HUP0004792A2 - Permanent magnet type motor - Google Patents

Description

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY

Találmány neve: Permanensmágnes-motor

Béjélentőjieye: Pécsi József

Bejelentő címe: 672^Szege4JJont Feren^,utea^7BTv7émelet 12

A találmány: forgó mozgástlétféhozó rriötor...

Bejelentés napja. 2000. december 4

A permanensmágnes-motor forgó mozgást végző motor, amely energia-, gépjármű és egyéb olyan iparágban alkalmazható, amelyben szükséges a forgómozgást végző motor.

A technika mai állása szerint a forgómozgást végző motorok vagy belsőégésűek, vagy pneumatikus, hidraulikus illetve egyen -és váltóáramú motorok .A találmányhoz a működési elvet tekintve legközelebb az egyen- és váltóáramú motorok állnak. Az egyen- és váltóáramú motorok működése azon alapszik, hogy egy állandó permanens - mágnesgyűrű és egy változtatható polaritású elektromágnes kölcsönhatása forgásra kényszeríti a forgórészt. Ennek az a hátránya, hogy a pólusváltást csak elektromágnessel oldhatjuk meg, ami állandó tápfeszültség jelenlétét feltételezi. A találmány ennek kiküszöbölésére irányul úgy, hogy állandó mágnessel helyettesíti az elektromágnest és a pólusváltást kiküszöböli egy másik megoldás alkalmazásával.

A permanensmágnes-motor működési elve:

A mágnes megegyező pólusai taszítják, a különböző pólusok vonzzák egymást. Ha két olyan, egymásba illeszthető mágnesgyűrűt összerakunk úgy, hogy belső és külső oldala mentén a pólusok váltakoznak, úgy, hogy sugárirányban ne mozdulhassanak el, de forgómozgást végezhessenek, akkor azt tapasztaljuk, hogy a mágnesgyűrűk a vonzó és taszító erők hatására egyensúlyi helyzetbe állna be. Ehhez a mágneses tér energiáját használja fel, ami forgómozgásként jelenik meg. H az előbbi két mágnesgyűrű közé egy harmadikat helyezünk el úgy, hogy az mind a külső, mind a belső gyűrűvel homogén legyen, akkor a fellépő vonzó és taszítóerők eredője zérus lesz, így az egyensúlyi helyzet megszűnik és a forgómozgáshoz csak a a súrlódási erőt kell leküzdeni.

Permanensrrrágtjes-motor *·

Pécsi Józsg£—SÜg&d Hont Ferenc utca 6/B

2J}0Or^ecember 4

Ha három mágnest egymás fölé helyezünk úgy, hogy az 1-es mágnes pozitív pólusa lefelé mutat, alatta a 2-es mágnesnek a pozitív pólusa van felfelé, a 3-as mágnesnek pedig a negatív pólusa fölfelé, akkor az 1-es és kettes taszítja, a 2-es és 3-as vonzza egymást. Rögzítsük le az 1-es és a 3-as mágnest, a kettes pedig úgy helyezzük el, hogy az vízszintes irányban tudjon csak elmozdulni. (l-12.1ap 1. ábra) Ha ebben a helyzetben a 2-es mágnest ki akarjuk húzni vagy betolni a 1-es és 3-as közé, akkor azt tapasztaljuk, hogy nem ütközik ez ellenállásba. Nagyon kell ügyelni arra, hogy az 1-es és 3-as mágnes pontosan egymás fölött helyezkedjen el, mert különben a kiegyenlítődés nem lesz teljes. (1-12. lap 2. ábra)

A kiegyenlítődés magyarázata: az 1-es és 2-es mágnesek pozitív, a 2-es és 3-as mágnesek negatív pólusain keletkező taszító és vonzó nyomaték megegyezik, így ha az 1-es és 3-as mágnes közül kihúzzuk vagy közéjük betoljuk a 2-es mágnest, nincs nyomaték-ellenállás, mert a vonzás és a taszítás egyidejű jelenléte semlegesíti egymást. Természetes ügyelni kell arra, hogy a mágnesek távolsága és ereje azonos legyen.

Reteszelő: olyan mágnesgyűrű, amelynek belső része pozitív, külső része negatív pólusúul-12.lap 3. ábra) Feladata a szekciók közötti erővonalak zárása az álló és forgórész között. Ez a rész vízszintes irányú mozgást végez, oda-vissza a forgó és állórészek között.

A permanensmágnes-motor ábrája kiterítve és mozgási szakaszokra bontva. (2-12. lap)

Az 1-es szekciónál nyitott a mágneses tér, vagyis nincs az álló és a forgó rész között a reteszelő, ezáltal taszítás illetve vonzás jön létre, a forgórészben nyomaték lép fel, majd a nyíl irányában elmozdul, elfordul, így a forgás addig tart, míg a forgórész be nem áll az állórész teljes középponti vonzásába. Ezidő alatt a 2-es szekcióban a reteszelő lezárja az állórész erővonalait a forgórész erővonalaitól. Mivel itt nem tud létrejönni egy ellennyomaték, minden ellenállás nélkül el tud mozdulni a vonzásból a taszítás központi állásáig. Az elmozdulás következtében a reteszelő átugrik a 2-es szekcióból az 1-es szekcióba, ezáltal az előbbi folyamat egymás után végtelen sokszor megismétlődhet, vagyis a forgórész állandó mozgásban, forgásban tartható.

Az I. blokk 1. szekciójánál látjuk, hogy az állórész a forgórésszel pozitív-pozitív illetve negatív-negatív állásban van, ez egy pillanatig tartó holtpont, amikor sem jobbra, sem balra nincs nyomaték. A Π. blokknál látható felezés biztosítja az egyirányú mozgást, nyomatéket. Ha több ilyen I-es és Il-es blokkot egy tengelyre építünk egymás mellé, akkor fokozhatjuk a motor nyomatékát. Minél vékonyabbak a mágnesek és minél nagyobb nyomatékkai

Permanensmágnes-rjiotor \ J ·· ··

PécSNogsef Szeged Hont Ferenc utca 6ZB

2000. deceftÉer^4 rendelkeznek, a motor annál nagyobb hatásfokkal dolgozik. Felezésnél a szabályzórendszert mindkét blokknál be kell iktatni.

A permanensmágnes-motor oldalnézeti és elölnézeti rajza a 10-12. lapon az alábbi jelölésekkel található:

1. külső mágnesgyűrű (állórész)

2. reteszelő

3. forgórész

4. reteszelő mozgó kocsija

5. szivacs- vagy rugós ütköző

6. ferodolos fék

A permanensmágnes-motor szabályzórendszerének elrendezése.

A permanensmágnes-motor szabályzórendszerét úgy állítottuk össze, hogy egy tárcsán, kívül és belül két sorban helyezkednek el a mágnesek, így kis hely re sok mágnes helyezhető el, ezáltal fokozni lehet a mágnesek nyomatékát. A mágnesek polaritása úgy van elhelyezve, hogy a kiegyenlítődés mindig létrejöjjön (elhelyezési rajz a 6-12. lapon látható), nem megakadályozva a vízszintes illetve függőleges elmozdulást. Vízszintes irányban kétféle mozgás lehetséges, egyik a forgómozgás, a másik az alternáló mozgás. Ha a motor tengelyén van rögzítve a 2-es és az 5-ös sor, akkor ezeknek az egyirányú forgása, nyomatéka a motortól függ. (A mozgási fázisokat a 3-12-es lapon találhatjuk meg.) Az 1-es és a 6-os sorok végeznek függőleges alternáló mozgást miközben a forgórész fő nyomatékenergiáját képezik, és ezek visszahatnak az alternáló mozgást végző részre. A rajzon látható I-es blokk taszít az alternáló mozgásban, míg a Il-es blokk vonz. Ha az I-es és a Il-es blokkot úgy helyezzük el, hogy az 1es és a 6-os sorok egy alternáló kocsin helyezkednek el, akkor a mozgást létrehozó nyomaték kétszeresét kaphatjuk, vagy a nyomaték nagysága változatlan, de hosszabb távolságban mozdul el az alternáló kocsi, ez utóbbi az 1-es és 6-os sorok elhelyezésétől függ.

A szabályozó rajza oldalnézetben a 6-12. lapon, elölnézetben a 7-12. lapon látható. A rajzok jelölései a következők:

1. az alternáló mozgást végző kocsi

2. forgórész

3. állórész

Permanensmágnes-motor *’’· ·,,· ’**· ·..· ·*:*

Pécsi József .Sijeged Hont Ferenc utca 6/B

2000. depeífíber 4

4. az erőkar-tengely állórésze

5. villás erőkar

6. csapágyas csúszó csukló

7. csuklópánt

8. csapágyazás

9. tengely

10. reteszelő

11. mágnesek

12. csapágyas tengely

A szabályozórendszernél a motor forgórészének nyomatékától függetlenül energia áll rendelkezésünkre, ami a szabályozórendszert működteti alternáló mozgásban. A szabályozórendszer mágneseinek kiegyenlítődése miatt a forgórész nyomaték-ellenállás nélkül forog, ezzel változtatja a mágneses pólusokat, amely viszont a szabályozórendszer kocsiját mozgatja alternálva nagy energiával, mozgatva ezzel a villás erőkart. Mivel a villás erőkar csapágyas csúszó csuklója közel helyezkedik el az erőkar-tengely állórész csapágyas tengelyéhez, kis mozdulatot végez nagy nyomatékbevitellel. Ezáltal a villás erőkar azon oldala, amely a csuklópánthoz csatlakozik, kisebb nyomatékkai hosszabb utat tesz meg gyorsan, mozgatva a reteszelőt. Mivel a reteszelő kocsija nem mozog egyforma energiával és sebességgel a szabályozó rendszert mozgató kocsijával, ezáltal külön kocsin mozognak. A motor forgórésze egy tengelyen helyezkedik el a szabályozórendszer forgórészével, ezáltal a forgási irányt, a mozgást a motor forgórésze határozza meg.

A szabályozórendszer mozgása fázisokra bontva a 4-12. és a 5-12. lapon található meg. Az I-es blokk 2-es és 5-ös sor mágnesei állandóan egyirányban forognak.

Az I-es blokknál a külső és belső 1-es és 3-as sor között nincs benn a külső-belső 2-es mágnes sor, ezáltal a külső-belső 1-es és 3-as mágnes-sorok között a +-+ állás jön létre. A taszítóerő nyomatéka miatt külső-belső 1-es sor a nyíl irányába mozdul el. Ezidőben a külsőbelső 4-es és 6-os sorok között benn van az 5-ös sor, így megszűnik a nyomaték. Majd a 6-os sor egyszerre tolódik el az 1-es sorral a nyíl irányában.

Ezután felcserélődik a mozgás, az 1-es és 3-as közé beáll a 2-es sor, ezalatt a 4-es és 6-os sorok közül kilép az 5-ös sor. A 4-es és 6-os között taszítás jön létre, így a 6-os és az 1-es az

Permanensmágnes-moior ,· ·..· ...·

Pécsi József á^egéd Hont Ferenc utca 6/B

2000. dec^mfier 4 előzővel ellentétes irányba mozdul el, vagyis visszatér az alapállásba. Ezzel jön létre az alternáló mozgás.

A szabályozórendszer mágnesei, ha mennyiségileg és beállítottság szempontjából szinkronban állnak a motor mágneseivel, önmagukat kényszerszabályozásra bírva a villás erőkar által, állandó energiát hoznak létre.

A szabályozó rendszer oldalnézetben a 8-12. lapon, elölnézetben 9-12. lapon található.

A rajz jelölései az alábbiak:

1. alternáló mozgást végző kocsi

2. mechanikai kényszervezérlő (közös tengelyen a motor forgórészével)

3. tengely

4. csuklós regulator

5. vezérlő sín

6. csapágyak

7. mágnesek

Mivel a mechanikai kényszervezérlő is a motor tengelyére van erősítve, ezáltal körbeforog. A csuklós regulátor azon oldala, amelyen egy csapágy helyezkedik el, az alternáló mozgást végző kocsi oldalához van rögzítve.

A motor forgó, álló és szabályozó rendszerén lévő mágnesek pólusváltozása megegyezik a vezérlő sín hajlási ívével. Ezáltal a motor átadja a forgási nyomatéket, tengelyén forgatva a mechanikai kényszervezérlőt. Amikor a csuklós regulátor a vezérlő sín hajlási ívébe kerül, a mágnesek nagy nyomatékkai ellökik az alternáló mozgást végző kocsit a hajlási ív irányába, ezáltal elbillentve a villás erőkart, amely a motor pólusváltását irányítva állandó forgást hoz létre.

A permanensmágnes-motor kétblokkos változatának metszeti képe és külső rajza a 11-12. lapon és a 12-12. lapon látható. A jelölések az alábbiak a két rajzon:

1. motor

2. szabályozó rendszer

3. mechanikai kényszervezérlő

4. vezérlő sín

5. mágnesek r Permanensmágnes-motor

Pécsi József Szeded Hont Ferenc utca 6/B * 2000. december 4

6. lágyvaslemez

7. erőkar-tengely állórésze

8. villás erőkar

9. szabályozórendszer kocsija

10. motor kocsija

11. állórész

12. reteszelő

13. forgórész

14. tengely

Claims (4)

1. A permanensmágnes-motort az különbözteti meg az elektromotoroktól, hogy itt állandó mágnesek kölcsönhatására működik elektromágnesek kölcsönhatása helyett. Az elektromotoroknál használt pólusváltás helyett (csúszógyűrűs megoldással) egy külső és egy belső íven elhelyezett homogén pólusú állandó mágnesgyűrű segítségével változtatja meg a mágneses indukcióvonalakat.

   1. A permanensmágnes-motor két vagy több pár álló és forgó többpólusú (a mágnesgyűrű külső és belső ívén több északi és déli pólus van) és egy vagy több homogén (a mágnesgyűrű külső és belső ívén csak északi vagy csak déli pólus van) mágnesgyűrűkből áll.
2. 2. A permanensmágnes-motor belső és külső ív mentén a homogén pólusú mágnesgyűrű tengely irányú elmozdulásra képes az álló és forgó mágnesgyűrűk között.
3. 3. A permanensmágnes-motor belső és külső ív mentés mozgó homogén pólusú mágnesgyűrűje csak a stabil helyzetbe beálló álló és forgó mágnesgyűrűpár közé áll be, majd addig marad ott, amíg a másik álló és forgó mágnesgyűrűpár nem kerül stabil helyzetbe.
4. 4. A szabályzórendszer lényege az az íves vezérlősín, amely kényszerpályán tartja az alternáló mozgást végző kocsit. Az alternáló mozgást végző kocsi mozgási irányát a szabályozórendszer mágnesei határozzák meg.