием вращающегося поля он не стронется с места. Воздей­ствуя на такой неподвижный магнит, вращающееся поле в течение половины оборота будет создавать вращающий момент, а в течение вто­рой половины оборота — тормозящий момент, так как магнитные силы будут тянуть магнит то в сторону вращения поля, то в противополож­ную сторону.

Если же с помощью какого-либо приспособления разогнать магнит до скорости поля, т. е. до синхронной скорости, то, войдя, в синхро­низм, магнит будет вращаться со скоростью поля. Он сохранит эту синхронную скорость и когда ему придется преодолевать какую-либо тормозящую силу, но в этом случае магнит будет отставать от вращаю­щегося поля на некоторый постоянный угол. Этот угол будет тем больше, чем больше будет тормозящая сила. Если же эта сила станет слишком большой, то магнит остановится -выпадет из синхронизма. Вращаться медленнее поля он не может.

Синхронное вращение используется в синхронных двигателях, применяемых главным образом в тех случаях, когда нужен двигатель значительной мощности, вращающийся с постоянной скоростью.

Проблема изобретения вечного двигателя начала волновать конструкторов и механиков довольно давно. Наличие такого устройства в масштабных размерах могло бы очень сильно изменить жизнь во всех ее проявлениях и ускорить развитие большинства областей науки и промышленности.

Из истории изобретения магнитного двигателя

История первого появления магнитного двигателя начинается в 1969 году. Именно в этом году бал изобретен и сконструирован первый прототип этого механизма, который состоял из деревянного корпуса и нескольких магнитов.

Сила этих магнитов была настолько слаба, что ее энергии хватало лишь на вращение ротора. Этот магнитный двигатель своими руками создал конструктор Майкл Брэди. Большую часть своей жизни изобретатель посвятил конструированию двигателей. И в 90-х годах прошлого столетия он создал абсолютно новую модель, на которую и получил патент.

Первые шаги

Взяв за основу магнитный двигатель, своими руками и с участием помощника Брэди сконструировал электрогенератор, который имел небольшую мощность в 6 кВт. Источником энергии являлся силовой мотор, который работал исключительно на постоянных магнитах.

Но в этой модели был свой недостаток — обороты и мощность двигателя оставались неизменно постоянными.

Эта возникшая трудность подтолкнула ученых к созданию модели устройства, в котором можно было изменять силу момента вращения и скорость вращения ротора. Для этого понадобилось наряду с постоянными магнитами добавить в конструкцию магнитные катушки для усиления магнитного поля.

Так возможно ли сейчас, когда наука шагнула далеко вперед, и нас окружает большое количество уникальных по своей природе вещей, сконструировать двигатель на постоянных магнитах своими руками? Такой двигатель можно сконструировать, но КПД его будет довольно низким, а само изобретение будет выглядеть, скорее, как демонстрационная модель, нежели серьезный агрегат.

Что понадобится?

Для создания упрощенного прототипа магнитного двигателя понадобятся неодимовые магниты, пластиковый или другой диэлектрический обод, вал с наименьшим сопротивлением вращению, некоторые инструменты и прочие мелочи, которые всегда могут быть под рукой.

Процесс сборки

Начинать собирать магнитный двигатель своими руками следует с прочного закрепления неодимовых магнитов по всей окружности имеющегося обода. Магниты должны быть плоские и иметь максимальную площадь. Закрепить магниты можно при помощи клея, располагаться они должны максимально плотно друг к другу, чтобы создать непрерывное единое магнитное поле. Причем все магниты должны быть обращены наружу одинаковым полюсом.

Обод с прочно зафиксированными на нем магнитами стоит закрепить на горизонтальной плоскости, например, на листе фанеры или доске. В центре данной конструкции нужно расположить вращающийся вал, высотой немного больше, чем высота обода.

От верхней части вала должна отходить планка или трубка из непроводникового материала, длиной немного больше радиуса обода, на котором также будет зафиксирован магнит параллельно магнитному кольцу. Причем это магнит должен располагаться таким же полюсом к остальным магнитам, что и закрепленные на ободе.

Таким образом, придав небольшое ускорение магниту, располагающемуся на валу, можно наблюдать его вращение вокруг оси. При этом вращение будет постоянным, если вокруг обода образованно непрерывное магнитное поле. Такое вращение достигается путем взаимодействия одинаковых по знаку магнитных полей, а именно их отталкивания. Магнитное поле, созданное вокруг обода, является более сильным и старается вытолкнуть одиночный магнит за свои пределы, что и вызывает его вращение.

Даже если использовать более сильные магниты, то потенциал данного устройства будет очень малым и никакой практической функции нести не может. Если же попытаться воссоздать его в крупном масштабе, то создаваемое магнитное поле будет настолько мощным, что находиться в зоне его действия человеку будет очень опасно. Помимо этого, силы огромных магнитов может быть достаточно, чтобы возникли неразрешимые проблемы при их транспортировке, связанные с притяжением техники, рельс и прочих металлических предметов.

В будущее с вечным двигателем

Возможность изобретения вечного двигателя неоднократно опровергалась на протяжении многих десятков лет многими физиками, конструкторами и другими учеными. Невозможность его создания доказывалась теоретически и стимулировала возникновение различных законов и постулатов.

Надежда всегда остается, ведь в мире существует огромное количество необъяснимых явлений, секрет которых может послужить новым толчком в развитии науки. Ведь имея возможность сконструировать вечный двигатель и рационально его использовать, можно забыть раз и навсегда о большом количестве проблем, которые поглощают цивилизации в глобальных масштабах.

Можно раз и навсегда позабыть о проблеме добычи топливных ресурсов и, как следствие, об экологической проблеме, возникающей в результате их использования. Создание вечного магнитного двигателя позволит сохранить леса, водные ресурсы и больше никогда не возвращаться к вопросам, связанным с энергетической нестабильностью. Имена изобретателей этого шедевра могут вознестись на пик известности и почитания и быть вписанными в историю на многие века. Ведь эти люди будут достойны наивысших богатств, наград и почестей за свои достижения.

Начало современного этапа в развитии электротехники относится к 90-м годам прошлого столетия, когда решение комплексной энергетической проблемы вызвало к жизни электропередачу электропривод. Электрификация началась тогда, когда оказалось возможным строить крупные электрические станции в местах, богатых первичными энергоресурсами, объединять их работу на общую сеть и снабжать электроэнергией любые центры и объект электропотребления.

Техническая сторона электрификации заключалась в разработ­ке многофазных систем, из которых практика сделала выбор в пользу системы трехфазной. Наиболее важным» и во всяком случае новыми элементами трехфазной системы были электродвига­тели, действие которых основано на использовании явления вращающегося магнитного поля.

Ранее упоминался опыт Араго, в котором диск и вращающийся магнит отражали принцип асинхронного электродвигателя с вра­щающимся магнитным полем. Од­нако это поле создавалось не неподвижным устройством, каким в современных машинах является статор, а вращающимся магнитом (рис. 4.2).

Долгое время явление, откры­тое Араго, не находило практиче­ского применения. Только в 1879 г. У. Бели (Англия) сконструиро­вал прибор (рис. 6.1), в котором пространственное перемещение магнитного поля осуществлялось с помощью неподвижного уст­ройства — путем поочередного намагничивания четырех расположснныхпо периферии круга электромагнитов. Намагничива­ние производилось импульсами постоянного тока, посылаемыми в обмотки электромагнитов специально приспособленным для этого коммутатором. Полярность верхних концов стержней из­менялась в определенной последовательности так, что через каждые восемь переключений коммутатора магнитный поток изменял свое направление п пространстве на 360. Над полюсами электромагнитов, как и в опытах Араго, был подвешен медный диск 2. Бели указывал, что при бесконечно большом числе элект­ромагнитов можно было бы обеспечить равномерное вращение магнитного поля. Прибор Бели не нашел никакого применения. Тем не менее, он был некоторым связующим звеном между опы­том Араго и более поздними исследованиями. С позиций сегод­няшнего дня представляется крайне простым осуществление вращающегося поля в установке Бели или в подобном прибо­ре иной конструкции путем питания электромагнитов синусои­дальными токами с различными начальными фазами. Однако в 80-х годах прошлого столетия на это ушло несколько лет ра­боты и поисков многих ученых, среди которых были француз­ский физик Марсель Депре, разработавший в 1883 г. систему синхронной связи двух движений, авторы одной из конструк­ций индукционных электросчетчиков Борель и Шалленбергер, изобретатель репульсионного двигателя И. Томсон, американский электротехник Ч. Бредли, немецкий инженер Ф. Хазельвандер и др. В связи с этим интересно привести фразу Илайю Томсона: «Трудно составить такую комбинацию из маг­нитов, переменного тока и кусков меди, которая не имела бы тенденции к вращению».

История открытия вращающегося магнитного поля и многофаз­ных систем до крайности запутана. В 90-е годы прошли многие су­дебные процессы, на которых разные фирмы, скупившие патенты изобретателей, пытались утвердить свои права на многофазные системы. Только американская фирма Вестингауз провела более 25 судебных процессов.

Однако исчерпывающие и получившие наибольшую извест­ность экспериментальные и теоретические исследования вращаю­щегося магнитного поля выполнили независимо друг от другавыдающиеся ученые итальянец Галилео Феррарис (1847-1897 гг.) и серб Цикола Тесла (1856-1943 гг.).

Г. Феррарис утверждал, что суть явления вращающегося магнитного поля он осознал еще в 1885 г., но доклад «Электродинами­ческое вращение, произведенное с помощью переменных токов» он сделал в Туринской академии (членом которой он состоял с 1880 г. ) 18 марта 1888 г.

Н. Тесла в своей автобиографии рассказывал, что идея двух­фазного асинхронного двигателя родилась у него еще в 1882 г., когда он работал в Будапештской телеграфной компании. Гуляя в парке с другом, он, осененный идеей, «тростью сделал на песке на­бросок принципа, который изложил шесть лет спустя на конфе­ренции в Американском институте электроинженеров». Доклад в этом институте состоялся 16 мая 1888 г., т.е. на два месяца позд­нее доклада Феррариса. Но первую заявку на получение патента на многофазные системы Тесла подал еще 12 октября 1887 г., т.е. ранее выступления Феррариса.

Остановимся сначала на работе Г. Феррариса исходя не из при­оритетных соображений, а из того, что в его работе дан более об­стоятельный теоретический анализ и еще потому, что именно перевод доклада Феррариса в английском журнале попал в свое время в руки М. О. Доливо-Добровольскому и вызвал первый им­пульс в серии последующих замечательных изобретений. Галилео Феррарис был известным в Европе ученым, представ­лявшим Италию на разных международных выставках и конгрес­сах.

Профессор разрабатывал теорию переменных токов и умел в очень ясной форме объяснять трудные физические процессы. Вот как в переложении им было объяснено явление враща­ющегося магнитного поля.

Рассмотрим показанную на рис. 6.2. пространствен­ную диаграмму, на которой ось x: представляет собой положительное направление вектора магнитной индукций создаваемой одной из катушек, а ось у положительноенаправление поля другой катушки. Для момента времени, ког­да индукция одного поля в точке О изображается отрезком OA, а другого — ОВ, суммарная результирующая индукция изобразит­ся отрезком OR. При изменениях OA и ОБ точка R перемещается но кривой, форма которой определяется законами изменений во времени двух полей. Если два поля имеют одинаковые амплитуды и сдвинуты по фазе на четверть периода, то геометрическим мес­том точки R станет окружность. Налицо вращение магнитного поля. Если фазу одного из полей или возбуждающего его тока изменить на 180 , то изменится и направление вращения резуль­тирующего поля. Если поместить в это поле снабженный валом и подшипниками медный цилиндр, то он будет вращаться. Позднее асинхронные двигатели с полым ротором в виде медного стакана получили название двигателей Фер­рариса.

Но как получить два переменных тока, сдвинутых относительно друг друга по фазе Феррарис предложил метод «расщепления фаз», при кото­ром искусственным путем создавался сдвиг по фазе при включении в цепи двух взаимоперпендикулярно распо­ложенных катушек фазосмещающих устройств. На рис. 6.3. показан внеш­ний вид модели двухфазного асинх­ронного двигателя, хранящейся в музее г. Турина, директором которого конца жизни был Галилео Феррарис.

В своем теоретическом анализе Феррарис, находясь в плену методов «слаботочной техники», предположил, что асинхронный Читатель должен работать в режиме, согласованном с источником «чтения, то есть в режиме передачи от источника к двигателю Максимальной мощности. Отсюда вытекало условие работы двига­ла при 50-процентном скольжении, и, как следствие, кпд такого двигателя мог быть только ниже 50 %. «Эти вычисления, — пола­гал Феррарис, — и экспериментальные результаты подтвержда­ет очевидное a priori заключение, что аппарат, основанный на этом принципе, не может иметь какого-либо практического значения…». Эта досадная и поучительная ошибка выдающегося уче­ною снижала ценность открытия и ограничивала область его при­менения только измерительными устройствами. Но именно эта злополучная для Феррариса фраза оказалась счастливой нахшкоЙ дл я Дат 11 по-Доб ронол и-кот.

Никола Тесла, одни из самых известных и плодовитых ученых в области электротехники, начинавший и 80-х подах прошлого ве­ка свою научную карьеру, получил только н области многофазных систем 41 патент. Некоторое время Тесла работал и Эднсоновской компании в Париже (1882-1884 гг.>, а затем переехал в США. В 1888 г. псе своп патенты по многофазным системам Тесла продал главе известной фирмы Джорджу Всстннгаузу, который в своих планах развития техники переменною тока (в противовес компа­нии Эдисона) сделал станку иа работы Тесла. Впоследствии Тесла мною внимания уделял технике высоких частот («трансформатор Тесла») и идее передачи электроэнергии без проводов. Интересная деталь: прн решении вопроса о стандартизации промышленной частоты, а диапазон предложении был от 25 до 133 Гц, Тесла реши­тельно высказался за принятую им для своих опытных установок частоту 60 Гц. Тогда отказ инженерен Вестннгауза от предложе­ния Тесла послужили начальным импульсом для ученого, решив­шего расстаться с Вестингаулом. Но вскоре именно эта частота бы.1.1 принята н США в качестве стандартной.

В патентах Тесла были описаны различные варианты много­фазных систем, В отличие от Феррариса Тесла полагал, что мно­гофазные токи следует получать от многофазных источников, а не пользоваться фазосмещающими устройствами. Утверждая, что двухфазная система, являясь минимальным вариантом системы многофазной, окажется и наиболее экономичной, Тесла, а вслед за ним и фирма Вестннгауза, основное внимание сосредоточили именно на этой системе.

Схематически система Тесла в ее наиболее характерной фор­ме представлена на рис, 6. 4, слепа изображен синхронный гене­ратор, справа — асинхронный двигатель. В генераторе между полюсами вращались две взаимно перпендикулярные катушку в которых генерировались дна тока, сдвинутые по фазе на 90. Концы каждой катушки были выведены на кольца, расположен­ные на валу генератора (на чертеже для ясности эти кольцаимеют различные диаметры).

Ротор двигателя тоже имел обмотку в виде двух расположенных под прямым углом друг к другу замкнутых на себя катушек. Основным недостатком двигателя Тесла, который впоследствии сделал его неконкурентоспособным, было наличие выступающих полюсов с сосредоточенной обмоткой. Эти двигатели имели боль­шое магнитное сопротивление и крайне неблагоприятное распре­деление намагничивающей силы вдоль воздушного зазора, что приводило к ухудшению характеристик машины. Таковы были следствия механического переноса в технику переменного тока конструктивных схем машины постоянного тока.

Конструкция обмотки ротора, как выяснилось позднее, тоже оказалась неудачной. Действительно, выполнение обмоток сосре­доточенными (а не распределенными по всей окружности ротора) при выступающих полюсах на статоре приводило к ухудшению пусковых условий двигателя (зависимость пускового момента от начального положения ротора), а то обстоятельство, что обмотки ротора имели сравнительно большое сопротивление, ухудшало ра­бочие характеристики.

Неудачным оказался и выбор двухфазной системы токов из всех возможных многофазных систем. Известно, что значитель­ную долю стоимости установки для передачи электроэнергии со­ставляют затраты на линейные сооружения и в частности на линейные провода. В связи с этим казалось очевидным, что чемменьше принятое число фаз, тем меньшим будет число прово­дов и тем, следовательно, экономичнее устройство электропе­редачи. Двухфазная система требовала применения четырех проводов, а удвоение числа проводов по сравнению с установ­ками постоянного или однофазного переменного токов пред­ставлялось нежелательным. Поэтому Тесла предлагал в некоторых случаях применять в двухфазной системе трехпроводную линию, то есть делать один провод общим. В этом слу­чае число проводов уменьшалось до трех. Однако расход металла на провода при этом снижался меньше, чем можно было ожидать, так как сечение общего провода должно быть примерно в 1,5 раза (точнее, в 2 раз) больше сечения каж­дого из двух других проводов.

Встретившиеся экономические и технические трудности за­держивали внедрение двухфазной системы в практику. Фирма Вестингауз построила несколько станций по этой системе, из которых наибольшей по масштабам была Ниагарская гидроэлект­ростанция.

Изучая диск Фарадея и т.н. «парадокс Фарадея», провел несколько простых опытов и сделал несколько интересных выводов. В первую очередь о том, на что следует обращать больше всего внимания для того, чтобы лучше понять процессы происходящие в этой (и подобных) униполярной машине.

Понимание принципа работы диска Фарадея помогает понять также то, как работают вообще все трансформаторы, катушки, генераторы, электродвигатели (в т.ч. униполярный генератор и униполярный двигатель) и т. п.

В заметке рисунки и подробное видео
с разными опытами, иллюстрирующими все выводы без формул
и подсчетов, «на пальцах».

Все нижеизложенное — попытка осмысления без претензий на академическую достоверность.

Направление силовых линий магнитного поля

Главный вывод который я для себя сделал: первое, на что стоит всегда обращать внимание в подобных системах — это геометрия магнитного поля
, направление и конфигурация силовых линий.

Только геометрия силовых линий магнитного поля, их направление и конфигурация могут внести определенную ясность в понимание процессов, происходящих в униполярном генераторе или униполярном двигателе, диске Фарадея, а также любом трансформаторе, катушке, электродвигателе, генераторе и т.п.

Я для себя распределил степень важности так — 10% физики, 90% геометрии
(магнитного поля) для понимания происходящего в этих системах.

Более подробно все описано в видео (см. ниже).

Надо понимать что диск Фарадея и внешняя цепь со скользящими контактами так или иначе образуют хорошо известную со школьных времен рамку
— ее образует участок диска от его центра к месту соединения со скользящим контактом у его края, а также вся внешняя цепь
(подходящие к контактам проводники).

Направление силы Лоренца, Ампера

Сила Ампера — частный случай силы Лоренца (см. Википедию).

Ниже на двух картинках показана сила Лоренца действующая на положительные заряды во всей цепи («рамке») в поле магнита типа «бублик» для случая когда внешняя цепь жестко соединена с медным диском
(т.е. когда скользящие контакты отсутствуют, и внешняя цепь напрямую припаяна к диску).

1 рис
. — для случая когда вся цепь вращается внешним механическим усилием («генератор»).
2 рис
. — для случая, когда через цепь подается постоянный ток от внешнего источника («двигатель»).

Нажмите на один из рисунков, чтобы увеличить.

Сила Лоренца проявляется (генерируется ток) только в участках цепи, ДВИГАЮЩИХСЯ в магнитном поле

Униполярный генератор

Итак, поскольку сила Лоренца, действующая на заряженные частицы диска Фарадея или униполярного генератора, будет действовать противоположно на разных участках цепи и диска, то для получения тока из этой машины следует приводить в движение (вращать) только те участки цепи (по возможности), направление силы Лоренца в которых будет совпадать. Остальные участки должны быть либо неподвижны, либо исключены из цепи, либо вращаться в противоположную сторону
.

Вращение магнита не изменяет однородность магнитного поля вокруг оси вращения (см. последний раздел), поэтому стоит магнит или вращается — не играет роли (хотя идеальных магнитов не бывает, и неоднородность поля
вокруг
оси намагниченности, вызванная недостаточным качеством магнита
, тоже оказывает некоторое влияние на результат).

Здесь важную роль играет то, какая часть всей цепи (включая подводящие провода и контакты) вращается, а какая неподвижна (т.к. только в движущейся части возникает сила Лоренца). А главное — в какой части магнитного поля
находится вращающаяся часть, и из какого участка диска производится съем тока.

Например, если диск будет выступать далеко за пределы магнита, то в выступающей за край магнита части диска можно снять ток направления противоположного току который можно снять в части диска расположенной непосредственно над магнитом.

Униполярный двигатель

Все вышесказанное о генераторе справедливо и для режима «двигатель».

Подавать ток надо по возможности в те части диска, в которых сила Лоренца будет направлена в одну сторону. Именно эти участки надо освободить, предоставив возможность им свободно вращаться и «разорвать» цепь в соответствующих местах, поставив скользящие контакты (см. рисунки далее).

Остальные участки надо по возможности либо исключить, либо минимизировать их влияние.

Видео — опыты и выводы

Время разных этапов этого видео:

3 мин 34 сек
— первые опыты

7 мин 08 сек
— на что обращать главное внимание и продолжение опытов

16 мин 43 сек
— ключевое объяснение

22 мин 53 сек
— ГЛАВНЫЙ ОПЫТ

28 мин 51 сек
— 2 часть, интересные наблюдения и еще опыты

37 мин 17 сек
— ошибочный вывод одного из опытов

41 мин 01 сек
— о парадоксе Фарадея

Что от чего отталкивается?

Мы с товарищем-электронщиком долго обсуждали эту тему и он высказал мысль построенную вокруг слова «отталкивается
«.
Мысль, с которой я согласен — если что-то начинает движение, то оно от чего-то должно отталкиваться. Если что-то движется, то оно движется относительно чего-то.

Упрощенно говоря, можно сказать, что часть проводника (внешняя цепь или диск) отталкивается от магнита! Соответственно на магнит (через поле) действуют силы отталкивания. Иначе вся картина рушится и теряет логику. Про вращение магнита — см. раздел ниже.

На рисунках (можно кликнуть для увеличения) — варианты для режима «двигатель».
Для режима «генератор» работают те же принципы.

Здесь действие-противодействие происходит между двумя главными «участниками»:

• магнит (магнитное поле)
• разные участки проводника (заряженные частицы проводника)

Соответственно, когда диск вращается, а магнит неподвижен
, то действие-противодействие происходит между магнитом и частью диска

.

А когда магнит вращается
вместе с диском, то действие-противодействие происходит между магнитом и внешней частью цепи

(зафиксированными подводящими проводниками). Дело в том, что вращение магнита относительно внешнего участка цепи — это тоже самое, что вращение внешнего участка цепи относительно неподвижного магнита (но в противоположную сторону). В этом случае медный диск в процессе «отталкивания» почти не участвует.

Выходит так, что в отличие от заряженных частиц проводника (которые могут двигаться внутри него), магнитное поле жестко связано с магнитом. В т.ч. вдоль окружности вокруг оси намагниченности.
И еще один вывод: сила притягивающая два постоянных магнита — не какая-то загадочная сила перпендикулярная силе Лоренца, а это сила Лоренца и есть. Все дело во «вращении» электронов и той самой «геометрии
«. Но это уже другая история…

Вращение «голого» магнита

В конце видео есть забавный опыт, и вывод о том, почему часть
электрической цепи можно заставить вращаться, а заставить вращаться магнит «бублик» вокруг оси намагниченности — не получается (при неподвижной электрической цепи постоянного тока).

Проводник можно разорвать в местах противоположного направления силы Лоренца, а магнит разорвать нельзя

Дело в том что магнит и весь проводник (внешняя цепь и сам диск) образуют связанную пару — две взаимодействующие системы
, каждая из которых замкнута внутри себя

. В случае с проводником — замкнута электрическая цепь
, в случае с магнитом — «замкнуты» силовые линии магнитного поля
.

При этом, в электрической цепи проводник можно физически разорвать
, не нарушая самой цепи (поставив диск и скользящие контакты
), в тех местах, где сила Лоренца «разворачивается» в обратном направлении, «отпустив» разные участки электрической цепи двигаться (вращаться) каждый в свою, противоположную друг другу сторону, а разорвать «цепь» силовых линий магнитного поля или магнита, так чтобы разные участки магнитного поля «не мешали» друг другу — видимо невозможно (?). Никаких подобий «скользящих контактов» для магнитного поля или магнита кажется еще не придумали.

Поэтому и возникает проблема с вращением магнита — его магнитное поле представляет собой цельную систему, которая всегда замкнута в себе и неразрывна в теле магнита. В ней противоположные силы на участках, где магнитное поле разнонаправленно, взаимно компенсируются, оставляя магнит неподвижным.

При этом, работа
силы Лоренца, Ампера в неподвижно зафиксированном проводнике в поле магнита, уходит видимо не только на нагрев проводника, но и на искажение силовых линий магнитного поля
магнита.

КСТАТИ!
Интересно было бы провести опыт, в котором через неподвижный проводник, находящийся в поле магнита, пропустить огромный ток
, и посмотреть — как будет реагировать магнит. Нагреется ли магнит, размагнитится ли, или может быть он просто разломается на куски (и тогда интересно — в каких местах?).

Все вышеизложенное — попытка осмысления без претензий на академическую достоверность.

Вопросы

Что осталось не до конца ясным и требует проверки:

1. Можно ли все-таки заставить вращаться магнит отдельно от диска?

Если дать возможность и диску, и магниту, свободно вращаться независимо друг от друга
, и подать ток на диск через скользящие контакты, то будут ли и диск, и магнит вращаться? И если да, то в какую сторону будет вращаться магнит? Для эксперимента нужен большой неодимовый магнит — его у меня пока нет. С обычным магнитом не хватает силы магнитного поля.

2. Вращение разных частей диска в разные стороны

Если сделать свободно вращающимися независимо друг от друга
и от неподвижного магнита — центральную часть диска (над «дыркой бублика» магнита), среднюю часть диска, а так же часть диска выступающую за край магнита, и подать ток через скользящие контакты (в т.ч. скользящие контакты между этими вращающимися частями диска) — будут ли центральная и крайняя часть диска вращаться в одну сторону, а средняя — в противоположную?

3. Сила Лоренца внутри магнита

Действует ли сила Лоренца на частицы внутри магнита, магнитное поле которого искажается внешними силами?

Видео как сделать магнитный двигатель — mad wheels

Согласно закону сохранения энергии, любой современный эл. привод не может иметь КПД выше 100%, потому как часть энергии нужно потратить на собственные нужды. Решить этот вечный вопрос призван двигатель на постоянных магнитах (униполярный, линейный, роторный, гравитационный и т. п), в котором механическое перемещение компонентов происходит за счет их взаимодействия на уровне магнитных свойств.

Принцип действия вечного магнитного движителя

Большинство современных эл. двигателей используют принцип трансформации эл. тока в механическое вращение ротора, а вместе с ним и приводного вала. Это значит, что любой расчет покажет КПД меньше 100%, а сам агрегат является зависимым, а не автономным. Та же ситуация наблюдается в случае генерирующего устройства. Здесь уже момент вращения вала, которое происходит за счет тепловой, ядерной, кинетической или потенциальной энергии движения среды, приводит к выработке электрического тока на коллекторных пластинах.

Двигатель на постоянных магнитах использует совершенно иной подход к работе, который нивелирует или сводит к минимуму необходимость в сторонних источниках энергии. Описать принцип работы такого двигателя можно на примере «беличьего колеса». Для изготовления демонстративной модели не требуются особые чертежи или расчет надежности. Необходимо взять один постоянный магнит тарельчатого (дискового) типа, полюса которого располагаются на верхней и нижней плоскостях пластин. Он будет служить основой конструкции, к которой нужно добавить два кольцевых барьера (внутренний, внешний) из немагнитных, экранирующих материалов. В промежуток (дорожку) между ними помещается стальной шарик, который будет играть роль ротора. В силу свойств магнитного поля, он сразу же прилипнет к диску разноименным полюсом, положение которого не будет меняться при движении.

Статор представляет собой условно пластину из экранируемого материала, на которую по кольцевой траектории крепят постоянные магниты, например, неодимовые. Их полюса расположены перпендикулярно по отношению к полюсам дискового магнита и ротора. В результате, когда статор приближается к ротору на определенное расстояние, возникает поочередное притяжение, отталкивание в магнитном поле, которое формирует момент затем перерастает во вращение шарика по кольцевой траектории (дорожке). Пуск и остановка происходят за счет приближения или отдаления статора с магнитами. Этот вечный двигатель на постоянных магнитах будет работать до тех пор, пока они не размагнитятся. Расчет ведется относительно размера коридора, диаметров шарика, пластины статора, а также цепи управления на реле или катушках индуктивности.

На подобном принципе действия было разработано немало моделей действующих образцов, например, синхронных двигателей, генераторов. Наиболее известными среди них являются двигатели на магнитной тяге Тесла, Минато, Перендев, Говарда Джонсона, Лазарева, а также линейные, униполярные, роторные, цилиндровые и т. д.

Рассмотрим каждый из примеров подробнее.

Магнитный униполярный двигатель Тесла

Выдающийся ученый, ставший в свое время пионером в области снабжения эл. током, асинхронных электродвигателей на переменном токе, не обделил своим вниманием и расчетом вопрос вечного источника энергии. В научной среде это изобретение именуется иначе, как униполярный генератор Тесла.

Первоначально расчет данного типа устройства вел Фарадей, но его прототип при сходном принципе действия не обладал должной эффективностью, стабильностью работы, то есть не достиг цели. Термин «униполярный» означает, что в схеме агрегата кольцевой, дисковый (пластина) или цилиндровый проводник расположен в цепи между полюсами постоянного магнита.

Магнитный двигатель Тесла и его схема

На схеме, которая была представлена в оригинальном патенте, есть конструкция с двумя валами, на которых размещаются две пары магнитов: В, В создают условно положительное поле, а С, С – отрицательное. Между ними располагаются униполярные диски с отбортовкой, используемые в качестве генерирующих проводников. Оба униполярных диска связаны между собой тонкой металлической лентой, которая может быть в принципе использована, как проводник (в оригинале) или для вращения диска.

Еще одним ярким примером использования энергии магнетизма для самовозбуждения и автономной работы является сегодня уже серийный образец, разработанный более тридцати лет назад японцем Кохеи Минато. Его отличают бесшумность и высокая эффективность. По собственным заявлениям Минато, самовращающийся магнитный двигатель подобной конструкции имеет КПД выше 300%.

Ротор имеет форму диска или колеса, на котором под определенным углом располагаются магниты. Когда к ним подводится статор с большим магнитом, возникает момент и колесо Минато начинает вращаться, используя попеременное сближение и отталкивание полюсов. Чем ближе статор к ротору, тем выше момент и скорость вращения. Питание осуществляется через цепь реле прерывателя.

Для предотвращения импульсов и биения при вращении колеса Минато, используют реле стабилизаторы и сводят к минимуму потребление тока управляющего эл. магнита. Недостатком можно считать отсутствие данных по нагрузочным характеристикам, тяге, используемых реле цепи управления, а также необходимость периодического намагничивания, о которой, кстати, тоже от Минато информации нет.

Может быть собран, как и остальные прототипы, экспериментально, из подручных средств, например, деталей конструктора, реле, эл. магнитов и т. п.

Двигатель Лазарева

Устройство двигателя Лазарева

Отечественный разработчик Николай Лазарев создал работающий и довольно простой вариант агрегата, использующего магнитную тягу. Его двигатель или роторный кольцар, состоит из емкости, разделенной пористой перегородкой потока на верхнюю и нижнюю части. Они сообщаются между собой за счет трубки, по которой из нижней камеры в верхнюю идет поток воды/жидкости. В свою очередь поры обеспечивают гравитационное перетекание вниз. Если под потоком жидкости поместить колесико, на лопастях которого будут закреплены магниты, то получиться добиться цели потока – вращения и создания постоянного магнитного поля. Схема роторного двигателя Николая Лазарева используется для расчета и сборки простейших самовращающихся устройств.

Магнитный мотор Говарда Джонсона

Магнитный мотор Говарда Джонсона

В своей работе и следующем за ней патенте на изобретение, Говард Джонсон использовал энергию, генерируемую потоком непарных электронов, присутствующих в магнитах для организации цепи питания мотора. Статор Джонсона представляет собой совокупность множества магнитов, дорожка расположения и движения которых будет зависеть от конструктивной компоновки агрегата Говарда Джонсона (линейной или роторной). Они закрепляются на специальной пластине с высокой степенью магнитной проницаемости. Одноименные полюса статорных магнитов направляются в сторону ротора. Это обеспечивает поочередное притяжение и отталкивание полюсов, а вместе с ними, момент и физическое смещение элементов статора и ротора относительно друг друга.

Организованный Говардом Джонсоном расчет воздушного зазора между ними позволяет корректировать магнитную концентрацию и силу взаимодействия в большую или меньшую сторону.

Генератор Перендева

Еще одним неоднозначным примером действия магнитных сил является самовращающийся магнитный двигатель Перендев. Его создатель Майк Брэди, до того, как в его отношении начали уголовное производство, даже успел обзавестись патентом, создать одноименную фирму (Перендев) и поставить дело на поток. Если анализировать представленную в патенте схему и принцип, или чертежи самодельных эл. двигателей, то ротор и статор имеют форму диска и внешнего кольца. На них по кольцевой траектории размещают отдельные магниты, соблюдая определенный угол относительно центральной оси. За счет взаимодействия поля отдельных магнитов статора и ротора Перендев, возникает момент и происходит их взаимное перемещение (вращение). Расчет цепи магнитов сводится к определению угла расхождения.

Синхронный двигатель на постоянных магнитах

Устройство синхронного двигателя на магнитах

Одним из основных видов электродвигателей является синхронный, частота вращения магнитных полей статора и ротора которого равны. У обычного электромагнитного мотора обе эти части состоят из обмоток на пластинах. Но если конструкцию якоря поменять и вместо катушки поставить постоянные магниты, то можно получить интересную, эффективную, действующую модель синхронного двигателя. Статор имеет привычную компоновку магнитопровода из пластин и обмоток, в которых способно генерироваться вращающееся магнитное поле от электрического тока. Ротор создает постоянное поле, которое взаимодействует с предыдущим, и создает крутящий момент.

Также следует отметить, что в зависимости от схемы, относительное расположение статора и якоря могут меняться, например, последний будет выполнен в форме внешней оболочки. Для пуска мотора от тока из сети используется цепь из магнитного пускателя (реле, контактора) и теплового защитного реле.

Двигатели на неодимовых магнитах своими руками

Существует немало автономных устройств, способных вырабатывать электрическую энергию. Среди них следует особо отметить двигатель на неодимовых магнитах, который отличается оригинальной конструкцией и возможностью использования альтернативных источников энергии. Однако существует целый ряд факторов, препятствующих широкому распространению этих устройств в промышленности и в быту. Прежде всего, это негативное влияние магнитного поля на человека, а также сложности в создании необходимых условий для эксплуатации. Поэтому прежде чем пытаться изготовить такой двигатель для бытовых нужд, следует тщательно ознакомиться с его конструкцией и принципом работы.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Генератор на неодимовых магнитах
• Магнитный двигатель своими руками
• Магнитный двигатель своими руками
• Как сделать реально работающий магнитный двигатель
• Магнитные двигатели на постоянных магнитах
• Магнитный двигатель своими руками — фантастика или реальность. Магнитные двигатели схемы чертежи
• Двигатель на неодимовых магнитах
• Вечный двигатель на постоянных магнитах
• Как сделать реально работающий магнитный двигатель

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Мощный генератор на неодимовых магнитах.

Генератор на неодимовых магнитах

На первом видео наглядно показано чем разница между двумя генераторами. И вы прямо сейчас можете получить инструкцию с помощью которой вы течении 40 минут. Результаты тестов доработанного тракторного генератора вентильного типа. Как собрать магнитный двигатель самостоятельно? И где взять недорогие неодимовые магниты? Заказать магнит В магнитной конструкции не нужны катушки самоиндукции, поэтому он работает практически без потерь Магнита использует постоянное магнитное поле, котором генерируется сила движущегося ротора Недостатком магнитов является то, что он не может управлять потоком Вы не сможете переключить магнит на резистор или реле Но преимуществ намного больше, чем недостатков.

Разработки многих ученых Дональда Смита, Бедини, Капанадзе, Романова, Мельниченко, Баумана и прочих уже давно не тайна, и многие по этим проектам получили патенты на создание генератора свободной энергии, практические бестопливные устройства.

Эковатт Ветрогенератор своими руками с аксиальным генератором на неодимовых магнитах. Купить клей можно здесь Генератор из асинхронного двигателя своими руками на неодимовых магнитах. Дома из каркаса своими руками видео Бесплатные чертежи каркасных домов как их сделать своими руками Как собрать щитовой дом Поделки Обзор способов. В современных реалиях каждый домовладелец хорошо знаком с постоянным ростом стоимости коммунальных услуг это касается и электрической энергии Поэтому для создания комфортных условий обитания загородном домостроении, как летом, так и зимой, придётся или оплачивать услуги по энергоснабжению, или найти альтернативный выход из сложившейся ситуации, благо природные источники энергии бесплатны.

Чтобы сделать с подвеской вечный двигатель на неодимовых магнитах своими руками, необходимо использовать два диска. Всего магнитов на внешней стороне диска должно находиться четыре. Чтобы исключить возможность появления отрицательной энергии, используются инерционные преобразователи.

Как сделать вечный генератор свободной энергии на магнитах? Электричество бесплатно! Вечный генератор,веч Учитывая то, что приобрести генератор на неодимовых магнитах, работающий от ветра, далеко не всем по карману, часто решаются на сооружение конструкции своими руками. Рассмотрим различные варианты устройств, которые без труда можно сделать самостоятельно. Взгляните на фото, как выглядит простой двигатель Фарадея, сделанный из винта, батарейки, провода, и магнитного диска.

Генератор для ветряка из Автомобильного генератора. Генератор В большинстве случаев для того, чтобы собственноручно изготовить магнитный двигатель на неодимовых магнитах, используется схема на подвеске. Основная конструкция состоит из двух дисков и медного кожуха, края которого должны быть тщательно обработаны.

Большое значение имеет правильное подключение контактов по заранее составленной схеме. Четыре магнита располагаются с внешней стороны диска, а слой диэлектрика проходит вдоль обтекателя. Применение инерционных преобразователей позволяет избежать возникновения отрицательной энергии. В данной конструкции движение положительно заряженных ионов будет происходить вдоль кожуха. Иногда могут потребоваться магниты с повышенной мощностью. Двигатель на неодимовых магнитах вечный двигатель Может использоваться как генератор для получения свобо Работы над так называемым вечным двигателем ведутся уже очень давно и не прекращаются в настоящее время.

В современных условиях этот вопрос становится все более актуальным, особенно в условиях надвигающегося энергетического кризиса. Поэтому одним из вариантов решения этой проблемы является двигатель свободной энергии на неодимовых магнитах, действие которого основано на энергии магнитного поля.

Создание рабочей схемы такого двигателя позволит без каких-либо ограничений получать электрическую, механическую и другие виды энергий. Самодельный электро велосипед с двигателем из автомобильного генератора BLDC. Основные переделки вы увидите На самом деле такие вечные двигатели давно уже продаются. В начале ролика показано, как с помощью магнита в руке можно раскрутить некое колесо с магнитиками.

Суть в том, что рука с магнитом при приближении к колесу совершает заметную работу благодаря силам отталкивания магнитов на колесе и в руке. В принципе, руку можно заменить импульсным генератором, который в нужный момент создает ЭМИ, также толкающий магнитную систему, как и магнит в руке. Обычно схемку с батареей встраивают в подставку чудо-девайса , благодаря этому он может мотаться туда-сюда несколько месяцев подряд, до разряда батареи.

Существует немало автономных устройств, способных вырабатывать электрическую энергию. Среди них следует особо отметить двигатель на неодимовых магнитах, который отличается оригинальной конструкцией и возможностью использования альтернативных источников энергии.

Однако существует целый ряд факторов, препятствующих широкому распространению этих устройств в промышленности и в быту. Прежде всего, это негативное влияние магнитного поля на человека, а также сложности в создании необходимых условий для эксплуатации. Поэтому прежде чем пытаться изготовить такой двигатель для бытовых нужд, следует тщательно ознакомиться с его конструкцией и принципом работы. Так как модель вечного магнитного двигателя, работа которого основана на магнитных качествах материала, далеко не единственная в своем роде, то и принцип работы разных двигателей может отличаться.

Хотя при этом используются, безусловно, свойства постоянных магнитов. Мой инстаграм: Группа в ВК. Всем привет! В этом разделе размещены самодельные ветрогенераторы, сделанные на основе дисковых,аксиальных генераторов. Главная особенность и преимущество таких генераторов это полное отсутствие магнитного залипания.

Статор не содержит железа, катушки просто залиты эпоксидной или полиэфирной смолой. Зато ветрогенераторы с такими генераторами стартуют на малой скорости ветра. Магнитный шлюз Бидинни, БТГ, магнитный двигатель, магнитный генератор, безтоплевный генератор, сверхедени Подробное описание и крутая видеоподборка из самых лучших роликов по теме. Содержимое статьи вполне соответствует действительности. При подключении двигателя в треугольник Конструкцию подобных ветрячков подсмотрел на одном заморском сайте и решил повторить, так и родился Производители предусмотрели то, что многие владельцы скутеров захотят выполнить ремонт самостоятельно, поэтому ничего сложного Если вы решили тюнинговать классику для драга, дрифта, ралли и выбирая двигатель вы остановились Если проверка сопротивления не дала результатов, но холодильник всё ещё не работает, следует проверить Если установлено, что головка блока нуждается в ремонте, ее в подавляющем большинстве случаев приходится Скидывал клемму аккумулятора, отсоединял датчик подушки.

Год езжу без ароматизаторов, в машине приятный запах На современных бензиновых автомобильных двигателях в качестве источника зажигания применяют электрические искры, получаемые с Как самому сделать двигатель из неодимовых Магнитный двигатель своими руками — часть 1 На первом видео наглядно показано чем разница между двумя генераторами.

Генератор на постоянных магнитах. Как сделать. Эволюция вечного двигателя на неодимовых магнитах Генератор из асинхронного двигателя своими руками на неодимовых магнитах. Как сделать вечный генератор свободной энергии на магнитах как обслуживать двигатель 20 Jan 0 Comments. Двигатель на неодимовых магнитах своими руками как обслуживать двигатель 23 Jun 0 Comments.

Самодельный генератор для ветряка 12 неодимовых магнитов как обслуживать двигатель 17 Nov 0 Comments. Вечный двигатель на неодимовых магнитах! Свободная энергия для дома. Генератор для дачи. Самодельный электровелосипед с двигателем из автомобильного генератора BLDC как обслуживать двигатель 14 Oct 0 Comments. Самый простой вечный двигатель который может собрать каждый как обслуживать двигатель 07 Dec 0 Comments.

Как сделать одноцилиндровый электродвигатель своими руками? Генератор свободной энергии как обслуживать двигатель 19 Aug 0 Comments.

Самый простой вечный двигатель из алюминиевого цилиндра как обслуживать двигатель 23 Dec 0 Comments. Еще по теме. Как установить турбину на карбюраторный мотор При этом турбина на карбюраторный мотор тоже может быть установлена, Как построить двигатель mercedes Более мощный городской двигатель можно построить путем установки механического наддува Как отобрать лишнее масло из двигателя Прежде всего, чтобы убрать лишнее масло из двигателя, потребуется отправиться Как определить состояние подушек двигателя ваз Он прикрепляется с одной стороны за счет сквозного крепления к Где посмотреть номер двигателя в документах В общем, номер двигателя можно найти очень легко — в Как узнать что масло для двигателя синтетика Полусинтетика лучше подойдет для высокофорсированных бензиновых и дизельных двигателей, а Торможение двигатель как экономия топлива Действительно есть такие наблюдения в части экономии расхода топлава на Как перемотать двигатель с треугольника на звезду Содержимое статьи вполне соответствует действительности.

Как по номеру кузова узнать тип двигателя По такому номеру можно узнать, в какой стране было изготовлено Название и где стоят двигатели Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, Ремонт двигателя культиватора крота Устройство любой модели бензинового культиватора несложное, выполнить замену, ремонт или Как при покупке автомобиля проверить двигатель видео В сегодняшней записи я расскажу вам о том, как проверить Мотор от принтера как генератор Конструкцию подобных ветрячков подсмотрел на одном заморском сайте и решил повторить, так и родился Ремонт скутера своими руками 4-х тактный двигатель Производители предусмотрели то, что многие владельцы скутеров захотят выполнить ремонт самостоятельно, поэтому ничего сложного Как установить двигатель 16v на классику Если вы решили тюнинговать классику для драга, дрифта, ралли и выбирая двигатель вы остановились

Магнитный двигатель своими руками

Практически все в нашей жизни зависит от электричества, но существуют определенные технологии, которые позволяют избавиться от локальной проводной энергии. Предлагаем рассмотреть, как сделать магнитный двигатель своими руками, его принцип работы, схема и устройство. Существует понятие вечных двигателей первого порядка и второго. Первый порядок — это устройства, которые производят энергию сами по себе, из воздуха, второй тип — это двигатели, которым необходимо получать энергию, это может быть ветер, солнечные лучи, вода и т.

Конструкция стандартного двигателя на неодимовых магнитах состоит из.

Магнитный двигатель своими руками

Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать. Пожалуйста, включите JavaScript для получения доступа ко всем функциям. Отправлено 02 Сентябрь — Проектирую лодку на подводных крыльях, задумал сделать ее на электроходу, полез искать в интернет, бесколлекторные двигатели постоянного тока, мощностью 4 кВт, все ссылки на Китайцев, Али, неужели больше ни кто подобного не делает? Отправлено 04 Сентябрь — Можно и китайское для начала взять так сказать для обкатки, а с электрикой и электроникой ситуация печальней чем с механикой. С уважением Владимир.

Как сделать реально работающий магнитный двигатель

Магнитный двигатель — это реально бесплатный генератор энергии, который может эффективно заменить подключение от локальной электрической сети, и не требует сложной разработки, нужно только купить магниты. Форум электриков утверждает, что таким образом можно создать бесшумный источник тока. Он работает по принципу мощных неодимовых постоянных магнитов. Когда магнитная сила достигает необходимого уровня, чтобы преодолеть трение, скорость двигателя направляется на пандусы, значение доходит до равновесия. В обычном двигателе, магнитное поле возникает от электрических катушек, которые как правило, состоят из меди Cu , а иногда алюминия Al.

Мечты о вечном двигателе не дают людям покоя уже сотни лет.

Магнитные двигатели на постоянных магнитах

Со времен обнаружения магнетизма идея создать вечный двигатель на магнитах не покидает самые светлые умы человечества. До сих пор так и не удалось создать механизм с коэффициентом полезного действия больше единицы, для стабильной работы которого не требовалось бы внешнего источника энергии. На самом деле концепция вечного двигателя в современном виде вовсе и не требует нарушения основных постулатов физики. Главная задача изобретателей состоит в том, чтобы максимально приблизится к стопроцентному КПД и обеспечить продолжительную работу устройства при минимальных затратах. Реальные перспективы создания вечного двигателя на магнитах Противники теории создания вечного двигателя говорят о невозможности нарушения закона о сохранении энергии. Действительно, нет совершенно никаких предпосылок к тому, чтобы получить энергию из ничего.

Магнитный двигатель своими руками — фантастика или реальность. Магнитные двигатели схемы чертежи

Мечты о вечном двигателе не дают людям покоя уже сотни лет. Особенно остро этот вопрос стал сейчас, когда мир не на шутку обеспокоен надвигающимся энергетическим кризисом. Наступит он или нет — вопрос другой, но однозначно сказать можно лишь то, что вне зависимости от этого человечество нуждается в решениях энергетической проблемы и поиске альтернативных источников энергии. В научном мире вечные двигатели разделяют на две группы: первого и второго вида. И если с первыми относительно всё ясно — это скорее элемент фантастических произведений, то второй очень даже реален. Начнём с того, что двигатель первого вида — это своего рода утопичная штука, способная извлекать энергию из ничего. А вот второй тип основан на вполне реальных вещах. Это попытка извлечения и использования энергии всего, что нас окружает: солнце, вода, ветер и, безусловно, магнитное поле.

Конструкция стандартного двигателя на неодимовых магнитах состоит из.

Двигатель на неодимовых магнитах

Неодимовые магниты применяются не только в сувенирной продукции. Материал нашел применение во многих областях электротехники из-за качественного сцепления между отдельными деталями. С помощью этого материала можно создать мощный автономный источник электрической энергии — тихоходный магнитный генератор. Такие конструкции обладают высоким КПД.

Вечный двигатель на постоянных магнитах

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Чертеж и схема запрещенного магнитного двигателя, работающего на магнитном поле!

Магнитные двигатели — это автономные устройства, которые способны вырабатывать электроэнергию. На сегодняшний день существуют различные модификации, все они отличаются между собой. Основное преимущество двигателей заключается в экономии топлива. Однако недостатки в данной ситуации также следует учитывать. В первую очередь важно отметить, что магнитное поле способно оказывать негативное влияние на человека.

В короткие сроки было разработано несколько различных технологий изготовления неодимовых магнитов: технология быстрой закалки, HDDR технология и метод порошковой металлургии, включающий последующее прессование и спекание в атмосфере аргона.

Как сделать реально работающий магнитный двигатель

Противники теории создания вечного двигателя говорят о невозможности нарушения закона о сохранении энергии. Действительно, нет совершенно никаких предпосылок к тому, чтобы получить энергию из ничего. Именно это значение и является потенциальной энергией, которую теоретически может использовать вечный двигатель на постоянных магнитах. Несмотря на отсутствие готовых образцов в общем доступе, о возможности существования подобных устройств говорят многочисленные патенты, а также факт наличия перспективных разработок, которые остаются засекреченными еще с советских времен. Норвежский художник Рейдар Финсруд создал свой вариант вечного двигателя на магнитах К созданию подобных электрогенераторов приложили силы знаменитые физики-ученые: Никола Тесла, Минато, Василий Шкондин, Говард Джонсон и Николай Лазарев. Большой популярностью пользуется схема вечного двигателя на магнитах на основе проекта Лазарева. На сегодняшний день его роторный кольцар считается устройством, реализация которая максимально близка к концепции вечного двигателя.

Всё большую популярность набирают генераторы, которые способны вырабатывать электричество без использования бензина или дизельного топлива, так как они гораздо экономичнее. Также эти устройства не выделяют токсичных веществ и не загрязняют окружающий мир. Генераторы на магнитах, работающие без топлива, применяют не только в домашнем хозяйстве, но и в некоторых отраслях промышленности.

Как сделать реально работающий магнитный двигатель. Моторы и генераторы шкондина василия васильевича Как работает мотор колесо шкондина

/00 1 ЬОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕНТУ щОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР йт 910480, кл. В 60 К 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 628008, кл. Н 02 К 17/02, 1978,(54) МОТОР-КОЛЕСО В.В.ШКОНДИНА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к мотору-колесу транспортных средств. Цель изобретения повышение надежности и экономичности. В мотор-колесо встроен двигатель постоянного тока с датчиком-распределителем,. представляющим собой кольцевое токонепроводящее основание с закрепленными по окружности токопроводящими плаИзобретение относится.к машиностроению в частности к мотору-колесу (двигателей) транспортных, дорожных и других передвижных средств.Известно мотор-колесо, содержащее неподвижно установленный двигатель, редуктор, солнечная шестерня которого связана с валом двигателя, коронная — со ступицей колеса, первую и вторую сателлитную шестерни, связанные непосредственно с солнечной и коронной шестернями соответственно, причем вторая закреплена на сателлитной оси, втулку, установленную, на этой оси с фланцем с одной стороны и упором с другой, между которыми установстинами, Датчик расположен на неподвижном индукторе, на котором также закреплены по окружности постоянные магниты с чередующимися по окружности полюсами, Ротор выполнен с закрепленным на нем зубчатым магнитопроводом, на котором на зубцах закреплены последовательно- встречно катушки, выходы соединения которых соединены с щетками, закрепленными на роторе с возможностью скольжения по пластинам, Зубцы ротора могут быть сгруппированы с катушками в группы при условии введения дополнительных пар щеток и их соответствующего крепления. Предусмотрены модификации двигателя для увеличения мощности за счет расположения магнитов в радиальном и тангенциальном направлении. 12 з,п. ф-лы, 8 ил. лена посредством шлицев вторая сателлитная шестерня, а первая — между ней и фланцем втулки и выполнена в виде зубчатых дисков, свободно установленных на втулке и подпружиненныхдруготносительно друга для прижатия их торцовыми поверхностями соответственно к второй сателлитной шестерне и фланцу втулки.Наличие редуктора снижает надежность и безопасность довольно сложной конструкции,Известно мотор-колесо, которое содержит колесо со встроенным в него электродвигателем, выполненным в виде дисковой асинхронной электромашины, статор которой с магнитопроводом, обмотками и токо- проводами неподвижно закреплен на оси колеса, а ротор с короткозамкнутой обмоткой и магнитопроводом, размещенным с двух сторон статора, размещен с внутренней стороны подвижного обода колеса.Встраивание непосредственно в колесо электродвигателя позволяет уменьшить габариты, вес, ненадежность, сложность сборки и эксплуатации, исключить редуктор и некоторые дополнительные системы и тем самым упростить конструкцию. Однако указанная конструкция, кроме всех недостатков, присущих асинхронной машине, имеет ряд других: наличие сложной системы для управления режимами работы и дорогих громоздких и высоковольтных источников переменного напряжения (для автономных средств).Цель изобретения — повышение мощности, надежности и экономичности.На фиг.1 изображено мотор-колесо, вид сбоку, с тремя группами катушек обмотки; на фиг,2 — мотор-колесо, разрез; на фиг.З — распределительный коллектор, разрез А — А; на фиг.4 — то же с пластинами для возврата энергии; на фиг.5 — . мотор-колесо с двумя магнитопроводами якоря; на фиг,6 — мотор- колесо с магнитами, оси которых параллельны оси колеса; на фиг.7 — мотор-колесо с дополнительными постоянными магнитами (ротор соответствует фиг,5) на фиг,8 — мотор-колесо с магнитами, оси которых тангенциальны (ротор соответствует фиг,6).Мотор-колесо (фиг.1 и 2) содержит обод 1, ось 2, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения (не показан) и электродвигателя, содержащего якорь 3 с магнитопроводом 4 и группами катушек 5, индикатор 6 с магнитопроводом 7 и постоянными магнитами 8, размещенными равномерно, токосъемники 9 с двумя элементами (щетками) 10,1 и 10,2 токосъема и распределительный коллектор 11, размещенный на индукторе 6. Индуктор 6 закреплен неподвижно на оси 2, якорь 3 — на ободе 1 колеса. Катушки 5 расположены по окружности магнитопровода 4 якоря по меньшей мере одной группой (фиг.1, число групп равно трем), число токосъемников 9 равно числу групп катушек. Токосъемники 9 закреплены на якоре 3. Элементы 10,1 и 10.2 токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек соответствующей группы, Распределительный коллектор 11 образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами 12.1 и 12,2, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы электрически соединен 10 15 20 25 45 50. ла 55 30 35 40 ных через одну основных пластин. Каждая из групп основных пластин соединена с соответствующим выводом 13 источника регулируемого напряжения. Число основных пластин 12.1 и 12,2 равно числу постоянных магнитов. Между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина 14, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема. Число М постоянных магнитов 8 равно 20,Катушки в группах размещены так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а. При этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу расстояний а. Группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как минимум одной группы совпадают с серединами соответствующих постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов. Оси намагниченности магнитов радиальны, Для фиг.1 а = 360/М = 360/20 = 18 оРаспределительный коллектор 11 (фиг.З) представляет собой расположенные по окружности основные пластины 12,1 и 12,2, одни из которых (помечены «+») соединены с одним выводом 13 источника регулирующего напряжения, другие (помечены «-«) — с другим его выводом. Между ними располагаются холостые пластины 14, которые могут быть токонепроводящими (т,е. изолирующими) и токопроводящими. Распределительный коллектор целесообразно выполнять с возможностью углового смещение относительно оси колеса (для регулировки момента подачи электричества в катушки), например, делая дуговые прорези 15 для винтов крепления. Источник регулируемого напряжения представляет собой, например, источник регулируемого по амплитуде напряжения или источник широтно-импульсного сигнаМотор-колесо работает следующим образом.С источника регулируемого напряжения на группы основных пластин 12.1 и 12.2 подается напряжение, Так как группы катушек 5 смещены друг относительно друга, то через щетки 10.1 и 10,2 минимум одного токосъемника 9 напряжение подается на катушки 5 соответствующей группы.30 40 50 55 При прохождении тока по катушкам катушки 5 в силу специфики распределительного коллектора 11 всегда запитываются так, что образуют электромагниты, имеющие противоположные полюса с магнитом, расположенным в сторону вращения, и одинаковые — в противоположн.ую. Таким образом, электромагниты, образованные катушками 5, начинают отталкиваться от «предыдущих» магнитов 8 и притягиваться к «последующим» (в сторону вращения). При прохождении катушек 5 над магнитом 8 катушки не запитаны, а при прохождении последующего магнита 8 напряжение на катушках изменяется на противоположное в силу перехода щеток 10,1 и 10. 2 на следующие пластины. При прохождении над магнитами, когда катушки не запитаны, движение не прекращается в силу инерции, а при прохождении магнита питание катушек перекоммутируется.На фиг.4 изображен распределительный коллектор, в котором холостые пластины 14 имеют среднюю токопроводящую часть 16. Указанные средние части соединены через одну в группы и подключены к соответствующим выводам 17 блока подзарядки (например, выпрямитель и аккумулятор).В процессе скольжения щеток 10.1 и 10,2 по пластинам распределительного коллектора 11 в моменты, когда катушки одной группы находятся напротив соответствующих постоянных магнитов, щетки 10.1 и 10.2 находятся на средних частях 16 холостых пластин. При этом энергия магнитного поля этих катушек преобразуется и импульсно подзаряжает блок подзарядки.Для увеличения мощности в мотор-колесо могут дополнительно вводиться второй магнитопровод якоря с минимум одной группой катушек, размещенный на ободе, второй распределительный коллектор, установленный концентрично основному распределительному коллектору или аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, установленные на якоре, элементы токосъема которых аналогично элементам основных токосъемников электрически соединены с выводами катушек второго магнитопровода якоря (фиг,5),На фиг. 6 приведен вариант с расположением магнитов, оси намагниченности которых параллельны оси колеса; на фиг.7 — вариант с дополнительными постоянными магнитами 18. При этом магнитопровод индуктора выполнен в виде кольца, закрепленного на основании индуктора между основными и дополнительными магнитами,5 10 15 20 25 В мотор-колесо: могут быть дополнительно введены (фиг.8) концентраторы магнитного потока, постоянные магниты, расположенные так, что оси их намагниченности параллельны касательным к окружности расположения постоянных магнитов (тангенциально), а концентраторы 19 расположены между одноименными полюсами ма гн ито в.Мотор-колесо может быть выполнено не только с двумя, но и с большим числом магнитопроводов индуктора (с постоянными магнитами) и магнитопроводов якоря (с группами катушек), что приводит к увеличению мощности и улучшению других параметров, При этом выбирается соответствующее число токосъемников и распределительных коллекторов,Простота и надежность конструкции, использование низковольтных источников, отсутствие редуктора, увеличение срока эксплуатации, хорошие тепловые и регулирующие характеристики и экономичность позволяют создать на ее основе эффективные электротранспортные средства. Формула изобретения 1. Мотор-колесо, содержащее обод, ось, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения,и электродвигателя, содержащего якорь с магнитопроводом и катушками обмотки, индуктор с магнитопроводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения мощности, надежности и экономичности, индуктор выполнен с постоянными магнитами, размещенными равномерно на поверхности его магнитопровода, введены дополнительно по меньшей мере один токосъемник сдвумя элементами токосъемника и распределительный коллектор, размещенный на индукторе, который закреплен неподвижно на оси, якорь — на ободе колеса, катушки обмотки расположены по окружности магнитопровода якоря по меньшей мере одной группой, число токосъемников равно числу групп катушек, которые размещены в,группах так, что угловое расстояние между серединами любых двух катушек кратно угловому расстоянию а, при этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их серединами кратно нечетному числу угловых расстояний а, и одинаково направленные, если кратно четному числу угловых расстояний а, группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда середины катушек как1725780 55 минимум одной группы совпадают с серединами постоянных магнитов, середины катушек как минимум одной другой группы не совпадают с серединами постоянных магнитов,. токосъемники закреплены на якоре, элементы токосъема каждого токосъемника электрически соединены с выводами катушек обмотки соответствующей группы, распределительный коллектор образован расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы основных пластин, каждая из которых соединена с соответствующим выводом источника регулируемого напряжения, число основных пластин равно числу М постоянных магнитов, между каждыми двумя основными пластинами размещена холостая пластина, ширина которой больше ширины любого элемента токосъема.2. Мотор-колесо по п.1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что число М постоянных магнитов четно, а= 360 О/М, угловое расстояние между элементами токосъема любого токосъемника кратно нечетному числу расстояний а, катушки обмотки в каждой группе размещены равномерно.3. Мотор-колесо по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены изтоконепроводящего материала. 4. Мотор-колесо по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что холостые пластины выполнены из токопроводящего материала. 5. Мотор-колесо по пп. 1 — 3, о т л и ч а ющ е е с я, тем, что холостые пластины разделены на три части, средние из которых выполнены из токопроводящего материала и соединены между гобой через одну, образуя две группы электрически соединенных через одну средних частей указанных пластин.6. Мотор-колесо по пп. 1 — 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что распределительный коллектор выполнен с возможностью углового смещения относительно магнитов и закрепления в любом из угловых положений. 7. Мотор-колесо по пп.1 — 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем дополнительноустановлен второй якорь с магнитопроводом с минимум одной группой катушек об 5 мотки, второй распределительныйколлектор, установленный концентричноосновному распределительному коллекторуили аналогично ему с другой стороны индуктора, дополнительные токосъемники, уста 10 новленные на якоре, элементы токосъемакоторых аналогично элементам основныхтокосъемников электрически соединены свыводами катушек второго якоря. 8. Мотор-колесо по п.7, о т л и ч а ю щ е 15 е с я тем, что постоянные магниты размещены так, что оси их намагниченности параллельны оси,колеса, магнитопроводыякоря размещены с обеих сторон индуктора,9. Мотор-колесо по п,8, о т л и ч а ю щ е 20 е с я тем, что в нем установлены дополнительные постоянные магниты, по числу равные основным, магнитопровод индукторавыполнен в виде кольца, закрепленного наосновании индуктора между основными и25 дополнительными магнитами.10. Мотор-колесо по пп. 1 — 7, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оси намагниченностипостоянных магнитов радиальны,11, Мотор-колесо по пп. 1 — 7, о т л и ч а 30 ю щ е е с я тем, что дополнительно введеныконцентраторы магнитного потока, расположенные между одноименными полюсамимагнитов.,12, Мотор-колесо по пп. 1 — 11, о т л и ч а 35 ю щ е е с я тем, что в него дополнителеновведены коммутатор, блок емкостных накопителей, блок подзарядки И/ИЛИ, блок управления, группы основных пластинсоединены через коммутатор с источником40 регулируемого напряжения и блоком емкостных накопителей, группы средних частейхолостых пластин соединены с блоком подзарядки И/ИЛИ блоком управления. 13. Мотор-колесо по пп,1 — 12, о т л и ч а 45 ю щ е е с я тем, что источник регулируемогонапряжения выполнен в виде источника регулируемых по длительности, скважностиили длительности и скважности импульсовпостоянной или регулируемой амплитуды.5019 20 1725780 0 7 Корректор М.Максимишине хред М.М эктор Н.Гунько оизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 1189 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Заявка

4731991, 01.09.1989

В. В. Ш кон дин

ШКОНДИН ВАСИЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

Код ссылки

Мотор-колесо в. в. шкондина

Похожие патенты

С небольшими выступами для обхвата ими стойки передка, а относительное укрепление колеса по вертикали достигается зажимом хомутика,Для устранения изменения профили конца оси полевого колеса, предлагается для скрепления со стойкой передка применять прокладку, снабженную гнездами для стоек и хомутиком для скрепления их между собой. На фиг. 1 изображена прокладка в трех проекциях и на фиг. 2 изображено в трех проекциях скрепление при помощи прокладки оси полевого колеса со стойкой передка.Прокладка из литого чугуна представляет плоскую плитку 3 (фиг. 1) с бортиками вдоль длинных сторон, образующими два паза 5,5 соответствующие профилям стойки полевого колеса 1 (фиг. 2) и стойке передка 2. По диагонали бортики снабжены ушками 7,7, через…

Шкивами 48, передачу от вала 44. К части 45 подводится ток от генератора 50, установленного на валу другого двигателя 38, а на валу ее насажена ручка реостата 51, изменяющего сопротивление 53, включенное в цепь возбуждения 52 двигателя 38,Число полюсов генераторов 40 и 50, двигателя 42 и машины 45 — 46 с одной стороны и передача 43 с другой, так выбраны, что соответствующим подбором передач 34, 35, 36 удается сразу получить необходимые для частей 31, 32, 33 рабочей машины числа оборотов,Т Тип, аКоминтернв Центриздата Народов СССР. Ленинград. Краснан Регулировочное приспособлениедействует таким образом, что онообразует разность чисел оборотовдвигателей 37 и 38 и, если эта разность совпадает с числом оборотоввала 44, то ручка. ..

На самой границе Московской области, за Окой, в 80 километрах от МКАД, есть очаровательный «наукогородок» Пущино. Серьёзно-напыщенное – «наукоград» – ему как-то не к лицу, всего чуть больше 20 тыс. жителей. На них, правда, приходится целых 9 научно-исследовательских институтов и радиофизическая обсерватория РАН. И один изобретатель – Василий Шкондин. Там, где прячется гениальность Ждём Василия Васильевича на автостоянке Института белка – там он арендует помещения для мастерской-лаборатории. «Мороз и солнце – день чудесный». Появляется свежая иномарка-минивэн, за рулём сам Шкондин. Приглашает следовать за ним. Едем по извилистым дорожкам института и наконец паркуемся на крошечной площадке перед задней частью какого-то крупного одноэтажного здания, напоминающего цех средних размеров. Знакомимся – на первый взгляд (да и на второй тоже) изобретатель совсем не тянет на 1941 год рождения. Заранее заготовленный образ «непризнанного гения» тает как парок на ветру. Нас встречает и обнюхивает средних размеров гончий пёс. По глазам видно, что давно не щенок, серьёзный товарищ и он первый сюрприз Шкондина. Изобретатель утверждает, что собаке от роду 22 года. Прочитал на моём лице недоверие и призвал в качестве свидетелей помощников – как оказалось, к мастерской он прибился совсем маленьким щенком в 1992 году, с первого дня аренды. Подумалось – может быть, институт занимается не исследованиями структуры и функций белка, а давно решил вопрос, как побороть старость? И Шкондин подозрительно моложав и энергичен… Внутри небольшого, не более 100 кв. м, помещения, разбитого на три пространства, атмосфера типичной мотовеломастерской. Куда ни кинь взгляд – рамы, колёса, скутера и солидный трёхколёсный байк. Тесно… Много места занимает огромный допотопный фрезерный станок. И только приглядевшись, замечаешь, что колёса необычные – внутри ободов установлены диски, внешне что-то вроде коробок от киноплёнки. На рабочих столах преобладают тестеры, магниты и ещё какие-то совершенно незнакомые детали. Техника на грани фантастики Увесистый трёхместный и трёхколёсный байк-рикша, с огромными мягкими креслами, тяжёлой рамой, широченными колёсами и начисто лишённый каких-либо обтекателей, призванных экономить топливо и энергию (аэродинамика обувной коробки, а то и хуже), на 14 литрах топлива способен преодолеть без дозаправки 1400 км – заслуга мотор-колёс Шкондина. Расход – 1 литр на 100 километров. Большой и мощный мотор выброшен, установлен маленький и слабосильный бензиновый, который призван компенсировать механические потери и подзаряжать аккумуляторы. Динамика – зверская. Осталось создать конструкцию с благородными формами, изначально спроектированную под мотор-колёса Шкондина, и революция в автопроме будет неизбежной. Удалось испытать в деле далеко не самую новую и максимально «простую» разработку Василия Васильевича – велосипед с мотором в заднем колесе и несколькими аккумуляторами. Шкондин с сомнением посмотрел на меня, на снег со льдом, переключил двигатель на малый ход (до 40 км/ч), проинструктировал: – Тормоза обычные, педали не крутите. Вот ручка газа, как на мотоцикле. Я взгромоздился на седло (минус 22оС, толстенный свитер и дублёнка – не самая удобная одежда для «ходовых испытаний» велотехники) и крутанул ручку газа на себя. С трудом парировал желание велика встать на заднее колесо и опрокинуть седока. Из-за спины слышу вопль Шкондина: «Осторожно!!!» Отчаянно торможу – до кирпичной стены осталось меньше метра… Только тогда понял, осознал, какая мощь таится в этих шкондинских мотор-колёсах. Освоился, сделал несколько кругов, помечтал – эх, мне бы такое чудо – летом по Москве рассекать. Василий Васильевич именно на нём частенько летает к себе на дачу в Тульскую область. Это не очень далеко, 30 с небольшим километров. Преимущество его мотор-колёс перед всеми остальными не только малый вес, в разы большие дистанции пробегов на небольших и совершенно обыкновенных кислотных аккумуляторах (показывал и суперсовременные батареи, их установит на новые модели), но и колоссальная тяга, момент силы, выраженный в ньютон-метрах (Н·м). В горку, как на импортных электровелосипедах, педали крутить не надо. Мотор-колёса для велотехники и скутеров при максимальной электрической мощности, сопоставимой с компактной кофемолкой, имеют момент до 65 Н·м – подтверждено испытаниями в МЭИ. Для сведения: у бензинового двигателя внутреннего сгорания малолитражного авто (те же «Жигули») этот показатель равен 70 Н·м. И КПД – 30%.

В хозяйстве изобретателя Василия Шкондина в подмосковном наукограде Пущино всё по-прежнему. Сам – воплощение энергии. Только не встречает пёс-долгожитель – скончался на 23-м году жизни. Его заменил здоровенный «двортерьер» Фока, который взял под опеку мастерскую изобретателя и своим басом постоянно вмешивался в разговор. Куда китайцам против русского Левши… Кажется, стало ещё теснее на легендарных 100 кв. метрах, арендованных у института. Колёса, велосипеды, скутеры… С потолка лопухами свисает и периодически падает штукатурка. Рядом, за стеной, уже готово помещение в 370 кв. метров, светлое, куда более удобное. Но переезд сродни пожару, а на столах у инженеров-технологов – дикое нагромождение приборов, диодов, магнитов и множество мелких деталей. Страшно тронуть – концов не найдёшь. У входа в мастерскую-лабораторию стоит слегка распотрошённый мотоскутер. Василий Васильевич поясняет: – Этот электромотоцикл привезли из Шанхая, там это писк моды. Максимальная скорость не мотоциклетная – 45 км/ч, дальность пробега на одной зарядке – 45–50 км. Мы сейчас ставим своё мотор-колесо, оно на 10 кг легче, источник тока остаётся прежний – нет смысла переделывать, аппарат собран и изготовлен отлично. В итоге получаем скорость свыше 80 км/ч, дальность увеличилась до 130 км. Спидометр пришлось ставить свой – прежний, родной, оцифрован до 45 км/ч. Мысленно, глядя на электромотоцикл, облизнулся. С мотор-колесом Шкондина это уже не игрушка, а нормальное транспортное средство, да ещё и выстреливающее со светофора до максимальной скорости за считаные секунды. Очень удобен, низкий центр тяжести обеспечен за счёт грамотного размещения аккумуляторов. Шкондин смеётся: «Можно медведя сажать, и в цирк, на арену». Модернизированный электромотоцикл хотят отвезти обратно в Китай и продемонстрировать его новые возможности директору предприятия-изготовителя. Я заволновался: – Скопируют, китайцы же мастера по этой части! – Нет, без нас у них ничего не выйдет, – успокаивает Шкондин. Печально другое, и Василий Васильевич озвучивает проблему: – Если начнём с ними соревноваться, то никогда в массовом производстве Китай не обойдём.

У нас выточенный на станке простейший алюминиевый корпус велосипедного мотор-колеса по цене равен целому китайскому электровелику – в полном оснащении, с аккумуляторами и мотором. Неказистый электровелик уделал породистых немцев Электромотоцикл вывезли, чтобы не мешался выкатить на свет божий трицикл (трёхколёсный аппарат) и дать возможность журналисту на нём «прохватить» по длинным институтским дорожкам. Трицикл сделали из обыкновенного квадроцикла, вместо двух задних колёс приладили одно мотор-колесо, выкинули мотоциклетный двигатель и трансмиссию (она не нужна!), установили аккумуляторы. Сначала его оседлал Василий Шкондин – я фотографирую. Стоящий рядом седовласый мастер Володя тихо, себе под нос, бубнит: «Ну его к чёрту, убиться можно…» Аппарат переходит мне. Минус одно колесо сзади устойчивости не прибавило, приходится оттормаживаться перед поворотами, зато на прямиках – восторг! Моментальный, гоночный набор скорости – только держись. Конструктор объясняет, что сделали трицикл для демонстрации возможностей колёс большого диаметра. Вообще вся колёсная техника Шкондина заставляет концентрировать внимание – огромный момент «хиленьких», по меркам двигателей внутреннего сгорания, моторчиков требует нежного и аккуратного обращения с ручкой или педалью газа. Двигатель мощностью всего 300 ватт выдал на стенде 70 ньютонов на метр – тяга, сопоставимая с мотором небольшого легкового автомобиля. Инвалидная история В 80-х Шкондин, имея в активе диплом факультета журналистики МГУ, работал по специальности – директором издательства. И подрабатывал организацией концертов своего друга, певца и композитора Владимира Мигули (что приносило больше). А всё заработанное тратил на мечту – создавал самый эффективный мотор в мире. Фанатик-радиолюбитель с детства мастерил приборы, служил в армии на радиолокационных станциях ПВО. Признаётся, что именно конструктивные особенности РЛС натолкнули его на идею создать «электродвижитель». Уверяет, в гараже и на кухне родились сотни моделей, прежде чем в «железе» воплотил самую первую разработку, готовую для серийного производства – самоходную инвалидную коляску. Но время для внедрения было неудачное – 1990 год. Перестройка, митинги, развал промышленности. Эта коляска и сегодня на ходу, объехала с изобретателем весь мир, собрала целую гору медалей и дипломов самых престижных выставок. В начале 90-х показывали её и в правительстве РФ. «Смотрите, покрышки протёрты до корда, купить новые невозможно, такой типоразмер сейчас не производится», – поясняет Шкондин. Я с уважением трогаю «лысую» резину и спрашиваю: – Неужели самоходная инвалидная коляска сегодня уже никому не нужна? – Ещё как нужна! Наконец заключили договор, будут делать. Именно это инвалидное кресло (точнее, его оригинальные электроколёса) стало первым в череде украденных у Шкондина изобретений. Тогда это сделало НПО «Композит» из Королёва. Шкондин пришёл в Госкомизобретений – «Что делать?». Посоветовали срочно уступить лицензию американцам. Уступил и заработал 600 тыс. долларов. Для 1991 года сумма фантастическая. Американцы отказались выплачивать деньги и предложили недвижимость – купили изобретателю дом на Кипре, квартиру в Москве и дачу недалеко от Ясной Поляны. Они знали ситуацию в стране, знали, что наличность могут «умыкнуть». Заокеанская компания и сейчас себя неплохо чувствует. Вовсю пользуя стартовый патент В. Шкондина, вложили 90 млн. долл. и произвели 15 тыс. электробайков-велосипедов для армии США и 10 тыс. – для полиции. Когда по телевидению показывают несущихся по пустыне на электровеликах американских солдат в полной военной экипировке, знайте, что без русских мозгов такая картина была бы невозможна. Василий Васильевич знаком с этой техникой: – Они здорово развили первое поколение моих мотор-колёс, особенно их применение. Но у меня есть уже куда более совершенные и мощные разработки. Сейчас для наших силовых структур подготовили образцы электробайков, только МВД потребуется около 10 тысяч штук. Мотор-колёса для них готовят к серийному производству на нескольких заводах. Золотая клетка NASA Спрашиваю у Шкондина: «Частота оборотов двигателей ограничена?» – Теоретически – да. Но на практике хватает того, что есть. Например, мы сейчас делаем автомобильное колесо. Там требуется, допустим, 1600 оборотов в минуту, скорость машины в этом случае будет около 190 км/ ч – ерунда. Группа «Макларен» обращалась – им требуется 400–460 км/ч. Нет проблем, это где-то 2500 оборотов мотор-колеса. Чешские бизнесмены мечтают получить в свои руки технологии Василия Шкондина. Уговаривают: «Стоит к нам приехать, вы уже нигде больше не захотите работать. Будут лаборатория и всё, что пожелаете. О цене договоримся!» Братья-славяне почувствовали возможность утереть нос всему миру. У чехов промышленность за постсоветские годы изрядно просела, владельцами предприятий в основном стали немецкие концерны. Пару месяцев назад привёз в Германию свой новый внешне неказистый электровелик, на убогой китайской раме – главное-то мотор-колесо. Немцы посмотрели, посмеялись, предложили соревнование со своими самыми «крутыми» моделями от фирмы «Ауди». После первого же «заезда» российского чуда немцы отказались от соревнования-сравнения и тут же предложили Шкондину договор на 6 млн. долларов. При мне Шкондину звонили с уговорами из США: «Приезжайте, будем делать мотор-колёса для марсохода, деньги колоссальные». Отказывается: «Понимаю – престижно, интересно. Но мне 72 года, и я не хочу замыкаться на чём-то одном, идеи так и бурлят». Объясняет уже мне: – Не хочу попасть в «золотую клетку». Тут я свободный человек. В НАСА не позволят заниматься ничем другим. Что я там не видел? Не нравится мне в Америке. Зная мою страсть к рыбалке, предлагают яхту и выход в море на тунца, говорят: «Тогда ты, Василий, поменяешь позицию». Не поменяю. Нужно делать своё, отечественное. В России всё для этого есть. В оборонке – сверхсильные магниты, не чета китайским, с которыми я работаю. Вот простор для развития. Перспективное направление – авиадвигатель Турбовинтовой авиационный двигатель делают обязательно с понижающим обороты редуктором – скорость вращения турбины – около 10 тыс. оборотов в минуту. Воздушный винт, или винтовентилятор, эффективен в диапазоне оборотов от 1 до 2 тыс. в минуту. У несущего винта вертолёта число оборотов ещё меньше, максимум до 700. Двигатель Шкондина как раз попадает в эту нишу, выдавая огромный крутящий момент практически с места без всяких редукторов. Он может стать идеальной силовой установкой для множества летательных аппаратов. Вертолётчики об этом уже «пронюхали» и навестили изобретателя. Выигрыш – топливная экономичность, даже если для подзарядки аккумуляторов и электропитания двигателя Шкондина придётся использовать силовую установку традиционного типа. Да, традиционного, но раз в десять меньшей мощности, чем сегодня требуется, чтобы поднять в небо аппарат тяжелее воздуха. Нам бы не «проспать» перспективное направление. Под крышей авиастроительного концерна Airbus («Эрбас») компания AeroCompositeSaintongeуже дорабатывает и испытывает электрический самолёт E-Fan. Это двухместный летательный аппарат из композитных материалов, свыше полутонны весом, оборудован парой электродвигателей суммарной мощностью 60 кВт и двумя литий-полимерными аккумуляторными батареями. Время полёта на одной зарядке – 1 час. Разрабатывается 4-местная версия с гибридной двигательной установкой, которая сможет держаться в воздухе 3–4 часа. К счастью, европейские авиастроители не знакомы с технологиями В. Шкондина. Он уверен, два мотора его конструкции по 10 кВт каждый легко потянут 4-местный самолёт. Установить вместо ободов и покрышек воздушные винты – и передаваемое усилие будет соответствовать бензиновому мотору мощностью около 300 л. с. Всё посчитано, просто у изобретателя и его команды до этой темы «руки ещё не дошли». Но здесь уже должно «попахивать» госфинансированием или участием достаточно крупного предприятия, знакомого с авиационными технологиями и заинтересованного в создании силовых установок нового типа. Тогда будет шанс утереть нос заносчивой Европе и остальному миру. Но что-то ходоков из Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК) в гостях у Василия Шкондина никто не видел.

Русский инженер Василий Васильевич Шкондин изобрёл принципиально новый электродвигатель с поразительными характеристиками. Изобретение не вписывается в научную теорию электромагнетизма, что в очередной раз на практике доказывает необходимость смены научной парадигмы…

На самой границе Московской области, за Окой, в 80 километрах от МКАД, есть очаровательный «наукогородок» Пущино. Серьёзно-напыщенное — «наукоград» — ему как-то не к лицу, всего чуть больше 20 тыс. жителей. На них, правда, приходится целых 9 научно-исследовательских институтов и радиофизическая обсерватория РАН. И один изобретатель — Василий Шкондин.

Там, где прячется гениальность

Ждём Василия Васильевича на автостоянке Института белка — там он арендует помещения для мастерской-лаборатории. «Мороз и солнце — день чудесный». Появляется свежая иномарка-минивэн, за рулём сам Шкондин. Приглашает следовать за ним. Едем по извилистым дорожкам института и наконец паркуемся на крошечной площадке перед задней частью какого-то крупного одноэтажного здания, напоминающего цех средних размеров. Знакомимся — на первый взгляд (да и на второй тоже) изобретатель совсем не тянет на 1941 год рождения. Заранее заготовленный образ «непризнанного гения» тает как парок на ветру.

Нас встречает и обнюхивает средних размеров гончий пёс. По глазам видно, что давно не щенок, серьёзный товарищ и он первый сюрприз Шкондина. Изобретатель утверждает, что собаке от роду 22 года. Прочитал на моём лице недоверие и призвал в качестве свидетелей помощников — как оказалось, к мастерской он прибился совсем маленьким щенком в 1992 году, с первого дня аренды. Подумалось — может быть, институт занимается не исследованиями структуры и функций белка, а давно решил вопрос, как побороть старость? И Шкондин подозрительно моложав и энергичен…

Внутри небольшого, не более 100 кв. м, помещения, разбитого на три пространства, атмосфера типичной мотовеломастерской. Куда ни кинь взгляд — рамы, колёса, скутера и солидный трёхколёсный байк. Тесно… Много места занимает огромный допотопный фрезерный станок. И только приглядевшись, замечаешь, что колёса необычные — внутри ободов установлены диски, внешне что-то вроде коробок от киноплёнки. На рабочих столах преобладают тестеры, магниты и ещё какие-то совершенно незнакомые детали.

Техника на грани фантастики

Увесистый трёхместный и трёхколёсный байк-рикша, с огромными мягкими креслами, тяжёлой рамой, широченными колёсами и начисто лишённый каких-либо обтекателей, призванных экономить топливо и энергию (аэродинамика обувной коробки, а то и хуже), на 14 литрах топлива способен преодолеть без дозаправки 1400 км — заслуга мотор-колёс Шкондина. Расход — 1 литр на 100 километров. Большой и мощный мотор выброшен, установлен маленький и слабосильный бензиновый, который призван компенсировать механические потери и подзаряжать аккумуляторы. Динамика — зверская. Осталось создать конструкцию с благородными формами, изначально спроектированную под мотор-колёса Шкондина, и революция в автопроме будет неизбежной.

Удалось испытать в деле далеко не самую новую и максимально «простую» разработку Василия Васильевича — велосипед с мотором в заднем колесе и несколькими аккумуляторами. Шкондин с сомнением посмотрел на меня, на снег со льдом, переключил двигатель на малый ход (до 40 км/ч
), проинструктировал: «Тормоза обычные, педали не крутите. Вот ручка газа, как на мотоцикле».

Я взгромоздился на седло (минус 22 по Цельсию, толстенный свитер и дублёнка — не самая удобная одежда для «ходовых испытаний» велотехники) и крутанул ручку газа на себя. С трудом парировал желание велика встать на заднее колесо и опрокинуть седока. Из-за спины слышу вопль Шкондина: «Осторожно!!!» Отчаянно торможу — до кирпичной стены осталось меньше метра… Только тогда понял, осознал, какая мощь таится в этих шкондинских мотор-колёсах. Освоился, сделал несколько кругов, помечтал — эх, мне бы такое чудо — летом по Москве рассекать.

Василий Васильевич именно на нём частенько летает к себе на дачу в Тульскую область. Это не очень далеко, 30 с небольшим километров. Преимущество его мотор-колёс перед всеми остальными — не только малый вес, в разы большие дистанции пробегов на небольших и совершенно обыкновенных кислотных аккумуляторах (показывал и суперсовременные батареи, их установит на новые модели), но и колоссальная тяга, момент силы, выраженный в ньютон-метрах (Н·м). В горку, как на импортных электровелосипедах, педали крутить не надо. Мотор-колёса для велотехники и скутеров при максимальной электрической мощности, сопоставимой с компактной кофемолкой, имеют момент до 65 Н·м
— подтверждено испытаниями в МЭИ.

Для сведения: у бензинового двигателя внутреннего сгорания малолитражного авто (те же «Жигули») этот показатель равен 70 Н·м
. И КПД — 30%
. У мотор-колёс последний показатель достигает немыслимых 94%
. Поэтому оценивать двигатели Шкондина по мощности в ваттах и лошадиных силах бессмысленно, и это признали все эксперты из научных институтов.

А ещё Шкондин похвастался мотором, подходящим для лёгкого вертолёта или самолёта. Подержал в руках — тяжёлый, больше 20 кг
. Но его мощность, по тяге, по моменту, составляет 270 Н·м
. По автомобильным меркам — современный трёхлитровый шестицилиндровый двигатель мощностью свыше 200 л.с.
! Для двухмоторного самолёта на 4-8 мест
— самое то.

Василий Шкондин выставлял свою технику множество раз по всему миру. Даёт на тестирование и испытания в солидные отечественные и зарубежные институты и лаборатории. Всё, что создано другими конструкторами и компаниями в этой области, уступает мотор-колёсам Шкондина по всем параметрам: при равной мощности вес втрое больше, затраты энергии вдвое выше, скорость в разы ниже.

Суета вокруг колёс

Шкондин запатентовал своё изобретение — мотор-колесо первого поколения — в 1991 году. И с тех пор занят его развитием. Сегодня готово уже четвёртое поколение. Ноу-хау держит при себе, всех секретов не раскрывает. Жулики неоднократно пытались его обойти, их привлекает кажущаяся простота конструкции. Вроде бы минимум деталей, никаких компьютерных изысков, «критических» технологий. Но всё, что у него примитивно скопировано (украдено), работает, в лучшем случае, как обычный электромотор
.

Был момент — на частном самолёте примчалась к нему на Кипр (некоторое время назад он имел возможность подолгу проводить там время) пара удачливых бизнесменов. Покрутились вокруг, посмотрели на технику и заявили — платим любые деньги за пару велосипедов. Не вопрос, Шкондин продал. Спустя полтора месяца эта же парочка вновь возникла на горизонте, но уже с недовольными лицами и претензией: «Мы сделали ваши мотор-колёса один к одному, но они не работают!» Шкондин не удивился, посоветовал не идти по китайскому пути, а купить лицензию: «Когда покупали, говорили, кататься будем? Вот и катайтесь»
.

За рубежом его секреты давно пытаются разгадать целые лаборатории и научные коллективы, с солидными, по сотне сотрудников, штатами. Были и наши, и английские «партнёры». И все как один занимались тем, что привлекали сотни миллионов долларов, проводили маркетинговые исследования, обольщались видимой простотой конструкции, восторгались перспективами и, не успев приступить к серийному выпуску, по жадности, выбрасывали изобретателя из бизнеса
. В итоге, их копии оставались заурядными подделками.

Единственная страна, где производятся мотор-колёса Шкондина, — Индия
. Так «удачно» он когда-то посотрудничал с командой выходцев из «Альфа-Групп». Под его мотор-колёса они приобрели там крупнейший в мире велозавод (10 тыс. велосипедов в сутки). Часть из них специально спроектирована для установки мотор-колёс. Но и тут неучастие автора изобретения сказалось — мотор-колёса индийского разлива давно уступают его последующим разработкам.

Не вечный двигатель

КПД его изобретений, конечно, необычайно высок, близок к заветной единице, но всё равно, как говорит Василий Васильевич, «несколько ампер не хватает». И эти амперы надо где-то восполнять, с помощью тех же классических двигателей внутреннего сгорания или аккумуляторных батарей, которые при зарядке потребляют энергию не из «космоса», а сгенерированную на разнообразных ГЭС, АЭС, ТЭС и т.д. Выходит, его случай — отнюдь не революционный прорыв в неведомое и вполне согласуется с постулатами общепринятых физических теорий. Или темнит господин Шкондин, скрывает что-то?

На выезде из Пущино в сторону трассы на Москву над дорогой плакат-растяжка. Не привычно-протокольное «Счастливого пути!» (читай — «скатертью дорожка» или «вали отсюда, да побыстрее»), а впервые встреченное — «Возвращайтесь!».

Что же, к мотор-колёсам и генераторам Шкондина вернёмся обязательно. Сегодня работы Шкондина востребованы, крупный концерн готовит площадки для массового производства мотор-колёс и связанной с ними техники, возможно, и военного назначения. Его мастерская переезжает в просторные помещения под 2 тыс. кв. метров. Да и ситуация подходящая, государственные деятели всех уровней азартно говорят о необходимости «модернизаций» и «инноваций». Вот им и карты в руки.

]]>
]]>

Двигатель Шкондина

Василий Шкондин «Вечный двигатель для автомобиля»

Сущность изобретения: мотор-колесо содержит закрепленный на полой оси якорь 2 с магнитопроводом 3, на котором размещены две группы электромагнитов 4.1 и 4.2. Индуктор 5 подвижно закреплен на оси 1 и имеет магнитопровод 6 с постоянными магнитами 7, размещенными равномерно с чередующимися полярностями. На роторе 5 размещен распределительный коллектор, представляющий собой равномерно размещенные по окружности на изоляционном основании токопроводящие изолированные пластины 9, 10, 11. Пластины 9 и 10 сгруппированы через одну в группы и соответственно соединены между собой. Кольцевой контакт электрически соединен с одной группой пластин 9, другая группа 10 через корпус соединена с первым выводом источника регулируемого напряжения. Распределительный коллектор может располагаться как на роторе, так и на статоре. В результате реализуется обращенная конструкция с постоянными магнитами на роторе, что позволяет за счет размещения постоянных магнитов на роторе упростить конструкцию, повысить мощность и скорость за счет подвода большего тока и улучшить тепловой режим. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотора-колеса транспортных, дорожных и других передвижных средств. Известен мотор-колесо, содержащее встроенную в колесо асинхронную электрическую машину, при этом статор с магнитопроводом неподвижно закреплен на оси колеса, на магнитопроводе статора размещены магнитные элементы статора, ротор установлен подвижно по оси колеса и имеет магнитопровод с короткозамкнутыми обмотками

Известный мотор-колесо имеет ряд недостатков: плохие тепловой режим и регулировочные характеристики, высоковольтное питание, сложную систему управления и другие. Известен мотор-колесо, которое в силу наибольшей схожести по технической сущности и общим признаком выбрано за прототип, содержащее обод, ось, электропривод с электродвигателем и блок регулируемого напряжения, статор электродвигателя жестко закреплен на оси, на статоре размещен магнитопровод статора с электромагнитами статора, образованными катушками, размещенными на сердечниках, соединенных с магнитопроводом статора, или на зубцах магнитопровода статора, ротор электродвигателя с магнитопроводом ротора, установленный на оси колеса с возможностью вращения относительно статора и несущий обод, на магнитопроводе ротора размещены магнитные элементы ротора, обращенные к магнитным элементам статора так, что магнитные элементы статора и ротора имеют магнитное взаимодействие, распределительный коллектор, токосъемники с минимум двумя элементами токосъема Его недостатками является сложность в силу размещения электромагнитов на роторе, недостаточные мощности и скорость в силу невозможности подачи большого тока в катушки ротора через щетки, недостаточно хороший тепловой режим за счет недостаточного воздушного охлаждения постоянных магнитов (так как они неподвижны). Цель изобретения увеличение мощности и скорости вращения, улучшение теплового режима и повышение надежности. На фиг. 1 изображен мотор-колесо с группами электромагнитов на статоре; на фиг. 2 схема электрических элементов для рекуперации электроэнергии; на фиг. 3 схематично электрическое соединение. Мотор-колесо с группами электромагнитов на статоре и одним кольцевым контактом содержит закрепленный на полой оси 1 якорь (статор) 2 с магнитопроводом 3, на котором размещены группы (две) электромагнитов 4.1 и 4.2. Индуктор (ротор) 5 подвижно закреплен (на подшипниках, не показано) на оси 1 и имеет магнитопровод 6 с постоянными магнитами 7, размещенными равномерно с чередующимися полярностями. На роторе 5 размещен распределительный коллектор, представляющий собой равномерно размещенные по окружности на изоляционном основании 8 токопроводящие изолированные пластины 9, 10 и 11. Пластины 9 и 10 сгруппированы через одну в группы и соответственно электрически соединены между собой. Дополнительные пластины 11 находятся между ними (и могут быть нетокопроводными). Кольцевой контакт 12 электрически соединен с одной группой пластин 9, другая группа 10 через корпус соединена с первым выводом источника регулируемого напряжения 13. На якоре 2 закреплен дополнительный токосъемник 14, элемент 15 которого имеет электрический контакт с кольцевым контактом 12 и электрически соединен с другим выводом блока регулируемого напряжения 13. На якоре 2 жестко закреплены токосъемники 16.1 и 16.2 групп электромагнитов, элементы которых 16.1.1, 16.1.2, 16.2.1 и 16.2.2 имеют электрический контакт с пластинами распределительного коллектора и электрически соединены с выводами соединений катушек соответствующих групп электромагнитов 4.1 и 4.2. Постоянные магниты и электромагниты в группах размещены равномерно с угловыми расстояниями между их серединами 360 о /8 45 о. Группы электромагнитов смещены (в данном случае на 22,5 о) для обеспечения трогания с места и плавности движения. Мотор-колесо работает следующим образом. При включении блока регулируемого напряжения 13 напряжение подается на пластины 10 через корпус и 9 через элемент 15 дополнительного токосъемника 14 и кольцевой контакт 12. С пластин 9 и 10 напряжение подается на группу электромагнитов 4.1 через элементы 16.1.1 и 16.1.2 токосъемника 16.1. За счет электромагнитных сил притягивания и отталкивания постоянных магнитов и электромагнитов индуктор 5 приходит во вращение. Когда элементы токосъемника 16.2 другой группы электромагнитов оказываются на пластинах 9 и 10 в создании сил электромагнитного взаимодействия начинают участвовать электромагниты следующей группы 4.2, а когда элементы 16.1.1 и 16.1.2 оказываются на дополнительных пластинах 11, то только группа 4.2 создает вращающий момент. Таким образом группы 4.1 и 4.2 поочередно (а в одном такте вместе) создают вращающий момент, величина которого (а, следовательно, и скорость) зависит от напряжения источника 13. К изложенному необходимо добавить, что угловые расстояния между элементами токосъема одного токосъемника кратно нечетному числу для подачи на выводы соединения катушек электромагнитов напряжения от блока 13. При этом, когда элементы одного токосъемника находятся посередине пластин 9 и 10, то элементы другого посередине 11, и наоборот;

Группы сдвинуты на угловое расстояние /2, так как имеют место две группы электромагнитов, при N группах сдвиг равен /N, а в общем случае может быть произволен. Увеличение числа групп увеличивает среднюю мощность и уменьшает рывкообразность;

Целесообразно число магнитов выбирать четным и в зависимости от диметра в диапазоне 20-36. В моторе-колесах по пунктам:

2 формулы имеет место два кольцевых контакта, что позволяет избежать электрического соединения через «корпус»;

4 формулы введена дополнительная возможность рекуперации за счет снятия энергии с промежуточных секций, введенных между секциями 9 и 10. Конструкции таких мотор-колес отличаются от предыдущих конструкций усложнением распределительного коллектора. На фиг. 2 представлен схематический рисунок мотора-колеса с рекуперацией электроэнергии. Оно дополнительно имеет накопительный контакт 17, размещенный концентрично к контакту 12, накопительный токосъемник 18 с его элементом 19, имеющим электрический контакт с выводом накопительного блока 20. Посередине пластин 11 размещены промежуточные пластины 21, изолированные от них и сгруппированные в две группы: одна соединена с контактами 17, другая через корпус с вторым выводом блока 20. Рекуперация осуществляется следующим образом: когда элементы токосъема 16.2.1 и 16.2.2 находятся на промежуточных пластинах 21 (фиг. 3) замыкается электрическая цепь с блоком 20, и за счет изменения магнитного потока в сердечниках электромагнитов индуцируемая в их катушках ЭДС заряжает блок 20. Блок 20 представляет собой в простейшем случае подключенный через диодный мост аккумулятор. Размещение электромагнитов в группах и постоянных магнитов по окружности индуктора равномерно позволяет получить максимальную мощность. Выбор одного или двух кольцевых (накопительных) контактов зависит в каждом конкретном случае от возможности осуществления электрического соединения через корпус. Выполнение индуктора или якоря с двумя магнитопроводами или расположением магнитных элементов с их двух сторон позволяет добиться увеличения мощности. Таким образом предлагаемое изобретение обеспечивает значительное увеличение мощности и повышение надежности и позволяет создать новую конструкцию мотора-колеса.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. МОТОР-КОЛЕСО, содержащее обод, ось, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения и электродвигателя, содержащего индуктор с постоянными магнитами, размещенными равномерно на поверхности его магнитопровода, якорь с магнитопроводом и катушками обмотки, которые расположены по окружности магнитопровода по меньшей мере одной группой и размещены в группах так, что угловое расстояние между осями любых двух катушек кратно угловому расстоянию при этом любые две катушки одной группы создают противоположно направленные магнитные потоки, если угловое расстояние между их осями кратно нечетному числу a и одинаково направленные, если это расстояние кратно четному числу a группы катушек смещены друг относительно друга таким образом, что когда оси катушек как минимум одной группы совпадают с осями постоянных магнитов, оси катушек как минимум одной другой группы не совпадают с осями постоянных магнитов, токосъемники для каждой группы катушек каждой из которых с минимум двумя элементами токосъема, распределительный коллектор, выполненный с возможностью углового смещения относительно постоянных магнитов и образованный расположенными по его окружности изолированными токопроводящими основными пластинами, соединенными электрически через одну друг с другом, образуя две группы основных пластин, при этом ширина любого элемента токосъема меньше расстояния между любыми двумя основными пластинами, отличающееся тем, что, с целью улучшения регулировочных свойств, увеличения мощности и повышения надежности, индуктор электродвигателя закреплен на ободе колеса, якорь закреплен на оси колеса, распределительный коллектор расположен на индукторе, токосъемники расположены на якоре, постоянные магниты размещены так, что угловые расстояния между осями любых двух магнитов кратно угловому расстоянию a при этом любые два постоянные магниты имеют противоположную полярность, если угловое расстояние a равно нечетному числу, и одинаковую если четному числу, установлены дополнительный токосъемник, закрепленный на якоре и содержащий минимум один элемент токосъема, и минимум один кольцевой контакт, закрепленный на индукторе и соединенный с соответствующей одной группой основных пластин распределительного коллектора, каждый из элементов токосъема каждого токосъемника электрически соединен с соответствующим одним выводом катушек обмотки, другой с другим их выводом, при этом когда оси катушек обмотки любой одной группы находятся посредине между осями соответствующих постоянных магнитов, элементы токосъема токосъемника, соответствующего этой группе катушек, имеют электрический контакт с основными пластинами, которые электрически соединены с разными выводами источника регулируемого напряжения. 2. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в конструкции электродвигателя с двумя кольцевыми контактами дополнительный токосъемник содержит два элемента токосьема, электрически соединенные с разными выводами источника регулируемого напряжения и установленные с возможностью электрического контакта с соответствующим кольцевым контактом, каждый из которых соединен электрически с соответствующей одной группой основных пластин. 3. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в конструкции электродвигателя с одним кольцевым контактом дополнительный токосъемник содержит один элемент токосъема, электрически соединенный с одним из выводов источника регулируемого напряжения и установленный с возможностью электрического контакта с кольцевым контактом, электрически соединенным с одной группой основных пластин, а вторая группа основных пластин имеет электрическое соединение с другим выводом источника регулируемого напряжения. 4. Мотор-колесо по пп.1 3, отличающееся тем, что дополнительно введены накопительный блок (аккумулятор), минимум один накопительный контакт, выполненный в виде токопроводного кольца, накопительный токосъемник с минимум одним элементом токосъема и токопроводящие промежуточные пластины, каждая из которых размещена между двумя соседними основными пластинами, соединенные электрически через одну друг с другом, образуя две группы промежуточных пластин. 5. Мотор-колесо по п.4, отличающееся тем, что в конструкции с одним накопительным контактом и одним элементом накопительного токосъемника накопительный контакт размещен на индукторе и электрически соединен с одной группой промежуточных пластин, вторая группа которых имеет электрическое соединение с одним выводом накопительного блока, второй вывод которого соединен электрически с элементом токосъема накопительного токосъемника, размещенного на якоре, имеющим электрический контакт с накопительным контактом. 6. Мотор-колесо по п.4, отличающееся тем, что в конструкции с двумя накопительными контактами и двумя элементами накопительного токосъемника элементы токосъема накопительного токосъемника электрически соединены с соответствующими выводами накопительного блока и имеют электрический контакт с соответствующими накопительными контактами, размещенными на индукторе и электрически соединенными с соответствующими группами промежуточных пластин. 7. Мотор-колесо по п. 4, отличающееся тем, что в конструкции с одним накопительным контактом и одним элементом накопительного токосъемника накопительный контакт размещен на якоре и электрически соединен с одним из выводов накопительного блока, второй вывод которого имеет электрическое соединение с одной группой промежуточных пластин, вторая из которых электрически соединена с элементом накопительного токосъемника, размещенного на индукторе, имеющим электрический контакт с накопительным контактом. 8. Мотор-колесо по п.4, отличающееся тем, что в конструкции с двумя накопительными контактами и двумя элементами накопительного токосъемника накопительные контакты размещены на якоре и электрически соединены с соответствующими выводами накопительного блока, элементы накопительного токосъемника имеют электрический контакт с соответствующими накопительными контактами и электрически соединены с соответствующими группами промежуточных пластин. 9. Мотор-колесо по пп.1 8, отличающееся тем, что катушки обмотки в любой группе размещены равномерно с чередующимися по окружности полюсами, при этом угловые расстояния между осями двух любых соседних катушек обмотки равны между собой и равны a, а = 360 /m, где m натуральное четное число, равное числу катушек. 10. Мотор-колесо по пп.1 9, отличающееся тем, что индуктор снабжен вторыми магнитопроводом с постоянными магнитами, распределительным коллектором и токосъемниками с элементами токосъема, выполненными, расположенными и соединенными аналогично основным магнитопроводу, распределительному коллектору и токосъемникам. 11. Мотор-колесо по пп.1 10, отличающееся тем, что катушки обмотки расположены с двух сторон магнитопровода якоря, магнитопроводы индуктора с токосъемниками расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив катушек обмотки, а оси намагниченности постоянных магнитов параллельны оси колеса. 12. Мотор-колесо по пп.1 10, отличающееся тем, что магнитопроводы индуктора расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив катушек обмотки, а оси намагниченности постоянных магнитов параллельны оси колеса. 13. Мотор-колесо по пп.1 10, отличающееся тем, что оси намагниченности постоянных магнитов радиальны. 14. Мотор-колесо по пп.1 10, отличающееся тем, что якорь снабжен минимум одним дополнительным магнитопроводом с катушками обмотки и токосъемниками, индуктор снабжен минимум двумя магнитопроводами с постоянными магнитами и токосъемниками, выполненными, расположенными и соединенными подобно основному якорю и индуктору. 15. Мотор-колесо по пп. 1 14, отличающееся тем, что токосъемники выполнены с возможностью углового смещения относительно катушек обмотки.

Яркий пример ОТКРЫТИЯ методом «тыка» магниторезонансного двигателя. Даже имея образцы двигателя забугорники не смогли повторить. Как говорит сам Шкондин Василий Васильевич, что ему повезло. Теорию подогнать под это изобретение еще предстоит. Ряды Фурье, кратность и резонансный колебательный контур еще предстоит осмыслить и правильно применять.
Прямая аналогия с ГВС думаю. И такое бывает.

Генератор с мотором

(кликните для показа/скрытия)

(кликните для показа/скрытия)

Мотор-колесо Шкондина
Василий Шкондин еще в 1975 году поставил перед собой цель создать двигатель, который бы в сфере транспорта превосходил традиционные электромоторы. Такая мысль появилась у журналиста по образованию, сотрудника Института русского языка им. А. С. Пушкина во время работы над филологической диссертацией «Вариантность лексических и грамматических единиц в русском языке».

«Я увидел, что никто никогда не занимался вариантностью технических единиц, говорит Шкондин. Придумано всего несколько типов электродвигателей, и их эксплуатируют везде, от электростанций до мясорубок. Я же еще во время службы в армии понял, что даже в тяговых двигателях можно использовать принцип магнетрона — импульсно-паузной системы, которая применяется в радиолокационных станциях».
Шкондин принялся работать над идеей — моторы он мастерил дома на кухне. Первый образец импульсно-инерционного двигателя он создал в начале 1980-х. Затем Шкондин работал в издательстве «Педагогика» и в советско-канадском издательстве «Книга Принтшоп», где его график оказался довольно щадящим. «Я старался все время посвящать совершенствованию импульсной технологии, говорит Шкондин. В издательстве работал просто для того, чтобы иметь деньги на жизнь. В результате в течение десяти лет я изготовил около 70 вариантов двигателей, которые можно было применять в различных видах транспортных средств».
Заложенные в двигателе Шкондина оригинальные принципы однополярных и чередующихся импульсов, создаваемых внутри мотора электромеханическим триггером, подтверждены десятком российских и международных патентов, которые получил изобретатель. Во время движения триггер позволяет часть электроэнергии возвращать в аккумулятор. Это значительно повышает КПД и обеспечивает превосходство мотора в транспортной сфере. К тому же в нем не 10-20 узлов, как в других электромоторах, а пять, и нет внешнего электронного управления. Использование малого количества деталей в двигателе Шкондина повышает его надежность, а себестоимость оказывается в два раза ниже, чем у электромоторов других типов.
Сначала изобретатель установил двигатель на инвалидную коляску, затем на велосипед, скутер и мотоцикл. «Мотор очень хорошо показал себя при эксплуатации этих транспортных средств, говорит Шкондин. Дополнительным достоинством оказалось еще и то, что с мотором они могли ездить без редуктора, шестеренок и трансмиссий. Таким образом, существенно увеличивался запас прочности».

Линейный двигатель на коленке — Проектирование и конструирование

С давних пор ведутся работы по использованию альтернативных источников энергии в различных устройствах. Среди многих вариантов отметим гравитационный двигатель, работающий не на традиционных видах топлива, а использующий эффект гравитации. Специальная форма вместе с различными приспособлениями дает возможность эффективно использовать гравитационное поле Земли. Данное устройство относится к категории вечных двигателей, которые еще никому не удавалось изобрести и довести до логического завершения. Поэтому в данной статье такой двигатель может рассматриваться лишь с теоретической точки зрения.

Принцип работы

Сейчас существует понятие, что вечные двигатели могут быть первого и второго вида. К первому относятся устройства, производящие самостоятельно энергию – как бы из воздуха, а вот второй вариант – двигатели, получающие эту энергию извне, в ее качестве выступает вода, солнечные лучи, ветер, а затем устройство преобразовывает полученную энергию в электричество. Если рассматривать законы термодинамики, то каждая из этих теорий практически неосуществима, однако с подобным утверждением совершенно не согласны некоторые ученые. Именно они начали разрабатывать вечные двигатели, относящиеся ко второму типу, работающие на получаемой от магнитного поля энергии.

Разрабатывали подобный «вечный двигатель» множество ученых, причем во разное время. Если рассматривать конкретнее, то наибольший вклад в такое дело, как развитие теории создания магнитного двигателя совершили Василий Шкондин, Николай Лазарев, Никола Тесла. Помимо них хорошо известны разработки Перендева, Минато, Говарда Джонсона, Лоренца.

Все они доказывали, что силы, заключенные в постоянных магнитах, имеют огромную, постоянно возобновляемую энергию, которая пополняется из мирового эфира. Тем не менее, суть работы постоянных магнитов, а также их действительно аномальную энергетику никто на планете до сих пор не изучил. Именно поэтому так никто не смог пока достаточно эффективно применить магнитное поле для того, чтобы получить действительно полезную энергию.

Сейчас еще никто не смог создать полноценного магнитного двигателя, однако существует достаточное количество весьма правдоподобных устройств, мифов и теорий, даже вполне обоснованных научных работ, которые посвящены разработке магнитного двигателя. Всем известно, что для сдвига притянутых постоянных магнитов требуется значительно меньше усилий, нежели для того, чтобы их оторвать один от другого. Именно это явление чаще всего используется, чтобы создать настоящий «вечный» линейный двигатель на основе магнитной энергии.

Линейный привод своими руками

Интересные и широкие перспективы развития электропривода связаны с применением так называемых линейных двигателей. Большое число производственных механизмов и устройств имеют поступательное или возвратно-поступательное движение рабочих органов подъемно-транспортные машины, механизмы подач различных станков, прессы, молоты и т. В качестве привода этих механизмов и устройств до недавнего времени использовались обычные электродвигатели в сочетании со специальными видами механических передач кривошипно-шатунный механизм, передача винт — гайка , преобразовывавших вращательное движение двигателей в прямолинейное движение рабочего органа. Применение линейных электродвигателей позволяет упростить или полностью исключить механическую передачу, повысить экономичность и надежность работы привода и производственного механизма в целом. Специфичность конструкции линейного двигателя определила появление и некоторых специальных терминов, применяемых для обозначения отдельных его частей.

Каким должен быть настоящий магнитный двигатель

В общем, выглядит подобное устройство следующим образом.

1. Катушка индуктивности.
2. Магнит подвижный.
3. Пазы катушек.
4. Центральная ось;
5. Шарикоподшипник;
6. Стойки.
7. Диски;
8. Постоянные магниты;
9. Закрывающие магниты диски;
10. Шкив;
11. Приводной ремень.
12. Магнитный двигатель.

Любое устройство, которое изготовлено на подобном принципе, вполне успешно может быть использовано для выработки по-настоящему аномальной электрической и механической энергии. Причем, если применять его как генераторный электрический узел – то он способен вырабатывать электроэнергию такой мощности, которая существенно превышает аналогичное изделие, в виде механического приводного двигателя.

Теперь разберем подробнее, что вообще представляет из себя магнитный двигатель, а также почему множество людей пытаются разработать и воплотить в реальность эту конструкцию, видя именно в ней заманчивое будущее. Действительно настоящий двигатель этой конструкции должен функционировать исключительно только на магнитах, при этом используя непосредственно для перемещения всех внутренних механизмов их постоянно выделяемую энергию.

Важно: основной проблемой разнообразных конструкций основанных именно на использовании постоянных магнитов, становится то, что они склонны стремиться к статическому положению, именуемому равновесием.

Когда рядом привинтить два достаточно сильных магнита, то они двигаться будут только до момента, когда будет достигнуто на минимально возможной удаленности максимальное притяжение между полюсами. В реальности они просто друг к другу повернутся. Поэтому каждый изобретатель разнообразных магнитных двигателей пытается сделать переменным притяжение магнитов за счет механических свойств самого двигателя или использует функцию своеобразного экранирования.

При этом магнитные двигатели в чистом виде очень неплохи по своей сущности. А если добавить к ним реле и управляющий контур, использовать гравитацию земли и дисбаланс, то они становятся действительно идеальными. Их смело можно именовать «вечными» источниками поставляемой бесплатной энергии! Есть сотни примеров всевозможных магнитных двигателей, начиная от наиболее примитивных, которые можно собрать собственноручно и заканчивая японскими серийными экземплярами.

Труба Франка Штельзера

В 1981 году немецкий изобретатель Франк Штельзер продемонстрировал двухтактный мотор со свободным поршнем, который он разрабатывал в своем гараже с начала 1970-х. По его расчетам, движок был на 30% экономичнее обычного ДВС. Единственная движущаяся деталь мотора — сдвоенный поршень, снующий с бешеной частотой внутри цилиндра. Стальная труба длиной 80 см, оснащенная карбюратором низкого давления от мотоцикла Harley-Davidson и блоком катушек зажигания Honda, по грубым прикидкам Стельзера, могла вырабатывать до 200 л.с. мощности при частоте до 20 000 циклов в минуту. Штельзер утверждал, что его моторы можно делать из простых сталей, а охлаждаться они могут как воздухом, так и жидкостью. В 1981 году изобретатель привез свой мотор на Франфуртский международный автосалон в надежде заинтересовать ведущие автокомпании. Поначалу идея вызвала определенный интерес со стороны немецких автопороизводителей. По отзывам инженеров Opel, прототип двигателя демонстрировал великолепный термический КПД, а его надежность была совершенно очевидной — ломаться там было практически нечему. Всего восемь деталей, из которых одна движущаяся — сдвоенный поршень сложной формы с системой уплотнительных колец общей массой 5 кг. В лаборатории Opel были разработаны несколько теоретических моделей трансмиссии для мотора Штельзера, включая механическую, электромагнитную и гидравлическую. Но ни одна из них не была признана достаточно надежной и эффективной. После Франкфуртского автосалона Штельзер и его детище пропали из поля зрения автоиндустрии. Еще пару лет после этого в прессе то и дело появлялись сообщения о намерениях Штельзера запатентовать технологию в 18 странах мира, оснастить своими моторами опреснительные установки в Омане и Саудовской Аравии и т. д. С начала 1990-х Штельзер навсегда пропал из виду, хотя его сайт в интернете все еще доступен.
Максимальная мощность FPLA составляет 40 кВт (55 лошадок) при среднем потреблении топлива 140 г на 1кВтч. По эффективности двигатель не уступает водородным топливным ячейкам — термический КПД генератора при использовании в качестве топлива водорода и степени сжатия 30:1 достигает 65%. На пропане чуть меньше — 56%. Помимо этих двух газов FPLA с аппетитом переваривает солярку, бензин, этанол, спирт и даже отработанное растительное масло.

Однако ничто не дается малой кровью. Если проблема превращения тепловой энергии в электрическую Ван Блариганом решена успешно, то управление капризным поршнем стало серьезной головной болью. Верхняя мертвая точка траектории зависит от степени сжатия и скорости сгорания топливного заряда. Фактически торможение поршня происходит за счет создания критического давления в камере и последующего самопроизвольного возгорания смеси. В обычном ДВС каждый последующий цикл является аналогом предыдущего благодаря жестким механическим связям между поршнями и коленвалом. В FPLA же длительность тактов и верхняя мертвая точка — плавающие величины. Малейшая неточность в дозировке топливного заряда или нестабильность режима сгорания вызывают остановку поршня или удар в одну из боковых стенок.

Зеленый и плоский Двигатель Ecomotors отличается не только скромными габаритами и массой. Внешне плоский агрегат напоминает оппозитные моторы Subaru и Porsche, которые дают особые компоновочные преимущества в виде низкого центра тяжести и линии капота. Это означает, что автомобиль будет не только динамичным, но и хорошо управляемым.

Таким образом, для двигателя такого типа требуется мощная и быстродействующая электронная система управления. Создать ее не так просто, как кажется. Многие эксперты считают эту задачу трудновыполнимой. Гарри Смайт, научный руководитель лаборатории General Motors по силовым установкам, утверждает: «Двигатели внутреннего сгорания со свободным поршнем обладают рядом уникальных достоинств. Но чтобы создать надежный серийный агрегат, нужно еще очень много узнать о термодинамике FPE и научиться управлять процессом сгорания смеси». Ему вторит профессор Массачусетского технологического института Джон Хейвуд: «В этой области еще очень много белых пятен. Не факт, что для FPE удастся разработать простую и дешевую систему управления».

Ван Блариган более оптимистичен, чем его коллеги по цеху. Он утверждает, что управление положением поршня может быть надежно обеспечено посредством той же пары — статор и магнитная оболочка поршня. Более того, он считает, что полноценный прототип генератора с настроенной системой управления и КПД не менее 50% будет готов уже к концу 2010 года. Косвенное подтверждение прогресса в этом проекте — засекречивание в 2009 году многих аспектов деятельности группы Ван Бларигана.

У кого шатун длиннее Значительная часть потерь на трение в обычных ДВС приходится на повороты шатуна относительно поршня. Короткие шатуны поворачиваются на больший угол, нежели длинные. В OPOC очень длинные и сравнительно тяжелые шатуны, которые снижают потери на трение. Уникальная конструкция шатунов OPOC не требует использования поршневых пальцев для внутренних поршней. Вместо них применяются радиальные вогнутые гнезда большого диаметра, внутри которых скользит головка шатуна. Теоретически такая конструкция узла позволяет сделать шатун длиннее обычного на 67%. В обычном ДВС серьезные потери на трение возникают в нагруженных подшипниках коленвала во время рабочего такта. В OPOC этой проблемы не существует вовсе — линейные разнонаправленные нагрузки на внутренний и внешний поршни полностью компенсируют друг друга. Поэтому вместо пяти опорных подшипников коленвала для OPOC требуется лишь два.

В чем преимущества и минусы работающих двигателей на магнитной энергии

Преимуществами магнитных двигателей является их полная автономия, стопроцентная экономия топлива, уникальная возможность из средств, находящихся под руками, организовать в любом требуемом месте установку. Также явным плюсом выглядит то, что мощный прибор, изготовленный на магнитах может обеспечивать жилое помещение энергией, а также такой фактор, как возможность гравитационному мотору работать до тех пор, пока он не износится. При этом даже перед физической кончиной он способен выдавать максимум энергии.

Однако у него имеются и определенные недостатки:

• доказано, что магнитное поле весьма негативно воздействует на здоровье, особенно этим отличается реактивный движок;
• хотя имеются положительные результаты экспериментов, большинство моделей совсем не функционируют в естественных условиях;
• приобретение готового устройства еще не гарантирует, что оно будет успешно подключено;
• когда появится желание купить магнитный поршневой или импульсный двигатель, стоит быть настроенным на то, что он будет иметь слишком завышенную стоимость.

История возникновения теории

Теорию нескончаемой работы механизма рассматривали с давних времен. Аристотель и его современники отрицали возможность создания такой системы искусственным путем. Свою точку зрения они объясняли тем, что условия, которые могут удовлетворить данную систему, не работают на Земле. Самые приближенные тела, которые соответствуют таким требованиям, находятся в космосе. В начале Х столетия индийский поэт и ученый описал круг с беспрерывным движением. Апогеем развития теории считаются Средние века, когда максимально развилось строение храмов, соборов, дворцов.

Как самостоятельно собрать подобный двигатель

Подобные самоделки пользуются неизменным спросом, о чем свидетельствуют практически все форумы электриков. Из-за этого следует подробнее рассмотреть, каким же образом можно самостоятельно собрать дома работающий магнитный двигатель.

То приспособление, которое сейчас мы вместе попробуем сконструировать, будет состоять из соединенных трех валов, причем они должны скрепляться так, чтобы центральный вал был прямо повернут к боковым. По центру среднего вала необходимо прикрепить диск, изготовленный из люцита и имеющий диаметр около десяти сантиметров, а его толщина составляет немногим больше одного сантиметра. Наружные валы также должны оснащаться дисками, но уже вдвое меньшего диаметра. На этих дисках закрепляются небольшие магниты. Из них восемь штук крепят на диск большего диаметра, а на маленькие — по четыре.

При этом ось, где расположены отдельные магниты, должна располагаться параллельно плоскости валов. Их устанавливают так, чтобы концы магнитов проходили с минутным проблеском возле колес. Когда эти колеса приводятся руками в движение, то полюсы магнитной оси станут синхронизироваться. Чтобы получить ускорение настоятельно рекомендуется в основании системы установить брусок из алюминия так, чтобы конец его немного соприкасался с магнитными деталями. Выполнив подобные манипуляции, можно будет получить конструкцию, которая будет вращаться, выполняя полный оборот за две секунды.

При этом приводы необходимо устанавливать определенным образом, когда все валы будут вращать относительно других аналогично. Естественно, когда выполнить на систему сторонним предметом тормозящее воздействие, то она прекратит вращение. Именно такой вечный двигатель на магнитной основе впервые изобрел Бауман, однако у него не получилось запатентовать изобретение, поскольку в то время устройство относилось к той категории разработок, на которые патент не выдавался.

Этот магнитный двигатель интересен тем, что совершенно не нуждается во внешних энергетических затратах. Только магнитное поле вызывает вращение механизма. Из-за этого стоит попробовать самостоятельно соорудить вариант подобного устройства.

Для выполнения эксперимента потребуется заготовить:

• диск, изготовленный из оргстекла;
• двухсторонний скотч;
• заготовку, выточенную из шпинделя, а затем закрепленную на стальном корпусе;
• магниты.

Важно: последние элементы необходимо слегка подточить с одной из сторон под углом, тогда можно будет получить более наглядный эффект.

На заготовку из оргстекла в виде диска по всему периметру требуется наклеить с помощью двухстороннего скотча кусочки магнита. Располагать их необходимо наружу сточенными краями. При этом следует обязательно проследить, чтобы все сточенные края каждого магнита обязательно имели одностороннее направление.

В результате полученный диск, на котором расположены магниты, необходимо закрепить на шпинделе, а затем проверить, насколько свободно он будет вращаться, чтобы не допустить ни малейшего цепляния. Когда к выполненной конструкции поднести маленький магнит, аналогичный тем, которые уже наклеены на оргстекло, то ничего не должно измениться. Хотя если попробовать сам диск немного покрутить, то станет заметен небольшой эффект, хотя и весьма незначительный.

Теперь следует поднести больший размерами магнит и понаблюдать, как изменится ситуация. При подкручивании рукой диска механизм останавливается все равно в промежутке, имеющемся между магнитами.

Когда взять только половинку магнита, который поднести к изготовленному механизму, зрительно видно, что после легкого подкручивания он немного продолжает движение из-за воздействия слабого магнитного поля. Осталось проверить, каким будет наблюдаться вращение, если поочередно убирать магнитики с диска, делая между ними большие промежутки. И этот эксперимент обречен на фиаско — диск неизменно будет останавливаться точно в магнитных промежутках.

Проведя длительные исследования, каждый сможет воочию убедиться, что подобным образом не получится изготовить магнитный двигатель. Следует поэкспериментировать с иными вариантами.

Магнитный двигатель John W. Ecklin

Магнитный двигатель John W. Ecklin

 Непросто сложить постоянные магниты в узор, который может обеспечить непрерывное усилие в одном направлении, так как, как правило, существует точка, где силы притяжения и отталкивания уравновешены и ротор останавливается. Существуют различные способы избежать этого. Например, можно изменять магнитное поле, отвлекая его посредством компонента из магнито-мягкого железа (mu-metal). Как же построить Магнитный двигатель?

 Существуют много конструкций моторов на постоянных магнитах, но прежде чем показать некоторые из них, вероятно, стоит по обсуждать то, как полезная работа может быть выполнена на вращающемся валу мотора на постоянных магнитах. Генерирование электрической энергии является общей целью многих изобретателей, это может быть достигнуто путем применения постоянных магнитов и катушек. Чем ближе к проводу катушки, тем больше энергия, вырабатываемая в этих катушек. К сожалению, этим создается магнитное сопротивление и оно увеличивается пропорционально электрическому току, потребляемому от катушки. Есть способы уменьшить это сопротивление на вращение вала. Одним из способов является использование Ecklin-Brown стиля для электрического генератора, в котором вал вращения не перемещает магниты мимо катушек, но вместо этого перемещает магнитный экран, который также блокирует и восстанавливает магнитные линии через генерирующие катушки. Имеющийся в продаже материал под названием “mu-metal” особенно хорош в качестве магнитного материала для щита в Ecklin-Brown генераторах. Там используется деталь, которая по форме напоминает знак «плюс».
 John W. Ecklin получил патент США номер 3.879.622 от 29 марта 1974. В этом патенте на магнит/мотор/электрический генератор, который вырабатывает выходную мощность больше входной, есть все необходимые документы для его репликации. Есть два стиля работы.

Иллюстрация первого способа

 Идея заключается в использовании небольшого маломощного мотора для вращения магнитного щита и для блокировки притяжение двух магнитов. Это вызывает колебания магнитного поля, которое используется для вращения привода генератора.

 В вышеприведенной схеме, мотор в точке А вращает вал и защитные полосы в точке В. Эти прямоугольные mu-metal полоски образуют очень хорошую проводимость для магнитных силовых линий. Когда они выстроились с торца магнитов и эффективно отключают магнит тянущий в области точки С. В точке С, подпружиненный «путешественник» притягивается влево, когда с правой стороны магнит экранирован, с левой стороны магнит не экранирован. Когда вал двигателя вращается дальше, «путешественник» пошел вправо при экранированном левом магните, а правом не экранированном. Это движение передается посредством механической связи в точке D, где она используется для вращения вала электрического генератора. Усилий, необходимых для вращения магнитного щита прикладывается относительно мало, и  John W. Ecklin утверждал, что Р-выхода превышает Р-входа и поэтому данная мощность может быть использована для питания электродвигателя, который вращает магнитный щит, а оставшаяся для питания полезной нагрузки.

Второй способ для эксплуатации идеи:

 Здесь та же идея экранирования используется для получения возвратно-поступательного движения. Затем оно преобразуется в два вращательных движения двух генераторов. Пара магнитов А  помещаются в корпус и прижаты друг к другу двумя пружинами. Пружины полностью выдвинуты, магниты находятся в равновесии, в одном положении щита В. Когда маленький электродвигатель (на схеме не показан) перемещает магнитный щит в сторону, магниты отталкиваются друг от друга, так как их северные полюса находятся близко друг к другу. Это сжимает пружины и через шатуны С вращают валы двух генераторов.

Магнитный двигатель. Модификация

 Модификацией этой идеи является Ecklin-Brown-генератор. В этом устройстве подвижное Магнитное экранирование обеспечивает прямой выход электрической энергии, а не механического движения:

Мотор М вращает 2 магнитных щита А и В, магнитные силовые линии от правого и левого магнита блокируются попеременно. В сердечнике катушек возникает переменное магнитное поле.

Устройство работает следующим образом:

 В положении, показанном слева, магнитные силовые линии проходят сверху вниз через катушки. Когда вал двигателя поворачивается еще на девяносто градусов, в положении на правом рисунке, магнитные силовые линии проходят вверх через катушки. Это показано синими стрелками на схеме. Изменение направления магнитного потока происходит четыре раза за один оборот двигателя.

 Ecklin-Brown модификация предполагает, что электродвигатель используемый для вращения mu-metal щита. Он может иметь тот же ротор и использовать те же магниты.

 Тороидальные формы, безусловно, важны во многих устройствах, которые тянут дополнительную энергию из окружающей среды. Однако Ecklin-Brown генератора выглядит немного сложным для изготовления в домашних условиях. В принципе можно использовать гораздо более простые детали для изготовления, где сердечники катушек — прямые стержни из подходящего материала, например из мягкого железа.

Максимальный потребляемый ток зависит от толщины провода катушки, так что, чем толще провод, тем больше ток, который он может выдержать без перегрева.

 Мы можем использовать обыкновенный магнит или набор магнитов на каждом конце, чтобы вызвать сильное магнитное поле в сердечнике нашей катушки. Мотор вращает два магнитных щита. Они поочередно проходят между магнитом на одном конце сердечника. А затем между магнитом на другом конце сердечника, создавая колебания магнитного поля, проходящего через катушки.

 На рисунке изображен только одна катушка, но там могут быть две катушки:

Или даже четыре катушки:

Можно вообще собрать целую батарею Ecklin-Brown генераторов на одном валу используя на одну группу постоянных магнитов меньше. Катушки можно коммутировать последовательно, для увеличения выходного напряжения или параллельно, для увеличения выходного тока. Получится ли запитать этот Магнитный двигатель от себя же?

Сборка двигателей с постоянными магнитами | СБОРКА ДВИГАТЕЛЯ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ RIMAC

на

Роторы с постоянными магнитами

За последние 10 лет
Двигатели с роторами на постоянных магнитах получили широкое распространение во всем мире в большом разнообразии
приложений. Начиная с самых простых и легких бытовых приложений, заканчивая автомобилестроением и тягой.
Приложения.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Структура
Двигатель с ротором на постоянных магнитах аналогичен синхронному двигателю, в котором ротор
обмотка заменена постоянными магнитами для создания магнитного поля возбуждения.

В статоре вы можете найти фазные обмотки, а в роторе вы можете найти магниты, которые могут быть:

Есть
два больших семейства бесколлекторных двигателей в зависимости от расположения обмоток статора:

ДЦ

БЕСЩЕТОЧНЫЙ

AC

БЕСЩЕТОЧНЫЙ

Постоянные магниты могут изготавливаться в основном из
феррит или с помощью
редкоземельные металлы :

• Постоянные магниты из феррита характеризуются низкой остаточной индукцией и высокой хрупкостью
  уровней с последующей сложной механической обработкой. Тем не менее, эти магниты довольно широко распространены.
  благодаря высоким значениям коэрцитивной силы по сравнению с их низкой ценой.

• Наиболее распространенные постоянные магниты из редкоземельных металлов производятся с
  Неодим, железо и бор . Эти магниты характеризуются хорошим соотношением цена/качество.
  скорость пока
  Cobalt дороже из-за тенденций международного рынка.

Вообще говоря,
Магниты из редкоземельных металлов дороже магнитов из феррита, но
Oни
имеют более высокие энергетические характеристики , чем ферритовые, поэтому используются в более совершенных технологических
решения, где цена не является ключевым фактором.

Магниты могут быть покрыты поверхностной пленкой для улучшения характеристик. В промышленной автоматизации
это свойство часто недооценивают и из-за этого пленка может быть повреждена при обращении,
компрометация качества продукта.

Сильные и слабые стороны

Сильные стороны:

• Высокая надежность

• Высокий коэффициент мощности

• Отсутствие коллекторно-щеточной системы и ее необходимое техническое обслуживание

• Более высокая скорость и ускорение

• Меньшая инерция, меньший вес, меньший размер

• Упрощение систем охлаждения

• Меньшая индуктивность

Слабые стороны:

• Стоимость магнитов а также стоимость управляющей электроники, ведущих
  к высокой цене конечного продукта (хотя со временем снижается)

• Критические моменты в процессе производства двигателей, подразумевающие различные
  этапы ручной сборки

Процесс изготовления двигателя подразумевает следующее
критических ситуаций, с которыми необходимо столкнуться :

• Определение подходящих решений для крепления магнитов к ротору , всегда гарантирующих
  необходимая механическая рукоятка

• Трудные манипуляции с предварительно намагниченными магнитами с последующим риском для здоровья и безопасности
  для операторов

Для решения этих критических задач рекомендуется работать с надежным партнером, работающим в процессе
автоматизации и сотрудничать в определении наиболее подходящего производственного процесса.

ОПЫТ RIMAC

RIMAC имеет 40-летний опыт в области электродвигателей и промышленной автоматизации:
благодаря этому опыту RIMAC может помочь своим клиентам в определении процесса.

РИМАК всегда был
работает на национальной и международной арене и в последние годы компания
сотрудничает как с ведущими производителями двигателей с постоянными магнитами, так и с небольшими динамичными итальянскими
организации.

Ноу-хау, приобретенное за эти годы, привело
Команда RIMAC для разработки
глубокое понимание тех решений, которые могут быть реализованы в течение всей сборки магнита
процесс, такой как выбор клея для склеивания:

На мировом рынке существует множество различных решений! Вот почему опыт RIMAC является ключом к тому, чтобы помочь Заказчику выбрать наилучшее решение для склеивания своей продукции.

RIMAC может работать с различными типами клея ведущих производителей клеев, таких как Loctite®, Delo®, Permabond® и Threebond®.

Благодаря тесному сотрудничеству с ведущей итальянской компанией, работающей в этой области,
Laboratorio Elettrofisico  ®,
RIMAC может помочь клиенту найти лучшее решение для намагничивания.

Отправной точкой может быть либо использование намагниченных магнитов, либо намагничивание ротора после сборки.
Между этими двумя крайностями существует множество решений, отвечающих конкретным требованиям, выраженным
заказчиком.

Работа с
RIMAC в этом проекте промышленной автоматизации
позволяет вам :

• Индустриализация процесса

• Снижение производственных затрат

• Увеличить производительность

• Повышение стандартов качества продукта

• Свести к минимуму человеческий фактор

• Гарантия высочайшей воспроизводимости производства

• Оптимизация рабочей области

• Защита операторов от рисков для здоровья и безопасности (например, от воздействия химических веществ и механических воздействий).
  риски)

Круглый и круглый с простыми двигателями

1. Дайте определение термину «электродвигатель».

Расскажите классу, что электродвигатель — это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Магнетизм играет важную роль в этом процессе. Объясните, что учащиеся собираются построить простой электродвигатель, который они будут использовать в эксперименте для проверки гипотезы. Во-первых, они примут участие в некоторых демонстрациях частей двигателя.

2. Продемонстрируйте, что магниты имеют два полюса и что, когда два магнита соединяются вместе, эти полюса могут вызывать движение объекта.

Покажите магниты второго класса. Спросите: Что произойдет, если эти два магнита сблизить? (Магниты будут притягиваться друг к другу противоположными полюсами и отталкиваться друг от друга одинаковыми полюсами. ) Продемонстрируйте с помощью магнитов и попросите учащихся изложить свои наблюдения. Объясните, что магниты имеют два полюса, по одному на каждом конце, северный и южный. Когда противоположные полюса (северный и южный) находятся рядом друг с другом, они притягиваются друг к другу. Когда одноименные полюса находятся рядом друг с другом (например, север и север), они отталкиваются друг от друга. Чтобы продемонстрировать, прикрепите один магнит к задней части маленькой игрушечной машинки. Используйте второй магнит, чтобы заставить автомобиль двигаться, удерживая одинаковые полюса рядом друг с другом. Предложите учащимся попробовать сдвинуть машину с помощью магнитов. Спросить: Будет ли машина двигаться, если противоположные полюса держать рядом друг с другом? Проведите демонстрацию со студентом-добровольцем.

3. Продемонстрируйте взаимосвязь между текущим электричеством и магнетизмом.

Продемонстрируйте, что катушка проволоки и гвоздь могут действовать как магнит, когда по проводу проходит электричество. Поднимите гвоздь, чтобы все могли видеть. Спросите: Смогу ли я поднимать скрепки этим гвоздем? Будет ли он действовать как магнит? Поднесите гвоздь к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы не можете поднять скрепки, используя только гвоздь. Теперь вставьте гвоздь в спираль, которую вы сделали перед уроком. Спросить: Смогу ли я поднять скрепки гвоздем, теперь, когда он обернут металлической спиралью? Поднесите гвоздь со спиралью к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы все еще не можете поднять скрепки. Объясните, что вы собираетесь превратить гвоздь и катушку в электромагнит с помощью батарейки.

Следуйте инструкциям в разделе «Настройка», чтобы создать электромагнит перед занятием. В классе поместите батарею типа D в держатель для батареи типа D. Прикрепите один конец провода к каждой из клемм на держателе батареи. Попросите класс предсказать, что произойдет, если вы поднесете гвоздь, свернутый в спираль и подключенный к батарее, рядом со скрепками. Держите гвоздь рядом со скрепками. Объясните, что теперь он поднимает скрепки, потому что вы создали электромагнит, добавив электричество. Гвоздь намагничивается, потому что через катушку протекает электрический ток. Обязательно отсоедините провода от аккумулятора, чтобы он не перегревался.

4. Объясните, что электричество и магнетизм могут использоваться для создания крутящего момента.

Объясните, что крутящий момент является мерой силы вращения. Продемонстрируйте крутящий момент для класса. Вызовите добровольца вперед и попросите ученика держать резинку за два конца. Вставьте пластиковую ложку в центр резинки и крутите ее по кругу, пока резинка не станет тугой и перекрученной. Попросите класс предсказать, что произойдет, если вы отпустите ложку. Отпусти ложку. Объясните, что при приложении к резинке скручивающего движения создается сила вращения, называемая крутящим моментом. Крутящий момент можно использовать для питания механических устройств, таких как роботы-манипуляторы и системы мобильности, где шестерни используются для регулирования скорости, с которой применяется этот крутящий момент. Крутящий момент — это также сила вращения, которую вы используете, открывая бутылку газировки или используя гаечный ключ, чтобы ослабить или затянуть гайку.

Расскажите классу, что крутящий момент можно создать с помощью сил электричества и магнетизма — притяжения и отталкивания, проявляемых магнитами, свидетелями которых они были ранее. Объясните, что они будут собирать в классе простой двигатель, использующий эти принципы.

5. Учащиеся выдвигают гипотезу о двигателях, слушают инструкции по технике безопасности, а затем конструируют простой двигатель для проверки своей гипотезы.

Спросите: Как можно использовать движение, создаваемое простым двигателем, для обеспечения движения другого объекта? Напишите предложения учащихся на доске. Продолжайте задавать вопросы, пока предложения не будут сведены к одной проверяемой гипотезе, разработанной всем классом. (Гипотеза представлена ​​в разделе «Советы», если она вам нужна. ) Объясните, что учащиеся должны построить простой двигатель, чтобы использовать его в эксперименте для проверки этой гипотезы.

Перед раздачей материалов скажите учащимся, что они никогда не должны соединять положительный и отрицательный полюсы батареи напрямую друг с другом с помощью провода или чего-либо другого проводящего, так как это создаст короткое замыкание и приведет к выходу батареи из строя. сильно нагреваться и может привести к болевому шоку. Кроме того, попросите студентов немедленно разобрать свой проект, если какая-либо часть станет горячей, а затем сообщить об этом преподавателю.

Разделите учащихся на группы по 2–4 человека. Раздайте каждой группе раздаточный материал «Как построить простой двигатель » и рабочий лист «Научный метод ». Вместе с классом просмотрите шаги из раздаточного материала «Как построить простой двигатель», а затем попросите каждую группу отправить по одному участнику, чтобы собрать предметы, которые потребуются группе для сборки двигателя. Попросите каждую группу заполнить разделы «проблема/вопрос» и «гипотеза» в своем рабочем листе «Научный метод». Учащиеся также записывают информацию о создании своего двигателя в разделе «Процесс». Следите за прогрессом каждой группы по мере их создания. Спроектируйте фотогалерею Build a Simple Motor, в которой при необходимости документируется каждый шаг из раздаточного материала How to Build a Simple Motor. Задавайте вопросы каждой группе и помогайте по мере необходимости.

6. Учащиеся планируют эксперимент для проверки своей гипотезы с использованием простого двигателя.

Когда все группы успешно соберут свои моторы, предложите им поделиться своим опытом с остальным классом. Затем, работая в своих группах, предложите учащимся спланировать эксперимент, используя свою моторику, чтобы проверить гипотезу, выдвинутую классом ранее. Предложите учащимся нарисовать экспериментальную установку в своих группах, подписать свои рисунки и написать полное описание шагов, которые они предпримут, в процедурной части рабочего листа «Научный метод».

7. Попросите группы поделиться описаниями своих экспериментов и обсудите в классе сходства и различия между всеми экспериментами для проверки одной и той же гипотезы .

Спросите: Что общего у экспериментов? Чем отличались эксперименты? Если позволяет время, устройте демонстрацию, где группы смогут изучить чертежи установки эксперимента других групп. Предложите учащимся представить, как двигатель может приводить в действие более крупные объекты, например робота. (Двигатели обычно используются для обеспечения движения механических структур робота; например, колеса для перемещения робота или рука для взаимодействия с окружающей средой.)

Неформальное оценивание

Соберите рабочий лист учащихся по научному методу, схему и описание эксперимента и оцените полноту.

Расширение обучения

Запасите все дополнительные материалы, необходимые для проведения одного или нескольких экспериментов учащихся, и попросите учащихся провести эксперимент и заполнить оставшуюся часть рабочего листа «Научный метод».

Предметы и дисциплины

• Физика

Цели обучения

Учащиеся будут:

• Разрабатывать научную гипотезу в совместной обстановке
• Соберите рабочую модель простого двигателя
• Объясните, как работает двигатель с использованием электромагнитных сил
• Разработать эксперимент для проверки гипотезы

Подход к обучению

• Обучение для использования

Методы обучения

• Экспериментальное обучение
• Практическое обучение

Сводка навыков

Это задание направлено на следующие навыки:

• Навыки критического мышления

  • Анализ

  • Применение

  • Создание

  • Оценка

  • Вспоминая

  • Понимание

• Научная и инженерная практика

  • Задавать вопросы (для науки) и формулировать проблемы (для техники)

  • Построение объяснений (для науки) и разработка решений (для инженерии)

  • Разработка и использование моделей

  • Получение, оценка и передача информации

Связь с национальными стандартами, принципами и практиками

Национальные стандарты научного образования

• (5-8) Стандарт A-1:
  Способности, необходимые для проведения научных исследований
• (5-8) Стандарт А-2:
  Понимание научных исследований
• (5-8) Стандарт Б-3:
  Передача энергии

Научные стандарты нового поколения

• Энергетика:
  ГС-ПС3-5. Разработайте и используйте модель двух объектов, взаимодействующих через электрические или магнитные поля, чтобы проиллюстрировать силы между объектами и изменения энергии объектов из-за взаимодействия.
• Энергия:
  ГС-ПС3-3. Спроектируйте, создайте и усовершенствуйте устройство, которое работает с заданными ограничениями для преобразования одной формы энергии в другую форму энергии.
• Инженерный проект:
  МС-ETS1-4. Разработайте модель для генерации данных для итеративного тестирования и модификации предлагаемого объекта, инструмента или процесса, чтобы можно было достичь оптимального дизайна.
• Инженерный проект:
  МС-ЭТС1-1. Определить критерии и ограничения проблемы проектирования с достаточной точностью, чтобы гарантировать успешное решение, принимая во внимание соответствующие научные принципы и потенциальное воздействие на людей и природную среду, которое может ограничить возможные решения.
• Инженерный проект:
  МС-ETS1-2. Оцените конкурирующие проектные решения, используя систематический процесс, чтобы определить, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы.
• Инженерный проект:
  МС-ETS1-3. Проанализируйте данные тестов, чтобы определить сходства и различия между несколькими проектными решениями, чтобы определить лучшие характеристики каждого из них, которые можно объединить в новое решение, чтобы лучше соответствовать критериям успеха.
• Движение и устойчивость: силы и взаимодействия:
  МС-ПС2-5. Проведите исследование и оцените план эксперимента, чтобы получить доказательства существования полей между объектами, воздействующими друг на друга, даже если объекты не находятся в контакте.
• Движение и устойчивость: силы и взаимодействия:
  МС-ПС2-3. Задайте вопросы о данных, чтобы определить факторы, влияющие на силу электрических и магнитных сил.
• Движение и устойчивость: силы и взаимодействия:
  ГС-ПС2-5. Спланируйте и проведите исследование, чтобы предоставить доказательства того, что электрический ток может создавать магнитное поле и что изменяющееся магнитное поле может создавать электрический ток.

Что вам понадобится

Материалы, которые вы предоставите

• 1 1 магнит-пончик ¼ дюйма на группу
• 1 держатель батареи типа D на группу
• 1 батарея типа D на группу
• 1 карандаш на группу
• 1 резинка на группу
• 1 лист наждачной бумаги на группу
• 1 маленькая игрушечная машинка
• 2 предохранительных штифта на группу
• 45–60 см (18–24 дюйма) изолированного магнитопровода 20-го калибра (медный эмалированный провод 20-го калибра) на группу
• Карандаши
• Малярная лента
• Гвозди
• Бумага
• Пластиковая ложка

Требуемая технология

• Доступ в Интернет: Требуется

Физическое пространство

• Класс

Настройка

Комната должна быть оборудована таким образом, чтобы учащиеся могли легко работать в группах.

Соберите и испытайте электромагнит перед уроком. Намотайте 40 см (15 дюймов) изолированного магнитного провода на стальной гвоздь, оставив два конца по 10 см (4 дюйма) отходящими от гвоздя с обоих концов. Используя наждачную бумагу, удалите 2,5 см (1 дюйм) изоляции с каждого конца провода, отходящего от гвоздя. Гвоздь должен легко входить и выходить из катушки, сохраняя при этом хороший контакт с проволокой. Проверьте электромагнит. Поместите батарею типа D в держатель батареи. Прикрепите один конец провода к каждой из клемм, создав цепь. Попробуйте использовать гвоздь, чтобы подобрать маленькие скрепки. По окончании проверки отсоедините провода от аккумулятора и вытащите гвоздь из катушки. Бросьте гвоздь на землю, чтобы размагнитить его перед демонстрацией в классе.

Группировка

• Инструкция для большой группы

Исходная информация

Двигатели преобразуют электрическую энергию во вращательное движение, называемое крутящим моментом. Многие роботы используют крутящий момент, обеспечиваемый двигателями, для вращения колес или для перемещения шарнирных частей рук или ног. Эти двигатели известны как исполнительные механизмы. В простом двигателе, построенном в классе, используется катушка, которая является временным электромагнитом. Эта катушка получает силу, чтобы помочь создать крутящий момент от электрического тока, подаваемого аккумулятором. Магнит-бублик, используемый в двигателе, является постоянным магнитом, что означает, что у него есть северный и южный полюса, которые постоянно находятся на месте. Силы магнетизма и электричества работают вместе, заставляя катушку двигателя вращаться. Полюса постоянного магнита отталкивают одноименные полюса временного магнита, заставляя катушку совершать половинный оборот. После этого первого полуоборота изолированная часть провода (часть, которая не была отшлифована) входит в контакт с предохранительными булавками, и поток электричества прекращается и позволяет гравитации тянуть катушку до тех пор, пока не отшлифуется часть провода. проволока снова соприкасается с предохранительными штифтами. Электричество снова течет, и процесс начинается снова. Мощность двигателя или величина крутящего момента определяется напряжением аккумулятора и длиной провода в катушке; чем больше катушек, тем сильнее магнитное поле, тем больше крутящий момент.

Предварительные знания

• Знание основных схем
• Знание основных свойств магнитов

Рекомендованные предыдущие виды деятельности

• Строительные схемы
• Схемы с друзьями

Словарь

инерция

Существительное

свойство материи, благодаря которому она остается в покое или в равномерном движении, если на нее не действует какая-либо внешняя сила.

изоляция

Существительное

любое из различных веществ, блокирующих или замедляющих прохождение электрических или тепловых токов.

магнит

Существительное

материал, обладающий способностью физически притягивать другие вещества.

магнитное поле

Существительное

область вокруг и под действием магнита или заряженной частицы.

магнетизм

Существительное

сила, благодаря которой объекты притягиваются или отталкиваются друг от друга.

двигатель

Существительное

двигатель используется для создания движения.

полярность

Существительное

свойство иметь полюса или притягиваться к ним, такие как положительные и отрицательные электрические заряды.

вращение

Существительное

полный оборот объекта вокруг своей оси.

крутящий момент

Существительное

момент силы или системы сил, стремящихся вызвать вращение.

Интерактивы

• Интерактивная магнитная игра

Наконечники и модификации

Наконечник

Ознакомьтесь с заданием, выполнив его самостоятельно заранее, так как может потребоваться немного проб и ошибок, чтобы заставить двигатель работать.

Наконечник

В некоторых случаях было бы лучше предложить учащимся гипотезу для проверки. Хороший пример гипотезы: чем больше петель в катушке, тем быстрее будет вращаться катушка.

Наконечник

Проецируйте фотогалерею «Собери простой мотор», пока учащиеся собирают свои моторы. Эти фотографии отражают каждый этап процесса.

Модификация

Учащиеся могут использовать iPad/iPhone, чтобы документировать в цифровом виде этапы сборки двигателя и этапы проверки своей гипотезы. Затем фотографии можно аннотировать с помощью приложения для рисования, такого как Skitch. Готовые проекты можно опубликовать в блоге или использовать в качестве мультимедийной презентации при сравнении результатов занятий.

Модификация

Это упражнение можно выполнить с младшими школьниками, сместив акцент на магнитные свойства и то, как их можно использовать для создания движения. Выполните только шаги 1–3 задания и дайте учащимся время поэкспериментировать с магнитами после этого.

Модификация

Чтобы выполнить шаги 5–7 с младшими учащимися, покажите классу предварительно собранный простой двигатель и то, как он работает. Дайте им упрощенное объяснение: катушка вращается, потому что противоположные полюса электромагнита и постоянного магнита притягиваются друг к другу. Сравните это движение с тем, как двигалась машина, когда противоположные стороны магнитов находились близко друг к другу. Работайте всем классом, чтобы выполнить Шаги 5-7.

Модификация

Чтобы выполнить это задание за 45 минут, предложите учащимся следующую гипотезу для разработки эксперимента: Чем больше петель в катушке, тем быстрее будет вращаться катушка.

Магнитный узел, Производитель двигателей с постоянными магнитами/ротора



• Главная
• Продукция
• Постоянный магнит NdFeB
• Магнитная сборка

Ketian Magnet накопила богатый опыт в производстве компонентов из магнитной стали и может предоставить клиентам дополнительные услуги, такие как склеивание и сборка магнитной стали и магнитной стали, магнитной стали и других компонентов. В настоящее время продукты широко используются в ветроэнергетике, транспортных средствах на новых источниках энергии, промышленных двигателях и других областях, и клиенты хорошо принимают их и доверяют им.

Параметр производительности магнитной сборки

–

Примечания

• Эти характеристики могут варьироваться в зависимости от размера продукта.

• Многослойное покрытие представляет собой комбинацию различных типов покрытий, а его цвет, толщина и рабочая температура могут различаться в зависимости от комбинации.

• Условия испытания РСТ: 121 градус Цельсия, влажность 100 %, 2 атм Условия испытания HAST: 132 градуса Цельсия, влажность 95 %, 2,7 атм (главным образом для оценки потери веса материала)

• Условия HAST (Высокоускоренный стресс-тест): 132 градуса Цельсия, влажность 95%, 2,7 атм (главным образом для оценки потери веса материала)

Процесс производства магнитной сборки

Процесс производства NdFeB:

Исполнительный стандарт магнитной сборки

ISO9001, ISO14001, IATF16949, ISO45001

Оборудование для производства магнитной сборки

• Автоматическая линия нанесения покрытия распылением

• Струйное фрезерование

• 31s»>

  Многократная резка проволоки

• Водородная печь для декрепитации

• Печь для непрерывного спекания

• Печь для литья полос

• Оборудование для измерения магнитных свойств АМТ-4А

• EHS-222MD HAST (Япония)

• HELOS-BFS LASER Оборудование для измерения размера частиц (Германия)

• Оборудование для импульсных магнитных измерений HIRST-PFM12 (Великобритания)

• Оборудование для испытаний в условиях высоких и низких температур PSL-2J (Япония)

• SP3020 Автоматический прибор для измерения изображений

• Плазменный спектрометр UItima Expert (Франция)

Связанные с постоянным магнитом JINTIAN NdFeB

• 11s»>

  Магнит низкого качества (серия N/серия M/серия H)

• Высококачественный магнит (серия SH/UH/EH/AH)

• Двойной высококачественный магнит (высокая остаточная намагниченность/высокая коэрцитивная сила)

Новости от Ningbo Jintian Copper (Group) Co., Ltd.

30

сен
2022

Цены на золото и медь незначительно меняются на фоне растущей экономической нестабильности

Узнать больше


Онлайн контакт

• г-жа Ю

• Мисс Сан

Магнитные прямые приводы | Решения для точного перемещения и позиционирования

Высокая точность

Высокая динамика

Высокая движущая сила, т.е. высокий крутящий момент

Крупные штрихи в компактном дизайне

Долгий срок службы даже при высоких рабочих циклах

Индивидуальный дизайн ТТХ

Электричество электромеханически преобразуется в силу: с помощью «правила правой руки» можно установить направление силы относительно направления тока и магнитного поля.

Приводы, такие как звуковая катушка, линейные или моментные двигатели, являются прямыми электромагнитными приводами. В прямых приводах усилие приводного элемента передается непосредственно на перемещаемую нагрузку (например, на линейный или поворотный стол без элементов механической передачи, таких как муфта, приводной винт или редуктор). Электромагнитные прямые приводы состоят из корпуса обмотки (катушки), в котором образуется магнитное поле при прохождении через него тока, и носителя или магнитного узла, на котором установлены магниты.

Сила или крутящий момент для ускорения груза создается силой Лоренца . Эта сила пропорциональна напряженности магнитного поля и току, протекающему через проводник с током. Электрическая энергия преобразуется здесь в механическую энергию. Генерируемая сила действует двунаправленно в зависимости от направления тока. В принципе, либо тело обмотки («подвижная катушка»), либо магнитный узел («подвижный магнит») могут перемещаться. Подвижная часть называется вторичной частью, статическая часть — первичной частью.

Компания PI предлагает множество стандартных и индивидуальных решений для позиционирования, оснащенных прямыми магнитными приводами; Компания также имеет многолетний опыт проектирования, строительства и производства необходимых системных компонентов, таких как направляющие, датчики, технологии управления и программное обеспечение. PI также может разработать собственные магнитные двигатели, если системам позиционирования необходимо достичь определенных рабочих характеристик, которых нельзя достичь с помощью компонентов привода, доступных в настоящее время на рынке, например, для достижения высокой плотности усилия или компактной конструкции. Эти запатентованные двигатели собственной разработки обозначаются цифрой 9.Торговая марка 0007 PIMag ^® и системы позиционирования, использующие эти двигатели PI, обозначены логотипом Driven by PIMag ^® .

Высокая постоянная двигателя в компактном монтажном пространстве

Высокая динамика

Высокие силы

Приводы звуковых катушек представляют собой однофазные двигатели, состоящие из постоянного магнита и тела обмотки, которые расположены в воздушном зазоре магнитного поля. При протекании тока через тело обмотки оно движется в магнитном поле постоянного магнита. Особенно компактные размеры могут быть достигнуты при построении прямоугольных или плоских форм.

Цилиндрические звуковые катушки сконструированы по принципу плунжерной катушки (т.е. катушка устанавливается в полевой сборке). Либо корпус обмотки, либо полевая сборка могут быть перемещены. С помощью так называемого многокатушечного принципа можно оптимизировать постоянную двигателя двигателей с цилиндрической звуковой катушкой в ​​компактных монтажных пространствах и даже реализовать решения с полыми валами, например. Приводы звуковой катушки подходят для приложений сканирования, требующих высокая точность , высокая динамика и высокая скорость на диапазоны хода до десяти миллиметров .

Расчет плотности магнитного потока и токов двигателя со звуковой катушкой

Диаграмма сила-перемещение цилиндрического двигателя со звуковой катушкой PIMag®

Звуковые катушки

также могут быть оптимизированы для усилия или постоянной двигателя . Постоянная двигателя обозначает отношение силы к потерям мощности. Чем выше постоянная двигателя, тем меньше тепла выделяется при создании определенной силы. Он описывает эффективность двигателя в отношении преобразования электрической энергии в кинетическую. При повышении температуры сопротивление обмотки и, следовательно, потери мощности увеличиваются, поэтому постоянная двигателя зависит от температуры.

Сила зависит от положения, так как катушки перемещаются относительно постоянных магнитов по всему диапазону перемещения. Чтобы как можно быстрее передать усилие двигателю, напряжение может быть увеличено, так как ток становится доступным соответственно быстрее. Ускорение увеличивается в той же пропорции. Таким образом, возможны высокодинамичные приложения за счет быстрого увеличения ускорения (рывка). Цилиндрические двигатели используются, например, в решениях для позиционирования задач фокусировки для динамического перемещения измерительной головки или оптической системы по вертикали или в эндоскопах .

PIMag®: двигатели с цилиндрическими звуковыми катушками с максимальным соотношением постоянной двигателя и монтажного пространства.

PIMag®: компактный двигатель со звуковой катушкой для прямой интеграции в приложения заказчика

Линейные каскады V-522, V-524 и V-528 с двигателями с плоской звуковой катушкой для высокой динамики и компактного монтажного пространства

Классический 3-фазный линейный двигатель представляет собой серию из не менее трех (или кратных трем) двигателей со звуковой катушкой. Отдельными катушками можно управлять в соответствии с фиксированным шаблоном, зависящим от положения (т. Е. Коммутируемым). Линейные двигатели используются как для очень высоких, так и для очень низких скоростей подачи. Они работают точно в диапазоне от менее 0,1 мкм/с до более 5 м/с. В сочетании с воздушными или магнитными подшипниками возможно разрешение положения от до нескольких нанометров .

Дополнительно, под вакуумом, PI может нанести на свои линейные двигатели специальную эпоксидную смолу . Это приводит к улучшенному рассеиванию тепла, в результате чего могут быть достигнуты более высокие номинальные усилия . Кроме того, герметик обеспечивает герметизацию двигателя и тем самым его защиту от внешних повреждений (например, при сборке). Для приложений, требующих высоких скоростей или быстрого нарастания тока , PI может разработать двигатели для очень высоких рабочих напряжений до 600 В постоянного тока.

Анализ магнитного поля до 5 мкТл для определения оптимального положения компонентов привода

Магнитная дорожка с U-образным профилем в расположении от северного полюса к южному полюсу

Магнитная дорожка с U-образным профилем в форме массива Хальбаха для высоких усилий и снижения веса.

Магнитные дорожки , используемые в линейных двигателях PI, доступны различной длины, их можно соединять последовательно, чтобы реализовать любой желаемый диапазон перемещения. Доступны односторонние или U-образные магнитные дорожки .
U-образные магнитные дорожки обеспечивают более высокую напряженность магнитного поля и, следовательно, более высокие силы, чем односторонние магнитные дорожки. Если магниты дополнительно расположены в виде решетки Хальбаха , напряженность магнитного поля может быть увеличена примерно на 10% по сравнению с расположением северный полюс к южному полюсу. Кроме того, в массиве Хальбаха можно не использовать железную ответную пластину, что делает эти магнитные дорожки значительно зажигалка . Преимущества использования массива Хальбаха также применимы к односторонним магнитным дорожкам. В этом случае использование решеток Хальбаха минимизирует поля рассеяния на тыльной стороне. PI предлагает углеродные опоры для приложений, требующих сверхлегких магнитных дорожек.

Высокая плотность силы

Высокая динамика

Компактное пространство для установки

В двигателях с железным сердечником сердечник катушки состоит из железа. Железо максимизирует магнитные силы и способствует высокая плотность силы и высокая термостойкость . Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, железо ламинируют и в основном изготавливают из сложенных друг на друга и изолированных пластин трансформатора.
Железо в блоке катушки вызывает силы притяжения между блоком катушки и магнитным узлом, что приводит к заклиниванию и, следовательно, к колебаниям силы подачи в диапазоне перемещения. Специально разработанные маргинальные зубы оптимизируют зазубренность. Линейные двигатели с железным сердечником подходят для приложений, требующих больших усилий и ускорений при ограниченном пространстве для установки.

Диаграмма сила-скорость линейного двигателя с железным сердечником

PIMag®: пример конструкции линейного двигателя с железным сердечником без магнитной дорожки.

PIMag®: линейный двигатель с многослойной магнитной сталью и уплотнением из эпоксидной смолы

Линейная ступень серии V-408 с линейным двигателем с железным сердечником для приложений, чувствительных к цене.

Компактная высота конструкции

Стабильность на высокой скорости

Нет зубцов

Корпус обмотки безжелезных линейных двигателей не имеет железного сердечника. Это означает, что между катушкой и магнитным узлом нет сил притяжения, и зубчатого зацепления не происходит. Отсутствие железного сердечника также снижает вес самого мотора. Так как отсутствует зубчатое зацепление, влияющее на направляющие и скорость подачи, а корпус обмотки легче, безжелезные двигатели характеризуются высокая точность хода , высокая стабильность скорости и высокое ускорение . Требования Power и Dynamic можно удовлетворить, увеличив количество или размер катушек двигателя. В большинстве случаев двигатели без железа обеспечивают более низкие номинальные и пиковые усилия, чем двигатели с железным сердечником. Это связано с отсутствием в конструкции теплопроводных металлов и обусловленным этим ограниченным отводом тепла от змеевиков. Поэтому двигатели защищены от перегрузки с помощью датчики температуры . Линейные двигатели без сердечника
подходят для приложений, требующих высокой динамики в компактном монтажном пространстве, при этом предъявляются самые высокие требования к точности.

PIMag®: Пример конструкции безжелезного линейного двигателя без магнитной дорожки

PIMag®: плоский двигатель с тремя катушками и U-образной магнитной дорожкой

Плоская линейная ступень серии V-508 — здесь с безжелезным линейным двигателем с массивом Хальбаха.

Компактная высота конструкции

Большие отверстия

Высокая плотность крутящего момента

В принципе, моментный двигатель представляет собой линейный двигатель с радиальным расположением. Статор моментного двигателя содержит катушки и прочно закреплен; ротор содержит узел магнита. В то время как длина магнита масштабируется линейно, крутящий момент масштабируется квадратично с диаметром. Поэтому большие крутящие моменты генерируются на большой диаметр . Кроме того, большие радиальные размеры позволяют создавать проемы для прохождения лазерных лучей или кабелей.

Из-за принципа прямого привода моментные двигатели безлюфтовые. Нулевой зазор обеспечивает высокую точность позиционирования и высокую жесткость привода, что обеспечивает высокую повторяемость . Высокий крутящий момент обеспечивает высокое ускорение и, следовательно, высокую динамику . Дополнительные функции включают высокая жесткость на кручение , высокий пиковый крутящий момент , высокий КПД , а также очень плавный ход .

Моментные двигатели подходят, помимо прочего, для высоконагруженных ступеней вращения на одно- или многоосных узлах благодаря своей компактной конструкции с учетом крутящего момента и симметрии вращения.

PIMag®: Конструкция двигателя с плоским крутящим моментом и большой апертурой

PIMag®: конструкция компактного моментного двигателя с апертурой и опциональным тормозом

Компактный вращающийся столик с моментным двигателем, установленный на шестиграннике PI для высокоавтоматизированных производственных систем.

Линейные приводы серии В-273 с датчиками положения (слева) и дополнительным датчиком усилия (справа)

Поскольку они управляются током , а движущая сила линейно зависит от тока , прямые магнитные приводы не могут работать только на основе управления положением или скоростью, но также и управления силой.
Регулятор силы позволяет работать с определенной силой удержания или подачи. Датчики силы и положения могут считываться по отдельности или одновременно в двойном контуре управления. В дополнение к чистому управлению силой также возможно управление подчиненным положением и скоростью. Функция автообнуления определяет ток удержания, при котором привод создает усилие 0 Н во время работы без обратной связи.

Индивидуальная сборка для высокодинамичной автофокусировки, включая компенсацию силы веса звуковой катушки по оси Z.

Прямые магнитные приводы, установленные вертикально, должны удерживать как подвижную платформу, так и нагрузку приложения против силы тяжести. Это возможно благодаря компенсации силы веса . Он адаптируется к нагрузке и удерживает компоненты, которые необходимо перемещать, даже без применения силы двигателя. Это позволяет использовать силу двигателя исключительно для задачи позиционирования. Сила веса может компенсироваться магнитным, пневматическим или механическим способом. PI использует разные методы в зависимости от требуемых характеристик производительности.

Белая книга

Индивидуальный дизайн магнитных прямых приводов для гибких, конкурентоспособных и специализированных решений позиционирования

Английский

Немецкий

Технический документ

Сравнение различных типов двигателей по применению

Английский

Немецкий

Комплект №15: Простой обычный двигатель

Уровень сложности: 1 (простой, специальные инструменты не требуются)

Инструкции по сборке для печати в формате pdf

Состав набора

Если вы хотите приобрести этот недорогой и простой набор, нажмите здесь.

Перед началом работы внимательно прочтите все инструкции и ознакомьтесь с Правилами безопасности!

Введение

Это наша версия известного простого двигателя. В интернете много вариантов подобных моторов. Однако этот обычный моторный комплект позволяет проводить с ним некоторые эксперименты.

Вы можете собрать одну из четырех конфигураций с одним или двумя магнитами, расположенными внизу, вверху или по бокам, и поэкспериментировать с 4 различными напряжениями: 1,5, 3, 4,5 и 6 Вольт, используя прилагаемую перемычку. Вы также можете поэкспериментировать с проволочными катушками разного размера.

Если вы добавите комплект для измерения оборотов или насадку, вы сможете получать измерения скорости в реальном времени!

Для школ мы предлагаем упрощенную версию этого комплекта (продается наборами по 10 штук) всего за 4,99 доллара США за двигатель!

Если вы хотите сравнить обычные керамические и очень сильные неодимовые магниты и поэкспериментировать с расстоянием между магнитом и катушкой, вам может быть интересен наш набор №16.

Обратите внимание: хотя этот комплект выглядит как самый простой двигатель, он требует большой точности при балансировке катушки и снятии изоляции. К тому же это не очень надежный мотор. На самом деле проще собрать любой из моторных комплектов геркона, представленных на нашем сайте. Они гораздо более стабильны, надежны, могут работать без остановок длительное время и достаточно мощны, чтобы выполнять какую-то работу, в то время как к этому двигателю практически ничего нельзя прикрепить.

Это не бесщеточный двигатель, в отличие от большинства других двигателей на нашем сайте.

Инструкции

1. Оставьте около 3 дюймов (7-8 см) и обмотайте провод 10-35 раз вокруг батарейки АА. Вам не нужно быть аккуратным, так как некоторая случайность не влияет на работу двигателя и может помочь катушке лучше держать форму. Оставьте 7-8 см на другом конце катушки.

2. Осторожно извлеките аккумулятор и оберните концы вокруг катушки 2-3 раза, чтобы скрепить катушку, при этом оба конца должны быть перпендикулярны катушке, как показано ниже. Концы должны быть выровнены по прямой линии, чтобы сформировать хорошую ось. Этот шаг требует большой точности, потому что баланс катушки чрезвычайно важен.

   В наборе достаточно провода для экспериментов с катушками разного размера (показаны 10 и 30 витков).

3. Полностью снимите изоляцию с одного конца и только наполовину с другого. Этот шаг очень важен, постарайтесь быть очень аккуратным.

   На следующем рисунке показано, как снять изоляцию с помощью ножа. Не царапайте стол – положите на него кусок картона или подобного материала. Удерживая катушку в вертикальном положении одним из концов на поверхности, снимите изоляцию, перемещая нож в направлении, указанном стрелкой. Держите лезвие ножа в вертикальном положении. Вам нужно будет слегка повернуть катушку как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки, чтобы снять половину изоляции, и повернуть катушку на 360°, чтобы полностью удалить изоляцию с другого конца. Слегка надавите, иначе вы можете отрезать конец провода.

4. Полностью вставьте две металлические стойки в предварительно просверленные отверстия в плате. Возможно, вам придется сильно надавить или даже вбить стойки в доску.

5. Прикрепите держатель батареи к плате и подключите его провода к стойкам, как показано ниже. Возможно, вам придется обрезать провода до нужной длины. Не забудьте снять пластиковую изоляцию на концах проводов.

6. Держатель батареи и перемычка, входящие в этот комплект, позволяют экспериментировать с 4 различными напряжениями: 1,5, 3, 4,5 и 6 вольт. Чтобы понять, как работает проволочная перемычка, давайте взглянем на соединения внутри типичного держателя батареи: На следующей схеме показано, как получить 1,5, 3, 4,5 и 6 вольт, используя 1, 2, 3 или 4 батареи и проволочную перемычку. показан синим цветом. Стрелки показывают текущий поток для настроек 1,5, 3 и 4,5 В. Не могли бы вы проследить ток, когда все 4 батареи вставлены (перемычки в данном случае нет)?

   Осмотрите держатель батарейки — внутри могут быть другие соединения. В этом случае вы все еще можете использовать перемычку таким же образом, чтобы получить все 4 напряжения, но вам нужно будет найти соответствующие точки подключения для каждой настройки напряжения.

   Вставьте оголенные концы проволочной перемычки между пружиной и пластиковым корпусом, чтобы обеспечить хороший контакт, и зафиксируйте их на месте.

7. Приклейте магнит к доске между стойками, как показано на следующей странице. На концы катушки наденьте две бусины. Эти шарики уменьшают трение между катушкой и стойками. Теперь поместите катушку на подставки и попробуйте немного ее раскрутить. Хорошо сбалансированная катушка должна свободно вращаться. В идеале он должен останавливаться в случайных положениях. Найдите время, чтобы сбалансировать его. Возможно, вам придется немного подвигать концы вверх и вниз вдоль катушки, чтобы найти наиболее сбалансированное положение. После того, как вы отбалансируете катушку, вы можете добавить пару капель клея там, где концы соединяются с катушкой, чтобы предотвратить скольжение в будущем.

Подсоедините аккумулятор и перемычку. В зависимости от положения катушки двигатель может запуститься немедленно, или вам может потребоваться небольшой толчок. Двигатель обычно вращается в одном направлении, поэтому попробуйте немного раскрутить его в обоих направлениях.

Вы можете увеличить скорость работы этого двигателя, используя два магнита. Вам понадобится кусок прочного материала, такого как сверхпрочный картон, чтобы сделать перекладину. Кусок карандаша используется в двигателе ниже. Приклейте две стойки к доске, как показано на картинке. Прежде чем прикрепить второй магнит к перекладине, определите правильную ориентацию магнита. Держите второй магнит над двигателем во время его работы. Если вы переместите магнит ближе к катушке, он может работать быстрее или медленнее в зависимости от того, какой полюс обращен к катушке. Подсказка: один из полюсов отмечен на всех поставляемых магнитах (либо буквой «S» для южного полюса, либо углублением для северного полюса), и для увеличения скорости двигателя северный и южный полюса должны быть обращены друг к другу. После того, как вы найдете правильную ориентацию магнита, приклейте магнит к перекладине, а перекладину к стойкам.

Вы можете расположить магниты боком, как показано на рисунках ниже. Однако, когда вы снимаете половину изоляции, как описано в шаге 3, вы должны положить катушку на стол или держать ее так, чтобы она находилась в горизонтальном положении.

Это двигатель с двумя магнитами по бокам.

Начните с одной батареи на 1,5 В. Если двигатель не работает, добавьте еще одну батарею, чтобы увеличить напряжение до 3 В. Если он по-прежнему не работает, убедитесь, что ротор сбалансирован и может свободно вращаться, и проверьте изоляцию. Правильно удаленная изоляция оставляет блестящую медь на одном конце. Половина другого конца также должна иметь блестящий медный цвет, а другая половина должна быть цвета исходной изоляции, как показано в шаге 3. Убедитесь, что батареи новые и подключены правильно. Если двигатель по-прежнему не работает, обратитесь к разделу «Устранение неполадок» на нашем веб-сайте.

ОСТОРОЖНО: Не оставляйте двигатель подключенным к батареям, если ротор заглох. Этот двигатель потребляет много электроэнергии и может быстро разрядить аккумулятор, даже если он не вращается.

Как это работает

При контакте неизолированных (медных) частей провода катушки с металлом, ток от батареи протекает через катушку, превращая ее в электромагнит с северным и южным полюсами. Этот электромагнит взаимодействует с постоянным магнитом (северный и южный полюса притягиваются друг к другу, а одни и те же полюса отталкиваются). Двигатель начинает вращаться до тех пор, пока контакт не разорвется, когда изолированная часть конца катушки соприкоснется со стойкой. Однако катушка продолжает вращаться по инерции и далее процесс продолжается. С технической точки зрения этот двигатель представляет собой однополюсный импульсный двигатель.

Заявка на патент США на способ установки двигателя с постоянными магнитами в градирню и кожух, используемый в связи с этим. Заявка на патент (заявка № 20100150748, выданная 17 июня 2010 г.

) установки двигателя с постоянными магнитами в градирне для привода вентилятора градирни и отказа от редуктора и механизма приводного вала, обычно используемых в градирнях.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В наиболее распространенном решении для привода вентилятора в современной градирне используется асинхронный двигатель, приводной вал, дисковые муфты, связанные с приводным валом, и прямоугольный редуктор, все взаимосвязанные с приводом вентилятор градирни. Типичная компоновка показана на фиг. 1. Обычно двигатель 10 устанавливается снаружи градирни 12 , а прямоугольный редуктор 14 устанавливается в градирне и приводном валу 9.0007 16 соединяет их вместе с помощью дисковых муфт 18 для вращения вентилятора 20 градирни. Двигатель обычно представляет собой стандартный асинхронный двигатель Национальной ассоциации производителей электротехники (NEMA). В зависимости от применения частотно-регулируемый привод 22 может повторно использоваться для управления скоростью асинхронного двигателя 10 .

Такое расположение имеет несколько недостатков. Часто трудно поддерживать надлежащую смазку прямоугольного редуктора на низкой скорости. Из-за инерции приводной цепи и вентилятора асинхронный двигатель при запуске часто потребляет большой ток. Редуктор с прямым углом и приводной вал часто имеют проблемы с техническим обслуживанием, вызванные усталостью, вибрацией, несоосностью, загрязнением и отсутствием смазки. Описанные здесь способы решают эти проблемы с помощью электрически эффективного приводного механизма.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 показан схематический вид системы градирни предшествующего уровня техники с частичным вырезом градирни, чтобы показать ее внутренние элементы, такие как приводной вал, дисковые муфты, прямоугольный редуктор и вентилятор системы градирни, и внешний вид. особенности системы градирни, включающей асинхронный двигатель;

РИС. 2 показан вид в перспективе оребренной ламинированной рамы, двигателя с переменной скоростью и постоянными магнитами, используемого в соответствии с принципами раскрытия;

РИС. 3 представляет собой вид в перспективе узла сердечника статора двигателя по фиг. 2;

РИС. 4 показан вид в перспективе механизма кожуха, используемого с двигателем, показанным на фиг. 2 для улучшения охлаждения двигателя;

РИС. 5 показан вид в перспективе двигателя по фиг. 2 и кожух на фиг. 4 собраны вместе перед установкой в ​​градирню; и

РИС. 6 показан узел двигателя и кожуха по фиг. 5, установленный в градирне с двигателем, соединенным с валом вентилятора градирни.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ РАСКРЫТЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Как известно, градирни используются в различных приложениях HVAC и холодильного оборудования, в легкой и тяжелой промышленности, химической обработке и очистке, а также в производстве электроэнергии. Градирня создает искусственный бриз над нагретой технологической водой, чтобы ускорить процесс испарительного охлаждения. Искусственный бриз создается вентилятором, обычно расположенным в вытяжной градирне. Вообще говоря, вентиляторы, используемые в градирнях, имеют размер от 7 до 28 футов и обычно отливаются из алюминиевых сплавов из-за низкой стоимости и благоприятных характеристик гашения внутренней вибрации и коррозионной стойкости. Вообще говоря, вентиляторы этого размера вращаются внутри градирни со скоростью от 127 до 465 оборотов в минуту, в зависимости от мощности градирни и размера вентилятора. Много раз диапазон скоростей падает между 155 об/мин и 320 об/мин. Вообще говоря, вентиляторы такого размера генерируют скорость потока от 1200 кубических футов в минуту до 2200 кубических футов в минуту при вышеупомянутых скоростях вращения и имеют шаг лопастей от 6 до 12 градусов.

РИС. 1 показана типовая конструкция градирни. Стандартный асинхронный двигатель NEMA 10 , который может быть оснащен преобразователем частоты 22 в зависимости от применения для управления скоростью асинхронного двигателя, расположен снаружи градирни 12 и прямоугольного редуктора. 14 расположен в градирне для привода вентилятора градирни. Вал приводной 16 с дисковыми муфтами 18 соединяет двигатель с угловым редуктором. Прямоугольные редукторы, обычно используемые в градирнях, варьируются от размера 65 до размера 175 с общим передаточным числом от 3,5: 1 до 8,5: 1. Многие производители прямоугольных редукторов предлагают несколько различных моделей прямоугольных редукторов с различными комбинациями входной скорости и редуктора. Одним из таких поставщиков является компания Amarillo Gear Company из Амарилло, штат Техас. Как обсуждается ниже, поскольку асинхронный двигатель, приводной вал, муфты и прямоугольный редуктор удаляются и предпочтительно заменяются оребренной ламинированной рамой, двигатель с переменной скоростью и постоянными магнитами, который напрямую приводит в действие вентилятор, требования к двигателю с постоянными магнитами соответствуют требованиям к производительности системы градирни, изложенным выше.

РИС. 2 показан один тип двигателя 30 с постоянными магнитами, т. е. двигатель с оребренной рамой, регулируемой скоростью, двигатель с постоянными магнитами, который можно использовать для непосредственного привода вентилятора градирни. Типовая машина 30 включает в себя сердечник 32 статора, закрытый на противоположных концах крышками 34 , 36 приводного конца соответственно. Преимущественно, примеры торцевых крышек 34 , 36 включают монтажные и транспортировочные элементы, такие как монтажные фланцы 9.0007 38 , а также элементы рассеивания тепла, такие как ребра охлаждения торцевой крышки 40 . Сердечник статора 32 , который определяет центральную и периферийную части двигателя 30 , также включает в себя выступающие ребра 42 охлаждения статора для улучшения отвода тепла. Торцевые крышки 34 , 36 и сердечник статора 32 удерживаются в сборе с помощью сквозных болтов 44 , проходящих в осевом направлении через торцевые крышки и сердечник статора.

Как лучше всего показано на РИС. 3, сердечник 32 статора содержит множество пластин 50 статора, выровненных и собранных относительно друг друга, чтобы сформировать непрерывный сердечник статора. Кроме того, эта фигура также хорошо иллюстрирует, что сердечник 32 статора, по меньшей мере, частично определяет внешнюю поверхность (т.е. периферийную) поверхность двигателя 30 . Таким образом, как обсуждается ниже, поток воздуха, направленный на охлаждающие ребра 9 сердечника статора,0007 42 без какой-либо промежуточной конструкции, такой как рама, повышает эффективность методов охлаждения для отвода тепла, выделяемого двигателем во время работы. Примерный сердечник 32 статора также включает концевые кольца 52 , расположенные на противоположных концах сердечника 32 статора. Эти концевые кольца 52 облегчают сборку пластин статора 50 относительно друг друга и, кроме того, облегчают сборку сердечника статора 32 относительно торцевых крышек 34 , 36 .

В собранном виде пластины статора 50 взаимодействуют друг с другом, обеспечивая ряд характеристик и свойств. Например, пластины 50 статора совместно образуют центральную камеру 54 , которая проходит в осевом направлении через сердечник 32 статора и в которой находится ротор. Эти пластины , 50, также совместно образуют пазы , 56, , которые проходят в осевом направлении через сердечник статора и предназначены для поддержки обмоток статора. Каждая пластина статора 50 также включает приемное отверстие для сквозного болта 58 , расположенное на пластине статора в положении, обеспечивающем максимальную структурную целостность собранного сердечника статора. Более того, внешние периферии пластин 50 совместно образуют внешние периферийные поверхности 60 сердечника 32 статора, которые также являются внешней периферийной поверхностью двигателя 30 . Например, радиально проходящие статорные ребра 60 смежных пластин взаимодействуют, образуя совокупное статорное ребро 9.0007 42 , который предпочтительно увеличивает длину сердечника статора 32 . Как показано, примерный пластинчатый лист 50 статора имеет в основном квадратную форму, при этом радиально проходящие ребра 60 пластины в целом определяют прямоугольную форму. Пластины статора (и полученный в результате двигатель) могут иметь поперечное сечение, напоминающее квадрат. Наличие радиально проходящих статорных ребер 60 на каждой пластине увеличивает внешнюю периферию и общую площадь поверхности сердечника статора 32 , что увеличивает площадь поверхности, по которой проходит поток охлаждающего воздуха. Увеличение площади поверхности, по которой проходит воздушный поток, улучшает рассеивание тепла в двигателе 30 . Предпочтительно проходящие в продольном направлении ребра , 42, для отвода тепла проходят вдоль значительной длины двигателя и, как правило, равномерно распределены по двигателю. Ребра устраняют чугунную внешнюю раму, часто используемую с асинхронными двигателями, и позволяют окружающему воздуху охлаждать двигатель. Поскольку окружающий воздух находится в непосредственном контакте с электротехнической сталью пластин статора, тепловое сопротивление сведено к минимуму по сравнению с тем, что часто наблюдается в традиционных чугунных рамах, окружающих пластины статора. В свою очередь, эффективность двигателя может быть повышена, а количество активного материала, образующего двигатель и пластины, может быть уменьшено, что соответствует уменьшению отношения активного материала к лошадиной силе, используемой в конструкции двигателя. Таких пластин статора 50 может быть изготовлен с помощью процесса штамповки, при котором заготовка материала штампуется для получения желаемой формы.

Чтобы вызвать вращение узла 62 вала ротора, расположенного с возможностью вращения внутри сердечника статора 32 , переменный ток, предпочтительно подаваемый с переменной частотой, направляется через обмотки, расположенные в сердечнике статора. Обмотки статора электрически соединены между собой в группы, которые, в свою очередь, соединены между собой способом, общеизвестным в данной области техники. Эти обмотки статора дополнительно соединены с клеммными выводами, которые электрически соединяют обмотки статора с внешним источником питания, например, 480 В переменного тока. Электрическое соединение между клеммными выводами и внешним источником питания расположено в распределительной коробке 9.0007 64 . Кабельная коробка может быть изготовлена ​​из металла или пластика и предпочтительно обеспечивает доступ к определенным электрическим компонентам двигателя, например, для ремонта и технического обслуживания.

Прохождение электрического тока от внешнего источника через обмотки статора создает электромагнитные связи с постоянными магнитами, установленными на роторе, которые вызывают вращение ротора. Вращение ротора внутри электрического устройства облегчается подшипниковыми узлами приводной и противоположной приводной сторон. Каждый подшипниковый узел включает внутреннюю обойму, окружающую вал ротора, наружную обойму, примыкающую к соответствующей торцевой крышке 9.0007 34 , 36 , и шариковый подшипник или элемент вращения, расположенный между внутренней и внешней дорожками качения. При посадке в соответствующей торцевой крышке внутреннее кольцо каждого подшипникового узла вращается вместе с ротором, в то время как внешнее кольцо остается неподвижным и сидит на месте. Преимущественно смазка, расположенная вокруг шарикоподшипника, уменьшает трение внутри подшипниковых узлов и улучшает работу двигателя.

Предпочтительно, чтобы размер и размеры двигателя с постоянными магнитами 30 соответствовали пространству, которое обычно занимает угловой редуктор. В связи с этим мотор крепится 38 может быть установлен и/или оснащен переходными пластинами, чтобы позволить двигателю использовать существующую схему расположения болтов прямоугольного редуктора и соответствующую монтажную или опорную конструкцию пьедестала 70 (РИС. 6) градирни. Из-за неблагоприятных условий окружающей среды, присущих градирням, приводной конец 72 (РИС. 2) и подшипники, установленные в соответствующей торцевой крышке 34 двигателя с постоянными магнитами, предпочтительно защищать с помощью металлического, контактное, неизнашиваемое лабиринтное уплотнение вала из постоянного компаунда, которое включает в себя кольцо, блокирующее пар, для предотвращения проникновения влаги. Преобразователь частоты 74 также может быть оснащен двигателем с постоянными магнитами, чтобы двигатель мог вращать вентилятор с различной скоростью по мере изменения требований к отводу тепла от градирни. Привод с переменной частотой также позволяет подавать слабый ток на обмотки двигателя таким образом, чтобы генерировать электрический тормоз для двигателя и вентилятора во время простоя, чтобы предотвратить свободный ход вентилятора из-за номинального ветра или турбулентности соседней градирни. Применение струйного тока также позволяет генерировать тепло, достаточное для предотвращения образования конденсата в двигателе, когда градирня простаивает. Для повышения надежности системы двигатель может быть снабжен бездатчиковым управлением, что устраняет необходимость в устройстве обратной связи, внешнем по отношению к двигателю.

Как упоминалось выше, двигатель с постоянными магнитами крепится к существующей опорной конструкции 70 градирни, предпочтительно в том месте, где изначально был установлен редуктор, чтобы вал 62 двигателя мог соединяться непосредственно с вентилятором. вал 76 для непосредственного привода вентилятора градирни. Однако в этом месте поток воздуха, как правило, минимален из-за опорной конструкции градирни. Для улучшения охлаждения двигателя за счет его расположения в градирне установлен кожух 9.0007 80 , как показано на РИС. 4, можно использовать для направления воздуха, всасываемого вентилятором градирни, на корпус двигателя. В одном варианте кожух 80 содержит собирающий элемент 82 с нижним концом 84 большого диаметра, суженным верхним концом 86 и центральным отверстием 88 , размер которого соответствует внешней периферии. сердечника статора 32 . Элемент 82 для сбора кожуха может состоять из панелей 90 из листового металла с перекрывающимися полосами 92 , которые могут быть скреплены вместе с помощью механических застежек 94 , образуя квадратную пирамиду, как показано на РИС. 4. Могут также использоваться другие формы, в том числе конические.

Как показано на РИС. 5, кожух 80 может быть расположен, как правило, в продольной средней точке двигателя 30 для оптимизации воздушного потока вдоль проходящих в продольном направлении ребер 42 для рассеивания тепла. Кронштейны 96 могут выступать из верхнего конца кожуха 86 и прикрепите к приводному концу двигателя. Длина кронштейнов 96 может быть такой или регулируемой, чтобы расположить кожух в месте относительно продольной стороны двигателя, оптимальном для охлаждения двигателя. Как показано на фиг. 6, воздух, поступающий от вентилятора градирни, поступает в нижний конец большого диаметра 84 собирающего элемента, расположенного в нижней части двигателя, и выходит через верхний конец кожуха 86 , проходя вдоль ребер рассеивания тепла 42 сердечника статора.

Правопреемник настоящей заявки предлагает двигатели с постоянными магнитами, которые доказали свою эффективность в прямом приводе вентилятора градирни в соответствии с вышеупомянутыми требованиями, в том числе с использованием кожуха и без него. Например, двигатель с постоянными магнитами Reliance Electric Technologies, LLC, имеющий номер детали. FL-4493 был признан подходящим для таких применений, развивая мощность 50 лошадиных сил при 210 об / мин и крутящий момент более 1000 футо-фунтов. ФЛ-4493 имеет 8 полюсов и соответствует размеру типичного редуктора, обычно используемого в градирнях, например, длина вала составляет приблизительно 9½ дюймов, диаметр вала — приблизительно 3 дюйма, длина статора — приблизительно 22 дюйма, общая длиной приблизительно 31 дюйм и монтажным фланцем с отверстиями, расположенными по окружности на 22-дюймовом круге болтов.

В одном тематическом исследовании была испытана градирня с одной ячейкой, имеющей конфигурацию асинхронного двигателя, приводного вала и углового редуктора, как показано на РИС. 1, и соседняя ячейка, использующая конфигурацию прямого привода двигателя с постоянными магнитами, как описано здесь. Каждая ячейка градирни была рассчитана на 4250 галлонов в минуту при температуре горячей воды на входе 9°С.5 градусов, температура холодной воды на выходе 85 градусов, температура влажного термометра 78 градусов и диаметр вентилятора 18 футов. Ячейка двигателя с постоянными магнитами включала двигатель с постоянными магнитами Reliance Electric Technologies, LLC, имеющий номер детали. FL-4493 замена и установка на прежнее место редуктора, вал двигателя которого непосредственно соединен с валом вентилятора. Соседняя ячейка сохранила прежнюю конфигурацию с асинхронным двигателем, приводным валом и прямоугольным редуктором. Существующий асинхронный двигатель включал 480 вольт, 50 лошадиных сил, две скорости (900 об/мин/1800 об/мин), корпус NEMA TEFC-XT, асинхронный двигатель в корпусе 326-T. Коробка передач в исходной конфигурации представляла собой коробку передач размера 155, работающую с передаточным числом 8,5: 1. При нормальной работе ячеек с шагом лопастей вентилятора 12 градусов двигатель с постоянными магнитами потреблял 49,8 А и потреблял 33,0 кВт, а асинхронный двигатель потреблял 54,3 А и потреблял 37,9 кВт. Снижение потребления пускового тока также наблюдалось, когда асинхронный двигатель потреблял 347 ампер во время запуска по сравнению с 12 амперами для двигателя с постоянными магнитами.

Принимая во внимание вышеизложенное, многие проблемы, связанные с обслуживанием и надежностью градирни, решаются с использованием двигателя с постоянными магнитами. Относительно высокоскоростной (обычно 1800 об/мин) асинхронный двигатель можно исключить вместе с коробкой передач, приводным валом и соответствующими дисковыми муфтами, которые часто вызывают проблемы с обслуживанием, вызванные несоосностью, неправильной смазкой, вибрацией или расслоением приводного вала. Устранение коробки передач устраняет проблемы обслуживания коробки передач, такие как замена масла в коробке передач, поддержание надлежащего уровня масла в коробке передач, загрязнение масла в коробке передач и утечки масла в коробке передач, которые часто приводят к выходу из строя коробки передач. Использование двигателя с постоянными магнитами с оребренной рамой и многослойным статором позволяет создавать низкоскоростные компактные двигатели для использования вместо существующего редуктора. Кроме того, за счет устранения высокоскоростного входа в коробку передач можно упростить динамику системы и вибрации.