RU2012122011A

RU2012122011A - Реконфигурируемый синхронно-асинхронный двигатель

Info

Publication number: RU2012122011A
Application number: RU2012122011/07A
Authority: RU
Inventors: Льюис ФИНКЛ; Андреа ФУРИА
Original assignee: Льюис ФИНКЛ
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-16
Publication date: 2013-12-10
Also published as: CA2779229A1; WO2011053473A3; US8288908B2; US20110101814A1; EP2494684B1; BR112012010152A2; WO2011053473A2; JP2013509856A; EP2494684A4; CA2779229C; JP5796906B2; RU2543992C2; EP2494684A2

Abstract

1. Реконфигурируемый бесщеточный электродвигатель переменного тока, работающий в асинхронном и синхронном режимах и содержащий:статор, принимающий электрический сигнал переменного тока и создающий вращающееся статорное магнитное поле,поворотный двигательный вал;ротор, совершающий поворот с двигательным валом и содержащий:индуктивные элементы для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением асинхронного режима работы для запуска двигателя;полюсные наконечники, прикрепленные к ротору, ипо меньшей мере один подвижный элемент магнитного контура, расположенный в роторе во взаимодействии с полюсными наконечниками и имеющий первое положение с созданием слабого магнитного поля для обеспечения возможности запуска индукционного двигателя и выполненный с возможностью перемещения относительно ротора во второе положение с созданием сильного магнитного поля для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением эффективной работы в синхронном режиме.2. Электродвигатель по п.1, в котором подвижный элемент магнитного контура содержит по меньшей мере один подвижный постоянный магнит.3. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит один постоянный магнит, магнитная ось которого расположена параллельно двигательному валу.4. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит один поворотный полый постоянный магнит, расположенный соосно с двигательным валом.5. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содерж�

Claims

1. Реконфигурируемый бесщеточный электродвигатель переменного тока, работающий в асинхронном и синхронном режимах и содержащий:

статор, принимающий электрический сигнал переменного тока и создающий вращающееся статорное магнитное поле,

поворотный двигательный вал;

ротор, совершающий поворот с двигательным валом и содержащий:

индуктивные элементы для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением асинхронного режима работы для запуска двигателя;

полюсные наконечники, прикрепленные к ротору, и

по меньшей мере один подвижный элемент магнитного контура, расположенный в роторе во взаимодействии с полюсными наконечниками и имеющий первое положение с созданием слабого магнитного поля для обеспечения возможности запуска индукционного двигателя и выполненный с возможностью перемещения относительно ротора во второе положение с созданием сильного магнитного поля для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением эффективной работы в синхронном режиме.

2. Электродвигатель по п.1, в котором подвижный элемент магнитного контура содержит по меньшей мере один подвижный постоянный магнит.

3. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит один постоянный магнит, магнитная ось которого расположена параллельно двигательному валу.

4. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит один поворотный полый постоянный магнит, расположенный соосно с двигательным валом.

5. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит четыре поворотных постоянных магнита, имеющих параллельные оси и расположенных с угловым интервалом друг от друга, в роторе с радиально выравненной конструкцией.

6. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит четыре параллельные группы по меньшей мере из двух магнитов, расположенные на расстоянии друг от друга, в роторе с радиально выравненной конструкцией.

7. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит четыре параллельные пары поворотных постоянных магнитов, расположенные на расстоянии друг от друга, в роторе с радиально выравненной конструкцией.

8. Электродвигатель по п.2, в котором указанный по меньшей мере один подвижный постоянный магнит содержит четыре параллельных поворотных постоянных магнита, расположенных на расстоянии друг от друга в роторе, имеющем конструкцию с обеспечением сжатия магнитного потока.

9. Электродвигатель по п.2, дополнительно содержащий центробежный зажим для удержания по меньшей мере одного магнита в положении минимального магнитного поля до достижения частоты вращения, достаточной для перехода в синхронный режим.

10. Электродвигатель по п.1, в котором подвижный элемент магнитного контура содержит подвижную шунтирующую часть, выполненную из магнитонепроводящего и ненамагничиваемого материала с магнитной связью с закрепленными постоянными магнитами и полюсными наконечниками и возможностью перемещения для регулирования магнитного поля от слабого к сильному.

11. Электродвигатель по п.10, в котором подвижная шунтирующая часть выполнена в виде поворотного шунтирующего кольца, цилиндрической формы, соосно с двигательным валом и с возможностью поворота вокруг оси, расположенной соосно с двигательным валом.

12. Электродвигатель по п.11, в котором поворотное шунтирующее кольцо имеет повортную цилиндрическую форму с шунтирующими частями, разделенными первыми зазорами, проходящими от передней части к задней части, а закрепленные постоянные магниты имеют цилиндрическую форму с магнитными частями, разделенными вторыми зазорами, проходящими от передней части к задней части.

13. Электродвигатель по п.12, в котором поворотное шунтирующее кольцо расположено в полюсных наконечниках ротора, а закрепленные постоянные магниты расположены в поворотном шунтирующем кольце.

14. Электродвигатель по п.13, в котором полюсные наконечники имеют зазоры, выравненные со вторыми зазорами, расположенными между магнитными частями.

15. Электродвигатель по п.14, в котором первые зазоры в поворотном шунтирующем кольце

выполнены с возможностью вывода из выравнивания с вторыми зазорами в закрепленных постоянных магнитах и зазорами полюсных аконечников с созданием слабого магнитного поля для обеспечения возможности запуска индукционного двигателя и

выполнены с возможностью поворота во второе положение, при котором первые зазоры в поворотном шунтирующем кольце выровнены о вторыми зазорами в закрепленных постоянных магнитах и зазорами полюсных наконечников с созданием сильного магнитного поля, обеспечивающего эффективную работу в синхронном режиме.

16. Электродвигатель по п.1, в котором поворот поворотного элемента магнитного контура демпфирован посредством вязкой демпфирующей конструкции.

17. Электродвигатель по п.16, в котором конструкция вязкого демпфирования содержит лопасти, расположенные в камере с вязкой текучей средой.

18. Электродвигатель по п.16, в котором конструкция вязкого демпфирования содержит вязкую текучую среду в непосредственном контакте с поворотным элементом магнитного контура.

19. Реконфигурируемый бесщеточный электродвигатель переменного тока, запускаемый в асинхронном режиме с последующим переходом в более эффективный синхронный режим работы и содержащий:

статор, принимающий силовой сигнал переменного тока и создающий вращающееся статорное магнитное поле,

двигательный вал, проходящий через статор,

ротор, расположенный на двигательном валу и совершающий поворот вместе с ним, и содержащий:

индуктивные элементы для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением асинхронного режима работы для запуска двигателя,

полюсные наконечники ротора, выполненные из магнитопроводящего ненамагничивающегося материала, и

по меньшей мере один поворотный постоянный магнит, расположенный в роторе и имеющий магнитную ось параллельную двигательному валу, и магнитно взаимодействующий с полюсными наконечниками, и имеющий первое положение, приводящее к созданию слабого магнитного поля для обеспечения возможности запуска индукционного двигателя, и выполненный с возможностью поворота во второе положение, приводящее к созданию сильного магнитного поля для взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением эффективной работы в синхронном режиме,

при обеспечении задержки поворота указанного по меньшей мере одного поворотного постоянного магнита из положения слабого магнитного поля в положение сильного магнитного поля посредством вязкого демпфирования до достижения частоты вращения, достаточной для перехода в синхронный режим.

20. Реконфигурируемый бесщеточный электродвигатель переменного тока, запускаемый в асинхронном режиме с последующим переходом в более эффективный синхронный режим и содержащий:

двигательный вал, проходящий через статор,

ротор, расположенный на двигательном валу и совершающий вместе с ним, и содержащий:

стержни, образующие конструкцию короткозамкнутой обмотки для индуктивного взаимодействия с вращающимся статорным магнитным полем с обеспечением асинхронного режима работы для запуска двигателя,

полюсные наконечники ротора, выполненные из магнитопроводящего ненамагничивающегося материала,

по меньшей мере один закрепленный постоянный магнит, расположенный в роторе,

по меньшей мере одну поворотную шунтирующую часть, выполненную из магнитонепроводящего ненамагничиваемого материала, магнитно взаимодействующую с закрепленными постоянными магнитами и полюсными наконечниками и выполненную с возможностью поворота вокруг оси, расположенной параллельно двигательному валу для регулирования магнитного поля ротора от слабого магнитного поля для индуктивного запуска до сильного магнитного поля для обеспечения эффективной работы в синхронном режиме;

при обеспечении задержки поворота указанной по меньшей мере одной поворотной шунтирующей части из положения слабого магнитного поля в положение сильного магнитного поля посредством вязкого демпфирования до достижения частоты вращения, достаточной для перехода в синхронный режим работы.