Генератор с постоянным магнитом

Номер патента: 1967

Опубликовано: 22.10.2001

Автор: Фукада Мицухиро

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Генератор с постоянным магнитом, содержащий основание 21 с фиксировано присоединенным первым магнитом 23, статор 35, горизонтально установленный над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и снабженный опорой 36, опору 50 приводного двигателя, горизонтально расположенную и прикрепленную к поддерживающим элементам 27 с образованием зазора 61 над статором 35, вращающийся вал 55, который проходит через первое центральное отверстие 42 в опоре 36 статора и второе центральное отверстие 51 в опоре 50 приводного двигателя и поддерживается посредством подшипников 43 и 52, ротор 60, закрепленный на вращающемся валу 55, расположенный в зазоре 61 и снабженный кольцевыми постоянными магнитами 65, которые противостоят обмоткам 38 статора 35, второй магнит 56, фиксировано присоединенный к выступающему нижнему концу 55а вращающегося вала 55 так, что второй магнит 56 находится в подвешенном состоянии, благодаря отталкивающей силе, возникающей между первым 23 и вторым 56 магнитами, подшипник 80, закрепленный на опоре 50 приводного двигателя, чтобы поддерживать вращающийся вал 55, подталкиваемый вверх благодаря второму магниту 56, и приводной двигатель 70, который закреплен на опоре 50 приводного двигателя и обеспечивает вращение вала 55 с помощью средств 74 и 75 передачи усилия.

2. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что первый магнит, соединенный с основанием 21, дополнительно содержит стационарную обойму 24, выполненную из железа и имеющую вогнутое поперечное сечение, подогнанное к верхней поверхности 21а основания 21, и плоский постоянный магнит 25, прикрепленный к поверхности внутренней стенки обоймы 24, а второй магнит 56 дополнительно содержит плавающую обойму 57, изготовленную из железа и имеющую вогнутое поперечное сечение такое же, как форма упомянутого первого магнита 23, и плоский плавающий магнит 58, прикрепленный к поверхности внутренней стенки обоймы 57.

3. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что статор 35 дополнительно содержит опору 36, которая фиксировано поддерживается посредством поддерживающих элементов 27, множество блоков 37 присоединения проводников, расположенных на верхней поверхности опоры 36 в направлении по окружности так, что образуется определенный зазор, и множество обмоток 38 статора, фиксировано размещенных соответственно в блоках 37 присоединения проводников.

4. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что статор 35 дополнительно содержит немагнитную опору 36, которая фиксировано поддерживается посредством поддерживающих элементов 27, множество немагнитных блоков 37 присоединения проводников, расположенных на верхней поверхности опоры 36 в направлении по окружности так, что образуется определенный зазор, и множество удлиненных трубчатой формы обмоток 38 статора, фиксировано размещенных соответственно в блоках 37 присоединения проводников.

5. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что ротор дополнительно содержит вращающуюся пластину 62, горизонтально расположенную и прикрепленную к вращающемуся валу 55, кольцевые стальные пластины 64, прикрепленные к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что они противостоят блокам 37 присоединения проводников статора 35, и кольцевые постоянные магниты 65, прикрепленные к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что кольцевые стальные пластины 64 и кольцевые постоянные магниты 65 расположены попеременно и противостоят обмоткам 38 статора блоков 37 присоединения проводников в неконтактном состоянии.

6. Генератор с постоянным магнитом, содержащий первый магнит 23, фиксировано установленный на основании 21, статор 35, горизонтально расположенный над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и снабженный опорой 36, опору 50B приводного двигателя, горизонтально расположенную и прикрепленную к поддерживающим элементам 27 с образованием зазора 61 над статорам 35, вращающийся вал 55В, который проходит через первое центральное отверстие 42 в опоре 36 статора и второе центральное отверстие 51 в опоре 50 приводного двигателя и поддерживается посредством подшипников 43 и 52, ротор 60, закрепленный на вращающемся валу 55В, расположенный в зазоре 61 и снабженный кольцевыми постоянными магнитами 65, которые противостоят обмоткам 38 статора 35, второй магнит 56В, фиксировано присоединенный к выступающему нижнему концу 55а вращающегося вала 55В так, что второй магнит 56В находится в подвешенном состоянии благодаря отталкивающей силе, возникающей между первым 23 и вторым 56 магнитами, и приводной двигатель 70В, закрепленный вертикально на верхней поверхности опоры 50В у ее центральной части посредством блоков 71В поддержки, причем приводной вал 72В приводного двигателя 70В соосен с выступающим сужающимся концом вращающегося вала 55В, который подталкивается вверх благодаря второму магниту, и соединен с ним.

7. Генератор с постоянным магнитом по п.6, отличающийся тем, что вращающийся вал 55В имеет выступающую верхнюю концевую часть квадратного сечения, которая вставляется в отверстие 91, имеющее форму квадрата, сочленения 90, которое фиксировано закреплено на приводном валу 72В приводного двигателя 70В.

8. Генератор с постоянным магнитом по п.6, отличающийся тем, что ротор 60 имеет кольцевую стальную пластину 64.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

1 Область техники Настоящее изобретение относится к генератору с постоянным магнитом, который может генерировать электрическую энергию, используя энергию приводного двигателя. Генератор с постоянным магнитом защищен от возникновения явления изменения мгновенной скорости вращения и момента (вращение с вибрацией,вызванной эффектом затягивания магнитного поля при пуске двигателя), могут быть снижены стоимость производства и вес. Настоящее изобретение также применимо для установки в различных объектах, таких как здание, горная хижина, корабль, автомобиль или им подобное. Предшествующий уровень техники Обычный генератор с постоянным магнитом описан в выложенной японской патентной заявке 7-184360, в которой генератор содержит кольцевые магниты (ротор), расположенные северными и южными полюсами в направлении вращения. Статор (кожух катушки генерации) содержит в себе кольцевые катушки с выступами (выступ обоймы), образованные из пластин кремнистой стали, в качестве множества полюсов, например, пять частей, в качестве ротора в кольцевом магните, и прорези, которые сформированы на выступах в том же направлении, как и соответствующие выступы, чтобы уменьшить электродвижущую силу на выступе. Хотя генератор с постоянным магнитом вышеупомянутой структуры позволяет уменьшить электродвижущую силу и управлять явлением изменения мгновенной скорости и момента, имеются следующие проблемы. 1. Вес у генератора с постоянным магнитом большой, потому что статор, изготовленный из пластин кремнистой стали, является одним из его элементов. 2. Невозможно повысить количество генерируемого электричества, потому что кольцевые магниты (ротор) не имеют (очень) большую плотность магнитного потока сами по себе. 3. Вращение ротора осуществляется неэффективно. 4. Генератор с постоянным магнитом не может быть усовершенствован, чтобы снизить стоимость производства и уменьшить его размеры. Поэтому изобретение предлагает примерный обычный генератор с постоянным магнитом, как показан на фиг. 12-14, чтобы решить вышеупомянутые проблемы. Вышеупомянутый генератор с постоянным магнитом содержит поддерживающий элемент 4, который состоит из пары стационарных стоек 4 а, 4 а, фиксировано установленных на основании 1, и поддерживающего плеча 4b, расположенного горизонтально и прикрепленного к верхним концам стоек 4 а, 4 а; приводного двигателя 5, который фиксировано поддерживается на поддерживающем плече 4b поддерживающего элемента 4 так, что приводной двигатель 5 2 расположен центрально относительно оси постоянного магнитного ротора 10; вращающегося вала, имеющего удлиненную стержнеподобную форму, причем верхний конец 6 а вращающегося вала 6 соосно присоединен к выходному валу 5 а приводного двигателя 5 через соединение 7, в то время как нижний конец вращающегося вала 6 входит в обратноконическое углубление 3, чтобы поддерживаться подшипником на основании 1; ротора из постоянного магнита 10, прикрепленного к вращающемуся валу, имеющего множество постоянных магнитов 12 а, 12b или подобных; и статора 15, имеющего цилиндрическую форму, и который расположен на основании 1 так, что сформирован предопределенный зазор 16 между статором 15 и ротором 10. Ротор с постоянным магнитом 10 состоит из отливки из синтетической смолы 11 и множества постоянных магнитов 12 а, 12b, 12 с и 12d. Отливка из синтетической смолы 11 фиксировано расположена в центральной части вращающегося вала 6, и каждая ее концевая поверхность имеет форму колеса. Постоянные магниты 12a, 12b, 12 с и 12d расположены по окружности во внутренней трубчатой части 11 а отливки из синтетической смолы 11. Синтетическая отливка 11 дополнительно состоит из наружной трубчатой части 11 а, внутренней трубчатой фиксирующей части 11b, через которую проходит вращающийся вал 6, и соединительные части 11 с радиально соединяют внутреннюю трубчатую фиксирующую часть 11b и наружную трубчатую часть 11 а. Касаясь вышеупомянутой структуры, когда приводной двигатель запускается путем использования электропитания, вращающийся вал 6 вращается вместе с выходным валом 5 а. Вращающийся вал 6 вращается равномерно, будучи поддерживаемым углублением 3 подшипника 2 точечно-контактным образом, поскольку отливка из синтетической смолы 11 ротора 10 вращается вместе с вращающимся валом 6. В результате, магнитное поле ротора с постоянным магнитом 10 пересекает обмотки статора 19 статора 15 так, что генерируется напряжение индукции. Таким образом может быть получена электрическая энергия от обмоток статора 19. Поэтому генератор с постоянным магнитом может эффективно генерировать электроэнергию в нужном количестве. Генератор с постоянным магнитом по настоящему изобретению есть измененный генератор к вышеупомянутому, чтобы эффективно генерировать электроэнергию в еще большем количестве. Описание изобретения Настоящее изобретение предлагает генератор с постоянным магнитом, который содержит основание 21, элемент статора 35, опору 50 приводного двигателя, вращающийся вал 55, ротор 60, второе магнитное тело 56, элемент подшипника 80 и приводной двигатель 70. Элемент ста 3 тора 35 горизонтально расположен над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и содержит опору 36 статора. Опора 50 приводного двигателя горизонтально расположена и прикреплена к поддерживающим элементам 27 так, что зазор 61 сформирован над элементом статора 35. Вращающийся вал 55 проходит через первое центральное отверстие 42, образованное в опоре 36 статора, и второе центральное отверстие 51, образованное в опоре 50 приводного двигателя, и поддерживается посредством подшипников 45 и 52. Ротор 60 прикреплен к вращающемуся валу 55, чтобы быть расположенным в пространстве 61, и имеет кольцевые постоянные магниты 65, которые противостоят обмоткам 38 статора 35. Второе магнитное тело 56 фиксировано прикреплено к выступающему нижнему концу 55 а вращающегося вала 55 так, что второе магнитное тело 56 плавает благодаря отталкивающей силе, генерированной между первым 23 и вторым 56 магнитными телами. Элемент подшипника 80 присоединен к опоре 50 приводного двигателя, чтобы поддерживать вращающийся вал 55, подталкиваемый вверх с помощью второго магнитного тела 56. Приводной двигатель 70 прикреплен к опоре 50 приводного двигателя и приспособлен так, чтобы вращать вращающийся вал 55 с помощью средств передачи усилия 74 и 75. Поэтому вращающийся вал может быть усовершенствован по характеристике для его вращения. Настоящее изобретение (изобретение, описанное в п.5 формулы изобретения) обеспечивает генератор с постоянным магнитом, включающий ротор 60, который дополнительно содержит вращающуюся пластину 62, кольцевые стальные пластины 64 и кольцевые постоянные магниты 65. Вращающаяся пластина 62 расположена горизонтально и прикреплена к вращающемуся валу 55. Кольцевые стальные пластины 64 целиком прикреплены к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что они противоположны блокам 37 присоединения проводников элемента статора 35. Кольцевые постоянные магниты 65 целиком прикреплены к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что кольцевые стальные пластины 64 и кольцевые постоянные магниты 65 расположены поочередно и противостоят обмоткам 38 статора блоков 37 присоединения проводников в неконтактном состоянии. Поэтому в пространстве 61 может быть генерировано сильное магнитное поле, и вращающийся вал может быть усовершенствован по характеристике для его вращения. Настоящее изобретение (изобретение, описанное в п.6 формулы изобретения) обеспечивает генератор с постоянным магнитом, который содержит первое магнитное тело 23, фиксировано закрепленное на основании 21, элемент статора 35, опору 50 В приводного двигателя, 001967 4 вращающийся вал 55 В, ротор 60, второе магнитное тело 56 В и приводной двигатель 70 В. Элемент статора 35 горизонтально расположен над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и имеет опору 36 статора. Опора приводного двигателя расположена горизонтально и прикреплена к поддерживающим элементам 27 так, что образуется пространство 61 над элементом статора 35. Вращающийся вал 55 В проходит через первое центральное отверстие 42, образованное в опоре 36 статора, и второе центральное отверстие 51, образованное в опоре приводного двигателя 50, и поддерживается посредством подшипников 43 и 52. Ротор 60 прикреплен к вращающемуся валу 55 В, чтобы быть расположенным в пространстве 61, и имеет кольцевые постоянные магниты 65, которые противостоят обмоткам 38 статора элемента статора 35. Второе магнитное тело 56 В фиксировано прикреплено к выступающему нижнему концу 55 а вращающегося вала 55 В так, что второе магнитное тело 56 В плавает благодаря отталкивающей силе, генерированной между первым 23 и вторым 56 магнитными телами. Приводной двигатель 70 В расположен вертикально на верхней поверхности опоры приводного двигателя 50 В в ее центральной части с помощью блоков поддержки приводного двигателя 71 В. Приводной вал 72 В приводного двигателя 70 В соосен с выступающим заостренным концом вращающегося вала 55 В, который выступает вверх через второе магнитное тело, и прикреплен к нему. Поэтому может быть достигнут такой же эффект, как в изобретении, описанном в п.1 формулы изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. с 1 до 8 иллюстрируют первое воплощение настоящего изобретения. Фиг. 9 и 10 иллюстрируют вид, показывающий варианты главной части первого воплощения настоящего изобретения. Фиг. 11 иллюстрирует в схематическом объяснении поперечного сечения вид,показывающий второе воплощение настоящего изобретения. Фиг. 12-14 иллюстрируют в схематическом виде примеры предшествующей техники. Фиг. 1 - вид в аксонометрии, показывающий первое воплощение настоящего изобретения; фиг. 2 - вид сверху фиг. 1; фиг. 3 - вид спереди фиг. 1; фиг. 4 - расширенный схематический объяснительный вид, взятый вертикально по линии 4-4 на фиг. 2; фиг. 5 - большей частью расширенный объяснительный вид на фиг. 4; фиг. 6 - уменьшенный схематический объяснительный вид, показывающий от линии 6-6 на фиг. 3; фиг. 7 - детализированный вид в аксонометрии; 5 фиг. 8 - главным образом схематический объяснительный вид; фиг. 9 - схематический объяснительный вид, показывающий вариант главной части на фиг. 8; фиг. 10 - схематический объяснительный вид, показывающий вариант главной части на фиг. 4; фиг. 11 - схематический объяснительный вид в поперечном сечении второго воплощения и фиг. 12-14 каждая иллюстрирует пример предшествующей техники. Наилучший вариант осуществления изобретения Предпочтительное воплощение настоящего изобретения описано более подробно ниже,со ссылкой на сопровождающие чертежи. Фиг. 1-9 иллюстрируют первое воплощение генератора с постоянным магнитом X. Позиция 21 обозначает круглое основание. Круглое углубление 22 образовано на большой площади на верхней поверхности 21 а основания 21. Позиция 23 обозначает первое магнитное тело, фиксировано закрепленное в углублении 22. Первое 23 магнитное тело состоит из стационарной обоймы 24, сформированной из железа и имеющей вогнутое поперечное сечение, подогнанное к углублению 22, и плоского магнита 25, прикрепленного к центральной части нижней поверхности стационарной обоймы 24. Верхняя поверхность 21 а основания 21,верхняя поверхность 24 а круглой краевой части стационарной обоймы 24 и верхняя поверхность 25 а магнита 25 расположены в круглой общей плоскости. В этом воплощении магнит 25 имеет южный полюс на стороне верхней поверхности 25 а,а северный полюс на стороне нижней поверхности 25b. Соответственно, благодаря эффекту полярности (северный полюс) магнита 25, северный полюс сформирован поблизости от верхней поверхности 24 а круглой краевой части стационарной обоймы 24, выполняющей функцию генерации магнетизма. Позиция 27 обозначает каждый из множества поддерживающих элементов, которые вертикально расположены на основании 21. В настоящем изобретении шесть поддерживающих элементов 27 обеспечены вдоль круглого края основания 21 с предопределенными интервалами. Далее будет описана структура одного из поддерживающих элементов 27. Позиция 28 обозначает поддерживающий стержень, имеющий наружную резьбу с каждого конца. Поддерживающий стержень 28 ввернут в отверстие с внутренней резьбой, образованное в периферийном крае основания 21. Позиция 29 обозначает нижнюю поддерживающую трубку, которая одета на нижнюю часть поддерживающего стержня 28. Позиция 30 обозначает верхнюю 6 поддерживающую трубку, которая одета на верхней части поддерживающего стержня 28 так, что элемент статора 35 закреплен между нижней и верхней поддерживающими трубками 29 и 30. Позиция 31 обозначает закрепляющую гайку, которая находится в резьбовом соединении с выступающим верхним концом поддерживающего стержня 28, чтобы прикреплять опору приводного двигателя к верхней поддерживающей трубке 30. Верхняя поддерживающая трубка 30 имеет длину, примерно в два раза большую, чем длина нижней поддерживающей трубки 29, и поддерживающий стержень 28 проходит через поддерживающие трубки 29 и 30. Далее описывается элемент статора 35. Элемент статора 35 главным образом состоит из круглой немагнитной опоры 36 статора, множества (массы) немагнитных блоков 37 присоединения проводников и множества обмоток 38 статора. Опора 36 статора фиксировано поддерживается посредством поддерживающих элементов 27. Блоки 37 присоединения проводников расположены радиально и по окружности,на верхней поверхности опоры 36 статора так,что образуется предопределенное пространство между соседними блоками 37 присоединения проводников. Обмотки 38 статора (одна катушка генерации в целом) фиксировано установлены в блоках 37 присоединения проводников. Применительно к объекту настоящего изобретения с учетом явления изменения мгновенной скорости вращения и момента двигателя, термин "диамагнитный материал", используемый здесь, означает слабомагнитное вещество (состав содержит мало магнитного вещества) и материал, который легче железа, независимо от того, является ли вещество нежелезосодержащим металлом (таким как титан, нержавеющая сталь или им подобные) или неметаллом (таким как синтетическая смола, керамика, ткань или бумага). Немагнитная опора 36 статора в этом воплощении состоит из нижней опоры 40, сформированной из дерева и расположенной горизонтально, чтобы противостоять верхней поверхности 21 а основания 21, и верхней опоры 41, сформированной из синтетической смолы и целостно прикрепленной к верхней поверхности нижней опоры 40. Опоры 40 и 41 поддерживаются посредством поддерживающих стержней 28, чтобы быть расположенными на верхних концах нижних поддерживающих трубок 29 поддерживающих элементов 27. Сквозное отверстие, служащее в качестве первого центрального отверстия 42, сформировано в опоре 36 статора. Первый шариковый подшипник 43 установлен в первом центральном отверстии 42 у его ступенчатой части. Кроме того, большое количество зацепляющих канавок 44 для расположения блоков присоединения проводников сформированы радиально и по периферии на 7 верхней поверхности верхней опоры 41 на предопределенных интервалах. Каждый из немагнитных блоков 37 присоединения проводников в этом воплощении в общем имеет форму вертикально удлиненного блока, имеющего трапецеидальную или веерообразную верхнюю и нижнюю концевую поверхности. Со ссылкой на фиг. 8 будет описана структура одного из блоков 37 присоединения проводников. Позиция 45 обозначает вертикально удлиненное отверстие, которое пронизывает блоки 37 присоединения проводников в радиальном направлении (от передней поверхности 37 а к задней поверхности 37b) относительно вращающегося вала 55, который будет описан позднее. Вертикальное удлиненное отверстие 45 сформировано примерно в центральной части блоков 37 присоединения проводников. Позиция 46 обозначает сквозное отверстие,которое образовано от трапецеидальной верхней поверхности 37 с в направлении вертикального удлиненного отверстия 45. Сквозное отверстие 46 перпендикулярно пересекает вертикальное удлиненное отверстие 45, чтобы быть связанным с ним. Позиция 47 обозначает часть зацепления, которая выступает из трапецеидальной нижней поверхности 37d блоков 37 присоединения проводников, и зацепляется с зацепляющими канавками 44 верхней опоры 41. Каждая из обмоток 38 статора сформирована в форме удлиненного трубчатого тела (бескаркасная катушка), имеющего противоположные концы в форме рельса (дорожки). В настоящем воплощении обмотки 38 статора вставляются в вышеупомянутое вертикальное удлиненное отверстие 45 и закреплены посредством фиксирующего штифта 48, вставленного в сквозное отверстие 46. Соответственно, обмотка 38 статора имеет полую часть 49, которая пронизывает обмотку 38 статора. Кроме того, блоки 37 присоединения проводников выполнены из синтетической смолы, чтобы уменьшить их вес. Позиция 50 обозначает опору приводного двигателя, которая расположена горизонтально и прикреплена к верхним концам поддерживающих элементов 27. Опора приводного двигателя 50 поддерживается посредством поддерживающих стержней 28, чтобы быть расположенной на верхних концах верхних поддерживающих трубок 30 поддерживающих элементов 27,и закреплена посредством блокирующих гаек 31, которые находятся в резьбовом соединении с поддерживающими стержнями 28. Как в опоре 36 статора, сквозное отверстие, служащее в качестве второго центрального отверстия 51,сформировано в опоре 50 приводного двигателя. Второй шариковый подшипник 52 установлен во втором центральном отверстии 51 у его ступенчатой части. Опора 50 приводного двигателя также изготовлена из дерева или синтетической смолы, чтобы уменьшить ее вес. 8 Позиция 55 обозначает вращающийся вал,закрепленный с помощью первого шарикового подшипника 43 опоры 36 статора и второго шарикового подшипника 52 опоры 50 приводного двигателя. Нижняя концевая часть 55 а вращающегося вала 55 проходит через первое центральное отверстие 42 опоры 36 статора и выступает вблизи магнита 25 первого магнитного тела 23. Тем временем верхняя концевая часть вращающегося вала 55 проходит через второе центральное отверстие 51 опоры 50 приводного двигателя. Выступающая концевая часть вращающегося вала 55 заостряется в коническую форму. На выступающей нижней концевой части 55 а вращающегося вала 55 фиксировано присоединено второе магнитное тело 56, которое плавает, благодаря отталкивающей силе, возникающей между первым 23 и вторым 56 магнитными телами. Подобно случаю первого 23 магнитного тела, второе 56 магнитное тело состоит из плавающей обоймы 57, сформированной из железа и имеющей обратное вогнутое поперечное сечение, и плоского плавающего магнита 58, закрепленного в центральной части внутренней стенки плавающей обоймы 57. Нижняя поверхность 57 а круглой краевой части плавающей обоймы 57 и нижняя поверхность 58 а плавающего магнита 58 расположены в существенно общей плоскости. В настоящем воплощении плавающий магнит 58 имеет южный полюс на стороне нижней поверхности 58 а, а северный полюс на стороне верхней поверхности 58b. Соответственно, благодаря эффекту полярности(северный полюс) плавающего магнита 58, северный полюс сформирован вблизи нижней поверхности 57 а круглой краевой части плавающей обоймы 57. Поэтому вращающийся вал 55 всегда подталкивается вверх с помощью второго магнитного тела 56, которое отталкивается от первого магнитного тела 23. Позиция 60 обозначает ротор, сформированный из железа. Ротор 60 прикреплен к вращающемуся валу 55, чтобы быть расположенным в пространстве, обеспеченном между опорой 36 статора элемента статора 35 и опорой 50 приводного двигателя. Статор 60 в настоящем воплощении состоит из горизонтальной вращающейся пластины 62, гильзы 63, множества (всего четыре пластины) кольцевых стальных пластин 64 и кольцевых постоянных магнитов 65. Вращающаяся пластина 62 прикреплена к вращающемуся валу 55 в части, находящейся вблизи верхнего конца вращающегося вала 55. Гильза 63 фиксировано прикреплена на нижней поверхности вращающейся пластины 62 в ее центре и одета на вращающийся вал 55. Кольцевые стальные пластины 64 целостно присоединены к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что стальная пластина 64 вставлена (концентрическая окружность) вокруг гильзы 63 и что обра 9 зуется предопределенное пространство между двумя соседними стальными пластинами 64,чтобы принять между ними два блока 37 присоединения проводников. Постоянные магниты 65 целостно присоединены к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что кольцевые стальные пластины 64 и кольцевые постоянные магниты 65 попеременно противостоят обмоткам 38 статора блоков 37 присоединения проводников в неконтактном состоянии. То есть, как показано на фиг. 6 и 7, в пространство, образованное между блоками 37 присоединения проводников, которые радиально расположены на опоре 36 статора и дают место обмоткам 38 статора в вертикальном удлиненном отверстии 45, попеременно входят множество кольцевых постоянных магнитов 65 и множество кольцевых пластин 64 так, что кольцевой постоянный магнит 65 сначала входит в первое пространство, кольцевая стальная пластина 64 затем входит во второе пространство,кольцевой постоянный магнит 65 затем входит в третье пространство, кольцевая стальная пластина 64 затем входит в четвертое пространство,и т.д. Поэтому, по меньшей мере, один блок 37 присоединения проводников заключен между кольцевым постоянным магнитом 65 и кольцевой стальной пластиной в неконтактном состоянии. Гильза 63 имеет большую толщину или диаметр, чтобы увеличить массу ротора 60, чтобы таким образом получить так называемый эффект маховика, а также предотвратить вибрацию и изгиб ротора 60. Каждый из кольцевых постоянных магнитов 65, концентрически расположенный на нижней поверхности вращающейся пластины 62, состоит из множества закругленных пластин постоянного магнита (не показаны ссылочными номерами), которые скомбинированы так, что северные и южные полюса попеременно формируются в окружном направлении (так что северный и южный полюса попеременно формируются как на внутренней поверхностной стороне, так и на наружной поверхностной стороне пластин постоянного магнита). В настоящем воплощении кольцевые постоянные магниты 65 фиксировано подогнаны в посадочные окна кольцевых прикрепляющих стенок 66, сформированных из железа, и концентрически и целостно присоединены к нижней поверхности вращающейся пластины 62. Позиция 70 обозначает приводной двигатель, фиксировано расположенный поверх опоры 50 приводного двигателя с помощью кронштейна опоры приводного двигателя 71. Этот приводной двигатель запускается путем подачи электропитания, не показанного, такого как батарея, конденсатор, домовое электропитание или им подобное. В настоящем воплощении приводной двигатель 70 не соосен с вращающимся валом 55, но расположен вблизи от вра 001967 10 щающегося вала 55 так, что приводной вал 72 приводного двигателя 70 направлен вниз. Нижняя концевая часть приводного вала 72 закреплена посредством третьего шарикового подшипника 73, установленного на верхней поверхности опоры 50 приводного двигателя. Кроме того, приводная шестерня 74 фиксировано установлена на приводном вале 72 у части,находящейся вблизи его нижнего конца. Приводная шестерня 74 находится в зубчатом зацеплении с ведомой шестерней 75, закрепленной на выступающем верхнем конце вращающегося вала 55. Позиция 80 обозначает элемент подшипника, присоединенный к центральной части верхней поверхности опоры 50 приводного двигателя, чтобы поддерживать выступающий конец вращающегося вала 55. Элемент подшипника 80 состоит из блока подшипника 81, имеющего угловую форму или рамочную форму, и четвертого шарикового подшипника 82, который установлен на поверхности внутренней стенки верхней горизонтальной стенки блока подшипника 81, и поддерживает сформированный тонкий конец вращающегося вала 55. В вышеописанной структуре, когда приводной двигатель 70 запускается с помощью электропитания или конденсатора, например,аппаратуры накопления электроэнергии, движущая сила приводной шестерни 74 приводного вала 72 передается к ведомому валу 75 так, что вращающийся вал 55 вращается. В это время,поскольку второе 56 магнитное тело отталкивает первое 23 магнитное тело, благодаря отталкивающей силе, возникающей между ними,вращающийся вал 55 вращается в плавающем состоянии, в то же время, будучи поддерживаемым первым шариковым подшипником 43, вторым шариковым подшипником 52 и четвертым шариковым подшипником 82. Поэтому вес ротора 60 не действует на шариковые подшипники 43, 52 и 82. Первый и второй шариковые подшипники 43 и 52 испытывают только тангенциальную силу трения в направлении по окружности вращающегося вала 55. Кроме того, четвертый подшипник 82 испытывает только силу трения, возникающую благодаря ограниченному движению вверх суженного конца вращающегося вала 55. Поэтому по сравнению с обычными машинами и устройствами вращающийся вал 55 вращается плавно в состоянии, в котором сопротивление трения в элементе подшипника уменьшено. Когда вращающийся вал 55 вращается,магнитное поле каждой кольцевой стальной пластины 64 ротора 60 и каждый кольцевой постоянный магнит 65 пересекают катушки 38 статора каждого блока 37 присоединения проводников элемента статора 35 так, что генерируется напряжение индукции, и таким образом,может быть получена электроэнергия от катушек 38 статора. При испытаниях стабильный 11 магнитный генератор Х достиг успеха в эффективной генерации электроэнергии в достаточном количестве. Между прочим, в генераторе с постоянным магнитом Х первого воплощения опора 36 статора элемента статора 35 состоит из нижней опоры 40, изготовленной из дерева, и верхней опоры 41, изготовленной из синтетической смолы, однако, нижняя и верхняя опоры 40 и 41 могут быть сформированы целиком с применением материала синтетической смолы или керамического материала. Кроме того, опора 36 статора элемента статора 35 и блоки 37 присоединения проводников могут быть сформированы как одно целое с использованием материала синтетической смолы или керамического материала. Также сужающаяся концевая часть вращающегося вала 60 остро заточена, как гвоздь, однако, подшипник 82, который поддерживает его сужающийся конец, может быть сформирован в форме обратноконического углубления 3. Далее, как показано на фиг. 9, множество блоков 37 присоединения проводников, расположенных на верхней поверхности опоры 36 статора элемента статора 35 на предопределенных интервалах в направлении по окружности,могут быть целостно присоединены с помощью кольцевой фиксирующей пластины 85. В этом случае кольцевая фиксирующая пластина 85 прикреплена к верхним поверхностям 37 с блоков 37 присоединения проводников, расположенных в направлении по окружности, посредством фиксирующих штифтов 48 А, вставляемых в сквозные соединительные отверстия 86,сформированные с предопределенными интервалами. Кроме того, как показано на фиг. 10, по меньшей мере, одна из кольцевых стальных пластин 64 ротора 60 А может быть сформирована так, чтобы иметь толщину стенки большую, чем таковая у других кольцевых стальных пластин 64, чтобы создать эффект маховика в нем. В воплощении фиг. 10 самая наружная кольцевая стальная пластина 64 А имеет слегка большую толщину стенки, чтобы получить достаточный момент инерции и эффект маховика. Поэтому, ротор 60 А дает большую силу инерции, так что сопротивление противоэлектродвижущей силы при генерации электричества регулируется моментом инерции и эффектом маховика, благодаря ротору 60 А, даже если приводной двигатель 70 остановится. Дополнительно постоянный магнит 65 ротора 60 (60 А) является неодимовым магнитом,например, имеющим ВНмакс в 41,1 MGO. Другой вариант воплощения Будут описаны другие воплощения настоящего изобретения. По всем чертежам воплощений, подобные компоненты обозначены одинаковыми цифровыми метками, как и в первом воплощении, и поэтому не будут объяс 001967 12 няться более подробно. Дополнительно, в каждом воплощении. Фиг. 11 показывает второе воплощение настоящего изобретения; оно отличается от первого воплощения тем, что приводной двигатель 70 В расположен вертикально на верхней поверхности опоры 50 В приводного двигателя в ее центральной части с помощью блоков поддержки приводного двигателя 71 В, имея приводной вал 72 В приводного двигателя 70 В, который соосен с выступающим сужающимся концом вращающегося вала 55 В, который подталкивается вверх с помощью второго магнитного тела,и соединен с ним. Затем, сочленение 90, имеющее посадочное отверстие 91, сформированное в форме квадрата в направлении вниз, фиксировано присоединено к выступающей концевой части приводного вала 72 В приводного двигателя 70 В. Поэтому выступающая верхняя концевая часть,сформированная в форме квадрата, вращающегося вала 55 В, которая поднимается благодаря отталкивающей силе второго магнитного тела 56 В, всегда вставлена в посадочное отверстие 91 сочленения 90. Промышленная применимость В генераторе с постоянным магнитом по настоящему изобретению второе магнитное тело, присоединенное к вращающемуся валу, поднимается, в соответствии с природой полюсов первого магнитного тела, соседнего с основанием, так что сопротивление трения вращающегося вала в подшипнике уменьшается до минимума. Также, поскольку ротор генератора с постоянным магнитом имеет большой диаметр и достаточную массу (вес), и он создает большой момент инерции, сопротивление, cоздаваемое противоэлектродвижущей силой, регулируется с помощью момента инерции и эффекта маховика, благодаря ротору с постоянным магнитом, и тогда генератор с постоянным магнитом вращается и продолжает генерировать энергию даже если нет источника энергии для приведения в движение в течение ограниченного периода времени. Более того, имеется ряд полезных моментов, например, возможность производить его сравнительно недорого, так как на увеличение стоимости не очень влияет то, что размер генератора с постоянным магнитом может быть уменьшен, или тому подобное. Кроме того, в таком воплощении, когда ротор имеет кольцевые стальные пластины,противостоящие фиксированным обмоткам элемента статора, магнитное поле, создаваемое в зазоре, более сильное. Поэтому генератор может быть усовершенствован, чтобы производить электроэнергию в большем количестве. Более того, в таком воплощении, где удлиненные фиксированные обмотки (бескаркасные катушки) присоединены к части принятия проводников 13 элемента статора, его вес может быть снижен. Дополнительно, в таком воплощении, где элемент статора без фиксированной обмотки сформирован из немагнитного материала, эффект изменения мгновенной скорости вращения и момента двигателя незначителен. Поэтому настоящее изобретение пригодно для установки в различных объектах, таких как здание, горная хижина, корабль, автомобиль или им подобные. Описание символов и обозначений на чертежах.X, X1 - генератор с постоянным магнитом; 21 - основание; 23 - первое магнитное тело; 27 - опорный элемент; 35 - элемент статора; 36 - опора статора; 37 - блок присоединения проводников; 38 - обмотка статора; 42 - первое центральное отверстие; 50 - опора приводного двигателя; 51 - второе центральное отверстие; 55, 55 В - вращающийся вал; 56, 56 В - второе магнитное тело; 60, 60 А - ротор; 61 - зазор; 64, 64 А - кольцевая стальная пластина; 65 - кольцевой постоянный магнит; 70, 70 В - приводной двигатель; 71, 71 В - блок поддержки приводного двигателя; 72, 72 В - приводной вал; и 80 - элемент подшипника. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Генератор с постоянным магнитом, содержащий основание 21 с фиксировано присоединенным первым магнитом 23, статор 35, горизонтально установленный над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и снабженный опорой 36, опору 50 приводного двигателя, горизонтально расположенную и прикрепленную к поддерживающим элементам 27 с образованием зазора 61 над статором 35,вращающийся вал 55, который проходит через первое центральное отверстие 42 в опоре 36 статора и второе центральное отверстие 51 в опоре 50 приводного двигателя и поддерживается посредством подшипников 43 и 52, ротор 60, закрепленный на вращающемся валу 55,расположенный в зазоре 61 и снабженный кольцевыми постоянными магнитами 65, которые противостоят обмоткам 38 статора 35, второй магнит 56, фиксировано присоединенный к выступающему нижнему концу 55 а вращающегося вала 55 так, что второй магнит 56 находится в подвешенном состоянии, благодаря отталкивающей силе, возникающей между первым 23 и вторым 56 магнитами, подшипник 80, закрепленный на опоре 50 приводного двигателя, что 001967 14 бы поддерживать вращающийся вал 55, подталкиваемый вверх благодаря второму магниту 56,и приводной двигатель 70, который закреплен на опоре 50 приводного двигателя и обеспечивает вращение вала 55 с помощью средств 74 и 75 передачи усилия. 2. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что первый магнит, соединенный с основанием 21, дополнительно содержит стационарную обойму 24, выполненную из железа и имеющую вогнутое поперечное сечение, подогнанное к верхней поверхности 21 а основания 21, и плоский постоянный магнит 25, прикрепленный к поверхности внутренней стенки обоймы 24, а второй магнит 56 дополнительно содержит плавающую обойму 57, изготовленную из железа и имеющую вогнутое поперечное сечение такое же, как форма упомянутого первого магнита 23, и плоский плавающий магнит 58, прикрепленный к поверхности внутренней стенки обоймы 57. 3. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что статор 35 дополнительно содержит опору 36, которая фиксировано поддерживается посредством поддерживающих элементов 27, множество блоков 37 присоединения проводников, расположенных на верхней поверхности опоры 36 в направлении по окружности так, что образуется определенный зазор, и множество обмоток 38 статора, фиксировано размещенных соответственно в блоках 37 присоединения проводников. 4. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что статор 35 дополнительно содержит немагнитную опору 36, которая фиксировано поддерживается посредством поддерживающих элементов 27, множество немагнитных блоков 37 присоединения проводников, расположенных на верхней поверхности опоры 36 в направлении по окружности так, что образуется определенный зазор, и множество удлиненных трубчатой формы обмоток 38 статора, фиксировано размещенных соответственно в блоках 37 присоединения проводников. 5. Генератор с постоянным магнитом по п.1, отличающийся тем, что ротор дополнительно содержит вращающуюся пластину 62, горизонтально расположенную и прикрепленную к вращающемуся валу 55, кольцевые стальные пластины 64, прикрепленные к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что они противостоят блокам 37 присоединения проводников статора 35, и кольцевые постоянные магниты 65, прикрепленные к нижней поверхности вращающейся пластины 62 так, что кольцевые стальные пластины 64 и кольцевые постоянные магниты 65 расположены попеременно и противостоят обмоткам 38 статора блоков 37 присоединения проводников в неконтактном состоянии. 6. Генератор с постоянным магнитом, содержащий первый магнит 23, фиксировано ус 15 16 23 и вторым 56 магнитами, и приводной двигатель 70 В, закрепленный вертикально на верхней поверхности опоры 50 В у ее центральной части посредством блоков 71 В поддержки, причем приводной вал 72 В приводного двигателя 70 В соосен с выступающим сужающимся концом вращающегося вала 55 В, который подталкивается вверх благодаря второму магниту, и соединен с ним. 7. Генератор с постоянным магнитом по п.6, отличающийся тем, что вращающийся вал 55 В имеет выступающую верхнюю концевую часть квадратного сечения, которая вставляется в отверстие 91, имеющее форму квадрата, сочленения 90, которое фиксировано закреплено на приводном валу 72 В приводного двигателя 70 В. 8. Генератор с постоянным магнитом по п.6, отличающийся тем, что ротор 60 имеет кольцевую стальную пластину 64. тановленный на основании 21, статор 35, горизонтально расположенный над основанием 21 с помощью поддерживающих элементов 27 и снабженный опорой 36, опору 50B приводного двигателя, горизонтально расположенную и прикрепленную к поддерживающим элементам 27 с образованием зазора 61 над статорам 35,вращающийся вал 55 В, который проходит через первое центральное отверстие 42 в опоре 36 статора и второе центральное отверстие 51 в опоре 50 приводного двигателя и поддерживается посредством подшипников 43 и 52, ротор 60, закрепленный на вращающемся валу 55 В,расположенный в зазоре 61 и снабженный кольцевыми постоянными магнитами 65, которые противостоят обмоткам 38 статора 35, второй магнит 56 В, фиксировано присоединенный к выступающему нижнему концу 55 а вращающегося вала 55 В так, что второй магнит 56 В находится в подвешенном состоянии благодаря отталкивающей силе, возникающей между первым

МПК / Метки

МПК: H02K 21/12

Метки: магнитом, генератор, постоянным

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/12-1967-generator-s-postoyannym-magnitom.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Генератор с постоянным магнитом</a>

Похожие патенты