Патент мотор колесо

Мотор-колесо

Мотор-колесо (Патент RU 2035115):

Использование: в качестве мотора-колеса транспортных средств. Сущность изобретения: мотор колесо содержит закрепленный на оси 1 якорь 2 с магнитопроводом 3 и группами электромагнитов 4.1 и 4.2. На якоре закреплены кольцевой контакт 5 и основной 6.1 и дополнительный 6.2 распределительные контакты, соответствующие группам 4.1 и 4.2 и состоящие из токопроводных изолированных пластин, соединенных через одну между собой в группы. Индуктор 7 имеет магнитопровод с постоянными магнитами 10, расположенными равномерно с чередующимися полярностями, и токосъемники, имеющие электрический контакт с пластинами распределительных коллекторов 6.1 и 6.2, и токосъемник 15, имеющий метрический контакт с контактом 5. При этом токосъемники осуществляют коммутацию низковольтного напряжения на управляющих входах коммутаторов, коммутирующих высоковольтное напряжение на катушках электромагнитов статора. За счет этого на электромагнитах ротора можно увеличить напряжение, так как большой ток не течет через щетки, а непосредственно в катушках. Это приводит к увеличению сил электромагнитного взаимодействия и повышению надежности за счет резкого снижения тока через щеточно-коллекторный узел. 2 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 [1] Мотор-колесо имеет ряд недостатков: плохие тепловой режим и регулировочные характеристики, высоковольтное питание, сложную систему управления и другие.

Известен мотор-колесо, который в силу наибольшей сложности по технической сущности и общим признакам выбрано за прототип, содержащий 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 [1] Однако в прототипе имеется недостаток: через распределительный коллектор и щетки протекает большой ток, обусловленный необходимостью создания мощных электромагнитов, что приводит к уменьшению долговечности и надежности за счет возможности пробоя и кругового огня, не позволяет достичь большой мощности и хороших регулировочных свойств.

Избежать указанного недостатка можно путем подачи высокого напряжения на неподвижные электромагниты статора и его управления мощными коммутаторами.

Цель изобретения повышение долговечности, надежности и мощности, улучшение регулировочных свойств мотора-колеса.

На фиг. 1 изображен мотор-колесо и его разрез; на фиг. 2 электрическая схема и конструкция некоторых блоков.

Мотор-колесо (фиг. 1) содержит закрепленный на оси 1 якорь (статор) 2 с магнитопроводом 3 и группами электромагнитов 4.1 и 4.2. На якоре закреплены кольцевой контакт 5 и основной 6.1 и дополнительный 6.2 распределительные контакты, соответствующие группам электромагнитов 4.1 и 4.2 и состоящие из токопроводных изолированных пластин 6.1.1, 6.1.2, 6.1.3 и 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3 соответственно. Пластины 6.1.1, 6.1.2 и 6.2.1, 6.2.2 соединены каждые (через одну) электрически между собой в группы. Пластины 6.1.3 и 6.2.3 являются промежуточными и могут быть как токонепроводными, так и токопроводными, но изолированными. Индуктор (ротор) 7 имеет обод 8, магнитопровод 9 с постоянными магнитами 10, расположенными равномерно с чередующимися полярностями, токосъемники 11 и 12 с элементами 13 и 14, имеющими электрический контакт с пластинами распределительных коллекторов 6.1 и 6.2 соответственно, и токосъемник 15 с элементом 16, имеющий электрический контакт с контактом 5. Элементы 13, 14 и 16 соединены электрически. Выводы электромагнитов группы 4.1 и 4.2 соединены с выходами коммутаторов 17.1 и 17.2 соответственно, входы которых соединены с соответствующими выходами блока регулируемого напряжения 18 (на фиг. 1 не показано), а управляющие входы с соответствующими группами пластин соответствующих распределительных коллекторов.

Р выбрано равным 45 о (360/8).

Электрическое соединение и частные конструкции коммутаторов 17.1 и 17.2 и блока регулируемого напряжения 18 показаны на фиг. 2. В общем случае число групп электромагнитов якоря равно общему числу распределительных коллекторов. Наиболее оптимальным является вариант равномерного распределения электромагнитов в группах и постоянных магнитов по окружности индуктора.

Мотор-колесо работает следующим образом.

При включении напряжения блока 18 напряжение подается на коммутаторы 17.1 и 17.2. Это напряжение через соответствующий коммутатор (17.1) подается на те электромагниты (4.1), элемент токосъемника которых находится на электрически соединенных между собой пластинах. В зависимости от того, какой группе принадлежит указанная пластина, электрический сигнал (блок 18 контакт 5 элемент 16 элемент 13 пластины 16.1.2) подается на тот или иной управляющий вход коммутатора (17.1). При этом осуществляется прямое или инверсное подключение блока 18 к электромагнитам (4.1), зависящее от направления движения и подходящего к электромагнитам группы постоянных магнитов. После прохождения над электромагнитом очередного постоянного магнита, элемент (13) переходит на пластину другой группы (16.1.1) пластин этого же распределительного коллектора (6.1), перекоммутируя напряжение на электромагнитах (4.1) (т. к. следующий постоянный магнит имеет противоположную полярность), меняя их намагниченность и обеспечивая требуемое электромагнитное взаимодействие. При этом, когда электромагниты одной группы (4.2) не участвуют в силу обесточенности в создании вращающегося момента, его создают электромагниты другой группы (4.1) и наоборот.

Величину вращающегося момента можно менять за счет изменения напряжения блока 18. Блок 18 может быть реализован на источнике стабильного напряжения и аккумуляторах (на фиг. 2 шины питания коммутаторов не указаны). Коммутаторы могут быть стандартно реализованы на электронных аналоговых коммутаторах, например КР590КН.

Таким образом в данном устройстве распределительный коллектор осуществляет функцию управления коммутацией напряжения, а не коммутирует его, что сразу позволяет, во-первых, избежать кругового огня, подгорания щеток, замыканий, испарения покрытий, что ведет к повышению надежности и долговечности, во-вторых, поднять рабочее напряжение на электромагнитах (т.к. большие токи коммутируются специальными блоками), что ведет к увеличению мощности, в-третьих, регулировочные характеристики улучшаются за счет увеличения крутизны управляющих импульсов и, следовательно, более жестких характеристик сигналов управления (напряжения) за счет детерминированности работы ключей.

Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить надежность и мощность 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, расположенными по окружности магнитопровода по меньшей мере одной группой и размещенными 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 и одинаково направленные, если это расстояние кратно четному числу a группы катушек смещены одна относительно другой так, 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, каждый из которых с минимум одним элементом токосъема, распределительный коллектор, образованный расположенными по окружности изолированными токопроводящими основными пластинами, соединенными электрически через одну одна с другой 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 якоре, токосъемники на индукторе, постоянные магниты размещены так, что угловое расстояние между осями любых двух магнитов кратно угловому расстоянию a при этом любые два постоянных магнита имеют противоположную полярность, если угловое расстояние равно нечетному числу a и одинаковую если четному числу, установлены дополнительно минимум один кольцевой контакт, закрепленный на якоре и соединенный с соответствующим выходом источника регулируемого напряжения, минимум один дополнительный токосъемник с минимум одним элементом токосъема, закрепленный на индукторе, минимум один дополнительный распределительный коллектор, аналогичный основному и закрепленный на якоре концентрично с ним, коммутационный блок, входы которого соединены с соответствующими выходами источника регулируемого напряжения, входы управления с соответствующими группами пластин соответствующих распределительных колллекторов, выходы каждый с соответствующим выводом катушки обмотки соответствующей группы, элементы токосъема соответственно соединены между собой.

2. Мотор-колесо по п. 1, отличающееся тем, что распределительный коллектор выполнен с возможностью углового смещения относительно катушек.

3. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в конструкции электродвигателя с одним кольцевым контактом, одним дополнительным токосъемником с одним элементом токосъема и числом групп катушек обмотки, равным числу распределительных коллекторов, катушки обмотки в каждой группе расположены равномерно, число M пластин каждого распределительного коллектора четно и равно числу постоянных магнитов, коммутаторный блок выполнен из коммутаторов, число которых равно числу групп катушек обмотки, кольцевой контакт электрически соединен с первым выходом источника регулируемого напряжения, элементы всех токосъемников электрически соединены между собой, группы пластин каждого распределительного коллектора соединены каждая с соответствующим управляющим входом соответствующего коммутатора, первые входы которого соединены с вторым выходом источника регулируемого напряжения, вторые входы с его третьим выходом, а выходы с катушками обмотки соответствующей группы, при этом, когда оси катушек любой группы совпадают с осями соответствующих постоянных магнитов, элемент соответствующего группе токосъемника находится между пластинами соответствующего распределительного коллектора, а = 360 /M.

Распознанный текст

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

( 1 ) В«ссск)зц ы и н1 но-и««, елвате«ь«ки и ив«титът комп. с ксны и роГ)лем м пино«три ния лля животнгвол«твгд и кормопроизв, «в

(72) М. 1 Кзлин, Л. 1. Ну, (е«)

и 11 11 11 «роиз

(5( Лвркгк «ви. )ете«ь«вг С; Г; (, Р

Л 12(Н12), кл. В 60 К 7, Н), 22 О) Н5.

(54) МОТОР-КО, ц. СО

(57) Изобретение относится к приводам колес машин. Цель изобретения уменьпение габаритов. Меканизм регулирования выполнен в виле гилроцилиндра,гильзой которого является ось 3 колеса, а поршень 1О выполнен кольцевой грибовилной формы, охи; тывак)ц)им ротор 1 гидрочотора 7, и свя. зн с цзклонньм диском 2 кинематической связью. Изменение угла наклона лиска при«, озит зз счет ползчи рабочей жилкости и ирпцевук камеру илроцилицлрз. 2 з и. 1-, 2 ил.

Формула изобретения

Изобретение относится к приводам колес машин и может быть использовано в трансмиссиях мобильных машин.

Цель изобретения уменьшение габаритов.

На фиг. 1 показана конструкция моторколеса; на фиг. 2 установка пружин.

Мотор-колесо содержит аксиально-поршневой гидромотор, ротор 1 и наклонный диск 2 которого расположены внутри полой оси 3 колеса, выполняющей функции корпуса гидромотора, на которой посредством подшипников 4 вращается ступица 5. Моторколесо крепится к раме машины фланцем оси 3, колесо монтируется на фланце 6 ступицы посредством болтов. Вал гидромоторз 7 связан со ступицей 5 посредством расположенного внутри нее редуктора 8. Полость гидромотора закрыта крышкой 9, содержащей подводы рабочей жидкости.

Механизмы регулирования рабочего объема гидромотора выполнен в виде гидроцилиндра,гильзой которого является ось 3 колеса, а поршень 1О выполнен кольцевой грибовидной формы, охватывает ротор 1 гидромотора и связан с наклонным диском 2 тягой 11. Поршневая камера 12 гидроцилиндра образована выточкой в теле фланца 3 оси 3 и наружной поверхностью поршня 10. Подвод жидкости в камеру осуществляется по сверлению 14. С торцовой поверхностью поршня 10 контактируют пружины 15, расположенные по его окружности в теле крышки 9.

Мотор-колесо работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в цилиндры с гидромотора сила ее давления преобразуется в осевое усилие поршней, которое в результате их взаимодействия с наклонным диском 2 преобразуется в крутящий момент на валу гидромотора, передаваемый редуктором 8 ступице 5 колеса.

Регулирование величины рабочего объема гидромотора, которой пропорциональна величина его крутящего момента и обратно пропорциональна его частота вращения, осуществляется за счет изменения величины угла наклоны диска 2 к плоскости вращения ротора 1 посредством гидроцилиндрз Гри

подаче рабочей жидкости в его камеру 12 по каналу сила ее давления, преодолевая усилие пружин 15, смещает поршень 10, связанный тягой 1 с наклонным диском 2 вправо. При этом устанавливается меньшее значение рабочего объема гидромотора и его крутящего момента и большей частоты вращения его вала 7. При снятии давления пружины 15 смещают поршень 10 влево, увеличивая посредством тяги 11 угол наклона диска 2, устанавливая максимальное значение рабочего объема гидромотора и крутящего момента и уменьшая частоту вращения его вала.

При снабжении мотор-колеса механизмом обратной связи возможно осугцествить установку и удержание наклонного диска 2 в любом промежуточном положении, т. е. получить бесступенчатое регулирование рабочего объемз гидромотора.

1. Мотор-колесо транспортного средства, содержащее эпициклический редуктор, расположенный внутри ступицы колеса, опирающейся посредством подшипников на полую ось колеса и аксиально-поршневой гидромотор с наклонным диском, ротор которого вместе с наклонным диском расположен внутри оси колеса, снабженный механизмом регулирования рабочего объема, выполненным в виде гидроцилиндрз, гильзой которого является ось колеса,отличающееся тем, что, с целью уменыпения габаритов, поршень гидроцилиндра выполнен кольцевым грибовидной формы, охватывает ротор гидромотора и связан с наклонным диском гидромотора, а поршневая камера представляет собой кольцевую выточку в теле фланца оси.

2. Мотор-колесо по и. 1,отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности движения, гидроцилиндр выполнен одностороннего действия и снабжен пружинами, расположенными по окружности поршня и контактирующими с его торцовой поверхностью.

3Мотор-колесо по и. 1, Отличающееся тем, что связь поршня с наклонным диском выполнена в виде шарнирно закрепленной своими концами на них тяги.

Г. оставитель И Николаевн

Редактор Н. Тупица ехред И. Верее Корректор Л Ильин

Заказ 7Г5 Тираж 558 1одпи си си

ВНИИПИ Росдарственного комитета Г(ХР по делам изобретений и открытий

ЗГ)З5, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб. д 45

11роизводственно полиграфическое предприятие, г Ужгород, 1л 1роектная. 4

Эволюция велосипеда с мотором

Эволюция велосипеда с мотором

патент мотор колесо elektro-velosiped-istoriya-0.jpg (13.05 КБ) Просмотров: 2722

Эволюционирование велосипеда с двигателем началась около ста лет тому назад. Он прошел через годы взлетов и падений, получив множество усовершенствований.

В период с 1860 по 1895 год, еще до момента изобретения первого всеми известного электровелосипеда, было изобретено несколько велосипедов на приводах разных типов. Такие велосипеды с годами все больше и больше теряли свою популярность. И никто тогда и не предполагал, что велосипеды с двигателем станут еще одной ветвью в эволюции транспортных технологий.

Велосипед с nаровым приводом работающий на угле от С. Роупера 1860 г.

патент мотор колесо elektro-velosiped-istoriya-2.jpg (34.76 КБ) Просмотров: 2722

Один из первых кто на это решился - американский изобретатель Сильвестр Роупер. Он сконструировал легкий, единственный на то время автономный паровой двигатель, смонтировав его на базе велосипеда фирмы "Хенлон".

Велосипед состоял из металлической рамы на деревянных колесах. Паровой двигатель был подвешен на пружинных амортизаторах позади сидения. Под котлом располагалась топка, а над котлом два цилиндра. С помощью длинных шатунов движение цилиндров передавалось на заднее колесо. За седлом водителя находилась дымовая труба. Топливом для котла служил измельченный уголь, который надо было время от времени подбрасывать в топку. Паровой велосипед мог взять любой подъем.

Этот паровелосипед сохранился до наших дней в музее Смитсонианского института в США.

Паровелосипед работающий на спирту, от Л. Перро 1869 г.

Французский изобретатель инженер Л.Перро спроектировал и построил велосипед с паровым двигателем, и в качестве горючего использовал спирт. По сравнению с паровым велосипедом Роупера, велосипед французского изобретателя был технологически совершенней. Приводил в движение заднее колесо велосипеда очень легкий одноцилиндровый паровой двигатель с ременной передачей, установленный в раму под углом 45 градусов. Перро оформил патент на изобретение, и в том же году документально зафиксировал результаты испытательного пробега своего парового велосипеда, максимальная скорость которого составляла 15 км в час.

патент мотор колесо elektro-velosiped-istoriya-3.jpg (112.77 КБ) Просмотров: 2722

Деревянный велосипед с двигателем внутреннего сгорания от инжинеров Даймлер и Майбах 1885 г.

Немецкие инженеры Даймлер и Майбах 10 ноября 1885 года сконструировали велосипед на двигателе внутреннего сгорания с карбюратором. Теперь в качестве топлива для двигателя стало возможным использовать бензин. В тот же год инженеры конструкторы получили патент на свое изобретение. После ипытаний в городе Бад-Каннштадте (Германия) были зафиксированы технические характеристики транспортного средства. Как было записано в патенте: "деревянная повозка для верховой езды с бензиновым мотором" мчалась по мостовой с невероятной скоростью - 12 километров в час! Испытывал деревянный велосипед инженер Майбах.

Двигатель внутреннего сгорания находился под сиденьем. У транспортного средства весом пятьдесят килограммов было два больших колеса и два маленьких - для устойчивости, поскольку Майбах не умел ездить на двухколесном велосипеде. На сегодня это изобретение считается прародителем мотоцикла.

На то время велосипед с мотором становился все больше популярен, и изобретение велосипеда с двигателем внутреннего сгорания между колесами от Даймлера и Майбаха получило практическое приминение по всему миру. Спустя некоторое время их мотор стали испытывать на других транспортных средствах: лодке, железнодорожном вагоне, аэростате, четырехколесном экипаже, который в свою очередь на сегодня считается первым автомобилем. Изобретение Даймлера и Майбаха дало толчек в развитии двигателей внутреннего сгорания. Єлементы двигателей постоянно усовершенствовались, и с развитием автомобилестроения, интерес к велосипедам с мотором постепенно стал утихать.

патент мотор колесо elektro-velosiped-istoriya-11.jpg (78.29 КБ) Просмотров: 2722

патент мотор колесо elektro-velosiped-istoriya-12.jpg (68.8 КБ) Просмотров: 2722

Вторая модель nаровелосипеда работающая на угле от С. Роупера 1894 г.

Мотор-колесо

Дата публикации: 9 Июля, 1995

Файлы и изображения

Использование: в качестве мотор-колес транспортных, дорожных и других средств. Сущность изобретения: в мотор-колесе, содержащем электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения и электродвигателя, якорь с магнитопроводом и электромагнитами закреплен на оси, индуктор с магнитопроводом и постоянными магнитами закреплен на ободе, распределительный коллектор, образованный расположенными по окружности пластинами закреплен на якоре, токосъемники щетками закреплены на индукторе, дополнительно введены минимум один индукторный токосъемник на индукторе, имеющий щетку, и минимум один кольцевой контакт, закрепленный на якоре. Пластины соединены с катушками электромагнитов. Указанное мотор-колесо имеет ряд модификаций и может использоваться для создания экологически чистых, надежных и экономичных транспортных средств. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве мотор-колес транспортных, дорожных и других передвижных средств.

Известно 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.

Известное мотор-колесо имеет ряд недостатков: плохие тепловой режим и регулировочные характеристики, высоковольт- ное питание, сложную систему управления и другие.

Известно мотор-колесо, которое выбрано за прототип, содержащее электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения и электродвигателя, содержащего закрепленную на ободе колеса подвижную часть и закрепленную на оси колеса неподвижную часть, одна из которых выполнена в виде якоря с магнитопроводом и полюсами в виде электромагнитов, а другая в виде индуктора с магнитопроводом и полюсами в виде постоянных магнитов, распределительный коллектор, расположенный на якоре и образованный расположенными по окружности и изолированными друг от друга токопроводными пластинами, токосъемники с элементами токосъема, полюса неподвижной части равномерно распределены по окружности, а полюса подвижной части электродвигателя сгруппированы в группы, расстояние между серединами полюсов в каждой группе которой и полюсов неподвижной части кратно полюсному делению неподвижной части, при этом, любые два полюса одной группы, подвижной и неподвижной частей имеют противоположную полярность, если расстояние между их серединами кратно четному числу полюсных делений неподвижной части и одинаковую, если нечетному их числу; группы полюсов подвижной части смещены относительно друг друга таким образом, что, когда середины полюсов одной группы полюсов подвижной части совпадают с серединами полюсов неподвижной части, то середины полюсов подвижной части не совпадают с серединами полюсов неподвижной части, подвижной частью электродвигателя, закрепленной на ободе колеса, является индуктор, а неподвижной якорь, каждая группа полюсов подвижного индуктора разделена на две подгруппы, расстояние между соседними подгруппами кратно полюсному делению якоря, при этом дополнительно введен индукторный токосъемник, жестко закрепленный на индукторе и имеющий минимум один элемент токосъема и минимум один кольцевой контакт, расположенный на якоре, число пластин равно числу электромагнитов, каждая из них соединена с одним из выводов катушек двух соседних электромагнитов, а выводы катушек каждого электромагнита соединены с двумя соседними пластинами, при этом, когда середины любой одной группы магнитов находятся строго посередине между серединами соответствующих электромагнитов, элементы токосъема этой группы находятся на пластинах распределительного коллектора.

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 улучшение регулировочных свойств, увеличение мощности и повышение надежности.

На фиг. 1 изображено предлагаемое мотор-колесо без кожухов (электромагнитная зона), вид сбоку; на фиг. 2 то же, разрез; на фиг. 3 схема электрической цепи мотор-колеса; на фиг. 4 статор.

Мотор-колесо содержит обод 1, ось 2, электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения и электродвигателя, содержащего якорь 3 с магнитопроводом 4 и электромагнитами 5, индуктор 6 с магнитопроводом 7 и по меньшей мере двумя группами А и Б постоянных магнитов 8, распределительный коллектор 9, расположенный на якоре 3 и образованный расположенными по окружности изолированными друг от друга токопроводными пластинами 10. Индуктор 6 электродвигателя закреплен на ободе 1 колеса, якорь 3 неподвижно закреплен на оси 2 колеса. В каждой (А или Б) группе постоянные магниты 8 сгруппированы в две соседние подгруппы, постоянные магниты в каждой подгруппе и электромагниты по окружности якоря размещены так, что (угловые) расстояния между серединами (осями) любых двух постоянных магнитов одной подгруппы и электромагнитов кратно (угловому) расстоянию . При этом любые два постоянных магнита одной подгруппы и электромагнита имеют противоположную полярность, если (угловое) расстояние между их серединами (осями) кратно нечетному числу расстояний . и одинаковую если четному числу расстояний . Группы (А и Б) постоянных магнитов смещены друг относительно друга таким образом, что, когда середины (оси) постоянных магнитов как минимум одной группы совпадают с серединами (осями) соответствующих электромагнитов, то середины (оси) постоянных магнитов как минимум одной другой группы не совпадают с серединами (осями) электромагнитов. Мотор-колесо также содержит индукторный токосъемник 11, жестко закрепленный на индукторе 6 и имеющий минимум один элемент токосъема 12 и минимум один кольцевой контакт 13, расположенный на якоре 3 и токосъемники 14.1 и 14.2 (по числу групп). Число пластин равно числу электромагнитов. Расстояние между ближайшими магнитами подгрупп одной группы кратно . и они имеют одинаковую полярность, если (угловое) расстояние между их серединами (осями) кратно нечетному числу (угловых) расстояний . и противоположную, если (угловое) расстояние между их серединами (осями) кратно четному числу (угловых) расстояний . Токосъемники 14.1 и 14.2 имеют три элемента токосъема 15.1, 15.2, 15.3 и 16.1, 16.2 и 16.3 соответственно и жестко закреплены на индукторе. Пластины 10 соединены каждая с одним из выводов катушек двух соседних электромагнитов 5, а выводы катушек каждого электромагнита 5 соединены с двумя соседними пластинами 10. Расстояние между любыми элементами токосъема каждого токосъемника кратно . при этом, когда середины (оси) любой одной группы магнитов находятся строго посередине между серединами (осями) соответствующих электромагнитов, элементы токосъема этой группы находятся на (имеют электрический контакт) пластинах.

При этом в конструкции электропривода с одним кольцевым контактом 13 он соединен с одним выводом источника регулируемого напряжения, индукторный токосъемник 11 имеет один элемент токосъема 12, имеющий возможность электрического контакта с кольцевым контактом 13 и электрически соединенный с крайними элементами токосъема всех токосъемников 15.1 и 15.3 (16.1 и 16.3), а другой вывод источника регулируемого напряжения соединен со средними элементами токосъема всех токосъемников 15.2 (16.2) например, через корпус.

Якорь 3 может представлять собой диски 17, на который крепятся магнитопровод 4, электромагниты 5, коллектор 9, контакт 13. Индуктор 6 также может представлять собой два кожуха 18, на который крепятся магнитопровод 7, магниты 8, токосъемники 11, 14 с щетками 12 и 15.

Напряжение от источника регулируемого напряжения 19 подается на кольцевой контакт 13 и через щетки 12 и 15.1 и 15.3 (16.1 и 16.3) на пластины 10. Выводы заземления в текущий момент через корпус и щетки 15.2 также электрически соединены с пластиной 10, находящейся между пластинами, на которых находятся щетки 15.1 и 15.3. Таким образом, между пластинами с щетками 15.1, 15.3 и 15.2 (через катушки электромагнитов) протекает ток. При равномерном расположении магнитов и электромагнитов они чередуются полюсами и каждый постоянный магнит взаимодействует с электромагнитами так, что отталкивается от предыдущего и притягивается к последующему в направлении вращения.

Необходимо отметить, что ток протекает только между щетками, т.е. так как "зоны щеток" токосъемников не перекрываются (фиг. 1), то не происходит неравномерности или неправильности запитки электромагнитов.

Выбор расстояний между осями магнитов и электромагнитов, кратных . обеспечивает правильность электромагнитных взаимодействий и их чередование в направлении вращения.

В группах магнитов выделены подгруппы, так как ток к средней 15.2 (16.2) щетке течет в противоположных направлениях, т.е. электромагниты, между которыми находится средняя щетка, несмотря на различие в намотке (противоположные) имеют одинаковый полюс в текущий момент.

Мотор-колесо работает следующим образом.

При включении источника 19 регулируемого напряжения напряжение через контакт 13 и щетки 12, 15.1-15.3 подается на пластины 10 в области взаимодействия электромагнитов 5 с группой (А) постоянных магнитов, т.е. на те электромагниты, которые не должны участвовать во взаимодействии (например, когда группа Б находится строго напротив них) напряжение не подается.

При равномерном расположении электромагнитов и магнитов их полюса чередуются и приходят в электромагнитное взаимодействие: постоянный магнит отталкивается от предыдущего и притягивается к последующему электромагниту в направлении вращения.

В момент, когда щетки 15.1-15.3 сходят с пластин 10 (т.е. оси магнитной группы А подходят к моменту совпадения с осями электромагнитов), щетки 16.1-16.3 выходят на пластины 10 и начинают аналогично запитывать соответствующие электромагниты, которые приходят в электромагнитное взаимодействие с постоянными магнитами группы Б.

Таким образом группы постоянных магнитов периодически взаимодействуют с электромагнитами, обеспечивая вращение обода 1. Скорость вращения в общем случае регулируется количеством электричества, подаваемого от источника 19 на пластины 10.

Предлагаемое мотор-колесо может иметь ряд конструкций.

В конструкции электропривода с двумя кольцевыми контактами 13.1 и 13.2 индукторный токосъемник 11 имеет два элемента токосъема 12.1 и 12.2, имеющие возможность электрического контакта с соответствующими кольцевыми контактами 13.1 и 13.2 и электрически соединенные соответственно со средними и крайними элементами токосъема всех токосъемников. Кольцевые контакты 13.1 и 13.2 соединены с разными выводами источника 19 регулируемого напряжения (т.е. электрическое соединение не через корпус).

Электромагниты 5 могут быть размещены равномерно по окружности якоря с чередующимися по окружности полюсами, постоянные магниты 8 в каждой подгруппе расположены равномерно с чередующимися полюсами, при этом (угловые) расстояния между серединами (осями) двух любых соседних электромагнитов и любых двух соседних постоянных магнитов в любой подгруппе равны между собой и равны . а =360/М, где М натуральное четное число, равное числу электромагнитов.

Индуктор может быть снабжен вторыми магнитопроводом с постоянными магнитами, распределительным коллектором и токосъемниками с элементами токосъема, выполненными, расположенными и соединенными подобно (аналогично) основным магнитопроводу, распределительному коллектору и токосъемникам (т.е. более мощная цилиндрическая машина с большим числом магнитовзаимодействующих частей).

Электромагниты 5 могут быть расположены с двух сторон магнитопровода якоря, магнитопроводы индуктора с токосъемниками расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив электромагнитов, а магнитные оси (оси намагниченности) постоянных магнитов и электромагнитов параллельны оси колеса.

Электромагниты 5 могут быть расположены в пазах якоря, магнитопроводы индуктора расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив электромагнитов, а магнитные оси (оси намагниченности) постоянных магнитов и электромагнитов параллельны оси колеса.

Последние два варианта представляют собой торцовые электрические машины.

Якорь может быть снабжен минимум одним дополнительным магнитопроводом с электромагнитами и токосъемниками, индуктор снабжен минимум двумя магнитопроводами с постоянными магнитами и токосъемниками, выполненными, расположенными и соединенными соответственно подобно основному якорю и магнитопроводу индуктора с токосъемниками.

Распределительный коллектор и/или токосъемники могут быть выполнены с возможностью углового смещения относительно оси колеса.

Для обеспечения регулировки угла начала подачи напряжения предлагаемая конструкция мотор-колеса имеет специальный эффект, заключающийся в возможности создания экологически чистых транспортных средств, и экономический эффект, заключающийся в упрощении и экономичности.

Таким образом предложена конструкция, выгодно отличающаяся от известных мотор-колес и прототипа за счет расположения постоянных магнитов на вращающейся части.

Формула изобретения

1. МОТОР-КОЛЕСО, содержащее электропривод, состоящий из источника регулируемого напряжения и электродвигателя, содержащего закрепленную на ободе колеса подвижную часть и закрепленную на оси колеса неподвижную часть, одна из которых выполнена в виде якоря с магнитопроводом и полюсами в виде электромагнитов, а другая в виде индуктора с магнитопроводом и полюсами в виде постоянных магнитов, распределительный коллектор, расположенный на якоре и образованный расположенными по окружности и изолированными друг от друга токопроводными пластинами, токосъемники с элементами токосъема, полюса неподвижной части равномерно распределены по окружности, а полюса подвижной части электродвигателя сгруппированы в группы, расстояние между серединами полюсов в каждой группе которой и полюсов неподвижной части кратно полюсному делению неподвижной части, при этом любые два полюса одной группы подвижной и неподвижной частей имеют противоположную полярность, если расстояние между их серединами кратно четному числу полюсных делений неподвижной части, и одинаковую если нечетному их числу, группы полюсов подвижной части смещены относительно друг друга таким образом, что, когда середины полюсов одной группы полюсов подвижной части совпадают с серединами полюсов неподвижной части, то середины полюсов подвижной части не совпадают с серединами полюсов неподвижной части, отличающееся тем, что подвижной частью электродвигателя, закрепленной на ободе колеса, является индуктор, а неподвижной якорь, каждая группа полюсов подвижного индуктора разделена на две подгруппы, расстояние между соседними подгруппами кратно полюсному делению якоря, при этом дополнительно введен индукторный токосъемник, жестко закрепленный на индукторе и имеющий минимум один элемент токосъема и минимум один кольцевой контакт, расположенный на якоре, число пластин равно числу электромагнитов, а выводы катушки каждого электромагнита соединены с двумя соседними пластинами, при этом, когда середины любой одной группы магнитов находятся строго посередине между серединами соответствующих электромагнитов, элементы токосъема этой группы находятся на пластинах распределительного коллектора.

2. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в конструкции электропривода с одним кольцевым контактом он соединен с одним выводом источника регулируемого напряжения, индукторный токосъемник имеет один элемент токосъема, имеющий возможность электрического контакта с кольцевым контактом и электрически соединенный либо со средним элементом, либо с крайними элементами токосъема всех токосъемников, а другой вывод источника регулируемого напряжения соединен соответственно либо с крайними, либо со средними элементами токосъема всех токосъемников, например, через "корпус".

3. Мотор-колесо по п.1, отличающееся тем, что в конструкции электропривода с двумя кольцевыми контактами, индукторный токосъемник имеет два элемента токосъема, имеющие возможность электрического контакта с соответствующими кольцевыми контактами и электрически соединенный соответственно со средними и крайними элементами токосъема всех токосъемников, кольцевые контакты соединены с разными выводами источника регулируемого напряжения.

4. Мотор-колесо по пп.1 3, отличающееся тем, что индуктор снабжен вторыми магнитопроводом с постоянными магнитами, распределительным коллектором и токосъемниками с элементами токосъема, выполненными, расположенными и соединенными подобно основному магнитопроводу, распределительному коллектору и токосъемникам.

5. Мотор-колесо по пп.1 4, отличающееся тем, что электромагниты расположены с двух сторон магнитопровода якоря, магнитопроводы индуктора с токосъемниками расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив электромагнитов, а магнитные оси постоянных магнитов и электромагнитов параллельны оси колеса.

6. Мотор-колесо по пп.1 4, отличающееся тем, что электромагниты расположены в пазах якоря, магнитопроводы индуктора расположены по сторонам магнитопровода якоря, постоянные магниты размещены напротив электромагнитов, а магнитные оси постоянных магнитов и электромагнитов параллельны оси колеса.

7. Мотор-колесо по пп.1 4, отличающееся тем, что магнитные оси постоянных магнитов и электромагнитов радиальны.

8. Мотор-колесо по пп.1 7, отличающееся тем, что якорь снабжен минимум одним дополнительным магнитопроводом с электромагнитами и токосъемниками, индуктор снабжен минимум двумя магнитопроводами с постоянными магнитами и токосъемниками, выполненными, расположенными и соединенными соответственно подобно основному якорю и магнитопроводу индуктора с токосъемниками.

9. Мотор-колесо по пп.1 8, отличающееся тем, что распределительный коллектор и/или токосъемники выполнены с возможностью углового смещения относительно оси колеса.

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: 24-2000

Извещение опубликовано: 27.08.2000

Источники:
www.findpatent.ru, patentdb.su, forum.2-wheels.org, bankpatentov.ru

Следующие статьи:


20 апреля 2018 года

Комментариев пока нет!
Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр справа: код подтверждения

Популярное:

  • Не работает детский электромобиль причины (73)
  • Электромобили детские схемы электрические (70)
  • Какой аккумулятор можно поставить на детский электромобиль (57)
  • Схема детского электромобиля с двумя двигателями (47)
  • Не заряжается электромобиль детский причины (38)
  • Как увеличить мощность детского электромобиля (36)

  • Надавно добавленные материалы:

    Bmw x5 детский электромобиль

    Лицензионный детский электромобиль M 2762 (MP4) EBR-1 BMW X5, белый - оборудован встроенным планшетом, также есть разъёмы для подключения внешних устройств, что делает

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw z4

    Доставка в Мариуполь из другого городаДетский электромобиль BMW Z4 белый, Rastar (?81800/1) В этой детской версии элитного автомобиля все, как

    Читать далее

    Bmw x6 jj258 электромобиль

    Детский электромобиль JJ 258 R-1 джип BMW X6 белый - дизайн этого превосходного детского электромобиля сделан в стиле джипа компании

    Читать далее

    Детские электромобили bmw x6

    Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет на радиоуправлении Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет предназначен для детей от 2-до 8

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw х6

    Также у нас вы можете приобрести запасной редуктор для электромобиля BMW x6 JJ 258 - редуктор

    Читать далее

    Детский аккумуляторный электромобиль bmw

    Каталог детских электромобилей BMW находится по адресу – http://hybroid.ru/kidselectriccars/bmwДетские электромобили с аккумуляторной батареей вряд ли можно назвать детской игрушкой. Это скорее

    Читать далее

    Детский электромобиль джип bmw

    Детский электромобиль JJ 258 R-4 джип BMW X6 синий - детский электромобиль имеет обтекаемый корпус с изящными изгибами, яркие

    Читать далее