CC BY
61
УДК 62-686
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИНЦИПА РАБОТЫ МАГНИТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
О. Е. Гребенюк Научный руководитель - И. В. Трифанов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: [email protected]
В работе рассматривается изобретение, принадлежащее к области устройств на постоянных магнитах, использующих исключительно магнитные поля, для создания движительной энергии.
Ключевые слова: генератор, ротор, статор, неодимовый магнит
THEORETICAL FOUNDATIONS OF THE PRINCIPLE OF MAGNETIC ENGINE
OPERATION
O. E. Grebenyuk Scientific Supervisor - I. V. Trifanov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The paper deals with the invention belongs to the field of permanent magnet devices, using only magnetic fields, to create propulsion energy.
Keywords: generator, rotor, stator, neodymium magnet.
В основе работы магнитного генератора (Далее - генератора) лежит использование энергии вращений неспаренных электронов в неодимовых магнитах, расположенных в статоре и роторе, которые являются источниками сильных магнитных полей. Неодимовые магниты используются для создания энергетического источника без электронного потока, что происходит в нормальных проводниках и направлено на использование этого метода для создания моторов на постоянных магнитах как источников энергии.
Целью данной работы является изучение теоретических основ и принципов работы электрокинетических движителей и сбор необходимой информации.
Для достижения поставленной цели нам необходимо изучить описание изобретения.
Неодимовые магниты в статоре и роторе, расположены таким образом, что образующиеся магнитные силы проводят полезную работу, которая производит смещение статора относительно ротора.
Обычные электромоторы могут иметь постоянные магниты в компонентах статора или ротора, но для создания движительной силы ориентацией магнитных полей, дополнительно, должны применяться электромагниты с системой переключений и управления процессом. В неодимо-вых магнитах в критическом состоянии силовые линии проходят под углом, отличном от 90 градусов. Это изменение происходит из-за наличия определённых условий для вращения непарных электронов. Для того, чтобы осуществлять функцию переключения полярности неодимовых магнитов, необходимо перекрыть магнитный поток без потери энергии магнита. Это возможно осуществить путем концентрации магнитного потока в наиболее эффективном месте.
Секция «Метрология, стандартизация и сертификация»
Магниты статора расположены по отношению к магнитам ротора таким образом, что их одинаковые полюса находятся напротив друг друга. Таким образом, образующиеся в результате их взаимодействия векторы сил направлены в противоположную сторону. Такое положение магнитов, в сочетании с воздушным зазором между ними, создает результирующую силу, которая смещает магниты ротора относительно магнитов статора. Движение магнитов ротора относительно магнитов статора является результатом взаимодействия сил притягивания и отталкивания существующими между магнитами статора и ротора. Концентрируя магнитные поля магнитов статора и ротора, движительная сила, приложенная к ротору, усиливается.
Концентрация магнитного поля достигается особой конструкцией опорной плиты статора, которая состоят из пластин. Пластины изготовлены из материала высокой магнитной проницаемости, расположенных смежно на одной стороне.
Магнитное поле ротора может быть сконцентрировано и сориентировано изгибом и приданием определенной формы неодимовых магнитов. Таким образом, достигается высокая концентрация магнитного поля на относительно ограниченной поверхности на концах полюсов магнитов ротора. Предпочтительнее использовать несколько магнитов ротора, смещённых относительно друг друга в направлении движения магнитов. Такое смещение распределяет импульсы силы, приложенной к магнитам ротора, и, как результат, имеет место более плавное приложение сил, также, как и более плавное движение компонентов ротора.
В ротационном исполнении двигателя на постоянных магнитах, неодимовые магниты статора образуют круг, и магниты ротора вращаются относительно них. Рабочие элементы расположены так, чтобы создавать относительное осевое смещения между статором и ротором, что позволяет отрегулировать их осевую центровку, и, таким образом регулировать величину магнитных сил, прилагаемых к магнитам ротора. Таким образом скорость вращения ротора может регулироваться.
Магнит ротора расположен с определённым зазором с магнитом статора. Этот интервал может быть осуществлен, если установить магнит ротора на салазки, расположенные выше магнитов статора, или магнит ротора может быть установлен на колесную тележку или салазки поддерживаемых немагнитной поверхностью или направляющими, расположенными между магнитами статора и магнитами ротора.
Надо отметить, что длина магнита ротора слегка увеличена, по сравнению с шириной двух магнитов статора, включая интервал. Магнитные силы, действующие на магнит ротора, будут силами отталкивания из-за близости сил одинаковой полярности, и силами притяжения 5 из-за противоположной полярности Южного и Северного полюсов магнита ротора. Результирующая сила 6 показана на рисунке.
Результирующая сил, приложенная к магниту ротора направляет вектор силы влево, рисунок, перемещая ротор влево.
В то время как силы составляют силы отталкивания и имеют тенденцию переместить Северный полюс магнита ротора от магнитов статора, силы притяжения, приложенные к Южному полюсу магнита ротора, имеют тенденцию перемещать магнит ротора дальше влево, и поскольку результирующая сила продолжает быть направленной влево, магниты ротора продолжает двигаться влево.
Если магнит ротора развернуть так, что Северный полюс будет ориентирован вправо, как показано на рисунке, а Южный полюс, сориентировать влево, то направление движения магнита ротора относительно магнитов статора будет направлен вправо, и движение будет происходить идентично описанному выше.
Использование нескольких магнитов ротора имеет тенденцию "приглаживать" магнитные силы, приложенные к связанным магнитам ротора. На роторе может быть установлено любое количество магнитов, которое может быть ограничено шириной магнитов статора.
Двигатель использует множество постоянных биполярных неодимовых магнитов статора, формирующих направление движения и магниты ротора, имеющих длину, определяемую полюсами противоположной полярности подвижно закрепленных для движения по направлению, формируемому статором.
Рис. 1. Принципиальная схема магнитного двигателя 1 - подшипник; 2 - ротор; 3 - статор; 4 - неодимовые магниты статора; 5 - неодимовые магниты ротора; 6 -основание статора; 7 - паз для приводного ремня; 8 - резбовое отверстие вала; 9 - вал
Библиографические ссылки
1. Howard R. Johnson [Permanent magnet motor]. Patent US 4151431A
2. А. В. Фролов, Новые космические технологии С-Петербург 2012 г. - 420 с.
3. Меньшиков В. А., Экспериментальные исследования принципов создания гравитационных двигательных установок, журнал «Полет» № 10, 2001, С. 38-39, Москва.
© Гребенюк О. Е., 2017
