Быть умным - это модно. Патент магнитный двигатель


магнитный двигатель - патент РФ 2122276

Использование: в машиностроении, автомобилестроении, космической технике. Сущность изобретения: устройство содержит два жестко соединенных немагнитных цилиндрических корпуса и 2 с торцевыми отверстиями для регулировочного 3 и силовых 5 ферромагнитных поршней. В центральное отверстие каждого корпуса вставлены валы 10 и 11 с ферромагнитными экранами 16 и 17 с прерывистой поверхностью экранирования, установленными между ферромагнитными поршнями 3 и 5 и постоянными магнитами 22 и 23. Регулировочный поршень каждого цилиндрического корпуса 1 через регулировочный механизм соединен с валом 11 ферромагнитного экрана 17 второго корпуса, обеспечивая периодический его поворот при притяжении регулировочного поршня 3 к магниту 22 или при его опускании. 8 ил. Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено, например, в автомобилестроении, космической технике. Известны двигатели внутреннего сгорания, недостатками которых являются применение дефицитного жидкого топлива и загрязнение окружающей среды выхлопными газами. Известно устройство, использующее для получения вращательного движения постоянные магниты и неподвижные магнитные экраны (патент США N 3895245, H 02 K 37/00, 1975 г.). Недостатками его являются сложность конструкции, а также необходимость электрической энергии для приведения в действие. Для устранения указанных недостатков в магнитном двигателе, содержащем корпус, постоянные магниты, ферромагнитный экран и вал, установленный в подшипниках, предлагается выполнение двух жестко соединенных немагнитных цилиндрических корпусов, каждый из которых выполнен с торцевыми отверстиями для одного регулировочного и силовых ферромагнитных поршней, валы установлены в центральных отверстиях каждого корпуса и на них закреплены ферромагнитные экраны, выполненные с чередованием выступов и пазов, суммарное количество которых равно количеству всех поршней в корпусе, и снабжены регулировочным механизмом с выше указанными регулировочными поршнями, обеспечивающими то, что когда ферромагнитный экран одного корпуса закрывает регулировочный поршень от закрепленного на этом корпусе магнита, ферромагнитный экран другого корпуса открывает регулировочный поршень закрепленному на этом корпусе магниту, обеспечивая поворот ферромагнитного экрана одного корпуса при притяжении регулировочного корпуса другого корпуса к магниту или при его опускании, причем ферромагнитные экраны уравновешены от притяжения к магнитам. Устройство состоит из двух жестко соединенных немагнитных цилиндрических корпусов 1 и 2 /фиг.1-2/ с торцевыми отверстиями для двух ферромагнитных регулировочных поршней 3 и 4 /по одному на каждый корпус/ и силовых ферромагнитных поршней - 5 и 6 /в данном случае по 10 силовых поршней на корпус; одна позиция в корпусе занята установленным в нем регулировочным механизмом/. Силовой поршень жестко соединен с кронштейном 7, к которому прикреплена зубчатая рейка 8 для передачи механической энергии на энергоприемник. Вставленные в выфрезерованные в корпусах пазы, кронштейны 7 вместе с подпружиненными валиками 9 одновременно выполняют роль направляющих для силовых поршней и ограничителей их хода в крайнее верхнее и крайнее нижнее положение. В центральное отверстие каждого корпуса вставлены валы 10 и 11 с подшипниками 12 и 13, коническими зубчатыми колесами 14 и 15 и с ферромагнитными экранами 16 и 17, закрепленными гайками 18 и 19. На каждый корпус с помощью колец 20 и 21 установлены постоянные магниты 22 и 23 /из магнитотвердых материалов или электромагниты/. На нижний конец валов 10 и 11 одеты диски-противовесы 24 и 25, предназначенные для уравновешивания экранов 16 и 17 от притяжения магнитов и приведения их в положение с нулевым значением момента инерции. Для этой же цели вместо дисков-противовесов 24 и 25 могут быть применены ферромагнитные экраны 26 и 27 /фиг.7/, одеваемые на нижний конец валов 10 и 11 и закрепляемые гайками 28 и 29. Экраны 26 и 27 притягиваются магнитами 30 и 31, прикрепленными к корпусам 1 и 2 через кольца 32 и 33. Таким образом, на вал 10 действует сила притяжения магнитом 22 экрана 16, направленная вверх, и противоположно направленные ей сила притяжения экрана 26 к магниту 30 и сила тяжести обоих этих экранов, вала 10 и всех деталей, закрепленных на валу - конического колеса, колец подшипников с коническими роликами, гайками, шпонками. Экраны 26 и 16 устанавливаются так, чтобы результирующая этих трех сил была равна нулю, т.е. момент инерции всей этой системы деталей, подвешенной в магнитном поле магнитов 22 и 30, должен быть равен нулю. По аналогичной схеме устанавливаются экран 17 и 27. Геометрические и магнитные характеристики экранов 16 и 26, 17 и 27, постоянных магнитов 22 и 30, 23 и 31 идентичны. Экраны 26 и 27 устанавливаются сдвинутыми на полцикла относительно экранов 16 и 17, т.е. напротив экранирующих выступов последних должны находиться их пазы /впадины/. Для исключения самопроизвольной остановки устройства из-за возникновения положения "мертвой точки" экраны 16 и 17 снабжены регулировочным механизмом, представленным на фиг.3-6, состоящем из трех конических зубчатых колес, двух вспомогательных валов, двух зубчатых колес, двух вспомогательных валов, двух зубчатых колес, двух зубчатых реек и двух регулировочных поршней. Конические колеса 14 и 15 сцеплены с коническими колесами 34 и 35 /фиг. 3/. Все цифровые обозначения в первой строке полок выносных линий относятся к разрезам по "В-Г" и "И-К", а во второй строке - к разрезам по "Д-Е" и "Ж-З" /закрепленными на валах 36 и 37 с подшипниками 38 и 39 и вставленными в выточку в корпусах 1 и 2. На другой конец валов 36 и 37 одеты зубчатые колеса 40 и 41, находящиеся в зацеплении с зубчатыми рейками 42 и 43 /фиг.4/ регулировочных поршней 3 и 4, к которым рейки прикреплены кронштейнами 44 и 45, имеющими подпружиненные валики 46 и 47. Регулировочные поршни 3 и 4 управляют вращением экранов с помощью переключающих рычагов 48, 49, 50, 51 /фиг.5, фиг.6/, соединенных с фиксаторами 52, 53, 54, 55, подпружиненными пружинами 56, 57, 58, 59. Переключающие рычаги 48, 49, 50, 51 установлены в пазах корпусов 1 и 2 на осях 60, 61, 62, 63 и фиксируют /или освобождают от фиксации/ регулировочные поршни 3 и 4 в их крайних положениях соответственно установленному циклу. Фиксаторы 52, 53, 54, 55 перемешиваются в кронштейнах 64 и 65, прикрепленных к корпусам 1 и 2. Все детали устройства, кроме экранов и поршней, выполнены из немагнитной стали /или металлов с низким значением магнитной проницаемости/. Экраны имеют прерывистую поверхность экранирования, т.е. чередование экранирующих выступов и пазов, суммарное количество которых равно количеству поршней в корпусе /учитывая позицию, занятую регулировочным механизмом/. Ферромагнитные поршни выполняются из пермаллоя или его тонкой проволоки, помещенной в тонкостенной дюралевой /или из немагнитной стали/ полый цилиндр и залитой изолирующей, затвердевающей при невысокой температуре связкой. В силу особой роли - экранирования от магнитного потока ферромагнитных тел, замкнув его на себе, очевидно, к прочностным характеристикам и экранирующим свойствам ферромагнитного экрана предъявляются повышенные требования. Особенно в тяжелых условиях экран работает при применении электромагнитов. Наиболее простой здесь выход из положения - увеличить его толщину. Но это приводит к увеличению воздушного зазора между магнитом и ферромагнитным телом, уменьшению магнитной индукции в нем и, следовательно, к уменьшению силы тяги поршня и его амплитуды. Поэтому улучшение экранирующих его свойств и прочностных характеристик должно идти по тем направлениям, которые позволяют толщину воздушного зазора сохранить самой минимальной, например, снижением погрешностей механической обработки и сборки, установлением в нижней части экрана вне рабочей зоны ребер жесткости и т.д. Кроме того, допустимо выполнить диск из прочной немагнитной стали, прикрепив к нему в несколько слоев фольгу из пермаллоя только в экранируемых местах - напротив поршней. Внесение небольших конструктивных изменений, например, закрепляя магнит за его нерабочий полюс и смещая зубчатые рейки соседних силовых поршней в их верхнюю и нижнюю части дает возможность применить S-образные ребра жесткости, соединяющие периферийные, с наибольшим изгибающим моментом области верхнего и нижнего экранов. Устройство с одним верхним экраном отличается простотой, но наряду с этим имеет ряд недостатков: 1. Неравномерную тягу зубчатых реек в верхнее и нижнее положение, так как усилие на поршне при его движении вниз определяется массой поршня, которая не может быть большой, поскольку с ее увеличением уменьшается его амплитуда. 2. Необходимость строго вертикального положения для нормальной работы. Устройство с двумя экранами - верхним и нижним не только упрощает подвешивание экранов в магнитном поле и приведение их в состояние с нулевым моментом инерции, но и устраняет указанные недостатки одноэкранного устройства. Напротив, здесь большая масса поршня нежелательна. В этом случае могут быть применены и легкие поршни /фиг.8/ с ферромагнитными торцовыми насадками 66 и 67 на магнитный стержень 68 или полый дюралевый цилиндр с укрепленными на нем ферромагнитными торцами. Работа устройства заключается в следующем. Необходимое и непрерывное чередование операций в одном цикле работы устройства обуславливается заданной конструктивной взаимосвязью узлов механизма регулирования, которая достигается при сборке устройства. Например, сборка должна быть выполнена так, чтобы экран 17 закрывал регулировочный поршень 4, а экран 16 открывал регулировочный поршень 3, который должен при этом находиться в своем нижнем положении. Так как поршень 4 закрыт экраном, то он под действием силы собственной тяжести находится в своем крайнем нижнем положении и зафиксирован фиксатором 52, а рычагом 51 освобождает поршень 3 от фиксатора 55, который под действием притяжения магнита 22 поднимается вверх, вращая при этом через рейку 42, зубчатое колесо 41, вал 37, конические колеса 35 и 15 экран 17 так, что к концу его движения в верхнее положение поршень 4 полностью открывается для магнита 23. Но он зафиксирован фиксатором 52 и начнет подниматься вверх под действием магнитного притяжения только после того, как поршень 3, достигнув своего крайнего верхнего положения, рычагом 48 освободит его от фиксатора 52, фиксируясь сам в верхнем положении фиксатором 54. Поршень 4, поднимаясь вверх, через рейку 43, зубчатое колесо 40, вал 36, конические колеса 34 и 14, поворачивает экран 16 так, чтобы он закрывал от магнита 22 поршень 3, который зафиксирован фиксатором 54, и начнет опускаться под действием силы тяжести только после того, как поршень 4 его расфиксирует, поднявшись в свое крайнее верхнее положение. Достигнув своего верхнего положения, поршень 4 через рычаг 50 и фиксатор 54 освободит поршень 3 от фиксации, а сам зафиксируется в верхнем положении фиксатором 53. Расфиксировавшись, поршень 3 под действием силы тяжести опускается в свое нижнее положение, поворачивая через зубчатую рейку 46, зубчатое колесо 41, вал 37, конические колеса 35 и 15 экран 17 так, чтобы он закрыл полностью от магнита 23 поршень 4, освобождая его через рычаг 49 от фиксатора 53, и сам фиксируется фиксатором 55 в нижнем положении. Под действием силы тяжести поршень 4 опускается в нижнее положение, одновременно через рейку 43, зубчатое колесо 40, вал 36, конические колеса 34 и 14, поворачивая экран 16 так, чтобы он полностью открыл поршень 3 от магнита 16, освобождает поршень 3 от фиксатора 55, а сам фиксируется фиксатором 52 в нижнем положении. Под действием магнитного притяжения поршень 3 поднимается в верхнее положение. Далее цикл повторяется. В отличие от регулирующих поршней, фиксирующих и освобождающих друг друга от фиксации, силовые поршни поднимаются и опускаются независимо от них, но соответственно циклу - вверх при открытом верхнем магните, вниз - при его экранировании. Поршни 3 и 4 по образующей контакта с фиксаторами 52, 53, 54, 55 снабжены стальной закаленной полоской, имеющей две сферические выточки /гнезда/, фиксирующие поршни в верхнем и нижнем положении - в них входят сферическими торцами подпружиненные фиксаторы. Таким образом, цикл работы устройства с использованием силы тяжести поршней для их возвращения в исходное нижнее положение заключается в следующем: 1. Экранирование регулировочного поршня второго корпуса. Отвод экрана от регулировочного поршня первого поршня и притягивание его магнитом в верхнее положение. Фиксирование регулировочного поршня первого корпуса в верхнем положении. Отвод экрана от регулировочного поршня второго корпуса и освобождение его от фиксации. 2. Притягивание магнитом в верхнее положение регулировочного поршня второго корпуса, экранирование регулировочного поршня первого корпуса. Фиксирование регулировочного поршня второго корпуса в верхнем положении, освобождение от фиксации регулировочного поршня первого корпуса. 3. Возвращение в исходное положение регулировочного поршня первого корпуса, экранирование регулировочного поршня второго корпуса, фиксирование в нижнем положении регулировочного поршня первого корпуса, освобождение от фиксации регулировочного поршня второго корпуса. 4. Опускание под действием силы тяжести в исходное нижнее положение регулировочного поршня второго корпуса, отвод экрана от регулировочного поршня первого корпуса. Фиксирование в нижнем положении регулировочного поршня второго корпуса, освобождение от фиксации регулировочного поршня первого корпуса. Далее цикл повторяется. Такая же последовательность операций в цикле у двухэкранного устройства с той лишь разницей, что возвращение поршней в нижнее положение совершается под действием магнитного притяжения нижних магнитов 30 и 31. /Примечание: в данном случае выражение "нижние магниты" применено чисто условно, для сравнения цикла этой схемы устройства с одноэкранной. На самом деле для двухэкранного устройства понятия "верхний магнит", "нижний магнит" равнозначны, так как оно может работать в любом положении/.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Магнитный двигатель, содержащий постоянные магниты, ферромагнитный экран и валы в подшипниках, отличающийся тем, что он снабжен двумя жестко соединенными немагнитными цилиндрическими корпусами, каждый из которых выполнен с торцевыми отверстиями для одного регулировочного и остальных силовых ферромагнитных поршней, валы установлены в центральных отверстиях каждого корпуса и на них закреплены ферромагнитные экраны, выполненные с чередованием экранирующих выступов и пазов, суммарное количество которых равно количеству поршней в корпусе, и снабжены регулировочным механизмом с указанными регулировочными поршнями, обеспечивающим то, что, когда ферромагнитный экран одного корпуса закрывает регулировочный поршень от закрепленного на этом корпусе магнита, ферромагнитный экран другого корпуса открывает регулировочный поршень закрепленному на этом корпусе магниту, обеспечивая поворот ферромагнитного экрана одного корпуса при притяжении регулировочного поршня другого корпуса к магниту или при его опускании, причем ферромагнитные экраны уравновешены от притяжения к магнитам.

www.freepatent.ru

Быть умным - это модно: «Вечный» ли магнитный двигатель?

Почему эта технология не поддерживается государством или промышленностью? Тема «вечных двигателей» сейчас очень активно обсуждается в Интернете, приводится уйма различных проектов, но потенциал этой идеи всё ещё не израсходован.

Одним из направлений «вечных двигателей» являются магнитные двигатели и преобразователи магнитной энергии. История использования магнитов для создания энергии уходит в века, ведь скрытая сила магнитов придавала им магическое значение и будоражила воображение. Сейчас в мире известно много патентов магнитных двигателей, часть информации ещё с советских времён засекречена, но пока ещё нет ни одного работающего двигателя, о котором было бы известно. Все те видео, что размещены на «YouTube», преследуют разные цели, но не демонстрацию работающего двигателя. Экологичные японские мотоциклы

Самым старым магнитным двигателем, о котором известно широкому кругу, является магнитный двигатель «Perendev». Он, как всё гениальное, имеет простую и понятную конструкцию. Используя внешнее качественное изготовление и своё первенство, авторы умудрились даже найти покупателей на свои двигатели. Используемый в Японии магнитный двигатель «Минато» изначально номинировался как экономичный электрический двигатель с постоянными магнитами, он не входит в число автономных («вечных») двигателей. Сейчас на его базе в Японии производят экологичные гибридные мотоциклы.

Вариации магнитных двигателей так многообразны, что это отдельная тема, требующая большего объёма и времени для рассмотрения. Следует отметить, что магнитные двигатели в России имеют патенты не на «Изобретение», а на «Полезную модель».

Соответственно, запатентованы просто идеи, не имеющие возможности практической реализации, которые, может быть, никогда не смогут осуществиться по техническим или научным причинам. Вечный двигатель, возможно, возможен

Следует пояснить, почему идея «вечного двигателя» на постоянных магнитах может привести к созданию работающего двигателя. Начнём с закона сохранения энергии: нет, я не хочу его отрицать, просто я думаю, что надо смотреть глубже. Многие задаются вопросом, откуда энергия? И говорят, что из ничего не может быть работы. А кто сказал, что магнитное поле - это ничего? Ведь оно имеет определённое значение плотности энергии магнитного поля, которая достигает 280 кДж/куб.м.

Это потенциальная энергия магнитного поля. И в магнитном двигателе происходит преобразование потенциальной энергии в кинетическую. Данный вид преобразования уже существует: это генератор постоянного тока. Если вы будете вращать или двигать проводник, то электрического тока в нём не произойдёт. Но когда вы сделаете это в магнитном поле, то в проводнике возникнет движение электронов - произойдёт преобразование потенциальной энергии магнитного поля в кинетическую энергию электронов.

А вот то, что магнитное поле не исчезает и не уменьшается после произведённой им работы, пока за рамками знаний человечества. Ведь мы не знаем, какая сила вечно вращает электроны вокруг ядра, заставляет не исчезать гравитационное поле, вращает планеты, заставляет светить Солнце. Проходят века, а энергия не исчезает (сильное магнитное поле всё-таки начинает ослабевать). Даже немного смешно, когда профессор из университета, который ведёт серьёзную научную работу, на эти вопросы начинает отвечать по-детски: «Ну, там какая-то сила чуть-чуть подкручивает». Зато этот же профессор, не задумываясь, говорит: работать не будет, потому что такого не может быть. Ясно одно, мы снова упёрлись в своё незнание мира, и скоро должен произойти очередной качественный скачок. «Магнитный двигатель» № 34826

Я тоже являюсь автором одного из патентов с постоянными магнитами, идея зародилась ещё в детстве, но воплощение произошло только в 2003 году. При оформлении своего двигателя я использовал прототип «Двигатель на постоянных магнитах» (патент России № 2177201), но есть более схожий прототип «Постоянное устройство преобразования движения магнита» патента Джона Эклина (патент США № 3879622 от 22.04.75 г.). Мой патент называется «Магнитный двигатель» № 34826.

В отличие от большинства других изобретателей, я пошёл немного другим путём - применил ферромагнитный экран между магнитами. В данном двигателе используется способность магнитного поля быть изолированным с помощью ферромагнитного экрана.

Элементарный детский опыт: если к магниту прислонить стальную пластинку, то за пластинкой уже отсутствует магнитное поле. Только пластинка должна быть достаточно толстой, чтобы экранировать поле. Вторая хитрость: из физики мы знаем, да и из жизни тоже, что если сила, приложенная к телу, перпендикулярна перемещению тела, то эта сила не производит работы при данном перемещении.

Отсюда следует вывод: если мы будем перемещать в магнитном поле ферромагнитный экран, перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то магнитное поле не производит работу сопротивления перемещению экрана. В то же время, экран, перекрыв всю поперечную площадь магнита, позволит поднести второй отталкивающийся магнит без преодоления сил магнитного отталкивания. Даже наоборот, второй магнит ещё и притянется к экрану. Если же вывести экран между магнитами, то магниты разлетаются в стороны.

Осталось придумать такую схему конструкции, чтобы перемещения узлов могли влиять друг на друга. Если измерить вредную работу на перемещение экрана и полезную работу перемещения магнитов, то образуется положительная разница работ, которую и можно использовать как постоянный источник дополнительной энергии.

Сейчас стали появляться новые материалы с выдающимися характеристиками (пиролитический углерод, оксид кобальта), которые позволят в будущем заменить ферромагнитный экран на антиферромагнитный или диамагнитный, что сильно снизит вредную работу и повысит производительность этого двигателя.

С того времени, как я оформил патент, прошло уже 12 лет, но у меня, как и у многих, нет работающего двигателя.

Основная причина в том, что сложность изготовления двигателя с современными сверхсильными магнитами достигает уровня производства двигателя внутреннего сгорания, плюс большая финансовая стоимость; в домашних условиях, как вы понимаете, это не сделать.

В процессе работы над двигателем я создал сайт, с помощью которого мне удалось пообщаться в Интернете, и вживую со многими людьми, занимающимися и интересующимися данной темой.

И почти все задают вопрос: почему эта технология не поддерживается государством или промышленностью? И сами на него отвечают: данная технология опасна для существующего мирового порядка, ведь при её внедрении могут произойти большие катаклизмы.

Пока что автономный магнитный двигатель не существует, но это не означает, что он невозможен вообще.

Источник

knowledgeblog2014.blogspot.com

магнитный двигатель - патент РФ 2117379

Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4. Большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2. Разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2 расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1. Связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью. Они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Это позволяет повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя. 10 з.п. ф-лы, 8 ил. Изобретение относится к базовым элементам машиностроения и может быть использовано в качестве привода машин и механизмов с широким диапазоном мощности, для экологически чистых движетелей, электрогенераторов, транспортеров, совокупности транспортных средств, в качестве исполнительного элемента в устройствах автоматики. Известен магнитный двигатель, содержащий бескатушечные постоянно намагниченные части для создания момента вращения, экран определенной толщины из материала, сильно уменьшающего действия сил магнитного поля, с выемкой и расположенный с асимметричным смещением относительно магнитных частей таким образом, что при своем движении он находится в основном на большом расстоянии от полюсов этих частей и экранирует их только в области определенного угла поворота, а также привод для вращения экрана [1]. Недостатком известного магнитного двигателя является сложность его конструкции и необходимость в приводе для вращения экрана. Известен магнитный двигатель, содержащий статор с постоянным магнитом и ротор с двумя постоянными магнитами, поверхность которых охвачена одним полюсом постоянного магнита статора, при этом ротор постоянно вращается [2]. Недостатком известного магнитного двигателя является сложность управления им и невозможность получения на выходном валу большого крутящего момента. Известен магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно, как минимум в два ряда, на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты и магнитные экраны при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных с горизонтальной намагниченностью магнитов второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, магнитные экраны расположены м между магнитами обоих элементов параллельно ряду одноименных полюсов магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов [3]. Недостатком наиболее близкого к изобретению магнитного двигателя является наличие магнитных экранов, что не позволяет получить необходимый большой крутящий момент на выходном валу двигателя с вращением ротора или необходимое большое усилие прямолинейного перемещения подвижного элемента. Задачей изобретения является увеличение мощности магнитного двигателя и получение большого крутящего момента на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а также повышение коэффициента полезного действия магнитного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что в магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. Соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. Соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4. Связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. Количество больших и малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью может быть равным между собой. Двигатель может отличаться тем, что в него может быть введен второй дополнительный ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг. Количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью может быть равным между собой. В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит при этом по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом. При этом большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью могут быть выполнены секторными. Каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью может быть жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин. Такое конструктивное выполнение магнитного двигателя согласно изобретения позволяет увеличить его мощность и получить сравнительно с прототипом больший крутящий момент на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а также повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя. На фиг. 1 изображена функциональная схема магнитного двигателя; на фиг. 2 и 3 - первый пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении и сечение А-А; на фиг. 4, 5 и 6 - второй пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении, сечение А-А, и сечение Б-Б; на фиг.7 и 8 - то же, сечение В-В и Г-Г. Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4, при этом большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2, разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента 2 расположены в один ряд, параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, а связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5 с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов 3, причем они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами 7 и 8 между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. Соотношение массы малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. Соотношение высоты малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4. Связь магнитных полей постоянных магнитов 3, 4 и 6 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. В двигатель введен второй ряд 9 постоянных магнитов 10 с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе 2, с противоположной стороны больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, с воздушным зазором 11 между ними со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента 2 на один шаг 12. Количество больших и малых постоянных магнитов 3 и 6 с вертикальной намагниченностью второго элемента 2 равно между собой и равно количеству постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью. В двигателе первый и второй элементы 1 и 2 могут быть выполнены в виде двух дисков (не показаны), один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. На фиг. 2 - 6 показаны примеры конструкции предлагаемого магнитного двигателя, у которого первый и второй элементы 1 и 2 выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит по крайней мере один диск 18 первого элемента 1, соединенный жестко с неподвижным корпусом 14, и два диска 15 и 16 второго элемента 2, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом 17. Большие и малые постоянные магниты 3 и 6 с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными (на плане в виде секторов). Каждый секторный малый постоянный магнит 6 с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой 18 цилиндрической пружины 19, ось 20 которой параллельна оси выходного вала 17, а на дисках 15 и 16 второго элемента 2 установлены кулачки 21, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин 19. Магнитный двигатель работает следующим образом. В исходном положении малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью находятся на середине высоты больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью в заторможенном состоянии. При их освобождении они занимают соответственно крайние положения по высоте под действием магнитных сил отталкивания взаимодействующих магнитных полей и в результате этого поворота на определенный угол нейтральных сечений всех постоянных магнитов 3, 4, 6 и 10 создается крутящий момент на выходном валу 17. При одновременном повороте постоянных магнитов 4 и 10 на один шаг, равный углу смещения 5 - 90o, под действием цилиндрических пружин 19 и кулачков 21 малые постоянные магниты 6 перемещаются и занимают противоположные предыдущим положения. Это повторяется через каждый шаг при вращении выходного вала 17 и дисков 15 и 16. При этом малые постоянные магниты 6 совершают возвратно-поступательные движения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Для гашения их кинетической энергии при смене направления от сил выталкивания служат цилиндрические пружины 19. Для остановки магнитного двигателя необходимо затормозить малые постоянные магниты 6 на середине высоты больших постоянных магнитов 3, т.е. в неустойчивом нейтральном положении. Это осуществляется специальным устройством, которое на фиг. 1 - 8 не показано. Магнитный двигатель согласно изобретения позволяет увеличить мощность и получить большой крутящий момент на выходном валу по сравнению с прототипом за счет более полного использования потенциальной энергии магнитных полей, а также повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя за счет исключения магнитных экранов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименным полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, отличающийся тем, что в него введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к высоте большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 5. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших и малых магнитов с вертикальной намагниченностью второго элемента равно между собой. 6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в него введены второй ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг. 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью равно между собой. 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. 9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде нескольких дисков и двигатель содержит по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом. 10. Двигатель по п.8 или 9, отличающийся тем, что большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными. 11. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин.

www.freepatent.ru

Магнитный двигатель | Банк патентов

Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4. Большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2. Разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2 расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1. Связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью. Они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Это позволяет повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к базовым элементам машиностроения и может быть использовано в качестве привода машин и механизмов с широким диапазоном мощности, для экологически чистых движетелей, электрогенераторов, транспортеров, совокупности транспортных средств, в качестве исполнительного элемента в устройствах автоматики. Известен магнитный двигатель, содержащий бескатушечные постоянно намагниченные части для создания момента вращения, экран определенной толщины из материала, сильно уменьшающего действия сил магнитного поля, с выемкой и расположенный с асимметричным смещением относительно магнитных частей таким образом, что при своем движении он находится в основном на большом расстоянии от полюсов этих частей и экранирует их только в области определенного угла поворота, а также привод для вращения экрана [1]. Недостатком известного магнитного двигателя является сложность его конструкции и необходимость в приводе для вращения экрана. Известен магнитный двигатель, содержащий статор с постоянным магнитом и ротор с двумя постоянными магнитами, поверхность которых охвачена одним полюсом постоянного магнита статора, при этом ротор постоянно вращается [2]. Недостатком известного магнитного двигателя является сложность управления им и невозможность получения на выходном валу большого крутящего момента. Известен магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно, как минимум в два ряда, на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты и магнитные экраны при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных с горизонтальной намагниченностью магнитов второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, магнитные экраны расположены м между магнитами обоих элементов параллельно ряду одноименных полюсов магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов [3]. Недостатком наиболее близкого к изобретению магнитного двигателя является наличие магнитных экранов, что не позволяет получить необходимый большой крутящий момент на выходном валу двигателя с вращением ротора или необходимое большое усилие прямолинейного перемещения подвижного элемента. Задачей изобретения является увеличение мощности магнитного двигателя и получение большого крутящего момента на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а также повышение коэффициента полезного действия магнитного двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что в магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. Соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. Соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4. Связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. Количество больших и малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью может быть равным между собой. Двигатель может отличаться тем, что в него может быть введен второй дополнительный ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг. Количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью может быть равным между собой. В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. В двигателе первый и второй элементы могут быть выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит при этом по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом. При этом большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью могут быть выполнены секторными. Каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью может быть жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин. Такое конструктивное выполнение магнитного двигателя согласно изобретения позволяет увеличить его мощность и получить сравнительно с прототипом больший крутящий момент на выходном валу магнитного двигателя с вращением ротора, а также повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя. На фиг. 1 изображена функциональная схема магнитного двигателя; на фиг. 2 и 3 - первый пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении и сечение А-А; на фиг. 4, 5 и 6 - второй пример конструкции магнитного двигателя, вид сбоку в сечении, сечение А-А, и сечение Б-Б; на фиг.7 и 8 - то же, сечение В-В и Г-Г. Магнитный двигатель содержит установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах 1 и 2 постоянные магниты 3 и 4, при этом большие постоянные магниты 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1 обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью второго элемента 2, разноименные полюса каждого постоянного магнита 4 с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента 2 расположены в один ряд, параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, а связь магнитных полей постоянных магнитов 3 и 4 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5 с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов 3 и 4. В двигатель введены малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов 3, причем они установлены на первом элементе 1 между большими постоянными магнитами 3 с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами 7 и 8 между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. Соотношение массы малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. Соотношение высоты малого постоянного магнита 6 с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита 3 с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 4. Связь магнитных полей постоянных магнитов 3, 4 и 6 обоих элементов 1 и 2 выполнена через воздушный зазор 5, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. В двигатель введен второй ряд 9 постоянных магнитов 10 с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе 2, с противоположной стороны больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью первого элемента 1, с воздушным зазором 11 между ними со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов 4 с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента 2 на один шаг 12. Количество больших и малых постоянных магнитов 3 и 6 с вертикальной намагниченностью второго элемента 2 равно между собой и равно количеству постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью. В двигателе первый и второй элементы 1 и 2 могут быть выполнены в виде двух дисков (не показаны), один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. На фиг. 2 - 6 показаны примеры конструкции предлагаемого магнитного двигателя, у которого первый и второй элементы 1 и 2 выполнены в виде нескольких дисков, и двигатель содержит по крайней мере один диск 18 первого элемента 1, соединенный жестко с неподвижным корпусом 14, и два диска 15 и 16 второго элемента 2, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом 17. Большие и малые постоянные магниты 3 и 6 с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты 4 и 10 с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными (на плане в виде секторов). Каждый секторный малый постоянный магнит 6 с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой 18 цилиндрической пружины 19, ось 20 которой параллельна оси выходного вала 17, а на дисках 15 и 16 второго элемента 2 установлены кулачки 21, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин 19. Магнитный двигатель работает следующим образом. В исходном положении малые постоянные магниты 6 с вертикальной намагниченностью находятся на середине высоты больших постоянных магнитов 3 с вертикальной намагниченностью в заторможенном состоянии. При их освобождении они занимают соответственно крайние положения по высоте под действием магнитных сил отталкивания взаимодействующих магнитных полей и в результате этого поворота на определенный угол нейтральных сечений всех постоянных магнитов 3, 4, 6 и 10 создается крутящий момент на выходном валу 17. При одновременном повороте постоянных магнитов 4 и 10 на один шаг, равный углу смещения 5 - 90o, под действием цилиндрических пружин 19 и кулачков 21 малые постоянные магниты 6 перемещаются и занимают противоположные предыдущим положения. Это повторяется через каждый шаг при вращении выходного вала 17 и дисков 15 и 16. При этом малые постоянные магниты 6 совершают возвратно-поступательные движения в пределах высоты больших постоянных магнитов 3. Для гашения их кинетической энергии при смене направления от сил выталкивания служат цилиндрические пружины 19. Для остановки магнитного двигателя необходимо затормозить малые постоянные магниты 6 на середине высоты больших постоянных магнитов 3, т.е. в неустойчивом нейтральном положении. Это осуществляется специальным устройством, которое на фиг. 1 - 8 не показано. Магнитный двигатель согласно изобретения позволяет увеличить мощность и получить большой крутящий момент на выходном валу по сравнению с прототипом за счет более полного использования потенциальной энергии магнитных полей, а также повысить коэффициент полезного действия магнитного двигателя за счет исключения магнитных экранов.

Формула изобретения

1. Магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименным полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса каждого постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов, отличающийся тем, что в него введены малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, по направлению одинаковой с намагниченностью больших постоянных магнитов, причем они установлены на первом элементе между большими постоянными магнитами с равномерным их чередованием через один, с воздушными зазорами между ними и с возможностью их перемещения в пределах высоты больших постоянных магнитов. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что соотношение массы малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к массе большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 1,5 - 5,0. 3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что соотношение высоты малого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью к высоте большого постоянного магнита с вертикальной намагниченностью равно 1 : 2 - 5. 4. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор, величина которого составляет 0,5 - 5,0 мм. 5. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших и малых магнитов с вертикальной намагниченностью второго элемента равно между собой. 6. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в него введены второй ряд постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью, который установлен жестко на втором элементе, с противоположной стороны больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, с воздушным зазором между ними и со смещением по горизонтали относительно постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью первого ряда второго элемента на один шаг. 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что количество больших или малых постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью и количество постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью равно между собой. 8. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде двух дисков, один из которых жестко соединен с неподвижным корпусом, а другой жестко соединен с выходным валом. 9. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что первый и второй элементы выполнены в виде нескольких дисков и двигатель содержит по крайней мере один диск первого элемента, соединенный жестко с неподвижным корпусом, и два диска второго элемента, которые смещены относительно друг друга и их постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью на угол 5 - 90o и жестко соединены с выходным валом. 10. Двигатель по п.8 или 9, отличающийся тем, что большие и малые постоянные магниты с вертикальной намагниченностью, а также постоянные магниты с горизонтальной намагниченностью выполнены секторными. 11. Двигатель по п.10, отличающийся тем, что каждый секторный малый постоянный магнит с вертикальной намагниченностью жестко соединен с серединой цилиндрической пружины, ось которой параллельна оси выходного вала, а на дисках второго элемента установлены кулачки, которые имеют возможность контакта с концами цилиндрических пружин.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 16-2002

Извещение опубликовано: 10.06.2002        

bankpatentov.ru

Радиационно-магнитный двигатель шпади — SU 776432

Формула

1. Радиационномагнитный двигатель, содержащий ротор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор, средства отвода тепла и систему изменения магнитных свойств ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости вращения двигателя, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, один из которых является источником радиоактивного излучения, другой радиационным экраном для радиоактивного излучения.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора снабжена устройством для поворота ее вокруг собственной полуоси.

Описание

Изобретение относится к технике преобразования энергии, а именно к устройству радиационно-магнитных двигателей, работающих на радиоактивных исходных и предназначенных для использования в качестве силового привода.Известны тепловые двигатели с твердым рабочим телом. Такие двигатели имеют статор с зонами нагрева и охлаждения, связанных гибкой передачей из термометаллической ленты.Ввиду циклического нагрева и изгиба биметаллической ленты она подвержена механической усталости, что снижает надежность и мощность двигателя.Указанный недостаток устранен в тепловых двигателях, работающих на принципе изменения магнитных свойств рабочего тела при помощи тепла.Известный термомагнитный двигатель имеет статор с диаметрально расположенными зонами нагрева и охлаждения, постоянный магнит, размещенный на статоре, и ферромагнитный ротор, имеющий возможность вращения относительно статора в магнитном поле постоянного магнита.При нагреве части ротора, находящейся вблизи магнита, до температуры, близкой к температуре точки Кюри, эта часть изменяет магнитные свойства, в частности намагниченность материала падает. Холодная часть ротора, не потерявшая магнитных свойств, будет стремиться занять место нагретой части, а на валу ротора появится вращающий момент. При последующем охлаждении нагретой части, она вновь восстанавливает свои магнитные свойства. Таким образом при нагреве и охлаждении определенных зон ротора ротор будет вращаться.Существенным недостатком этого двигателя является низкие скорости и мощность, обусловленные большой инерционностью процессов теплообмена при использовании обычных видов топлива.Целью настоящего изобретения является повышение скорости вращения.Указанная цель достигается тем, то в известном тепловом двигателе, имеющем статор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор и систему изменения магнитных свойств ротора, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например, феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, при этом один из полуцилиндров является источником радиоактивного излучения, другой - радиационным экраном для радиоактивного излучения.Кроме того, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора любым известным устройством, для поворота ее вокруг собственной полуоси (например, червячный передачей).На фиг. 1 изображен предлагаемый радиационно-магнитный двигатель, общий вид; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.Двигатель имеет неподвижный статор 1 с ребрами радиатора охлаждения 2 и размещенным внутри него постоянным магнитом 3, в рабочем зазоре которого помещен стаканообразный ротор 4 из радиационно-чувствительного ферромагнетика, например феррита бария. Ротор 4 окружен охлаждающей жидкостью 5, внутри него расположены полуцилиндры источника получения радиоактивного 6 и радиационного экрана для радиоактивного излучения 7, закрепленные на общей полуоси 8. Полуось 8 связана с шестеренкой 9 и червяком 10, который установлен на крышке статора 1.При работе двигателя излучение высокой энергии от радиоактивного источника 6 вызывает резкое уменьшение магнитных свойств прилегающей к нему части ферромагнитного ротора 4, тогда как его другая часть, расположенная за радиационным экраном 7, сохраняет магнитные свойства. В результате необлучаемая часть ротора 4, обладающая хорошими магнитными свойствами, будет втягиваться в рабочий зазор постоянного магнита 3, создавая на валу ротора 4 вращающий момент, величина и направление которого зависит от углового положения радиоактивного источника 6 и радиационного экрана 7, закрепленных на общей полуоси 8. Поворотом полуоси 8 при помощи шестеренки 9 и червяка 10 можно изменять величину вращающего момента или направление вращения ротора, т.е. осуществлять реверс вращающего момента, без каких-либо дополнительных муфт сцепления и коробок передач. Образующееся в процессе преобразования энергии тепло отводится от стаканообразного ротора 4 охлаждающей жидкостью 5 и утилизируется в окружающее пространство ребрами радиатора охлаждения 2, расположенными на внешней стороне неподвижного статора 1.Использование радиоактивного излучения для изменения магнитных свойств ротора позволяет значительно уменьшить инерционность двигателя, тем самым увеличить скорость вращения.Применение предложенного двигателя позволит значительно расширить область техники, связанной с прямым преобразованием энергии ядерного топлива, в частности, радиоактивных отходов.1. Радиационномагнитный двигатель, содержащий ротор с постоянным магнитом, ферромагнитный ротор, средства отвода тепла и систему изменения магнитных свойств ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости вращения двигателя, ротор выполнен стаканообразным из радиационно-чувствительного ферромагнитного материала, например феррита бария, а система изменения магнитных свойств ротора выполнена в виде двух полуцилиндров, размещенных на общей полуоси соосно ротору, один из которых является источником радиоактивного излучения, другой - радиационным экраном для радиоактивного излучения.2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью регулирования вращающего момента и направления вращения ротора, система изменения магнитных свойств ротора снабжена устройством для поворота ее вокруг собственной полуоси.

Рисунки

Заявка

2723854/25, 01.02.1979

Шпади А. Л, Шпади Л. В

МПК / Метки

МПК: H01L 37/04

Метки: радиационно-магнитный, шпади, двигатель

Опубликовано: 20.10.1997

Код ссылки

<a href="http://patents.su/0-776432-radiacionno-magnitnyjj-dvigatel-shpadi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Радиационно-магнитный двигатель шпади</a>

Похожие патенты

patents.su

Магнитный двигатель | Банк патентов

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и может найти применение в различных областях промышленности и в быту.

Известно магнитное вращающееся устройство, содержащее закрепленный на вращающемся валу ротор с размещенными на нем постоянными магнитами, при этом постоянные магниты расположены таким образом, что их магнитные полюса одной полярности расположены вдоль внешней периферийной поверхности в направлении вращения, а их магнитные полюса другой полярности расположены вдоль внутренней периферийной поверхности, причем каждая пара соответствующих магнитных полюсов одной и другой полярности расположена наклонно по отношению к радиальной линии, детекторные средства для прерывистого возбуждения электромагнитного средства, взаимодействующего с ротором (Патент РФ №2128872, МКИ Н 02 К 29/06).

Однако это магнитное вращающееся устройство имеет сложную конструкцию, использует электрическую энергию и обладает недостаточно высоким коэффициентом полезного действия (КПД).

Известен магнитный двигатель, содержащий установленные жестко и последовательно по крайней мере в два ряда на двух относительно друг друга подвижных немагнитных элементах постоянные магниты, при этом большие постоянные магниты с вертикальной намагниченностью первого элемента обращены своими одноименными полюсами в сторону постоянных магнитов с горизонтальной намагниченностью второго элемента, разноименные полюса постоянного магнита с горизонтальной намагниченностью упомянутого второго элемента расположены в один ряд параллельно ряду одноименных

полюсов обращенных к ним больших постоянных магнитов с вертикальной намагниченностью первого элемента, а связь магнитных полей постоянных магнитов обоих элементов выполнена через воздушный зазор с возможностью деформации магнитных полей и поворота на определенный угол нейтральных сечений постоянных магнитов (Патент РФ №2117379, МКИ Н 02 N 11/00 - прототип).

Однако в данной конструкции используются диски, что не позволяет получить большую мощность и коэффициент полезного действия двигателя.

Полезная модель направлена на решение задачи упрощения конструкции и повышения удобства использования, мощности и КПД магнитного двигателя.

Это достигается тем, что в качестве первого элемента используется статор, а второго - ротор, причем вектор напряженности магнитного поля постоянных магнитов первого и второго элементов направлен против часовой стрелки и располагается под углом 25-45° в зависимости от диаметра ротора относительно рабочей поверхности магнитов, постоянные магниты статора установлены на кривошипах и закреплены посредством скоб и хомутов, а для перевода в нерабочее положение постоянных магнитов статора применяется рукоятка, рычаги, ось, соединяющая два кольца, и кривошипы, установленные шарнирно на дисках, жестко закрепленных в корпусе.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 представлен магнитный двигатель (первый вариант), вид спереди; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.3 - общий вид ротора; на фиг.4 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.5 - магнитный брусок статора; на фиг.6 - магнитный брусок ротора; на фиг.7 - фрагмент ротора и узел крепления магнитного бруска ротора; на фиг.8 - кривошип с захватом и магнитный брусок статора; на фиг.9 - рабочее положение магнитных брусков статора и ротора; на фиг.10 - положение брусков при неработающем двигателе; на фиг.11 - магнитный

двигатель (второй вариант), ротор, вид сбоку; на фиг.12 - вид Б на фиг.11; на фиг.13 - разрез В-В на фиг.11.

Магнитный двигатель содержит корпус 1, статор 2, ротор 3 и механизм включения 4. Корпус 1 состоит из двух половинок 5 и 6, которые соединяются посредством резьбового соединения, и выполнен из немагнитного материала, например из алюминиевого сплава. Статор 2 закрепляется в корпусе 1, для этого имеются канавки. Статор 2 представляет собой два диска 7, на которых установлены кривошипы 8 с захватами и магнитные бруски 9. Захваты выполнены в виде двух скоб 10, которые охватываются хомутом 11 и скрепляются при помощи винта 12. Магнитный брусок 9 закрепляется на двух кривошипах 8, причем каждый магнитный брусок 9 имеет два продольных паза 13, в которые входят выступы скоб 10 и захватывают его. На кривошипах выполнены тоже два паза для установки в них скоб 10. Каждый магнитный брусок 9 закрепляется таким образом, чтобы вектор (Н) напряженности магнитного поля был расположен по часовой стрелке и под углом α относительно касательной к рабочей поверхности магнитного бруска 9, численное значение угла α находится в интервале от 25° до 45° в зависимости от диаметра статора 2. На дисках 7 имеются выемки 14 для перемещения магнитных брусков 9 в нерабочее положение. Кривошипы 8 на дисках 7 закрепляются шарнирно посредством осей 15, которые проходят через диски, кривошипы и фиксируются при помощи шайб и шплинтов. Верхние концы кривошипов 8 при помощи шарнирного соединения (например, заклепки) закреплены на кольцах 16, предназначенных для осуществления перевода магнитных брусков 9 в нерабочее положение. Все детали статора 2 изготавливаются из немагнитного материала.

Ротор 3 установлен в корпусе 1 посредством вала 17 и подшипников 18. На валу 17 ротор закрепляется при помощи шпоночного соединения. На цилиндрической поверхности ротора 3 выполнены канавки 19, в которые

устанавливаются магнитные бруски 20 (на чертеже представлена конструкция, которая имеет 18 канавок и соответственно 18 магнитных брусков 20). На боковой поверхности магнитных брусков 20 имеются углубления 21, предназначенные для фиксации брусков при помощи винтов 22. Каждый магнитный брусок 20 закрепляется в канавке 19 при помощи винтов 22, которые вкручиваются в отверстия 23 ротора 3 под углом и зажимают магнитные бруски 20. Возможна заливка отверстий 23 после закручивания винтов 22 пластмассой и т.д. Это позволит исключить самопроизвольное раскручивание винтов 22. Магнитные бруски 20 устанавливаются так, чтобы вектор (Н) напряженности магнитного поля был направлен против часовой стрелки и располагался под углом α относительно рабочей поверхности магнитного бруска 20, численное значение угла α находится в интервале от 25° до 45° в зависимости от диаметра ротора. Все детали ротора 3 за исключением вала 17 и подшипников 18 выполнены из немагнитных материалов. Ротор 3 после сборки должен быть сбалансирован и должен легко вращаться на подшипниках 18.

Магнитные бруски 9 и 20 должны быть изготовлены из кремния или сплава кремния с железом, что обеспечивает большую магнитную проницаемость. Причем, опираясь на последние достижения в области кристаллизации, кристаллографии и кристаллооптики, можно искусственно выращивать магнитные бруски, обладающие специфическими особенностями, то есть такие магнитные бруски, у которых будет высокая магнитная проницаемость и соответствующее направление напряженности магнитного поля или магнитного потока, а также магнитные свойства будут неиссякаемыми.

Механизм включения 4 содержит рукоятку 24, диски 7, кольца 16 и кривошипы 8. Рукоятка 24 предназначена для перевода магнитного двигателя из рабочего состояния (положение I) в нерабочее состояние (положение II).

С рукояткой жестко связаны рычаги 25, которые расположены на одной оси 26, закрепленной в кронштейнах 27 на верхней половинке 6 корпуса 1. В корпусе 1 имеются пазы для перемещения рычагов 25. Каждый кривошип 8 одного диска находится на оси 15, соединяющейся с соответствующим кривошипом на другом диске. Это обеспечивает синхронность их движения при включении или выключении магнитного двигателя. Верхние концы кривошипов 8 шарнирно соединены с кольцами 16, причем кольца для синхронизации имеют общую ось 28, которая может смещаться и поворачивать на определенный угол кольца 16. Непосредственно с осью 28 взаимодействуют рычаги 25, которые расположены на верхней половинке 6 корпуса 1 и установлены на кронштейны. В нижней части рычагов 25 выполнены пазы для установки верхней половинки корпуса и взаимодействия этих пазов с осью 28. Поворот рукоятки 24 на некоторых угол относительно корпуса 1 обеспечивает соответственно поворот рычагов 25, перемещение оси 28 и колец 16, которые поворачивают кривошипы 8 вместе с магнитными брусками 9, это необходимо для смещения магнитных брусков и остановки магнитного двигателя. При этом магнитные бруски 9 располагаются в выемках 14. Для ограничения поворота колец 16 в дисках 7 для оси 28 выполнен паз 29. Поворот рукоятки 24 обеспечивает включение или выключение магнитного двигателя.

Сборка магнитного двигателя осуществляется в следующей последовательности: на кольцах 16 закрепляются верхние концы кривошипов 8; кольца вместе с кривошипами монтируются на дисках 7, которые устанавливаются в нижнюю половинку 5 корпуса 1 в канавки; в кривошипы 8 заводятся магнитные бруски 9 и устанавливают их в нерабочее положение при помощи скоб 10, которые охватываются хомутом 11 и скрепляются при помощи винта 12; внутрь статора монтируется ротор 3 с закрепленными магнитными брусками 20 и после этого сверху закрывается корпус 1 верхней

половинкой 6, при этом положение магнитных брусков 9 должно соответствовать неработающему двигателю, рукоятка 24 и рычаги 25 также должны занимать это положение (положение II). Такое конструктивное решение делает магнитный двигатель более простым в изготовлении, компактным и защищенным.

Второй вариант магнитного двигателя имеет аналогичную конструкцию, основное отличие состоит в том, что этот двигатель двухступенчатый. На одном валу 30 расположены два ротора 31 и 32, причем принципиальное отличие этих роторов заключается в том, что магнитные бруски 33 и 34 на них расположены с некоторым смещением. Так рабочая зона ротора 31 соответствует относительно вертикальной оси углу β 1, в котором расположены магнитные бруски 33, а рабочая зона ротора 32 смещена на этот угол (β 2=2β 1). Такое расположение рабочих зон обеспечивает максимальное использование возможностей магнитного двигателя, исключает «мертвые» участки и необходимость применения маховика и раскручивания при запуске двигателя. Это позволяет быстрее раскручивать двигатель и увеличить его мощность и КПД.

Магнитный двигатель работает следующим образом.

В исходном положении (магнитный двигатель не работает) магнитные бруски 9 статора 2 смещены от ротора 3. При перемещении рукоятки 24 в положение I происходит поворот рычагов 25, перемещение оси 28 и поворот колец 16, соответственно перемещаются кривошипы 8 и магнитные бруски 9 к ротору 3. Поскольку все магнитные бруски (9 и 20) имеют отрицательную полярность, то они отталкиваются друг от друга. Магнитные бруски 9, установленные на статоре, обладают напряженностью магнитного поля направленной по часовой стрелке, а магнитные бруски 20 на роторе 3 - против часовой стрелки. В положении, когда магнитные бруски 9 статора 2

расположены напротив магнитных брусков 20 ротора 3 и между ними небольшой зазор, создаются отталкивающие силы, которые обеспечивают смещение ротора. При этом происходит сближение других пар магнитных брусков 9 и 20, которые стремятся оттолкнуть друг от друга, ротор 3 поворачивается на некоторый угол и опять образуются новые пары магнитных брусков, возникают силы отталкивания и происходит вращение ротора. Энергия магнитного поля создает силы отталкивания, расположенные по касательной к ротору 3 и образующие крутящий момент. Это обеспечивает вращение ротора 3 по часовой стрелке. Магнитный двигатель начинает работать. При необходимости отключения магнитного двигателя осуществляется перемещение рукоятки 24 в обратном направлении (положение II) и двигатель остановится.

Для упрощения запуска двигателя он может быть оснащен маховиком, при повороте которого обеспечивается быстрый запуск магнитного двигателя. Эта задача решается при использовании в конструкции магнитного двигателя двухступенчатого ротора (второй вариант).

Предлагаемый магнитный двигатель обладает простотой конструкции, удобен в эксплуатации, экологически безопасен, имеет большую мощность и КПД.

bankpatentov.ru

Магнитный двигатель | Банк патентов

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в различных областях промышленности и в быту. Технический результат - уменьшение энергетических потерь. Предлагаемый магнитный двигатель содержит корпус, неподвижный и подвижный магнитные блоки, выполненные в виде колец. Магниты в блоках размещены с интервалами и чередованием расположения их полюсов. Магнитный двигатель содержит привод, соединенный с подвижным магнитным блоком, а также механизм отбора мощности, включающий вал отбора мощности, установленный в корпусе, и ферромагнитные элементы. При этом ферромагнитные элементы механизма отбора мощности выполнены с возможностью силового взаимодействия с магнитами подвижного и неподвижного блоков и с валом отбора мощности. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

,

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности двигателестроения, и может найти применение в различных областях промышленности и в быту. Известен двигатель, содержащий магнитные блоки статора и ротор с валом отбора мощности (см. Ю.М.Борисов и др. Электротехника. Москва Энергоиздат 1985 г. с. 457), в котором в магнитных полях магнитов размещены обмотки ротора, жестко связанные с валом. При пропускании по обмоткам электрического тока вырабатывается вращающийся момент, приводящий во вращение ротор с валом. Для этих двигателей характерны затраты энергии на преодоление трения, на нагрев окружающей среды и преодоление противодействия от самоиндукции. Третья составляющая затрат является наибольшей и это в данном случае рассматривается как недостаток, характерный для данного типа двигателей. Известен магнитный двигатель, который содержит корпус, неподвижный (НМБ) и подвижный (ПМБ) магнитные блоки, в которых магниты размещены с интервалами и чередованием расположения полюсов, а также привод, соединенный с ПМБ, и механизм отбора мощности (МОМ) (см., например, А.С. СССР N 304811). Данное техническое решение принято здесь за прототип. В этом техническом решении магнитные блоки имеют линейную форму конструкции с возможностью возвратно-поступательного характера движения ПМБ. МОМ включает в себя магниты и металлические изделия, которые должны быть притянуты с помощью магнитного поля. НМБ и ПМБ в зависимости от того, совпадают намагниченности (полярности) их магнитов или не совпадают, то соответственно удваивается общий магнитный поток (и тогда изделия притягиваются) или обнуляется путем замыкания его на самого себя (и тогда изделия освобождаются от магнитного блока), при этом магнитный поток при движении ПМБ изменяется от нуля до удвоенного значения. Важным достоинством прототипа является то, что двигатель в принципе может работать без потребления электроэнергии и, следовательно, он свободен от отмеченного выше недостатка, характерного для прототипа (электродвигателя). Основной недостаток прототипа заключается в ограниченности его возможностей при функционировании - он может работать только в режиме притягивания и освобождения металлоизделий при их транспортировке. В изобретении ставится задача расширить функциональные возможности магнитного двигателя. Эта задача решается путем усовершенствования конструктивной схемы двигателя. Сущность данного изобретения заключается в том, что магнитные блоки выполнены в форме колец, а механизм отбора мощности включает в себя вал отбора мощности, установленный в корпусе, и ферромагнитные элементы, выполненные с возможностью силового взаимодействия с магнитами и валом отбора мощности. Дополнительный вариант исполнения двигателя включает два НМБ - наружный и внутренний относительно ПМБ, размещенные концентрически с ним и с валом отбора мощности, при этом противолежащие магниты каждого НМБ имеют разные полярности, а ферромагнитные элементы МОМа размещены снаружи от наружного НМБ и внутри внутреннего НМБ, причем наружные и внутренние ферромагнитные элементы скреплены боковыми щечками из немагнитного материала. Помимо этого, ПМБ содержит кольцо из немагнитного материала, а на нем снаружи и внутри попарно размещены магниты, число n которых с каждой стороны определено по формуле n = NK + 1, где N и K - соответственно количество МОМ и число магнитов, взаимодействующих с одним МОМ. Кроме того, корпус имеет радиальные выточки, в которых размещены щечки МОМа с возможностью совершения в них возвратно-поступательных движений. Магниты НМБ и ПМБ имеют одинаковые объемы, причем магниты НМБ, взаимодействующие с МОМами, и сами МОМы размещены под углом 120 градусов. Для пояснения сущности изобретения к описанию прилагаются чертежи. На фиг. 1 изображена конструктивная схема магнитного двигателя с видом на торцы магнитных блоков и вала отбора мощности. На фиг. 2 та же конструктивная схема представлена с видом - по диаметральному сечению. Основные характерные особенности предлагаемого магнитного двигателя заключаются в том, что он, во-первых, как и прототип, мало потребляет энергии, которая в основном необходима лишь для преодоления сил трения, и во-вторых, он может быть применен, как и аналог (электродвигатель), для выполнения широкого спектра функций, то есть обладает достоинствами аналога и прототипа. Возможность получения на валу отбора мощности энергии, большей затрачиваемой на входе, объясняется тем, что при этом используется энергия постоянных магнитов. Обычно считается, что энергия постоянных магнитов невелика. Да это действительно так, поскольку даже при использовании сильных магнитов их сила проявляется на довольно малых расстояниях. Тем не менее, благодаря использованию принципа интегрирования (суммирования) большого количества малоэнергосодержащих составляющих (благодаря возвратно-поступательному характеру перемещений МОМа) достигается эффект получения повышенной энергетики. Предлагаемый магнитный двигатель содержит корпус 1, НМБ2 и ПМБ3, выполненные в виде концентрических колец. В этих блоках магниты размещены с интервалами, равновеликими размеру магнита. Магниты в блоке размещены так, что их полюса N (северный) и S (южный) чередуются от магнита к магниту. С ПМБ соединен привод 4. В состав магнитного двигателя входят также МОМ, который включает в себя вал 5 отбора мощности, который установлен в корпусе 1 и ферромагнитные элементы - наружные 6 и внутренние 7. Элементы 6 и 7 скреплены между собой боковыми щечками 8 из немагнитного материала. Ферромагнитные элементы 6 и 7 выполнены с возможностью силового взаимодействия с магнитами и валом отбора мощности. В корпусе 1 двигателя размещены два НМБ - наружный 2 и внутренний 9 относительно ПМБ 3. Наружный НМБ 2 имеет три выточки, расположенные по кольцу под углом 120 градусов, в них частично утоплены три электромагнитных привода 4 ПМБ. НМБ 2 и 9 через магнитопроводные участки 10 закреплены к корпусу 1 (фиг. 2). Магниты НМБ и ПМБ имеют одинаковые объемы. На фиг. 1 ПМБ также, как и НМБ, разбит на две части - наружную и внутреннюю. Магниты обеих частей ПМБ крепятся к немагнитному кольцу 11, которое благодаря шарикоподшипникам (на фиг. не показаны) вместе с ПМБ имеет возможность свободного вращения относительно НМБ. Число магнитов n ПМБ определено в соответствии с формулой n = NK + 1, где N - количество МОМ, K - количество магнитов НМБ, взаимодействующих с одним МОМ. МОМ включает в себя ферромагнитные элементы 6 и 7, которые соединены между собой немагнитными щечками 8, собачки 12 и 13 и вал отбора мощности 5, установленный в шарикоподшипниках 15 и 16 в корпусе 1. Корпус 1 имеет радиальные выточки, в которых размещены немагнитные боковые щечки 8, благодаря чему ферромагнитные элементы имеют возможность вместе с собачками 12 и 13 совершать в них возвратно-поступательные движения. Количество МОМ равно или кратно трем. На фиг. 1 их три, все они задействованы на один общий храповик 14 и вал отбора мощности 5. Привод 4 включает в себя обоймы 17 и обмотки 18, при этом обоймы 17 имеют возможность периодического замыкания магнитных полей магнитов ПМБ. Количество приводов равно или кратно трем. На фиг. 1 их три и размещены они под углом 120 градусов относительно друг друга. Обмотки 18 благодаря углублению в наружном НМБ (поскольку вне сектора МОМа магниты не установлены) компактно вписываются в конструкцию двигателя, они включают в себя сигнальные витки и витки с управляемым током. Принцип действия магнитного двигателя заключается в следующем. Для того чтобы магнитный двигатель зафункционировал, на силовые витки одной из обмоток 18 подают импульс тока. Электрический ток вырабатывает магнитный поток, который через магнитопроводные участки 19 и 20 замыкается на магнит и обойму 17, взаимодействуя с магнитом ПМБ, вырабатывает вращающий момент и поворачивает на определенный угол ПМБ. Далее сигнальные витки второй обмотки, когда к ней подойдет передний край магнита, вырабатывает импульс электрического тока, который после преобразования будет подан на силовые витки этой же второй обмотки. Аналогично действует и третья обмотка. Таким образом, процесс поворота ПМБ приобретает непрерывный характер. В процессе вращения ПМБ магниты НМБ и ПМБ занимают положения, при которых их сближаемые полюса могут быть как одинаковой, так и разной полярности. К примеру, для нижнего механизма отбора мощности (фиг. 1) полярность магнитов наружных НМБ и ПМБ разная. В этом случае магнитные потоки взаимодействующих магнитов замыкаются сами на себя, а с наружным ферромагнитным элементом 6 они не взаимодействуют (их притяжение отсутствует). Для магнитов внутренних НМБ и ПМБ картина обратная - полярность взаимодействующих магнитов одинаковая. Оба поля складываются, в результате чего они через магнитопроводы 10 замыкаются на внутренний ферромагнитный элемент 7 и притягивают его вплотную к магниту внутреннего НМБ и внутренней поверхности магнитопроводов 10. Собачка 12, закрепленная на нижнем ферромагнитном элементе, находящаяся в зацеплении с храповиком 14, повернет его на один зуб, при этом вторая собачка 13 после скольжения по своему зубу храповика войдет в зацепление со смежным зубом, с тем чтобы при смене полярности магнитов повернуть храповик на следующий угол. Процесс поворота вала отбора мощности двумя другими механизмами отбора мощности аналогичен, но во времени действие каждого из них смещено на 120 градусов, вследствие чего он приобретает непрерывный, достаточно плавный характер, несмотря на то, что для каждого в отдельности механизма отбора мощности этот процесс носит импульсный характер. В процессе вращения ПМБ при сближении однополярных магнитов возникают силы (моменты) торможения, а при сближении разнополярных магнитов - ускорение. При удалении означенных магнитов силовые взаимодействия аналогичны, но противоположны по знаку. В конструкции двигателя предусмотрено такое расположение магнитов, при котором, если в наружных НМБ и ПМБ сближающиеся магниты однополярные и они при этом отталкиваются и тормозят движение, то во внутренних НМБ и ПМБ сближающиеся магниты разнополярные (которые при этом притягиваются и ускоряют движение). Поскольку объемы магнитов одинаковые, то и силы, тормозящие и ускоряющие - одинаковые, вследствие чего эти силы компенсируют друг друга. При этом на вращение ПМБ требуется энергия лишь на преодоление трения независимо от выдаваемой выходной мощности, лишь бы соответствующей мощностью располагали постоянные магниты. В прототипе указанные силовые взаимодействия не компенсируются и их при перемещении ПМБ приходится преодолевать. Функционирование привода 4 ПМБ обеспечивается тем, что сигнальные витки одной из обмоток в виде импульсов электрического тока фиксируют подход передней кромки магнита, а после необходимых преобразований этот импульс соответствующей величины и фазы подается в силовые витки той же обмотки. Магнитное поле силовых витков катушки взаимодействует с полем магнита, образуя крутящий момент. Задний фронт импульса, синхронизированный с задней кромкой магнита, отключает ток. Благодаря тому, что предусмотрены три обмотки, расположенные под углом 120 градусов, процесс поворота ПМБ происходит непрерывно с возможностью управления величиной тока, а следовательно, с возможностью управления скоростью вращения вала отбора мощности. Поскольку величина хода собачек согласована с углом поворота газа, то скорость его вращения равна скорости вращения ПМБ. По своим функциональным возможностям предлагаемый магнитный двигатель по сути дела не отличается от возможностей электродвигателя, а следовательно, эти возможности можно считать расширенными по сравнению с прототипом.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Магнитный двигатель, содержащий корпус, неподвижный и подвижный магнитные блоки, в которых магниты размещены с интервалами и чередованием расположения полюсов, а также привод, соединенный с подвижным магнитным блоком, и механизм отбора мощности, отличающийся тем, что магнитные блоки выполнены в форме колец, а механизм отбора мощности включает в себя вал отбора мощности, установленный в корпусе, и ферромагнитные элементы, выполненные с возможностью силового взаимодействия с магнитами подвижного и неподвижного блоков и с валом отбора мощности. 2. Магнитный двигатель по п.1, отличающийся тем, что он содержит два неподвижных магнитных блока - наружный и внутренний относительно подвижного магнитного блока, размещенные концентрически с ним и с валом отбора мощности, причем противолежащие магниты каждого неподвижного магнитного блока имеют разные полярности, а ферромагнитные элементы механизма отбора мощности размещены снаружи от наружного неподвижного магнитного блока, при этом наружные и внутренние ферромагнитные элементы скреплены боковыми щечками из немагнитного материала. 3. Магнитный двигатель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что подвижный магнитный блок содержит кольцо из немагнитного материала, а на нем снаружи и внутри попарно размещены магниты, число n которых равно n = N · K + 1, где N и K - соответственно, количество механизмов отбора мощности и число магнитов, взаимодействующих с одним механизмом отбора мощности. 4. Магнитный двигатель по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что корпус имеет радиальные выточки, в которых размещены боковые щечки механизма отбора мощности с возможностью совершения в них возвратно-поступательных движений. 5. Магнитный двигатель по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что магниты неподвижного и подвижного магнитных блоков имеют одинаковые объемы, причем магниты неподвижных магнитных блоков, взаимодействующие с механизмом отбора мощности, размещены под углом 120o.

bankpatentov.ru