Cómo hacer un motor solenoide con dos bobinas. Motores electromagnéticos: diagrama, principio de funcionamiento. Principio de funcionamiento del motor

Los sueños de una máquina de movimiento perpetuo han perseguido a la gente durante cientos de años. Esta cuestión se ha vuelto especialmente grave ahora, cuando el mundo está seriamente preocupado por la inminente crisis energética. Si llegará o no es otra cuestión, pero una cosa que se puede decir inequívocamente es que, independientemente de esto, la humanidad necesita soluciones al problema energético y la búsqueda de fuentes de energía alternativas.

¿Qué es un motor magnético?

En el mundo científico, las máquinas de movimiento perpetuo se dividen en dos grupos: el primer y el segundo tipo. Y si todo está relativamente claro con el primero: es más bien un elemento de obras fantásticas, entonces el segundo es muy real. Comencemos con el hecho de que el primer tipo de motor es una especie de cosa utópica capaz de extraer energía de la nada. Pero el segundo tipo se basa en cosas muy reales. Se trata de un intento de extraer y utilizar la energía de todo lo que nos rodea: el sol, el agua, el viento y, por supuesto, el campo magnético.

Muchos científicos diferentes paises y en diferentes épocas intentaron no solo explicar las posibilidades de los campos magnéticos, sino también implementar algún tipo de máquina de movimiento perpetuo que funcionara gracias a estos mismos campos. Lo interesante es que muchos de ellos han logrado resultados bastante impresionantes en este ámbito. Nombres como Nikola Tesla, Vasily Shkondin, Nikolai Lazarev son bien conocidos no sólo en un círculo reducido de especialistas y partidarios de la creación de una máquina de movimiento perpetuo.

De particular interés para ellos eran los imanes permanentes capaces de renovar la energía del éter del mundo. Por supuesto, nadie en la Tierra ha podido demostrar nada significativo todavía, pero gracias al estudio de la naturaleza de los imanes permanentes, la humanidad tiene una oportunidad real de acercarse al uso de una fuente colosal de energía en forma de imanes permanentes.

Y aunque el tema magnético aún está lejos de ser completamente estudiado, existen muchos inventos, teorías e hipótesis con base científica sobre el movimiento perpetuo. Al mismo tiempo, hay muchos dispositivos impresionantes que se hacen pasar por tales. El motor magnético ya existe, aunque no en la forma que nos gustaría, porque después de un tiempo los imanes siguen perdiendo sus propiedades magnéticas. Pero, a pesar de las leyes de la física, los científicos lograron crear algo confiable que funciona utilizando la energía generada por los campos magnéticos.

Hoy en día existen varios tipos de motores lineales, que se diferencian por su estructura y tecnología, pero trabajan bajo los mismos principios. Éstas incluyen:

Funcionando únicamente por la acción de campos magnéticos, sin dispositivos de control y sin consumo de energía externa;
Acción por impulsos, que ya cuentan con dispositivos de control y una fuente de energía adicional;
Dispositivos que combinan los principios de funcionamiento de ambos motores.

Dispositivo de motor magnético

Por supuesto, los dispositivos de imanes permanentes no tienen nada en común con el motor eléctrico al que estamos acostumbrados. Si en el segundo se produce el movimiento Debido a la corriente eléctrica, entonces la magnética, como es evidente, funciona exclusivamente gracias a la energía constante de los imanes. Consta de tres partes principales:

El motor en sí;
Estator con electroimán;
Rotor con imán permanente instalado.

Se instala un generador electromecánico en el mismo eje que el motor. Un electroimán estático, realizado en forma de núcleo magnético anular con un segmento o arco recortado, complementa este diseño. El propio electroimán está equipado además con una bobina de inductancia. Se conecta un conmutador electrónico a la bobina, por lo que se suministra corriente inversa. Es él quien asegura la regulación de todos los procesos.

Principio de funcionamiento

Dado que el modelo de motor magnético permanente, cuyo funcionamiento se basa en las propiedades magnéticas del material, está lejos de ser el único de su tipo, el principio de funcionamiento de diferentes motores puede diferir. Aunque esto ciertamente aprovecha las propiedades de los imanes permanentes.

Entre las más sencillas podemos distinguir la unidad antigravedad de Lorentz. Cómo funciona Consta de dos discos con cargas diferentes conectados a una fuente de energía. Los discos se colocan a mitad de camino en una pantalla hemisférica. Luego comienzan a girar. Un superconductor de este tipo elimina fácilmente el campo magnético.

Tesla inventó el motor asíncrono más simple sobre un campo magnético. Su funcionamiento se basa en la rotación de un campo magnético, que a partir del mismo produce energía eléctrica. Una placa de metal se coloca en el suelo y la otra encima. Un cable que pasa a través de la placa se conecta a un lado del condensador y un conductor de la base de la placa se conecta al segundo. El polo opuesto del condensador está conectado a tierra y actúa como depósito de cargas cargadas negativamente.

El anillo del rotor Lazarev se considera la única máquina de movimiento perpetuo en funcionamiento. Es extremadamente simple en su estructura e implementable. en casa con tus propias manos. Parece un recipiente dividido en dos partes por un tabique poroso. Se incorpora un tubo en la propia partición y el recipiente se llena con líquido. Es preferible utilizar un líquido muy volátil como la gasolina, pero también se puede utilizar agua corriente.

Con la ayuda de una partición, el líquido ingresa a la parte inferior del recipiente y se presiona hacia arriba a través del tubo. El dispositivo en sí sólo realiza un movimiento perpetuo. Pero para que esto se convierta en una máquina de movimiento perpetuo, es necesario instalar una rueda con palas en las que se ubicarán imanes debajo del líquido que gotea del tubo. Como resultado, el campo magnético resultante hará girar la rueda cada vez más rápido, como resultado de lo cual el flujo de fluido se acelerará y el campo magnético se volverá constante.

Pero el motor lineal Shkodin hizo un avance realmente notable en el progreso. Este diseño es extremadamente simple desde el punto de vista técnico, pero al mismo tiempo tiene Alto Voltaje y productividad. Este “motor” también se llama “rueda dentro de una rueda”. Ya hoy se utiliza en el transporte. Aquí hay dos bobinas, dentro de las cuales hay dos bobinas más. Se forma así un doble par con diferentes campos magnéticos. Debido a esto, son repelidos en diferentes direcciones. Dispositivo similar Puedes comprar hoy. A menudo se utilizan en bicicletas y sillas de ruedas.

El motor Perendev funciona únicamente con imanes. Aquí se utilizan dos círculos, uno de los cuales es estático y el segundo es dinámico. Sobre ellos se encuentran imanes en secuencia igual. Debido a la autorrepulsión, la rueda interior puede girar sin cesar.

Otro invento moderno que ha encontrado aplicación es la rueda Minato. Se trata de un dispositivo basado en el campo magnético del inventor japonés Kohei Minato, que se utiliza bastante en diversos mecanismos.

Las principales ventajas de esta invención son la eficiencia y el silencio. También es simple: los imanes están ubicados en el rotor en diferentes ángulos con respecto al eje. Un poderoso impulso al estator crea el llamado punto de "colapso" y los estabilizadores equilibran la rotación del rotor. El motor magnético del inventor japonés, cuyo circuito es extremadamente sencillo, funciona sin generar calor, lo que le augura un gran futuro no sólo en mecánica, sino también en electrónica.

Existen otros dispositivos de imanes permanentes, como la rueda de Minato. Hay muchos y cada uno de ellos es único e interesante a su manera. Sin embargo, recién están comenzando su desarrollo y se encuentran en una etapa constante de desarrollo y mejora.

Por supuesto, un ámbito tan fascinante y misterioso como el de las máquinas magnéticas de movimiento perpetuo no puede ser de interés sólo para los científicos. Muchos aficionados también contribuyen al desarrollo de esta industria. Pero aquí la pregunta es más bien si es posible hacer un motor magnético con sus propias manos, sin ningún conocimiento especial.

El ejemplar más simple, que ha sido ensamblado más de una vez por aficionados, parece tres ejes estrechamente conectados entre sí, uno de los cuales (el central) está girado directamente con respecto a los otros dos, ubicados a los lados. Unido al centro del eje central hay un disco Lucite (plástico acrílico) de 4 pulgadas de diámetro. En los otros dos ejes Instale discos similares, pero de la mitad del tamaño. Aquí también se instalan imanes: 4 en los lados y 8 en el medio. Para que el sistema acelere mejor, puedes utilizar un bloque de aluminio como base.

Pros y contras de los motores magnéticos.

Ventajas:

Ahorro y total autonomía;
La capacidad de montar un motor con medios improvisados;
El dispositivo con imanes de neodimio es lo suficientemente potente como para proporcionar 10 kW o más de energía a un edificio residencial;
Capaz de entregar la máxima potencia en cualquier etapa de uso.

Desventajas:

Los motores lineales magnéticos se han convertido hoy en día en una realidad y tienen todas las posibilidades de sustituir a otro tipo de motores a los que estamos acostumbrados. Pero hoy en día todavía no es un producto completamente finalizado e ideal, capaz de competir en el mercado, pero con tendencias bastante altas.

Casi todo en nuestras vidas depende de la electricidad, pero existen ciertas tecnologías que permiten deshacerse de la energía cableada local. Proponemos considerar cómo hacer un motor magnético con sus propias manos, su principio de funcionamiento, circuito y diseño.

Tipos y principios de funcionamiento.

Existe el concepto de máquinas de movimiento perpetuo de primer orden y de segundo. Primer orden- se trata de dispositivos que producen energía por sí solos, a partir del aire, segundo tipo- Son motores que necesitan recibir energía, puede ser viento, rayos de sol, agua, etc., y la convierten en electricidad. Según la primera ley de la termodinámica, ambas teorías son imposibles, pero con esta afirmación no están de acuerdo muchos científicos que comenzaron a desarrollar máquinas de movimiento perpetuo de segundo orden que funcionan con la energía de un campo magnético.

Foto – Motor magnético Dudyshev

Un gran número de científicos trabajaron en todo momento en el desarrollo de una "máquina de movimiento perpetuo"; la mayor contribución al desarrollo de la teoría del motor magnético la hicieron Nikola Tesla, Nikolai Lazarev, Vasily Shkondin y las variantes de Lorenz. , Howard Johnson, Minato y Perendeva también son muy conocidos.

Foto – Motor magnético Lorentz

Cada uno de ellos tiene su propia tecnología, pero todos se basan en un campo magnético que se forma alrededor de la fuente. Vale la pena señalar que las “máquinas de movimiento perpetuo” no existen en principio, porque Los imanes pierden su capacidad después de aproximadamente 300-400 años.

El más sencillo se considera casero. Motor Lorentz magnético antigravedad.. Funciona mediante el uso de dos discos con cargas diferentes que están conectados a una fuente de energía. Los discos se colocan a medias en una pantalla magnética hemisférica, cuyo campo comienza a hacerlos girar suavemente. Un superconductor de este tipo expulsa muy fácilmente al MP de sí mismo.

lo más simple Motor electromagnético asíncrono Tesla Se basa en el principio de un campo magnético giratorio y es capaz de producir electricidad a partir de su energía. Se coloca una placa de metal aislada lo más alto posible sobre el nivel del suelo. Se coloca otra placa de metal en el suelo. Se pasa un cable a través de una placa de metal en un lado del capacitor y el siguiente conductor va desde la base de la placa hasta el otro lado del capacitor. El polo opuesto del condensador, al estar conectado a tierra, se utiliza como depósito para almacenar cargas de energía negativas.

Foto – Motor magnético Tesla

Anillo giratorio Lazarev Hasta el momento se considera el único VD2 que funciona, además, es fácil de reproducir, puedes ensamblarlo con tus propias manos en casa, utilizando las herramientas disponibles. La foto muestra un diagrama de un motor de anillo Lazarev simple:

Foto – Koltsar Lazarev

El diagrama muestra que el contenedor está dividido en dos partes mediante una partición porosa especial; el propio Lazarev utilizó para ello un disco de cerámica. Se instala un tubo en este disco y el recipiente se llena con líquido. Para el experimento, incluso puede verter agua corriente, pero es recomendable utilizar una solución volátil, por ejemplo, gasolina.

El trabajo se lleva a cabo de la siguiente manera: mediante un tabique, la solución ingresa a la parte inferior del recipiente y, debido a la presión, se mueve hacia arriba a través del tubo. Hasta ahora esto es sólo un movimiento perpetuo, independiente de factores externos. Para construir una máquina de movimiento perpetuo, es necesario colocar una rueda debajo del líquido que gotea. Sobre la base de esta tecnología, se creó el motor eléctrico magnético autorrotativo de movimiento constante más simple, se registró una patente para uno empresa rusa. Debe instalar una rueda con cuchillas debajo del gotero y colocar imanes directamente sobre ellas. Debido al campo magnético resultante, la rueda comenzará a girar más rápido, el agua se bombeará más rápido y se formará un campo magnético constante.

motor lineal shkondin provocó una especie de revolución en marcha. Este dispositivo tiene un diseño muy simple, pero al mismo tiempo increíblemente potente y productivo. Su motor se llama rueda en rueda y se utiliza principalmente en la industria del transporte moderno. Según las revisiones, una motocicleta con motor Shkodin puede recorrer 100 kilómetros con un par de litros de gasolina. El sistema magnético funciona para una repulsión total. En el sistema rueda en rueda hay bobinas emparejadas, dentro de las cuales se conecta en serie otra bobina, forman un par doble, que tiene diferentes campos magnéticos, por lo que se mueven en diferentes direcciones y una válvula de control. Se puede instalar un motor autónomo en un automóvil; a nadie le sorprenderá una motocicleta sin combustible con un motor magnético; los dispositivos con una bobina de este tipo se utilizan a menudo para una bicicleta o una silla de ruedas. Puede comprar un dispositivo listo para usar en Internet por 15,000 rublos (fabricado en China), el arrancador V-Gate es especialmente popular.

Foto – Motor Shkodin

Motor alternativo Perendeva Es un dispositivo que funciona únicamente gracias a imanes. Se utilizan dos círculos: estático y dinámico, con imanes colocados en cada uno de ellos en igual secuencia. Debido a la fuerza libre autorrepelente, el círculo interior gira sin cesar. Este sistema ha sido ampliamente utilizado para proporcionar energía independiente en hogares e industrias.

Foto – Motor Perendeva

Todos los inventos enumerados anteriormente se encuentran en la etapa de desarrollo; los científicos modernos continúan mejorándolos y buscando la opción ideal para desarrollar una máquina de movimiento perpetuo de segundo orden.

Además de los dispositivos enumerados, el motor de vórtice Alekseenko, los aparatos Bauman, Dudyshev y Stirling también son populares entre los investigadores modernos.

Cómo montar un motor tú mismo

Los productos caseros tienen una gran demanda en cualquier foro de electricistas, así que veamos cómo se puede montar un motor-generador magnético en casa. El dispositivo que proponemos construir consta de 3 ejes interconectados, están sujetos de tal manera que el eje del centro se gira directamente hacia los dos laterales. Unido al centro del eje central hay un disco de lucita, de cuatro pulgadas de diámetro y media pulgada de espesor. Los ejes exteriores también cuentan con discos de dos pulgadas de diámetro. Tienen pequeños imanes, ocho de ellos por disco grande y cuatro para los pequeños.

Foto – Motor magnético en suspensión.

El eje sobre el que se encuentran los distintos imanes se encuentra en un plano paralelo a los ejes. Se instalan de tal forma que los extremos pasen cerca de las ruedas con un destello por minuto. Si estas ruedas se mueven a mano, los extremos del eje magnético quedarán sincronizados. Para acelerar el proceso, se recomienda instalar un bloque de aluminio en la base del sistema de modo que su extremo toque ligeramente las partes magnéticas. Después de tales manipulaciones, la estructura debería comenzar a girar a una velocidad de media revolución por segundo.

Las unidades se instalan de una manera especial, con la ayuda de la cual los ejes giran de manera similar entre sí. Naturalmente, si influye en el sistema con un objeto de terceros, por ejemplo, un dedo, se detendrá. Este motor magnético perpetuo fue inventado por Bauman, pero no pudo obtener una patente porque... En aquel momento, el dispositivo estaba clasificado como VD no patentable.

Chernyaev y Emelyanchikov hicieron mucho para desarrollar una versión moderna de dicho motor.

Foto - Cómo funciona un imán

¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los motores magnéticos que realmente funcionan?

Ventajas:

Autonomía total, economía de combustible, posibilidad de utilizar los medios disponibles para organizar el motor en cualquier lugar deseado;
Un dispositivo potente que utiliza imanes de neodimio es capaz de proporcionar energía a un espacio habitable de hasta 10 VKT o más;
El motor gravitacional es capaz de funcionar hasta desgastarse por completo e incluso con el último acero que puede producir cantidad máxima energía.

Defectos:

El campo magnético puede afectar negativamente a la salud humana, especialmente los motores espaciales (a reacción) son susceptibles a este factor;
A pesar de resultados positivos experimentos, la mayoría de los modelos no pueden funcionar en condiciones normales;
Incluso después de comprar un motor ya hecho, puede resultar muy difícil conectarlo;
Si decide comprar un motor de pistón o de impulso magnético, prepárese para el hecho de que su precio estará muy inflado.

El funcionamiento de un motor magnético es pura verdad y es real, lo principal es calcular correctamente la potencia de los imanes.

Este artículo está dedicado al desarrollo y descripción del principio de funcionamiento, diseños y diagrama eléctrico un simple motor electromagnético "perpetuo" original: un generador de un nuevo tipo con un electroimán en el estator y solo un imán permanente (PM) en el rotor, con rotación de este PM en el espacio de trabajo de este electroimán.

MOTOR-GENERADOR ELECTROMAGNÉTICO ETERNO CON ELECTROIMÁN EN EL ESTATOR Y UN IMÁN EN EL ROTOR

1. Introducción
2. ¿Cuánta energía se esconde en un imán permanente y de dónde viene?
3. Breve reseña motores y generadores electromagnéticos con PM
4. Descripción del diseño y sistema eléctrico de un motor-generador electromagnético modernizado con electroimán de corriente alterna.
5. Motor electromagnético reversible con PM externo en el rotor.
6. Descripción del funcionamiento de un motor-generador electromagnético “eterno”
7. Componentes necesarios y algoritmos de control para el funcionamiento de este motor-generador electromagnético en el modo de “movimiento perpetuo”
8. Algoritmo inverso corriente eléctrica en el devanado de un electroimán dependiendo de la posición del imán
9. Selección y cálculo de elementos y equipos para EMDG.
10. Electroimán EMD de bajo coste (conceptos básicos de diseño y cálculo)
11. Buena elección imanes permanentes del rotor EMD
12. Selección de un generador eléctrico para la creación de prototipos EMDG
13. Motor-generador electromagnético de cortina eterna.
14. Motor electromagnético perpetuo en un medidor eléctrico de inducción convencional.
15. Comparación del desempeño energético del nuevo EMDG con análogos
16. Conclusión

INTRODUCCIÓN

El problema de la creación de máquinas de movimiento perpetuo ha excitado las mentes de muchos inventores y científicos de todo el mundo durante muchos siglos y sigue siendo relevante.

Interés en este tema de las “máquinas de movimiento perpetuo” de la comunidad mundial aún enorme y cada vez mayor, a medida que crecen las necesidades energéticas de la civilización y en relación con el rápido agotamiento de los combustibles orgánicos no renovables, y especialmente en relación con el inicio de una crisis energética y ambiental global de la civilización. A la hora de construir una sociedad del futuro, es ciertamente importante desarrollar nuevas fuentes de energía que puedan satisfacer nuestras necesidades. Y hoy para Rusia y muchos otros países esto es simplemente vital. En la futura recuperación del país y la próxima crisis energética, serán absolutamente necesarias nuevas fuentes de energía basadas en tecnologías innovadoras.

Los ojos de muchos inventores, ingenieros y científicos talentosos se han centrado durante mucho tiempo en los imanes permanentes (PM) y su misteriosa y sorprendente energía. Además, este interés en PM ha aumentado incluso en los últimos años, debido al progreso significativo en la creación de PM fuerte, y en parte debido a la simplicidad de los diseños propuestos de motores magnéticos (MD).

¿Cuánta energía se esconde en un imán permanente y de dónde viene?

Es obvio que los PM modernos, compactos y potentes, contienen una importante energía de campo magnético oculto. Y el objetivo de los inventores y desarrolladores de estos motores y generadores magnéticos es aislar y convertir esta energía PM latente en otros tipos de energía, por ejemplo, en energía mecánica de rotación continua de un rotor magnético o en electricidad. El carbón, cuando se quema, libera 33 J por gramo, el petróleo, que en 10-15 años comenzará a agotarse en nuestro país, libera 44 J por gramo, un gramo de uranio produce 43 mil millones de J de energía. En teoría, un imán permanente contiene 17 mil millones de julios de energía. por un gramo. Por supuesto, al igual que las fuentes de energía convencionales, la eficiencia del imán no será del cien por cien; además, un imán de ferrita tiene una vida útil de unos 70 años, siempre que no esté sujeto a fuertes cargas físicas, térmicas y magnéticas; con tal cantidad contenida en Si no tienes energía, no es tan importante. Además, ya existen en serie imanes industriales hechos de metales raros, que son diez veces más fuertes que los de ferrita y, en consecuencia, más eficientes. Un imán que ha perdido su fuerza puede simplemente "recargarse" con un fuerte campo magnético. Sin embargo, la pregunta "¿de dónde proviene tanta energía PM?" sigue abierta en la ciencia. Muchos científicos creen que la energía en el PM se suministra continuamente desde el exterior a través del éter (vacío físico). Y otros investigadores sostienen que simplemente surge por sí solo debido al material magnetizado del PM. Aquí todavía no hay claridad.

BREVE RESUMEN DE MOTORES Y GENERADORES ELECTROMAGNÉTICOS CONOCIDOS

Ya existen en el mundo muchas patentes y soluciones de ingeniería para distintos diseños de motores magnéticos, pero hasta ahora prácticamente no se ha presentado ningún MD que funcione en el modo de "movimiento perpetuo". Y hasta ahora, los motores magnéticos industriales (MD) “eternos” no se han creado ni dominado en serie y no se están implementando en la realidad, y más aún, aún no están a la venta. Desafortunadamente, la información conocida en Internet sobre los motogeneradores magnéticos en serie de Perendev (Alemania) y Akoil-energy aún no ha sido confirmada. Posibles razones Hay muchos progresos reales y lentos en el metal en MD, pero aparentemente hay dos razones principales: o por el secreto de estos desarrollos, no se llevan a la producción en masa, o por el bajo rendimiento energético de las muestras industriales piloto de MD. . Cabe señalar que la ciencia y la tecnología aún no han resuelto por completo algunos problemas relacionados con la creación de motores puramente magnéticos con compensadores mecánicos y pantallas magnéticas, por ejemplo, MD tipo cortina.

Clasificación y breve análisis de algunos médicos conocidos.

Motores magnéticos magnetomecánicos Dudyshev/1-3/. Con sus mejoras de diseño, es posible que funcionen en modo de “movimiento perpetuo”.
Motor MD Kalinina– un motor alternativo inoperable con una pantalla magnética giratoria; un motor debido a que el compensador de resorte no se ha adaptado a la solución de diseño correcta.
Motor electromagnético "Perendev"– un motor electromagnético clásico con un PM en el rotor y un compensador, inoperable sin el proceso de conmutación en las zonas por donde pasan los puntos muertos de sujeción del rotor con el PM. En él son posibles dos tipos de conmutación (lo que le permite pasar el "punto de retención" del rotor PM: mecánico y electromagnético. El primero reduce automáticamente el problema a una versión en bucle de SMOT (y limita la velocidad de rotación y, por lo tanto, la potencia) , el segundo es inferior. En el modo "eterno" el motor "no puede funcionar".
Motor electromagnético Minato- un ejemplo clásico de motor electromagnético con rotor PM y compensador electromagnético, que garantiza el paso del rotor magnético al “punto de retención” (según Minato, “punto de colapso”). En principio, se trata simplemente de un motor electromagnético en funcionamiento con mayor eficiencia. La máxima eficiencia alcanzable es aproximadamente 100% inoperable en el modo MD "eterno".
motor johnson— un análogo del motor electromagnético “Perendev” con compensador, pero con una energía aún menor.
Motorgenerador magnético Shkondina– un motor electromagnético con un PM, que funciona gracias a las fuerzas de repulsión magnética del PM (sin compensador). Es estructuralmente complejo, tiene un conjunto conmutador-escobilla, su eficiencia es alrededor del 70-80%. Inoperable en modo MD perpetuo.
Motor-generador electromagnético Adams Este es esencialmente el más avanzado de todos los conocidos: un motor-generador electromagnético que funciona como el motor de rueda Shkondin, sólo gracias a las fuerzas de repulsión magnética de las partículas de los extremos de los electroimanes. Pero este motor-generador en el PM es estructuralmente mucho más simple que el motor-generador magnético Shkondin. En principio, su eficiencia sólo puede acercarse al 100%, pero sólo si el devanado del electroimán se conmuta con un impulso corto y de alta intensidad procedente de un condensador cargado. Inoperable en el modo MD “eterno”.
motor electromagnético dudyshev. Motor electromagnético reversible con rotor magnético externo y electroimán de estator central). Su eficiencia no supera el 100% debido al circuito abierto del circuito magnético /3/. Este EMD ha sido probado en funcionamiento (hay disponible una foto del diseño).

También se conocen otros DME, pero funcionan aproximadamente con los mismos principios. Sin embargo, el desarrollo de la teoría y la práctica de los motores magnéticos en el mundo sigue avanzando gradualmente. Y un progreso real particularmente notable en MD se ha observado precisamente en los motores magnéticos y electromagnéticos combinados de bajo coste que utilizan imanes permanentes de alta eficiencia. Estos análogos más cercanos, tan importantes para la comunidad mundial, son prototipos de motores magnéticos perpetuos y se denominan generadores de motores electromagnéticos (EMG) con electroimanes e imanes permanentes en el estator o rotor. Además, en realidad ya existen, se mejoran continuamente e incluso algunos de ellos ya se están produciendo en masa. En Internet han aparecido bastantes mensajes y artículos sobre sus diseños con fotografías y sus estudios experimentales. Por ejemplo, se conocen motogeneradores electromagnéticos Adams /1/, eficaces, ya probados en metal y de coste relativamente bajo. Además, algunos de los diseños más simples de EMDG combinados han llegado incluso a la producción en serie y la implementación en masa. Se trata, por ejemplo, de las ruedas con motor electromagnético de serie de Shkondin, utilizadas en bicicletas eléctricas.

Sin embargo, el diseño y la energía de todos los EMDG conocidos siguen siendo bastante ineficientes, lo que no les permite funcionar en el modo de "máquina de movimiento perpetuo", es decir. sin fuente de alimentación externa.

Sin embargo, existen formas de mejorar energéticamente de forma constructiva y radical los EMDG conocidos. Y son estas versiones energéticamente más avanzadas las que pueden hacer frente a esta difícil tarea, completamente duración de la batería en el modo "eterno" de motor-generador electromagnético, sin ningún consumo de electricidad de una fuente externa y se analizan en este artículo.

Este artículo está dedicado al desarrollo y descripción del principio de funcionamiento del diseño original de un motor-generador electromagnético simple de nuevo tipo con un electroimán de arco en el estator y un solo imán permanente (PM) en el rotor, con rotación polar. de este PM en el hueco del electroimán, que está en pleno funcionamiento en el “motor-generador perpetuo”.

Anteriormente, y parcialmente, este diseño de un EMD polar tan inusual en otra versión reversible ya se había probado en los prototipos existentes del autor del artículo y ha demostrado su operatividad y un rendimiento energético bastante alto.

Descripción del diseño y circuito eléctrico del EMDG modernizado.

Fig. 1 Motor-generador electromagnético con un PM en el rotor, un electroimán de CA externo en el estator y un generador eléctrico en el eje del rotor magnético.

En la figura 1 se muestra un diseño simplificado de un motor-generador electromagnético (EMG) de este tipo y su parte eléctrica. 1. Consta de tres unidades principales: un MD directo con un electroimán en el estator y un PM en el rotor, y un generador electromecánico en el mismo eje que el MD. El dispositivo MD consta de un electroimán estático de estator 1, realizado sobre un anillo con un segmento recortado o sobre un circuito magnético de arco 2 con una bobina inductiva 3 de este electroimán y un interruptor electrónico de inversión de corriente conectado a él en la bobina 3 y un imán permanente (PM) 4, colocado rígidamente en el rotor 5 en el espacio de trabajo de este electroimán 1. El eje de rotación del rotor 5 del EMD está conectado mediante un acoplamiento al eje 7 del generador eléctrico 8. El dispositivo está equipado con un regulador simple: un interruptor electrónico 6 (inversor autónomo), realizado según el circuito de un inversor autónomo semicontrolado de puente simple, conectado eléctricamente en la salida al devanado inductivo 3 electroimanes 2 a a lo largo de la entrada de la fuente de alimentación - a una fuente de energía autónoma 10. Además, el devanado inductivo reversible 3 del electroimán 1 está conectado a la corriente alterna diagonal de este interruptor 6 a a lo largo del circuito corriente continua este interruptor 6 está conectado a una fuente de CC intermedia 10, por ejemplo a batería(AB) La salida eléctrica del generador de la máquina eléctrica 8 está conectada directamente a los devanados de la bobina inductiva 3, o a través de un rectificador electrónico intermedio (no mostrado) a una fuente de CC amortiguadora (tipo AB) 7.

El interruptor electrónico de puente más simple (inversor autónomo) está fabricado con 4 válvulas semiconductoras y contiene dos en los brazos del puente. transistores de potencia 9 y dos interruptores no controlados sin contacto de conductividad unidireccional (diodos) 10. En el estator electromagnético 1 de este MD también hay dos sensores de posición 11 del imán PM 5 del rotor 6, cerca de la trayectoria de su movimiento 15, y Como sensor de posición del imán PM 5 de la intensidad del campo magnético del rotor se utilizan sensores de contacto simples: interruptores de láminas. Estos sensores de posición 11 del imán 4 del rotor 5 están colocados en cuadratura: un sensor se coloca cerca del extremo del solenoide con los polos y el segundo se desplaza 90 grados (relés de interruptor de láminas), cerca de la trayectoria de rotación PM5 de el rotor 6. Las salidas de estos sensores de posición 11 PM 5 del rotor son interruptores de láminas, los relés están conectados a través de un dispositivo lógico amplificador 12 a las entradas de control de los transistores 9. Una carga eléctrica útil 13 está conectada al devanado de salida del generador eléctrico 8 a través de un interruptor (no mostrado) circuito eléctrico El interruptor 6 y el circuito de alimentación de la bobina 3 tienen elementos de protección y control, en particular un cambio automático de la unidad de arranque de CC al suministro total de energía desde el generador eléctrico 8 (no mostrado).

Notemos lo principal caracteristicas de diseño tal MD en comparación con sus análogos:

1. Se utiliza un electroimán de arco de bajo amperaje, económico y de múltiples vueltas.

2. El imán permanente 4 del rotor 5 gira en el espacio del electroimán de arco 1, concretamente mediante las fuerzas magnéticas de atracción y repulsión de PM 5. Debido a un cambio en la polaridad magnética de los polos magnéticos en el espacio de este electroimán cuando cíclicamente cambiar (invertir) la dirección de la corriente en la bobina 3 del electroimán 1 desde el interruptor 5 al comando de los sensores de posición 11 PM del imán 4 del rotor 5. Tenga en cuenta también que es aconsejable hacer que el rotor 5 sea macizo a partir de un material no -material magnético para realizar función útil volante inercioide.

Motor electromagnético reversible con PM externo en el rotor.

En principio, también es posible una versión reversible del diseño EMD, en la que fuera del electroimán se coloca un rotor con un imán permanente PM en el borde. Anteriormente, el autor del artículo desarrolló, creó y probó con éxito una versión de este tipo de un EMD reversible, allá por 1986. A continuación, en las Fig. 2, 3, se muestra un diseño simplificado de un EMD previamente probado, descrito anteriormente en el También se muestran los artículos del autor /2-3/.

En la foto se muestra el diseño (incompleto) de un prototipo del EMD más simple con un imán permanente externo en el rotor y sin el electroimán del estator del EMD (Fig. 3). En realidad, el electroimán se coloca normalmente en el centro de un cilindro cilíndrico transparente, dieléctrico, no magnético, con una tapa superior sobre el que está montado el eje de rotación de este EMD. El interruptor y otros elementos eléctricos no se muestran en la foto.

Fig.2 EMDG reversible con rotor magnético MF externo (diseño incompleto)

Designaciones:

1. imán permanente (PM1)
2. imán permanente (PM2)
3. Rotor de anillo EMD (PM1,2 están colocados rígidamente en el rotor)
4. bobinado de un electroimán de estator estacionario (suspensión independiente)
5. Núcleo magnético del electroimán.
6. Sensores de posición del rotor PM
7. eje del rotor (sobre cojinete no magnético)
8. radios de la conexión mecánica del rotor anular y su eje
9. eje de soporte
10. apoyo
11. Líneas de energía magnética de un electroimán.
12. Líneas de fuerza magnética de un imán permanente La flecha muestra la dirección de rotación del rotor 3

Fig.3 Foto del diseño EMDG más simple (sin el electroimán)

Descripción del funcionamiento de un motor-generador electromagnético “eterno” (Fig.1)

El dispositivo, este motor-generador electromagnético perpetuo (Fig. 1), funciona de la siguiente manera.

Arrancar y acelerar el rotor magnético EMDG a una velocidad constante

Iniciamos el EMDG suministrando corriente eléctrica a la bobina 3 del electroimán 2 desde la fuente de alimentación 10. La posición inicial de los polos magnéticos del imán permanente 4 del rotor es perpendicular al espacio del electroimán 2. La polaridad de los polos magnéticos del electroimán surge de tal manera que el imán permanente 4 del rotor 5 comienza a girar sobre su eje de rotación 16 , siendo las fuerzas magnéticas atraídas por sus polos magnéticos hacia los polos magnéticos opuestos del electroimán 2. En este momento de coincidencia de los polos magnéticos opuestos del imán 4 y los extremos en el espacio del electroimán 2, la corriente en la bobina 3 se corta por orden del relé de láminas magnético (o la onda sinusoidal de esta corriente pasa por cero) y por inercia, el enorme rotor pasa este punto muerto de su trayectoria junto con PM 4. Después de esto, la dirección de la corriente en la bobina 3 cambia y los polos magnéticos del electroimán 2 en este espacio de trabajo se vuelven idénticos a los polos magnéticos de imán permanente 4. Como resultado, las fuerzas de repulsión magnética de polos magnéticos similares: el imán permanente 4 del rotor y el propio rotor reciben un par de aceleración adicional que actúa en la dirección de rotación del rotor en la misma dirección. Después de alcanzar la posición de los polos magnéticos del rotor PM - a medida que gira - a lo largo del meridiano magnético, las direcciones de corriente en la bobina 3 se cambian nuevamente por orden del segundo sensor de posición magnético 11, la inversión de los polos magnéticos del electroimán 2 en el espacio de trabajo se produce de nuevo y el imán permanente 4 comienza de nuevo a ser atraído por los polos magnéticos opuestos del electroimán 2 más cercanos en el sentido de rotación en su espacio. Y luego, el proceso de aceleración del PM 4 y el rotor, invirtiendo cíclicamente la corriente eléctrica en la bobina 3 mediante la conmutación cíclica de los transistores 8 del interruptor 7 de los sensores de posición 11 del rotor PM, se repite cíclicamente muchas veces. Además, al mismo tiempo, a medida que las PM 4 y el rotor 5 se aceleran, la frecuencia de las inversiones de corriente eléctrica en la bobina 3 aumenta automáticamente, debido a la presencia de un positivo. comentario a lo largo del circuito a través del interruptor y sensores de posición del rotor PM 4.

Tenga en cuenta que la dirección de la corriente eléctrica en la bobina 3 (mostrada por flechas en la Fig. 1) cambia dependiendo de cuál de los transistores 8 del interruptor 7 está abierto. Al cambiar la frecuencia de conmutación de los transistores, cambiamos la frecuencia de la corriente alterna en la bobina 3 del electroimán y, en consecuencia, cambiamos la velocidad de rotación del PM 4 del rotor 5.

CONCLUSIÓN: Por lo tanto, durante una revolución completa alrededor de su eje, el imán permanente del rotor experimenta casi continuamente un par de aceleración unidireccional debido a la fuerza de interacción magnética con los polos magnéticos del electroimán, lo que lo hace girar y lo acelera gradualmente a él y al eléctrico. generador sobre un eje de rotación común a una velocidad de rotación constante dada.

Método directo de control eléctrico del devanado del electroimán del estator EMDG en función de la posición del rotor PM

Una innovación adicional para garantizar un método de este tipo para controlar el devanado de un electroimán 3 MD con corriente alterna de la frecuencia y fase requeridas directamente desde la salida de un generador eléctrico de corriente alterna en funcionamiento en estado estacionario es la introducción en dicho sistema de un imán. motor - generador eléctrico paralelo LC resonante circuito - hay dos inductancias en el circuito - de la bobina 3 y el devanado del estator del generador y capacidad eléctrica adicional la introducción de un condensador eléctrico adicional 17 en el circuito de salida del generador eléctrico 8 para asegurar su autoexcitación y posterior; LC eléctrico resonancia, para reducir las pérdidas eléctricas y para extremadamente controles simples Inductancia 3 corriente alterna con la fase deseada de voltaje y corriente directamente desde el generador 8.

Completamente modo offline(“máquina de movimiento perpetuo”) EMDG

Es bastante obvio que para garantizar el trabajo de este dispositivo En el modo de “movimiento perpetuo”, es necesario obtener energía libre de los imanes permanentes del rotor, suficiente para que el generador eléctrico en el eje EMD genere la electricidad necesaria para este funcionamiento completamente autónomo del sistema. Por tanto, la condición más importante es garantizar que el rotor magnético de este MD tenga un par suficiente para que el generador eléctrico de su eje genere una cantidad suficiente de electricidad, que sería más que suficiente para alimentar la bobina del electroimán, y para una carga útil de un tamaño determinado y para compensar diversas pérdidas inevitables en sistemas de máquinas electromecánicas con PM en el rotor. Después de hacer girar el PM 4 y que el rotor alcance las 5 velocidades nominales, cambiamos la fuente de alimentación a la bobina 3 directamente desde el generador eléctrico o mediante un convertidor de voltaje adicional, y apagamos la fuente de electricidad de arranque por completo o la cambiamos al modo de recarga. del generador eléctrico en el eje de este EMD.

UNIDADES DE DISEÑO Y ALGORITMOS DE CONTROL NECESARIOS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE ESTE MOTOGENERADOR EN MODO “MOVIMIENTO PERPETUO”

Esta importante condición para el funcionamiento del MD en el modo “movimiento perpetuo” sólo se puede cumplir si se cumplen al menos seis condiciones simultáneamente:

1. El uso de potentes imanes permanentes de niobio modernos en el MD, que proporcionan el par de rotación máximo de dicho rotor con dimensiones mínimas del PM.

2. el uso de un circuito electromagnético MD eficaz y de coste ultrabajo en el estator MD debido al número extremadamente alto de vueltas en el devanado del electroimán y al diseño eficaz correcto de su núcleo magnético y de su devanado.

3. la necesidad de un dispositivo de arranque y una fuente de electricidad de arranque para arrancar y acelerar el MD con suministro de energía a la bobina del electroimán desde el interruptor.

4. algoritmo correcto para controlar la corriente eléctrica en el devanado del electroimán en dirección y magnitud dependiendo de la posición del rotor PM.

5. aprobación parámetros eléctricos Generador eléctrico y bobinado de electroimán.

6. el algoritmo correcto para cambiar los circuitos de alimentación del devanado del electroimán al conectar el circuito del generador eléctrico al circuito de alimentación del devanado del electroimán y transferir la fuente inicial de electricidad, por ejemplo una batería, del modo de descarga a su modo eléctrico modo de recarga.

ALGORITMO PARA CONMUTAR LA CORRIENTE ELÉCTRICA EN LA BOBINA DEL ELECTROIMÁN SEGÚN LA POSICIÓN DEL ROTOR PM DEL EMD (Fig.1)

Consideremos el algoritmo para cambiar la corriente eléctrica en la bobina en presencia de una tira magnética en el rotor EMD por cada rotación del rotor (Fig. 3). trabajo eficiente de este EMD (diseño Fig. 1) usando diagramas combinados de la posición del rotor y la dirección del flujo de corriente en el devanado 3 del electroimán del estator 1. Como se desprende de estos diagramas, la esencia del algoritmo de control correcto para el electroimán 1 del EMD es que una revolución completa de la corriente eléctrica del rotor PM en el devanado inductivo 3 del electroimán produce dos oscilaciones completas. Es decir, en pocas palabras, la frecuencia de la corriente eléctrica suministrada al devanado 3 del electroimán 1 por medio de un dispositivo electrónico. El conmutador adjunto a él, controlado por comandos de los sensores de posición del rotor PM, es igual al doble de la frecuencia de rotación del rotor, y la fase de esta corriente eléctrica está estrictamente sincronizada con la posición del rotor PM. EMD. Dado que el conmutador cambia la dirección de la corriente en el devanado 3 (corriente inversa) ocurre estrictamente en el ecuador magnético del PM cuando los polos magnéticos del PM y los polos magnéticos de los extremos del núcleo magnético coinciden en el espacio de trabajo del núcleo magnético 2 del electroimán 1, luego, como resultado, durante una revolución completa del rotor PM, experimenta constantemente un par unidireccional de aceleración, dos veces debido a la atracción de los polos magnéticos opuestos de los extremos del circuito magnético del electroimán y el PM. rotor, y dos veces debido a las fuerzas magnéticas repulsivas de sus polos magnéticos similares.

Fig.4 Diagrama de tiempo del funcionamiento del conmutador electrónico para invertir la corriente en el devanado del electroimán del estator durante una revolución del rotor PM.

Fig. 5 Ciclograma de la alternancia de polos magnéticos en el espacio del electroimán durante una revolución del rotor PM del EMDG

Para explicar el algoritmo de funcionamiento del electroimán EMD:

3.4 - polos magnéticos de los extremos del circuito magnético de arco 2 electroimanes 1
La bobina con el devanado 3 se coloca sobre el núcleo magnético 2 del electroimán 1.
9. imán del rotor Las flechas muestran la dirección de rotación del rotor con PM y los números en los cuadrados muestran la imagen en diferentes posiciones del rotor

Titulares de la patente RU 2470442:

La invención se refiere al campo de la ingeniería eléctrica y la energía, en particular a los motores electromagnéticos. El motor electromagnético contiene un rotor realizado en forma de eje montado con posibilidad de rotación, al menos dos discos montados en el eje con imanes permanentes ubicados a lo largo de su periferia, un estator que contiene electroimanes instalados con posibilidad de interactuar con imanes permanentes, en el que los imanes permanentes tienen forma de cilindros, cuyos planos de extremos están ubicados en el plano radial de cada uno de los discos, mientras que los imanes permanentes del primer y segundo disco se enfrentan entre sí con polos opuestos, y el estator contiene electroimanes en forma de solenoides sin circuitos magnéticos instalados entre los discos del rotor, dos electroimanes de arranque con circuitos magnéticos desconectados e instalados frente a un imán permanente, cualquiera de los discos del rotor, un interruptor de inducción sin contacto instalado en el estator frente a cualquiera de los permanentes imanes de los discos del rotor con capacidad de interactuar con cada uno de los imanes permanentes colocados en uno de los discos del rotor giratorio en el momento del paso de las zonas de sensibilidad de los imanes permanentes de la parte táctil de un interruptor de inducción sin contacto. El resultado técnico es un aumento de la potencia del motor. 8 enfermos.

La invención se refiere al campo de la energía, en particular a los motores electromagnéticos.

Un motor magnetodinámico conocido con conmutación sin contacto contiene una fuente de corriente continua, un estator con solenoides espaciados uniformemente alrededor de su circunferencia, un rotor con imanes permanentes, un colector de distribución, un sensor óptico montado en el estator, rayas reflectantes en el rotor que interactúan con el óptico. sensor, y los solenoides están conectados con una fuente de corriente continua en paralelo, los imanes permanentes están conectados entre sí mediante polos similares y el colector de distribución tiene la forma llaves electronicas, incluido en el circuito de alimentación de los solenoides y controlado a través de un microprocesador mediante señales con sensor óptico(1) (modelo de utilidad RU No. 89301, clase H02K 29/03, publicado en 2009).

Las desventajas del dispositivo conocido son que para arrancar el motor se necesita una potente fuente de corriente; los imanes permanentes del rotor, conectados entre sí por polos iguales, pierden sus propiedades magnéticas durante el funcionamiento del motor bajo carga, lo que puede provocar la pérdida de potencia. parada del motor; montaje de dicho motor; Alto Voltaje causará dificultades debido al hecho de que es necesario conectar imanes fuertes con polos similares, que se repelerán entre sí.

El motor electromagnético más cercano en esencia técnica y efecto logrado al motor electromagnético reivindicado es un motor electromagnético que contiene un rotor hecho en forma de eje instalado con la posibilidad de rotación de dos discos montados en el eje con imanes permanentes y equilibradores ubicados en ellos a lo largo del periferia de los discos, un estator que contiene electroimanes, instalados en el exterior de los discos con la capacidad de interactuar con imanes permanentes, conectados entre sí por un circuito magnético, un microinterruptor y un volante, mientras que los imanes permanentes están hechos en la forma de rectángulos y están ubicados en la superficie de los discos de tal manera que sus polos similares están dirigidos a lo largo de la superficie exterior de los discos, y los opuestos, hacia el centro de los discos, y los imanes permanentes están ubicados en la superficie de los discos de tal manera que sus ejes longitudinales estén ubicados en ángulo con respecto a los radios de los discos (patente de EE.UU. nº 5594289, clase H02K 16/00, publicada en 1997).

La desventaja del motor electromagnético conocido es la baja potencia del motor debido al hecho de que los imanes del rotor están colocados en ángulo con respecto a los ejes de las bobinas de los electroimanes del estator, el área resultante de interacción entre los imanes permanentes de Los electroimanes del rotor y del estator se caracterizan por el hecho de que en ellos la densidad de las líneas de campo de los imanes permanentes es menor que en sus extremos polares, por lo tanto, habrá menos fuerza repulsiva que surja de la interacción de los imanes permanentes del rotor y los electroimanes excitados del estator; Además, para cualquiera de los imanes permanentes del rotor que interactúan, el vector de fuerzas de repulsión no se dirige a lo largo de una tangente a la circunferencia del disco, sino a lo largo de una cuerda, lo que reduce el par del motor.

El objetivo de la presente invención es aumentar la potencia del motor.

La esencia de la presente invención radica en el hecho de que en un motor electromagnético conocido que contiene un rotor hecho en forma de un eje montado para girar, y al menos dos discos montados en el eje, con imanes permanentes ubicados a lo largo de su periferia, y un estator que contiene electroimanes instalados con la capacidad de interactuar con imanes permanentes, según la invención, los imanes permanentes están realizados en forma de cilindros, cuyos planos extremos están ubicados en el plano radial de cada uno de los discos, mientras que los imanes permanentes del primer y segundo disco están enfrentados entre sí con polos opuestos, y el estator contiene electroimanes en forma de solenoides sin circuitos magnéticos, instalados entre los discos del rotor, dos electroimanes de arranque que tienen circuitos magnéticos desconectados e instalados frente a un imán permanente, cualquiera de los discos del rotor, un interruptor de inducción sin contacto instalado en el estator frente a cualquiera de los imanes permanentes de los discos del rotor con la capacidad de interactuar con cada uno de los imanes permanentes, colocado en uno de los discos giratorios del rotor, en el momento el permanente El imán pasa por la zona de sensibilidad de la parte táctil del interruptor de inducción sin contacto.

La figura 1 muestra el motor electromagnético inventivo en la sección AA.

La Figura 2 muestra el disco del rotor en la sección B-B.

La figura 3 muestra el estator en la sección B-B.

La Figura 4 muestra los electroimanes de arranque en la sección G-G,

La figura 5 muestra un diagrama de control del motor electromagnético inventivo.

La Figura 6 muestra un fragmento del circuito de un motor eléctrico con la designación de polos en imanes y solenoides.

La Figura 7 muestra un diagrama de las fuerzas repulsivas sobre el primer disco del rotor.

La Figura 8 muestra un diagrama de las fuerzas repulsivas sobre el segundo disco del rotor.

El motor electromagnético inventivo contiene un rotor que consta de un eje 1 montado para girar sobre cojinetes de soporte 2, 3, colocados en placas de soporte verticales 4, 5, respectivamente, placas de soporte apretadas con pasadores 6, un primer disco 7 con imanes permanentes 8 fijados en En él, un segundo disco 9 con imanes permanentes 10 fijados sobre él, y los imanes permanentes 8 y 10 son cilíndricos y están ubicados a lo largo de la periferia de los discos del rotor 7 y 9, respectivamente, a lo largo de un círculo de radio constante prácticamente igual al radio de los discos del rotor 7 y 9, mientras que los planos de los extremos de los imanes permanentes 8 y 10, sobre los que se ubican los polos, están ubicados en el plano radial de cada uno de los discos 7 y 9, los imanes permanentes 8 de el primer disco 7 mira al área entre los discos 7 y 9 con polos de la misma polaridad, y los imanes permanentes 10 del segundo disco 9 miran al área anterior con polos de polaridad opuesta, los discos del rotor 7 y 9 están hechos de no -material magnético, por ejemplo fibra de vidrio, y están conectados rígidamente al eje 1 mediante casquillos 11, 12. Entre los discos del rotor 7 y 9 hay un estator 13 que contiene solenoides 14 sin núcleos magnéticos, instalados frente a los imanes permanentes 8 y 10, respectivamente , de los discos del rotor 7 y 9, y cada uno de los solenoides 14 tiene un extremo orientado a los polos de los imanes permanentes 8 del primer disco del rotor 7, y el otro -el opuesto- a los polos de los imanes permanentes 10 del segundo disco del rotor 9, creando así un movimiento de rotación en ambos polos de cada solenoide 14, lo que proporcionará un aumento significativo en la potencia del motor, además, la interacción entre los imanes permanentes 8 y 10 de los discos del rotor 7 y 9 y los solenoides 14. del estator 13 se producirá prácticamente en la región de máxima densidad de las líneas de campo magnético de cada uno de los imanes permanentes 8 y 10 que interactúan, y para crear par, el valor máximo posible del radio de la periferia de los discos del rotor 7 y Se utiliza 9, que es un hombro para el vector de fuerzas de repulsión, cuya acción se dirige casi tangencialmente a la circunferencia de la periferia de los discos 7 y 9.

Frente a uno de los imanes permanentes 10 del segundo disco de rotor 9 están instalados y asegurados dos electroimanes de arranque 15, 16, cuyos circuitos magnéticos no están interconectados. Los núcleos magnéticos están fabricados de un material que asegura su interacción con los imanes permanentes. Hay un espacio entre los extremos de los imanes permanentes 10 del segundo disco del rotor 9 y los extremos de los electroimanes 15, 16 que no interfiere con la rotación del rotor. Los electroimanes de arranque 15 y 16 se enfrentan a los imanes permanentes 10 del segundo disco de rotor 9 con polos iguales, asegurando así la aparición de fuerzas de repulsión entre ellos cuando se suministra energía eléctrica a cualquiera de los electroimanes 15 o 16. En la periferia del segundo disco del rotor 9, muy cerca de la línea alrededor de la circunferencia del disco en la que se encuentran los imanes permanentes 10, está montado de forma fija un interruptor de inducción sin contacto 17, cuya activación se produce como resultado de la interacción con cada uno de los imanes permanentes 10 colocados en el disco del rotor 9 girando con el eje, en el momento en que el imán permanente 10 pasa la zona de sensibilidad del interruptor de la parte sensora 17. Cuando el motor no está funcionando, cualquiera de los imanes permanentes 10 del segundo disco del rotor 9, que gira libremente con el eje 1, se puede instalar entre los electroimanes de arranque 15, 16 debido a la interacción del imán permanente 10 del segundo disco del rotor 9 con los núcleos magnéticos de los electroimanes de arranque 15, 16.

El motor electromagnético inventivo funciona de la siguiente manera.

Cuando se enciende el interruptor de palanca 18, el voltaje se suministra desde una fuente de energía eléctrica independiente 19 (batería) al circuito de control del motor, que consta de un circuito de control 20, electroimanes de arranque 15, 16, un interruptor de inducción sin contacto 17 y un circuito de control. 21 solenoides 14 del estator del motor 13, que consta de cinco canales, de acuerdo con el número de solenoides 14. Habiendo seleccionado el sentido de rotación del motor y presionando el botón correspondiente 22 o 23, suministre voltaje al electroimán 15 o 16. Como resultado de la interacción, por ejemplo, del electroimán de arranque 16 con el imán permanente 10 del segundo disco 9, el rotor recibirá una rotación inicial en la dirección seleccionada. Durante la rotación del rotor, los imanes permanentes 8, 10, respectivamente, de los discos del rotor 7, 9, que realizan un movimiento de rotación alrededor del eje del eje 1, se instalan frente a los solenoides 14 del estator 13 de tal manera que los neutros magnéticos de los imanes permanentes 10 y los ejes de los solenoides 14 estén desplazados entre sí. En este momento, uno de los imanes permanentes 10 del segundo disco del rotor 9, que gira alrededor del eje del eje 1, cae en la zona de sensibilidad del interruptor 17, la interacción del campo magnético del imán permanente 10 del segundo rotor El disco 9 con el elemento sensible del interruptor 17 conduce a la formación de una señal que enciende el circuito de control 21 de los solenoides 14 del estator 13, que conmuta la fuente de energía simultáneamente con todos los solenoides 14 del estator 13, lo que conduce a la aparición simultánea de un campo magnético en cada uno de los solenoides 14 del estator 13. Los campos magnéticos resultantes de los solenoides 14 interactuarán con los campos magnéticos de los imanes permanentes 8 y 10. Debido a la interacción de los campos magnéticos de los imanes permanentes imanes 8 y 10, respectivamente, de los discos del rotor 7 y 9 con los campos magnéticos de los solenoides 14 del estator 13, el rotor adquiere el movimiento de rotación principal. Los solenoides 14 del estator 13 recibirán energía eléctrica hasta que el imán permanente 10 del segundo disco 9, que interactúa con el interruptor 17, girando con el disco 9, abandone la zona de sensibilidad del interruptor 17. Después de lo cual el nivel de señal en la salida del interruptor 17 se vuelve igual a cero, el circuito de control 21 de los solenoides 14 del estator 13 se apaga, los solenoides 14 se desenergizan, lo que conduce a la desaparición de sus campos magnéticos y al cese de la interacción con los imanes permanentes 8 y 10 de los discos del rotor. 7 y 9. A partir de este momento el rotor gira por inercia. Junto con él, los imanes permanentes 8 y 10 giran alrededor del eje del eje. Dado que los imanes permanentes 8 y 10 están distribuidos uniformemente en la periferia de los discos 7 y 9 y se suceden uno tras otro, cuando el rotor gira, aparece el siguiente imán permanente regular 10. del segundo disco 9 del rotor entrará en la zona de sensibilidad del interruptor 17. Al mismo tiempo, con respecto a los solenoides 14, los siguientes imanes permanentes sucesivos 8 y 10 de los discos del rotor 7 y 9, después de la rotación alrededor del eje del eje del motor, se instalan frente a los solenoides 14 del estator 13 de tal manera que los neutros magnéticos de los imanes permanentes 8 y 10 y los ejes de los solenoides 14 resultan estar desplazados entre sí, una señal aparece en la salida del interruptor 17, asegurando que el circuito de control 21 de los solenoides 14 del estator 13 esté encendido. La interacción de los campos magnéticos de los solenoides 14 con los campos magnéticos de los imanes permanentes 8 y 10 del. discos 7 y 9 del rotor, respectivamente, conduce nuevamente a la aparición de fuerzas de repulsión entre los polos de los solenoides 14 del estator 13 y los polos de los imanes permanentes 8 y 10 de los discos del rotor 7 y 9, respectivamente, lo que asegura el movimiento de rotación de este último.

El rotor del motor adquiere una rotación estable y el proceso de conversión de la energía potencial de los imanes permanentes 8 y 10 en energía mecánica se vuelve continuo.

Para transferir el motor del modo de funcionamiento al modo de parada, es necesario apagar el interruptor de palanca 18, que detiene el suministro de energía eléctrica al circuito de control 20 de los electroimanes de arranque 15, 16, el interruptor 17 y el control. circuito 21 de los solenoides 14 del estator 13, la interacción entre los imanes permanentes 8 y 10 de los discos 7 y 9 del rotor, respectivamente, y los solenoides 14 del estator 13 se detienen, las fuerzas sobre el rotor dejan de actuar y el motor se para. En el momento en que el motor se detiene por completo, uno de los imanes permanentes 10 del segundo disco del rotor 9, debido a la interacción con los núcleos magnéticos de los electroimanes de arranque 15, 16, se instala entre los electroimanes de arranque 15 y 16, asegurando la disponibilidad de el motor para el siguiente arranque.

Fuentes de información

1. Modelo de utilidad RU No. 89301, clase. H02K 29/03, publ. 2009

2. Patente estadounidense n.º 5594289, clase. H02K 16/00, publ. 1997 - prototipo.

Un motor electromagnético que comprende un rotor realizado en forma de eje montado para girar y al menos dos discos montados en el eje con imanes permanentes ubicados a lo largo de su periferia y un estator que contiene electroimanes montados para interactuar con imanes permanentes, caracterizado porque los imanes permanentes están hechos en forma de cilindros, cuyos planos finales están ubicados en el plano radial de cada uno de los discos, mientras que los imanes permanentes del primer y segundo disco se enfrentan entre sí con polos opuestos, y el estator contiene electroimanes en forma de solenoides sin circuitos magnéticos, instalados entre los discos del rotor, dos electroimanes de arranque que tienen circuitos magnéticos desconectados e instalados frente a un imán permanente, cualquiera de los discos del rotor, un interruptor de inducción sin contacto instalado en el estator frente a cualquiera de los imanes permanentes de los discos del rotor con la capacidad de interactuar con cada uno de los imanes permanentes colocados en uno de los discos giratorios del rotor, en el momento en que el imán permanente pasa la zona de sensibilidad de la parte táctil del interruptor de inducción sin contacto.

Los motores eléctricos son dispositivos en los que la energía eléctrica se convierte en energía mecánica. El principio de su funcionamiento se basa en el fenómeno de la inducción electromagnética.

Sin embargo, la forma en que interactúan los campos magnéticos, lo que hace que el rotor del motor gire, difiere significativamente según el tipo de tensión de alimentación: alterna o directa.

El principio de funcionamiento de un motor eléctrico de CC se basa en el efecto de repulsión de polos iguales de imanes permanentes y atracción de polos diferentes. La prioridad de su invención pertenece al ingeniero ruso B. S. Jacobi. El primer modelo industrial de motor CC se creó en 1838. Desde entonces, su diseño no ha sufrido cambios fundamentales.

En los motores de CC de baja potencia, uno de los imanes existe físicamente. Se fija directamente al cuerpo de la máquina. El segundo se crea en el devanado del inducido después de conectarle una fuente de corriente continua. Para ello se utiliza un dispositivo especial: el conjunto de escobillas del conmutador. El colector en sí es un anillo conductor unido al eje del motor. A él se conectan los extremos del devanado del inducido.

Para que se produzca el par, los polos del imán permanente del inducido deben intercambiarse continuamente. Esto debería ocurrir en el momento en que el polo cruza el llamado neutro magnético. Estructuralmente, este problema se soluciona dividiendo el anillo colector en sectores separados por placas dieléctricas. A ellos se conectan alternativamente los extremos de los devanados del inducido.

Para conectar el colector a la fuente de alimentación, se utilizan los llamados cepillos: varillas de grafito con alta conductividad eléctrica y un bajo coeficiente de fricción por deslizamiento.

Los devanados del inducido no están conectados a la red de suministro, sino que están conectados al reóstato de arranque a través de un conjunto de escobillas conmutador. El proceso de encender dicho motor consiste en conectarse a la red de suministro y reducir gradualmente a cero la resistencia activa en el circuito del inducido. El motor eléctrico enciende suavemente y sin sobrecarga.

Características del uso de motores asíncronos en un circuito monofásico.

A pesar de que el campo magnético giratorio del estator se obtiene más fácilmente a partir de una tensión trifásica, el principio de funcionamiento de un motor eléctrico asíncrono le permite funcionar desde una red doméstica monofásica si se realizan algunos cambios en su diseño.

Para ello, el estator debe tener dos devanados, uno de los cuales es el devanado "de arranque". La corriente en él se desplaza en fase 90° debido a la inclusión de una carga reactiva en el circuito. Más a menudo para esto

El sincronismo casi completo de los campos magnéticos permite que el motor gane velocidad incluso con cargas importantes en el eje, que es lo que se requiere para el funcionamiento de taladros, martillos perforadores, aspiradoras, amoladoras o pulidoras de pisos.

Si se incluye uno ajustable en el circuito de suministro de dicho motor, entonces su frecuencia de rotación se puede cambiar sin problemas. Pero la dirección, cuando se alimenta desde un circuito de corriente alterna, nunca se puede cambiar.

Estos motores eléctricos son capaces de desarrollar velocidades muy altas, son compactos y tienen un par mayor. Sin embargo, la presencia de un conjunto de escobillas de conmutador reduce su vida útil: las escobillas de grafito se desgastan con bastante rapidez a altas velocidades, especialmente si el conmutador tiene daños mecánicos.

Los motores eléctricos tienen la eficiencia más alta (más del 80%) de todos los dispositivos creados por el hombre. Su invención a finales del siglo XIX puede considerarse un salto cualitativo en la civilización, porque es imposible imaginar la vida sin ellos. sociedad moderna, basado en alta tecnología, y aún no se ha inventado algo más eficaz.