×
01.12.2019
219.017.e854

Магнитный редуктор

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках. Технический результат заключается в возможности изменения передаточного отношения редуктора. Магнитный редуктор имеет корпус 1, подшипниковые щиты 2, 3 с подшипниками 4-7, входной 8 и выходной 10 валы, кольцевые магнитопроводы 11, 12, установленные на подшипниковых щитах и выполненные из ферромагнитной ленты. Ротор-индуктор механически связан с входным валом 8 и имеет высококоэрцитивные постоянные магниты 13 в виде секторов, намагниченные аксиально с чередующейся полярностью. Чередующиеся диски 20 статора и диски 21 ротора имеют ферромагнитные и немагнитные сектора и расположены между ротором-индуктором и кольцевым магнитопроводом. Диски 21 ротора установлены на втулке 22 ротора, связанной с выходным валом 10. Числа ферромагнитных секторов статора z и секторов ротора z соответствуют равенству z=z±2р, р - число пар полюсов ротора-индуктора. Клинья 23 связаны с кольцом 19 ротора-индуктора. Вал переключения 9 расположен внутри входного вала на скользящей посадке. Диски статора и ротора разделены на несколько кольцевых полос, средние радиусы которых пропорциональны целым натуральным числам, равным числам ферромагнитных секторов ротора на одно полюсное деление. Радиальный размер постоянного магнита равен радиальной ширине полосы. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике, а конкретно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках.

Известен магнитный редуктор, имеющий ротор быстрого вращения с постоянным магнитом, ротор медленного вращения в виде полого цилиндра и статор с магнитопроводом и с зубцами на его внутренней поверхности (Авт. свид. №280142, H02K 51/00) - [1].

Его недостатком является сравнительно малый передаваемый момент.

Известен магнитный редуктор, имеющий ротор быстрого вращения, ротор медленного вращения в виде полого цилиндра и статор с магнитопроводом и с зубцами на его внутренней поверхности, полые цилиндры, поочередно механически связанные с ротором медленного вращения и со статором, ротор быстрого вращения содержит постоянные магниты, намагниченные тангенциально и встречно, и клинообразные полюсные наконечники, полые цилиндры имеют чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, параллельные оси вращения, угловые размеры всех зубцов и ферромагнитных элементов полых цилиндров одинаковые, магнитные элементы полых цилиндров, связанных со статором, имеют угловое положение, совпадающее с угловым положением зубцов магнитопровода статора, причем количество ферромагнитных элементов полых цилиндров, связанных со статором и с ротором медленного вращения, отличаются в пределах одного полюсного деления на единицу (патент №2369955, H02K 51/00, опубл. 10.10.2009, бюл. №28) - [2].

Его недостатком является отсутствие возможности герметичного разделения полостей роторов быстрого и медленного вращения и передачи момента в герметичный объем. Кроме того, консольное расположение роторов быстрого и медленного вращения требует точного концентричного сопряжения полых цилиндров статора и ротора, что вызывает технологические сложности в обеспечении необходимых радиальных зазоров рабочих элементов ротора и статора.

Известен магнитный редуктор-мультипликатор, содержащий индуктор, магнитопровод которого имеет зубцы, роторы быстрого и медленного вращения, а так же статор, имеющие чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, причем количества ферромагнитных элементов статора и ротора медленного вращения отличается на единицу в пределах одного полюсного деления, индуктор магнитного поля выполнен неподвижным, а ротор быстрого и ротор медленного вращения представляют собой диски, диски ротора медленного вращения чередуются с дисками статора, между диском ротора быстрого вращения и диском ротора медленного вращения располагается диск статора, количество дисков ротора медленного вращения и дисков статора один или более (патент на полезную модель №118136, H02K 51/00, опубл. 10.07.2012, бюл. №19) - [3].

Его недостатком является большая масса, что связано с внешним магнитопроводом, замыкающим магнитный поток, проходящий через активную часть редуктора. Далее, магнитный редуктор имеет потери энергии в стали секторов, магнитная индукция в которых изменяется. При совпадении угловых размеров ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения наблюдается эффект прилипания, что вызывает вибрацию ротора медленного вращения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитный редуктор, содержащий статор, роторы быстрого и медленного вращения, представляющие собой диски, диски ротора медленного вращения чередуются с дисками статора и имеют чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, причем их количества отличаются на количество немагнитных элементов ротора быстрого вращения, между диском ротора быстрого вращения и диском ротора медленного вращения располагается диск статора, ротор быстрого вращения представляет собой индуктор с постоянными магнитами, имеющими вид секторов и намагниченными аксиально с чередующейся полярностью, ферромагнитные элементы ротора медленного вращения и статора выполнены из электротехнической стали шихтованными, а магнитопровод статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам редуктора, причем магнитопровод, дальний от ротора быстрого вращения, имеет зубцы на поверхности, обращенной к диску ротора медленного вращения, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны (патент №2545166, H02K 51/00, F16H 49/00, опубл. 27.03.2015, бюл. №9).

Его недостатком является отсутствие возможности изменения передаточного отношения редуктора.

Технический результат, на достижение которого направлено заявленное изобретение, заключается в возможности изменения передаточного отношения редуктора.

Технический результат достигается тем, что в магнитный редуктор, содержащий статор, ротор-индуктор с постоянными магнитами, имеющими вид секторов и намагниченными аксиально с чередующейся полярностью, и ротор, его диски чередуются с дисками статора и имеют чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, ферромагнитные элементы ротора и статора выполнены из электротехнической стали шихтованными, а магнитопровод статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам редуктора, причем магнитопровод, дальний от ротора-индуктора, имеет зубцы на поверхности, обращенной к диску, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны, введены вал переключения, ведущее коническое зубчатое колесо, ведомые конические зубчатые колеса, винты, втулки винтов, кольцо, клинья и направляющие, вал переключения проходит внутри вала ротора-индуктора, на котором установлено ведущее колесо, зацепленное с ведомыми колесами, установленными на винтах, проходящих сквозь втулки винтов, на которых установлены постоянные магниты с направляющими, скользящими по клиньям, связанным с кольцом, диски статора и ротора имеют несколько кольцевых полос, каждая из которых состоит из ферромагнитных секторов, число которых на одно полюсное деление для диска статора и диска ротора отличаются на единицу, а радиальный размер постоянных магнитов равен ширине одной полосы.

Заявленное техническое решение поясняется чертежами (фиг. 1 - фиг. 4):

- на фиг. 1 - показано продольное сечение магнитного редуктора;

- на фиг. 2 - показано поперечное сечение магнитного редуктора;

- на фиг. 3 - показан диск статора;

- на фиг. 4 - показан диск ротора.

Далее детально представлены конструктивные особенности признаков, приведенных на указанных фигурах.

Магнитный редуктор на фиг. 1 имеет: 1 - корпус; 2, 3 - подшипниковые щиты; 4-7 - подшипники; 8 - входной вал; 9 - вал переключения; 10 - выходной вал; 11, 12 - магнитопроводы; 13 - постоянный магнит; 14 - ведущее колесо; 15 - ведомое колесо; 16 - втулку входного вала; 17 - винт; 18 - втулку винта; 19 - кольцо; 20 - диск статора; 21 - диск ротора; 22 - втулку ротора.

На фиг. 2 показано поперечное сечение магнитного редуктора. Здесь 23 - клин; 24 - направляющая.

Магнитный редуктор собран следующим образом. На корпусе 1 установлены подшипниковые щиты 2, 3. В щите 2 установлены подшипники 4, 5. На них опирается входной вал 8, в котором расположен вал 9 переключения на скользящей посадке. На входном валу 8 закреплена втулка 16 входного вала, на которой установлены восемь клиньев 23, охваченных кольцом 19.

На валу 9 переключения установлено коническое зубчатое колесо 14, зацепленное с восемью коническими зубчатыми колесами 15, закрепленными на восьми винтах 17, проходящих сквозь втулки 18 винтов и имеющих цилиндрические концы, входящие в отверстия кольца 19 на скользящей посадке. На втулках 18 винтов установлены восемь высококоэрцитивных постоянных магнитов 13 в виде секторов, намагниченных аксиально с чередующейся полярностью. На постоянных магнитах 13 установлены шестнадцать направляющих 24, скользящих по клиньям 23 в радиальном направлении.

На подшипниковых щитах 2, 3 установлены кольцевые магнитопроводы 11, 12, выполненные лентой из электротехнической стали. На корпусе 1 установлены диски 20 статора. На выходном валу 10 установлена втулка 22 ротора, на которой закреплены диски 21 ротора, чередующиеся с дисками 20 статора.

Диск статора имеет четыре кольцевых полосы, каждая из которых состоит из ферромагнитных секторов (на фиг. 3 темные) и немагнитных секторов (на фиг. 3 светлые). Средние радиусы четырех полос относятся как 3:4:5:6. На одно полюсное деление приходится 4-5-6-7 ферромагнитных секторов. Всего полосы имеют соответственно 32-40-48-56 ферромагнитных секторов.

Диск ротора имеет четыре кольцевых полосы, каждая из которых состоит из ферромагнитных секторов (на фиг. 4 темные) и немагнитных секторов (на фиг. 4 светлые). Их радиусы совпадают с радиусами полос статора. На одно полюсное деление на четырех полосах приходится 3-4-5-6 ферромагнитных секторов. Всего полосы имеют соответственно 24-32-40-48 ферромагнитных секторов. Число таких секторов на одно полюсное деление для диска статора и диска ротора отличаются на единицу. Числа ферромагнитных секторов статора zc и секторов ротора zp соответствуют равенству zc=zp±2р, р - число пар полюсов ротора-индуктора. Здесь р=4. Радиальный размер постоянных магнитов 13 совпадает с радиальной шириной одной полосы дисков.

Магнитный редуктор работает следующим образом. При неподвижном входном вале 8 поворачивают вал 9 переключения. Зубчатое колесо 14 вращает зубчатые колеса 15, которые вращают винты 17. Втулки 18 винтов с постоянными магнитами 13 и с направляющими 24 перемещаются в радиальном направлении между клиньями 23 и устанавливаются в пределах требуемой полосы. Механическая передача "винт - гайка" является самотормозящейся.

При вращении входного вала 8 вместе с валом 9 переключения происходит вращение постоянных магнитов 13. При этом благодаря эффекту муара диски 21 ротора вместе с втулкой 22 ротора и выходным валом 10 вращаются так, что области минимального магнитного сопротивления совпадают с полюсами постоянных магнитов. Передаточное отношение магнитного редуктора может иметь значения 3-4-5-6, т.е. равно числу ферромагнитных секторов дисков ротора на одно полюсное деление одной из полос.

Таким образом, благодаря введению клиньев 23, связанных с кольцом 19 ротора-индуктора, вала переключения 9, расположенного внутри входного вала на скользящей посадке, ведущего 14 и 2р ведомых 15 конических зубчатых колес, связанных с винтами 17 и втулками 18 винтов, установленных внутри постоянных магнитов, связанных с направляющими 24, скользящими в радиальном направлении по клиньям 23, диски статора и ротора разделены на несколько кольцевых полос, средние радиусы которых пропорциональны целым натуральным числам, равным числам ферромагнитных секторов ротора на одно полюсное деление, а радиальный размер постоянного магнита равен радиальной ширине полосы, получен магнитный редуктор с расширенными функциональными возможностями в виде переключения передаточного отношения.

Магнитный редуктор, содержащий статор, ротор-индуктор с постоянными магнитами, имеющими вид секторов и намагниченными аксиально с чередующейся полярностью, и ротор, его диски чередуются с дисками статора и имеют чередующиеся ферромагнитные и немагнитные элементы, ферромагнитные элементы ротора и статора выполнены из электротехнической стали шихтованными, а магнитопровод статора выполнен в виде двух колец из ленты электротехнической стали путем навивки, расположенных по торцам редуктора, причем магнитопровод, дальний от ротора-индуктора, имеет зубцы на поверхности, обращенной к диску, а угловые размеры ферромагнитных элементов дисков статора и ротора медленного вращения различны, отличающийся тем, что введены вал переключения, ведущее коническое зубчатое колесо, ведомые конические зубчатые колеса, винты, втулки винтов, кольцо, клинья и направляющие, внутри вала ротора-индуктора проходит вал переключения, на котором установлено ведущее колесо, зацепленное с ведомыми колесами, установленными на винтах, проходящих сквозь втулки винтов, на которых установлены постоянные магниты с направляющими, скользящими по клиньям, связанным с кольцом, диски статора и ротора имеют несколько кольцевых полос, каждая из которых состоит из ферромагнитных секторов, число которых на одно полюсное деление для диска статора и диска ротора отличается на единицу, а радиальный размер постоянных магнитов равен ширине одной полосы.
Магнитный редуктор
Магнитный редуктор
Магнитный редуктор
Магнитный редуктор
Магнитный редуктор
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 127 items.
20.08.2016
№216.015.4d30

Резцовая головка для удаления внутреннего грата в электросварных трубах

Изобретение относится к области производства труб и может быть использовано для снятия внутреннего грата при изготовлении электросварных труб. Резцовая головка содержит корпус 1 с жестко закрепленными в нем передним и задним опорными роликами 4 и 5, резцедержатель 2 с резцом 3, рычаг 6 с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595163
Дата охранного документа: 20.08.2016
27.08.2016
№216.015.4e1f

Камера сгорания газотурбинного двигателя с регулируемым распределением воздуха

Камера сгорания газотурбинного двигателя с регулируемым распределением воздуха содержит корпус, размещенную в ней жаровую трубу с форсунками и завихрителем с входным коническим участком, состоящую из двух телескопически соединенных между собой передней и задней частей. Каждая из частей жаровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595287
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.4e73

Способ переноса изображений с трансферной пленки на металлоизделия объемной конструкции электротермовакуумной обработкой

Изобретение относится к области технологии нанесения полимерных порошковых красок и композиций на их основе в электростатическом поле и предназначено для получения высокопрочных изображений на металлических изделиях при изготовлении цветных надписей, информационно-указательных знаков, рисунков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595537
Дата охранного документа: 27.08.2016
27.08.2016
№216.015.512f

Шаговый электродвигатель

Изобретение относится к электрическим машинам, а конкретно к шаговым электродвигателям с дискретным вращением, и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя, например, в системах без датчика угла. Технический результат заключается в обеспечении конструкции электродвигателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596145
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.5286

Магнитный редуктор

Изобретение относится к электромагнитным механизмам, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках. Технический результат заключается в улучшении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594018
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.55c9

Разборная оправка для формообразования полых изделий

Разборная оправка для формообразования полых изделий относится к области авиа- и машиностроения и может быть использована для изготовления тонкостенных полых деталей из современных технологичных материалов. Разборная оправка содержит монтажный стержень 1 и формообразующие сегменты 2. Оправка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593447
Дата охранного документа: 10.08.2016
12.01.2017
№217.015.5c49

Способ монтажа оконных и дверных блоков в домах из бревен и бруса

Предложен способ монтажа оконных и дверных блоков в домах из бревен и бруса. Он включает изготовление и установку обсады, содержащей «гребни», «стояки», горизонтальные элементы. При этом «гребень» обсады изготавливают отдельно из пиломатериала, «стояки» изготавливают непосредственно по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589536
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.5e87

Инструмент для соединения деталей из листового металла клинчеванием

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам и устройствам для соединения наложенных друг на друга металлических листов методом местной пластической деформации с образованием взаимозацепляющегося соединения. Соединение осуществляется с помощью смонтированных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002590424
Дата охранного документа: 10.07.2016
12.01.2017
№217.015.6211

Способ проведения экзотермических и эндотермических каталитических процессов частичного превращения углеводородов и реакторная группа для его осуществления

Изобретение относится к химической, нефтехимической и энергетической промышленности и может быть использовано для проведения каталитических процессов со значительными тепловыми эффектами при частичном превращении углеводородов. Способ проведения экзотермических и эндотермических каталитических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002588617
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.77da

Устройство для определения механических свойств полимерных материалов

Изобретение относится к технике испытания материалов, в частности к испытаниям полимерных материалов на растяжение-сжатие. Устройство содержит термокриокамеру, размещенные в ней подвижный и неподвижный захваты для образца, механизм деформации образца, выполненный в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002598981
Дата охранного документа: 10.10.2016
Showing 1-10 of 36 items.
27.01.2013
№216.012.2154

Магнитный редуктор

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и электромагнитным механизмам и касается особенностей выполнения бесконтактных магнитных редукторов, которые могут быть использованы в качестве передаточного устройства в механических системах с большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474033
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.11.2013
№216.012.8384

Синхронный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники, а именно к синхронным электродвигателям с реактивным ротором, и может быть применено в электромеханических системах с большими скоростями вращения, например в компрессоростроении. В предлагаемом синхронном электродвигателе П-образные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499344
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.03.2015
№216.013.2efb

Устройство оценивания параметров и процессов асинхронного электродвигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматизированной идентификации параметров электропривода с асинхронными электродвигателями. Технический результат - расширение области применения. Устройство содержит трехфазный асинхронный электродвигатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543495
Дата охранного документа: 10.03.2015
20.03.2015
№216.013.3431

Шаговый электродвигатель

Изобретение относится к электрическим машинам, а конкретно к шаговым электродвигателям с дискретным вращением, и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя с большим вращающим моментом в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках, например в системах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544836
Дата охранного документа: 20.03.2015
27.03.2015
№216.013.3572

Магнитный редуктор

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках. Технический результат - уменьшение массы и потерь в стали магнитного редуктора, вибрации. Магнитный редуктор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545166
Дата охранного документа: 27.03.2015
27.03.2015
№216.013.3573

Синхронный электродвигатель

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя с большим вращающим моментом. Технический результат - создание синхронного электродвигателя с более технологичной конструкцией, допускающей большие скорости вращения и работу на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545167
Дата охранного документа: 27.03.2015
20.11.2015
№216.013.91a4

Электромагнитная муфта

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромагнитным муфтам сцепления, и может быть использовано для дистанционного автоматического сцепления валов. Технический результат заключается в повышении КПД и в обеспечении возможности сцепления валов при их разных скоростях вращения, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002568900
Дата охранного документа: 20.11.2015
27.08.2016
№216.015.512f

Шаговый электродвигатель

Изобретение относится к электрическим машинам, а конкретно к шаговым электродвигателям с дискретным вращением, и может быть использовано в качестве исполнительного двигателя, например, в системах без датчика угла. Технический результат заключается в обеспечении конструкции электродвигателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596145
Дата охранного документа: 27.08.2016
10.08.2016
№216.015.5286

Магнитный редуктор

Изобретение относится к электромагнитным механизмам, а именно к бесконтактным магнитным редукторам, и может быть использовано в качестве передаточного устройства в механических системах с большим ресурсом работы при ударных нагрузках. Технический результат заключается в улучшении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594018
Дата охранного документа: 10.08.2016
10.08.2016
№216.015.55c9

Разборная оправка для формообразования полых изделий

Разборная оправка для формообразования полых изделий относится к области авиа- и машиностроения и может быть использована для изготовления тонкостенных полых деталей из современных технологичных материалов. Разборная оправка содержит монтажный стержень 1 и формообразующие сегменты 2. Оправка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002593447
Дата охранного документа: 10.08.2016
+ добавить свой РИД