Вращающийся механизм
Формула / Реферат
1. Вращающийся механизм, отличающийся тем, что содержит
фиксированный элемент, имеющий подшипник;
вращающийся элемент, содержащий вращающийся вал, установленный в подшипнике, и дисковидный элемент, выполненный на вращающемся валу;
множество катушек, установленных на фиксированном элементе и расположенных с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу;
первые постоянные магниты, установленные на дисковидном элементе, причем первые постоянные магниты расположены с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу таким образом, что южные и северные полюсы чередуются и обращены к катушкам; и
в котором сквозь катушку проходит сердечник, выполненный из немагнитного материала, и на ее торце, противоположном торцу, обращенному к первому постоянному магниту, установлен элемент из магнитного материала.
2. Механизм по п.1, дополнительно содержащий
множество рычагов, прикрепленных к дисковидному элементу;
второй постоянный магнит, установленный на конце рычага на первом держателе магнита;
третий постоянный магнит, установленный радиально снаружи от рычага в области фиксированного элемента; при этом третий постоянный магнит удерживается вторым держателем магнита, и когда второй постоянный магнит движется в направлении вращения из положения, в котором второй постоянный магнит находится в том же положении на окружности, что и третий постоянный магнит, генерируется отталкивающая сила.
3. Механизм по п.2, в котором
первый держатель магнита выполнен из немагнитного материала и окружает первый постоянный магнит и образует открытую область, которая пропускает силовые магнитные линии от второго постоянного магнита;
второй держатель магнита выполнен из немагнитного материала и окружает третий постоянный магнит и образует открытую область, которая пропускает силовые магнитные линии от третьего постоянного магнита; и
когда открытая область первого держателя магнита и открытая область второго держателя магнита не обращены друг к другу, между вторым постоянным магнитом и третьим постоянным магнитом не возникает магнитного взаимодействия, но когда открытые области обращены друг к другу, возникает магнитное отталкивание между вторым постоянным магнитом и третьим постоянным магнитом.
4. Механизм по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий
четвертый постоянный магнит, установленный на нижней поверхности дисковидного элемента;
пятый постоянный магнит, установленный на фиксированном элементе в области под четвертым постоянным магнитом; при этом пятый постоянный магнит обращен к четвертому постоянному магниту и имеет такую же полярность, что и четвертый постоянный магнит.
Текст
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ Дата публикации и выдачи патента Объектом настоящего изобретения является создание вращающегося механизма с очень высоким КПД вращения, в котором сопротивление вращению уменьшено и вращение стимулируется. Он содержит фиксированный элемент (1), имеющий подшипники (16, 18); вращающийся элемент (2),содержащий вращающийся вал (21), установленный в подшипниках; и дисковидный элемент (22),прикрепленный к вращающемуся валу; множество катушек (3), расположенных на фиксированном элементе (1) с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу (21); и первый постоянный магнит (4), установленный на дисковидном элементе (22), в котором первые постоянные магниты (4) расположены с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу (21), и обращены к катушкам (3). 015493 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к вращающемуся механизму, образующему структуру вращающегося тела в электрическом генераторе, двигателе и т.п., и более конкретно, к вращающемуся механизму, относящемуся к типу, в котором имеется вертикальный вращающийся вал. Уровень техники В качестве примера такого вращающегося механизма была предложена электромагнитная вращающаяся машина с магнитным ротором (например, см. патентный документ 1). Здесь такой вращающийся механизм имеет различные подшипники, которые поддерживают вращающийся вал, и эксплуатационные характеристики вращающегося механизма зависят от величины сопротивления вращению. Поэтому необходимо минимизировать сопротивление вращению для улучшения эксплуатационных характеристик или КПД вращающегося механизма. Для этого считается желательным создание механизма, который способствует или помогает вращению. Однако, если способствовать вращению вращающегося механизма, подавая электрический ток и пр., извне, увеличится энергопотребление, что только понизит КПД вращающегося механизма. В патентном документе 1, упомянутом выше, целью является создание электродвигателя или генератора постоянного тока, в котором не используются коллектор, щетки и датчик положения и который не создает момента и напряжения, связанные с силами трения не увеличение КПД вращающегося механизма. Патентный документ 1: JP-A2000-197327. Краткое описание изобретения Проблема, решаемая изобретением. Настоящее изобретение направлено на решение вышеописанной проблемы прототипа и предназначено для создания вращающегося механизма, обладающего очень высоким КПД вращения. Средства решения проблемы Вращающийся механизм по настоящему изобретению отличается тем, что содержит неподвижный элемент (1), имеющий подшипник (16, 18); вращающийся элемент (2), содержащий вращающийся вал(21), установленный в подшипниках, и дисковидный элемент (22), установленный на вращающемся валу; множество катушек (3), установленных на неподвижном элементе (1) и расположенных с равномерными интервалами по кругу, центр которого совпадает с вращающимся валом (21); и первый постоянный магнит (4), установленный на дисковидном элементе (22), в котором первые постоянные магниты (4) расположены с равномерными интервалами по кругу, центр которого совпадает с вращающимся валом (21) и обращены к катушкам (3) (п.1 формулы). Здесь предпочтительно, чтобы в катушку (3) проникал элемент сердечника из немагнитного материала (например, нержавеющей стали), а на ее торцевой грани, противоположной той, которая обращена к первому постоянному магниту, находился элемент из магнитного материала (например, железный диск или железная пластина) (п.2 формулы). Предпочтительно на дисковидном элементе (22) установлено множество рычагов (24); на конце каждого рычага (24) установлен второй постоянный магнит (5), удерживаемый первым держателем (24h) магнита; радиально снаружи от рычага установлен третий постоянный магнит (6), удерживаемый вторым держателем (11h) магнита, и когда второй постоянный магнит (5) движется в направлении (R) вращения из положения, в котором второй постоянный магнит (5) находится в том же угловом положении, что и третий постоянный магнит (6) (положения, в котором второй постоянный магнит 5 и третий постоянный магнит 6 находятся на линии 24Lc), генерируется отталкивающая сила. Предпочтительно количество таких третьих магнитов (6) больше, чем количество рычагов (24). Предпочтительно первый держатель (24h) магнита выполнен из немагнитного материала (например, алюминия или пластмассы), окружает второй постоянный магнит (5) и образует открытую область(240h), которая позволяет выходить магнитным силовым линиям от второго постоянного магнита (5),второй держатель (11h) выполнен из магнитного материала (например, хромоникелевой стали), окружает третий постоянный магнит (6) и образует открытую область (110h), которая позволяет выходить магнитным силовым линиям от третьего постоянного магнита (6), и когда открытая область (240h) первого держателя (24h) магнита и открытая область (110h) второго держателя (11h) магнита не обращены друг к другу между вторым постоянным магнитом (5) и третьим постоянным магнитом (6), не возникает никакого взаимодействия, но когда открытая область (240h) и открытая область (110h) обращены друг к другу, между вторым постоянным магнитом (5) и третьим постоянным магнитом (6) возникает взаимное отталкивание (п.4 формулы). Предпочтительно четвертый постоянный магнит (8) установлен на нижней поверхности дисковидного элемента (22), пятый постоянный магнит (9) установлен на фиксированном элементе (1) в области под четвертым постоянным магнитом (8) и обращен к четвертому постоянному магниту (8) и имеет такую же полярность, что и четвертый постоянный магнит (8) (п.5 формулы). Предпочтительно четвертый постоянный магнит (8) установлен на нижней поверхности дисковидного элемента (22) на креплении (опоре) из нержавеющей стали, а пятый постоянный магнит (9) установлен на фиксированном элементе (1) на креплении (опоре) из нержавеющей стали.-1 015493 Предпочтительно фиксированный элемент (1) содержит верхнюю раму (11) и нижнюю раму (13),которые выполнены в форме правильного многогранника, кольца или круга, а также соединительный элемент (11b), который соединяет верхнюю раму с нижней рамой (13). Эффекты изобретения В вышеописанном вращающемся механизме, поскольку он содержит множество катушек (3), расположенных с равномерными интервалами по окружности фиксированного элемента (12), и множество первых постоянных магнитов (4), обращенных к катушкам (3), установленных на вращающемся элементе (2), когда вращающееся тело (2) сначала приводится во вращение некоторым средством для начала вращения, в катушке (3) в соответствии с "правилом левой руки" Флеминга генерируется наведенный ток. Наведенный ток, возникающий в катушке (3), работает для вращения первого постоянного магнита(4) в том же направлении, в котором он вращался первоначально. Другими словами, после того как вращающееся тело (2) было приведено во вращение, например двигателем, в катушке 3 генерируется наведенный ток, и по принципу так называемого "диска Араго" он работает для стимулирования вращения вращающегося тела, тем самым обеспечивая очень высокий КПД вращения. Если в катушку (3) введен сердечник из немагнитного материала (например, нержавеющей стали) и на ее грани, расположенной напротив грани, обращенной к первому постоянному магниту(4) (п.2 формулы), находится элемент из магнитного материала (например, железный диск или пластина),то этот элемент из магнитного материала интенсифицирует магнитное поле, генерируемое в катушке (3),а если сердечник выполнен из немагнитного материала, в частности нержавеющей стали, магнитное поле должным образом проходит через сердечник и, таким образом, катушка (3) генерирует нужное магнитное поле. Кроме того, поскольку сердечник выполнен из немагнитного материала, он не притягивается постоянным магнитом (4), что препятствует торможению вращающегося тела. Поэтому, поскольку элемент из магнитного материала удален от первого постоянного магнита (4), вероятность его притяжения первым постоянным магнитом (4) уменьшается. В настоящем изобретении, если имеется множество рычагов (24), второй постоянный магнит (5) удерживается на конце рычага (24) первым держателем (24h) магнита, и радиально снаружи от рычага(24) на втором держателе (11h) магнита установлен третий постоянный магнит (6) (пп.3, 4 формулы), при этом магнитное отталкивание между вторым постоянным магнитом (5) и третьим постоянным магнитом(6) вращает рычаг (24) и увеличивает крутящий момент дисковидного элемента (22). Вследствие этого происходит стимулирование вращения без подачи тока извне. Другими словами, если действие, выполняемое катушкой (3) и первым постоянным магнитом (4) считать основным действием, то второй постоянный магнит (5) и третий постоянный магнит (6) работают на усиление этого действия. Если на вращающейся стороне имеется четвертый постоянный магнит (8), а также имеется пятый постоянный магнит (9), то пятый постоянный магнит (9) обращен к четвертому постоянному магниту (8) и его грань, удаленная от четвертого постоянного магнита (8), имеет ту же полярность, что и четвертый постоянный магнит (8), так, чтобы четвертый постоянный магнит (8) на вращающейся стороне и пятый постоянный магнит (9) на фиксированной стороне отталкивались друг от друга (п.5 формулы), при этом магнитное отталкивание между постоянными магнитами (8, 9) работает так, чтобы весь вращающийся элемент (2) отталкивался от фиксированного элемента (1). Вследствие этого осевая нагрузка, создаваемая на фиксированном элементе (1) вращающимся элементом (2), может быть уменьшена до близкой к нулю, и можно получить вращающийся механизм с очень высоким КПД вращения. Кроме того, в настоящем изобретении между четвертым постоянным магнитом (8) и пятым постоянным магнитом (9) кольцом расположены множество катушек, при этом кольцевые периодические структуры катушек разнесены по вертикали, полярности вертикально разнесенных периодических структур катушек определены так, чтобы генерировать отталкивающую силу, а между разнесенными по вертикали периодическими структурами магнитов расположены множество катушек с воздушным сердечником, у которых открытые концы направлены вверх и вниз, чтобы генерировать электроэнергию. Электроэнергия, генерируемая катушками с воздушным сердечником, расположенными между верхней и нижней периодическими структурами магнитов, может приводить в действие, например, двигатель, установленный сверху дисковидного элемента (22). Или электроэнергия, генерируемая катушками с воздушным сердечником, может приводить в действие, например, двигатель, предназначенный только для вращения дисковидного элемента (22). Здесь "двигатель, предназначенный только для вращения дисковидного элемента (22)" соединен с дисковидным элементом (22) через зубчатую или ременную передачу, и, таким образом, дисковидный элемент имеет возможность вращаться, даже когда вращающийся вал (21) не соединен с приводом. Когда путем вращения периодических структур катушек, расположенных кольцами, вместе с дисковидным элементом (22) генерируется электроэнергия, можно также вращать только дисковидный элемент (22), не вращая вращающийся вал (21).-2 015493 Здесь, если дисковидный элемент (22) имеет такую конструкцию, которая позволяет ему вращаться относительно вращающегося вала (21), дисковидный элемент (22) можно вращать более эффективно,зафиксировав вращающийся вал (21) и перенеся осевую нагрузку от дисковидного элемента (2) на упорный подшипник. Кроме того, что касается верхней и нижней периодических структур магнитов, фиксируя нижнюю периодическую структуру магнитов и установив верхнюю периодическую структуру магнитов на дисковидный элемент (22), дисковидный элемент (22) может плавать за счет отталкивающей силы между полюсами одинаковой полярности. Кроме того, как описано выше, можно генерировать электрическую энергию в катушках с воздушным сердечником, вращая дисковидный элемент (22). В этом случае вращение дисковидного элемента (22) усиливает эффект, достигаемый магнитной силой. Описание предпочтительного варианта изобретения Далее следует описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. Сначала будет описан первый вариант вращающегося механизма 100 со ссылками на фиг. 1-11. Вращающийся механизм, обозначенный в целом позицией 100 на фиг. 1 и 2, содержит фиксированный элемент 1, вращающийся элемент 2, множество катушек 3, установленных на фиксированном элементе 1 и множество первых постоянных магнитов 4, установленных на вращающемся элементе 2. Фиксированный элемент 1 является трехслойной структурой, в которой верхняя рама 11, средняя рама 12 и нижняя рама 13 установлены друг над другом с интервалами в вертикальном направлении с помощью восьми соединительных элементов 11b (см. фиг. 2). Более конкретно, верхняя рама 11 сформирована как равносторонняя восьмиугольная структура,собранная путем соединения концов восьми элементов 11a одинакового профиля в сечении (сечение типа желоба), с помощью соединительных элементов 11b (см. фиг. 1). Хотя на фиг. 1 это показано не вполне четко, средняя рама 12 имеет такой же контур, что и верхняя рама 11 и, как и верхняя рама 11, является равносторонней восьмиугольной структурой, собранной путем соединения концов восьми элементов 12a с таким же профилем поперечного сечения (желоб) через соединительные элементы 11b (см. фиг. 2). Хотя это показано не вполне четко, нижняя рама 15 имеет такой же контур, что и верхняя рама 11 и,как и верхняя рама 11, является равносторонней восьмиугольной структурой, собранной путем соединения концов восьми элементов 13a с таким же профилем поперечного сечения (желоб), которая имеет размер в вертикальном направлении на фиг. 2 больше, чем верхняя рама 11 и средняя рама 12. Как показано на фиг. 1, в верхней раме 11 элементы 11a, 11a, имеющие сечение в форме желоба,слева и справа на чертеже соединены и усилены двумя балками 11c, проходящими параллельно друг другу (на фиг. 1 горизонтально). Две эти балки 11c вертикально симметричны относительно центральной точки O вращающегося элемента 2 (центра вращения, который также является центральной точкой верхней рамы 11). На фиг. 1 в верхней раме 11 верхний элемент 11a-1 и верхняя балка 11c-1 соединены двумя балками 11d, проходящими параллельно друг другу (на фиг. 1 вертикально), и нижний элемент 11a-2 и нижняя балка 11c-2 соединены этими двумя балками 11d, проходящими параллельно друг другу (на фиг. 1 вертикально), тем самым усиливая всю верхнюю раму 1. Хотя на чертеже это показано не вполне четко, как и верхняя рама, в средней раме 12 элементы 12a,12a, имеющие сечение в форме желоба, расположенные слева и справа, соединены и усилены двумя балками 12c (см. фиг. 2), проходящими параллельно друг другу (на фиг. 1 горизонтально). Эти две балки 12c симметричны относительно центральной точки О средней рамы 12 (вертикально на фиг. 1). Кроме того, как и верхняя рама 11, описанная со ссылками на фиг. 1, в средней раме 12 верхний элемент 12a на фиг. 1 (который лежит в том же положении, что и элемент 11 а-1 на фиг. 1) и верхняя балка 12c (которая лежит в том же положении, что и балка 11c-1 на фиг. 1) соединены двумя балками 12d(не показаны) (которые проходят параллельно друг другу и вертикально на фиг. 1). И нижний элемент 12a (который лежит в том же положении, что и элемент 11a-2 на фиг. 1), и нижняя балка 12c (которая лежит в том же положении, что и элемент 11c-2 на фиг. 1) соединены и усилены двумя балками 12d (не показаны) (которые проходят параллельно друг другу и вертикально на фиг. 1). Как показано на фиг. 2, нижняя рама 13 установлена на верхней поверхности элемента 14 основания так, чтобы лежать на ней, и внешний обод элемента 14 основания меньше, чем внешний обод нижней рамы 13. В центре элемента 14 основания имеется усиливающий элемент 14a. Как показано на фиг. 1, опорная плита 15 подшипника опирается на две балки 11c, 11c в области между балками 11c, 11 мс верхней рамы 11. Радиальный подшипник 16 (верхний подшипник) установлен на верхней поверхности плиты 15 подшипника. Здесь центральная ось радиального подшипника 16 проходит перпендикулярно плоскости чертежа на фиг. 1.-3 015493 Опорная плита 17 подшипника расположена в центре усиливающего элемента 14a (расположенного в центре элемента 14 основания), и в центре опорной плиты 17 подшипника (на ее верхней поверхности на фиг. 2) установлен нижний подшипник 18. Здесь нижний подшипник 18 имеет структуру, объединяющую радиальный подшипник 8A и упорный подшипник 18B и расположен так, что центральная ось нижнего подшипника 18 проходит вертикально на фиг. 2 (в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа на фиг. 1). В варианте, показанном на фиг. 2, в центре средней рамы 12 также установлен радиальный подшипник 19 (средний подшипник). Как явствует из фиг. 12, центральная ось среднего подшипника 19 и центральная ось верхнего подшипника 16 совпадают с центральной осью нижнего подшипника 18. Вращающийся вал 21 установлен в верхнем подшипнике 16, среднем подшипнике 19 и нижнем подшипнике 18. Во вращающемся вале 21 к вращающемуся валу 21 через ступицу 20 между верхним подшипником 16 и средним подшипником 19 прикреплен дисковидный элемент (например, алюминиевый диск). Другими словами, вращающийся элемент 2 основными компонентами имеет вращающийся вал 21 и дисковидный элемент 22. Как будет описано ниже, вращению алюминиевого (или пластмассового) диска 22 способствует принцип "диска Араго", на котором построены счетчики потребления электроэнергии. Здесь вращающийся вал 21 выполнен из немагнитного материала, такого как нержавеющая сталь,чтобы избежать влияния четвертого и пятого постоянных магнитов, как будет описано ниже. Дисковидный элемент 22 имеет массу, превышающую данный уровень, чтобы оказывать эффект удержания крутящего момента, как так называемый маховик (шкив). Когда в качестве материала для дисковидного элемента 22 используется алюминий или синтетическая смола, он более эффективен. Как показано на фиг. 3 и 4, в дисковидном элементе 22 имеется множество L-образных кронштейнов 23 для постоянных магнитов, которые установлены с одинаковыми интервалами по всему внешнему ободу дисковидного элемента 22. Здесь на фиг. 3 и 4 для упрощения иллюстрации показан только один кронштейн 23, а остальные кронштейны 23 не показаны. Хотя это не показано на фиг. 3 и 4, вместо множества кронштейнов 23 можно также установить один кольцевой элемент 23 так, что бы кольцевой элемент 23 был установлен на дисковидном элементе 22 крепежом 23b. На фиг. 3 и 4 первый постоянный магнит 4 установлен на радиально внутренней поверхности (поверхности, ближайшей к вращающемуся валу 21) фланцевого участка 23a кронштейна 23. Здесь первые постоянные магниты 4, расположенные рядом друг с другом по окружности, расположены так, что полярности их радиально внутренних поверхностей чередуются, меняясь с N на S. Сечение кронштейна 23, показанное на фиг. 4, является сечением в особой точке, в которой на верхнюю поверхность дисковидного элемента 22 установлен рычаг 24 (который будет описан ниже) (сечение, обозначенное позицией Y на фиг. 1). Хотя это не показано, в обычном сечении без рычага 24 высота фланцевого участка 23a кронштейна 23 и положение первого постоянного магнита 4 больше, чем высота фланцевого участка 23a и положения постоянного магнита 4, показанного на фиг. 4, на величину, эквивалентную толщине рычага 24. Хотя на фиг. 1 и 2 это не показано, позиция 11e на фиг. 4 представляет навес, который закрывает верхнюю часть вращающегося механизма 100. Навес 11e закрывает все участки, кроме элементов 11a,балок 11c, балок 11d верхней рамы 11 и опорной плиты 15 подшипника. На фиг. 4 L-образный кронштейн 11f для катушки установлен на расстоянии r1 (радиальное расстояние) от центральной оси 21c вращающегося вала 21, и на фиг. 4 его вершина направлена вниз. По всей окружности дисковидного элемента 22 установлено множество кронштейнов 11f, разнесенных с одинаковыми интервалами. Здесь радиальное расстояние r1 кронштейна 11f для катушки меньше, чем радиальное расстояние r2 кронштейна 23 (радиальное расстояние от центральной оси 21c до кронштейна 23). Катушка 3 установлена на противоположной (радиально внешней) от кронштейна 23 для постоянного магнита стороне кронштейна 11f средством, которое будет описано ниже. Здесь катушка 3 является так называемой электромагнитной катушкой, которая при подаче на нее питания генерирует магнитное поле, и это магнитное поле приводит к возникновению взаимной индукции между катушкой 3 и первым постоянным магнитом 4. Когда первый постоянный магнит 4 вращается вместе с дисковидным элементом 22 и пересекает магнитное поле катушки 3, в катушке 3 генерируется наведенный ток. Если вращающееся тело 2 вращается данным средством, например, в соответствии с законом Фарадея небольшим электродвигателем, в катушке 3 генерируется наведенный ток, когда первый постоянный магнит 4 пересекает (магнитное поле) катушки 3.-4 015493 Наведенный ток, генерируемый в катушке 3, подталкивает первый постоянный магнит 4 и дисковидный элемент 22 в том же направлении, в котором они первоначально вращались. Вследствие этого,когда вращающийся элемент 2 приводится во вращение данным средством (например, электродвигателем), наведенный ток, генерируемый в катушке 3, подталкивает вращающийся элемент 2 для продолжения вращения. Хотя это показано не вполне четко, первый вариант сконструирован так, что вращающийся элемент 2 вращается при включении небольшого двигателя (пускового), и между вращающимся валом и пусковым электродвигателем имеется средство муфты, и когда вращающийся элемент достигает заданной частоты вращения, муфта отключается. Далее, со ссылками на фиг. 5-7 следует подробное описание позиционного отношения между катушкой 3 и первым постоянным магнитом 4 и конструкции катушки. Как показано на фиг. 5-7, катушка 3 содержит корпус 32, пластину 33, установленную на конце корпуса 32, и прижимную пластину 34 для прижимания пластины 33 (фиг. 5). Прижимная пластина 34 выполнена из немагнитного материала по причинам, которые будут описаны ниже. Сквозь корпус 32 катушки, пластину 33 и прижимную пластину 34 проходит сердечник 35 из нержавеющей стали, который также служит проходящим насквозь болтом. На участке сердечника 35 из нержавеющей стали выполнена наружная резьба 35t, за исключением той части, которая проходит внутри корпуса 32 катушки. Первая гайка N1 навинчена на наружную резьбу 35t, и путем затягивания первой гайки N1 зазор между пластиной 33 и прижимной платиной 34 выбирается. Гайка N2 навинчена на наружную резьбу 35t на участке, где сердечник 35 из нержавеющей стали проходит сквозь кронштейн 11f крепления катушки. И катушка 3 прикреплена к кронштейну 11f путем зажимания кронштейна 11f гайкой N2. На фиг. 7 показано продольное сечение через центр катушки 3 (в направлении слева/направо на фиг. 5 и 6). На фиг. 5 и 6 позицией 36 обозначена пластина (железная пластина) из магнитного материала(например, железа) со сквозным отверстием в центре для болта. В обычных катушках часто используют железные сердечники, расположенные в центре катушки для увеличения плотности магнитного потока. Однако в показанном первом варианте возникает проблема, заключающаяся в том, что поскольку сердечник катушки 3 движется в непосредственной близости от постоянного магнита 4 (см. фиг. 5 и 6), если сердечник катушки 2 будет выполнен из железа, то сердечник катушки 3 будет притягиваться к постоянному магниту 4, и такая сила притяжения будет тормозить вращение дисковидного элемента 22. Если же он выполнен из нержавеющей стали, он не будет притягиваться к постоянному магниту, но позволит магнитному полю проходить сквозь него. Следовательно, в катушке 3, используемой в первом варианте, применяется сердечник 35 из нержавеющей стали, чтобы сердечник катушки 3 не притягивался к постоянному магниту 4. Кроме того, поскольку сквозь сердечник 35 из нержавеющей стали проходит магнитное поле, то, когда сердечник 35 из нержавеющей стали вставлен в катушку 3, эффект катушки 3, а именно эффект поддержания вращения дисковидного элемента 22, не ослабляется. Кроме того, в первом показанном варианте в самом удаленном положении от постоянного магнита 4 на катушке 3 (справа на фиг. 5 и 6) имеется железный элемент (железная пластина) 36 так, что магнитное поле, проходящее сквозь сердечник 35 из нержавеющей стали, интенсифицируется, проходя сквозь железную пластину 36. Другими словами, наличие железной пластины 36 гарантирует эффект интенсификации магнитного поля, как и в случае обычной катушки с железным сердечником. Кроме того, поскольку железная пластина 36 расположена в самом удаленном положении от постоянного магнита 4, риск, что железная пластина будет притягиваться магнитным полем постоянного магнита 4 и тормозить вращение дисковидного элемента 22, очень мал или пренебрежимо мал. Короче говоря, благодаря использованию катушки 3, как показано на фиг. 5 и 6, при прохождении мимо постоянного магнита сильное магнитное поле, возникающее в катушке 3, генерирует электрический ток, не тормозя вращение дисковидного элемента 22. Хотя для интенсификации магнитного поля, генерируемого в катушке 3, как показано на фиг. 5 и 6,на радиально внутренней стороне катушки 3 установлена железная пластина 36, другой возможный подход заключается в том, что вместо установки железного диска на катушку 3 железная пластина (не показана) расположена на радиально внутренней стороне кронштейна 11f катушки (на стороне, удаленной от постоянного магнита), и эта железная пластина является единым непрерывным кольцом. Это значит, что такой единый непрерывный кольцевой диск создает эффект интенсификации магнитных полей на радиально внутренней стороне кронштейнов 11f для соответствующих индивидуальных катушек 3. Для повышения эффективности вращения вращающегося механизма 100 первый вариант в дополнение к вышеописанным структурам содержит рычаги 24 (см. фиг. 1). На фиг. 1 и 8 три рычага (на фиг. 8 показан только один) проходят радиально наружу по верхней поверхности дисковидного элемента 22. Как явствует из фиг. 1, эти три рычага 24 установлены с одинаковыми интервалами по окружности.-5 015493 На конце каждого рычага 24 установлен наконечник 24a, удерживающий второй постоянный магнит. Как будет описано ниже, в наконечнике 24a на конце рычага 24 второй постоянный магнит 5 большей частью покрыт держателем 24h, выполненным их хромоникелевой стали, являющейся магнитным материалом. Поскольку постоянный магнит 5 и постоянный магнит 6 окружены хромоникелевой сталью, магнетизм уменьшается. К каждому из восьми соединительных элементов 11b верхней рамы 11 фиксированного элемента 1 прикреплен держатель 11g, удерживающий третий постоянный магнит 6 при этом держатель 11g ориентирован радиально внутрь (к центру вращения О на фиг. 8). На фиг. 8 показано, что рычаг 24 вращается, и центр второго постоянного магнита 5 приходит на виртуальную линию (не показана на фиг. 8), соединяющую третий постоянный магнит 6 с центром вращения O. Дуга Lr на фиг. 8 представляет траекторию радиально внешней кромки наконечника 24a на конце рычага 24. Количество рычагов 24 или вторых постоянных магнитов (в показанном варианте - три) и количество третьих постоянных магнитов 6 (в показанном варианте - восемь) определяется с точки зрения"пульсаций крутящего момента", которые могут возникнуть, когда множество вторых постоянных магнитов 5 одновременно приближаются к третьим постоянным магнитам 6. Далее, ссылаясь в первую очередь на фиг. 9 и 10, следует описание полезного влияния, оказываемого наконечниками 24a на рычагах 24 (для второго постоянного магнита 5) и держателями 11g на верхней раме 11 (для третьего постоянного магнита), как показано на фиг. 8, на вращение дисковидного элемента 22 (фиг. 1). Как показано на фиг. 9 и 10, наконечник 24a рычага 24 состоит из второго постоянного магнита 5,держателя 24h, удерживающего второй постоянный магнит 5 так, чтобы закрывать большую его часть, и крепежного элемента 24b для крепления наконечника 24a к концу рычага 24. Соединительный элемент 11b на верхней раме 11 (слева на фиг. 9 и 10) состоит из третьего постоянного магнита 6, держателя 11h, удерживающего третий постоянный магнит 6 так, чтобы закрывать большую его часть, и крепежного элемента 11j для крепления держателя 11h к соединительному элементу 11b. В показанном варианте и держатель 24h для второго постоянного магнита 5, и держатель 11h для третьего постоянного магнита 6 выполнены из хромоникелевой стали, являющейся магнитным материалом. Держатель 24h и держатель 11h покрывают большую часть второго и третьего постоянных магнитов 5 и 6 для предотвращения утечки магнитного поля. Однако на сторонах, обращенных друг к другу, а именно на радиально внешней стороне держателя 24h или на стороне, ближайшей к соединительному элементу 11b держателя 24h, и на радиально внутренней стороне, или на стороне, ближайшей к рычагу 24 держателя 11h, постоянные магниты частично не закрыты хромоникелевой сталью. Более конкретно, держатель 24h для удержания второго постоянного магнита 5 имеет форму цилиндра с закрытым дном (см. фиг. 10), часть образующей цилиндра (радиально внешняя часть) срезана вдоль центральной оси цилиндра так, чтобы обнажить второй постоянный магнит 5 (образуя открытую область 240h). Хотя центральная ось цилиндра не показана, на фиг. 9 центральная ось проходит перпендикулярно плоскости чертежа, а на фиг. 10 она проходит вверх/вниз или вертикально. На фиг. 9 один конец открытой области 240h (начальная точка открытой области 240h) находится в положении, отстоящем на угол 1 (в данном примере 15) от линии 24Lc, соответствующей центральной линии рычага 24 (положение над этой линией на фиг. 9), в направлении вращения рычага 24 (направление, показанное пунктирной линией R). На фиг. 9 один конец открытой области 240h (начальная точка открытой области 240h) показана линией 5S (линия, соединяющая начальную точку открытой области 240h и центральную точку постоянного магнита 5). Угол раскрытия открытой области 240h на фиг. 9 составляет 60. Другими словами, открытая область 240h проходит от указанного выше одного конца (начальная точка открытой области 240h) до точки, отстоящей от нее по часовой стрелке на 60. Кроме того, в держателе 24h его периферия, содержащая открытую область 240h, срезана так, чтобы сформировать участок C1, наклоненный вверх вправо. Угол наклона наклонного участка C1 составляет 28 к вертикальной оси (не показана) на фиг. 9. Как явствует из фиг. 9 и 10, второй постоянный магнит 5 имеет форму цилиндра, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру держателя 24h. Что касается полярности второго постоянного магнита 5, то, исходя из того что он разделен пополам вдоль центральной оси цилиндра, одна половина является южным полюсом S (5S: слева на фиг. 9), а вторая - северным полюсом N (5N: справа на фиг. 9). Делящая пополам плоскость второго постоянного магнита 5 является ортогональной к линии 5S,указывающей на начальную точку открытой области 240h, и "делящая пополам плоскость" наклонена на 15 к вертикальной оси (не показана).-6 015493 Держатель 11h для удержания третьего постоянного магнита 6 имеет форму цилиндра с закрытым дном и у которого часть образующей цилиндра открыта (он имеет открытую область 110h на образующей). На фиг. 9 один конец открытой области 110h (или начальная точка открытой области 110h) находится в положении, которое опережает на угол 2 (в показанном примере 15) вниз на фиг. 9 от продолжения (которое пересекает центральную точку третьего постоянного магнита 6) линии 24Lc рычага 24 или повернут по часовой стрелке на угол 2 от продолжения линии 24Lc. На фиг. 9 один конец открытой области 110h (или начальная точка открытой области 110h) показан линией 6S (линией, соединяющей начальную точку открытой области 110h и центральную точку постоянного магнита 6). Открытая область 110h проходит от вышеуказанного одного конца до точки, отстоящей по часовой стрелке на угол раскрытия. Угол раскрытия в примере по фиг. 9 составляет 60. Открытая область 110h срезана так, чтобы сформировать наклонный участок C2. Наклонный участок C2 наклонен на 28 к вертикали, в примере, показанном на фиг. 9. Третий постоянный магнит 6 имеет форму цилиндра, внешний диаметр которого равен внутреннему диаметру держателя 11h. Что касается полярности третьего постоянного магнита 6, исходя из того что он разделен вертикально пополам вдоль центральной оси цилиндра, одна его половина является южным полюсом S (6S: справа на фиг. 9), а вторая - северным полюсом N (6N: слева на фиг. 9). Разделяющая третий постоянный магнит 6 пополам плоскость ортогональна к линии 6S (линии, соединяющей начальную точку открытой области 110h и центральную точку постоянного магнита 6). В примере по фиг. 9 делящая третий магнит 6 пополам плоскость наклонена на 15 к вертикальной оси (не показана). Хотя в примере по фиг. 9 второй постоянный магнит 5 и третий постоянный магнит 6 показаны цилиндрическими постоянными магнитами, их форма не ограничивается цилиндрической и может принимать форму прутка с многоугольным поперечным сечением. В состоянии, показанном на фиг. 9, второй постоянный магнит 5 и третий постоянный магнит 6 установлены так, что их южные полюсы (5S, 6S) обращены друг к другу. Когда второй постоянный магнит 5 или рычаг 24 движется поперек линии 24Lc на фиг. 9 из обрасти над линией 24Lc на фиг. 9 к области под линией 24Lc на фиг. 9, открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h не полностью обращены друг к другу (не находятся "лицом к лицу"), пока центр второго постоянного магнита не достигнет заданной точки в области под линией 24Lc. Поскольку магнитное поле второго постоянного магнита 5 и магнитное поле третьего постоянного магнита 6 экранируется держателем 24h и держателем 11h, они не взаимодействуют друг с другом до тех пор, пока открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h на окажутся напротив друг друга ("лицом к лицу"). Следовательно, до тех пор, пока открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h не окажутся напротив друг друга ("лицом к лицу"), второй постоянный магнит 5 и третий постоянный магнит 6 не генерируют отталкивающую силу, вызванную взаимодействием одноименных полюсов (полюсов S). На фиг. 11 показано состояние, при котором второй постоянный магнит 5 поворачивается на заданный уголв области от линией 24Lc и открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h находятся полностью напротив друг друга ("лицом к лицу"). В состоянии по фиг. 11, поскольку полюсы S постоянных магнитов 5 и 6 полностью обращены друг к другу и постоянные магниты 5 и 6 отталкивают друг друга, возникает отталкивающая сила F1. На стороне второго постоянного магнита 5 возникает составляющая сила F2, которая создает на рычаге 24 направленный против часовой стрелки крутящий момент. Поскольку рычаг 24 прикреплен к дисковидному элементу 22, крутящий момент на рычаге 24 способствует вращению дисковидного элемента 22. Как пояснялось выше, в конструкции, показанной на фиг. 8-11, поскольку постоянные магниты 5 и 6 покрыты держателями 24h и 11h, до тех пор, пока открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h не будут полностью обращены друг к другу (не окажутся "лицом к лицу"),между постоянными магнитами 5 и 6 отталкивающая сила не возникает и, следовательно, не возникает сопротивление повороту рычага 24 и вращению дисковидного элемента 22. Затем, только когда открытая область 240h держателя 24h и открытая область 110h держателя 11h полностью обращены друг к другу (находятся "лицом к лицу"), между постоянными магнитами 5 и 6 возникает отталкивающая сила, которая способствует повороту рычага 24 или вращению дисковидного элемента 22. На фиг. 12 показан вариант конструкции, показанной на фиг. 8-11. Вариант, показанный на фиг. 12, отличается от конструкции по фиг. 8-11 открытыми областями держателя и плоскостями, делящими постоянные магниты пополам, что дает другой эффект способствования вращению рычага 24.-7 015493 На фиг. 12, когда центр второго постоянного магнита 5 находится на линии 24Lc, открытая область 240k держателя 24k, закрывающего второй постоянный магнит 5, и открытая область 110k держателя 11k, закрывающего третий постоянный магнит, расположены симметрично относительно линии 24Lc на фиг. 12, где ось симметрии проходит вертикально. Кроме того, плоскость, делящая второй постоянный магнит 5 на южный полюс 5S и северный полюс 5N, наклонена вверх влево на фиг. 12, и, аналогично, площадь, делящая третий постоянный магнит 6 на южный полюс 6S и северный полюс 6N, наклонена вверх влево на фиг. 12. Во втором постоянном магните 5 через открытую область 240k обнажен только северный полюс 5N. С другой стороны, в третьем постоянном магните 6 через открытую область 110k обнажен в основном северный полюс 6N и часть южного полюса 6S. На фиг. 12, что касается второго постоянного магнита, отталкивающая сила F3, действующая на северный полюс 6N третьего постоянного магнита 6 (отталкивающая сила между магнитными полюсами 5N и 6N), и притягивающая сила между северным полюсом 5N второго постоянного магнита и южным полюсом третьего постоянного магнита 6 возникают одновременно. Притягивающая сила F4 имеет составляющую силу F5, направленную в направлении R вращения, и эта составляющая сила F5 работает на вращение второго постоянного магнита 5 по стрелке R. Следовательно, генерирование составляющей силы F5 в направлении стрелки R в притягивающей силе F4 между северным полюсом 5N второго постоянного магнита 5 и южным полюсом третьего постоянного магнита 6 приводит к способствованию вращения второго постоянного магнита 5 в направлении стрелки R. Кроме того, когда второй постоянный магнит 5 движется вниз из положения, показанного на фиг. 12 (по стрелке R, в направлении вращения), отталкивающая сила F3 между северным полюсом 5N второго постоянного магнита 5 и северным полюсом третьего постоянного магнита 6 работает на поощрение вращению второго постоянного магнита 5 или рычага 24 в направлении, показанном стрелкой R,как и в структуре по фиг. 9-11. Возвращаясь к фиг. 2, на верхней поверхности средней рамы 12 в средней части установлен коробчатый держатель 7, сквозь который проходит вращающийся вал 21, и нижняя часть держателя 7 открыта. Верхняя поверхность держателя 7 выполнена плоской и параллельной нижней поверхности дисковидного элемента 22 на данном расстоянии от нижней поверхности дисковидного элемента 22. В верхней поверхности держателя 7 выполнено сквозное отверстие, которое позволяет свободно вращаться вращающемуся валу. На задней поверхности дисковидного элемента 22 установлен кольцевой четвертый постоянный магнит 8, окружая вращающийся вал 21. С другой стороны, на верхней поверхности держателя 7, окружая вращающийся вал 21, установлен кольцевой пятый постоянный магнит 9, почти аналогичный по форме четвертому постоянному магниту 8. Хотя это показано не вполне четко, четвертый постоянный магнит 8 установлен на задней (нижней) поверхности дисковидного элемента 22 на стойке из нержавеющей стали (не показана), и пятый постоянный магнит 9 также установлен на фиксированном элементе 1 на стойке из нержавеющей стали (не показана). Четвертый постоянный магнит 8 и пятый постоянный магнит 9 расположены так, что их поверхности, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность. Однако постоянные магниты 8 и 9 отстоят друг от друга на данное расстояние для облегчения сборки и разборки. Поскольку имеются четвертый постоянный магнит 8 и пятый постоянный магнит 9, которые установлены напротив друг друга, и их поверхности, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность, четвертый постоянный магнит 8 и пятый постоянный магнит 9 отталкиваются друг от друга. Такая отталкивающая сила работает так, чтобы весь вращающийся элемент 2 плавал над неподвижным элементом 1. Вследствие этого трение, создаваемое осевой нагрузкой, которую вращающийся элемент 2 создает на фиксированный элемент 1, уменьшается, что дополнительно позволяет уменьшить потери во вращающемся механизме 100 и позволяет получить вращающийся механизм с более высоким КПД Более того, когда вращающийся элемент 2 начинает вращение по принципу диска Араго, в четвертом постоянном магните 8 возникает вихревой ток. Этот вихревой ток работает на вращение четвертого постоянного магнита 8 или вращающегося элемента 2. Короче говоря, когда вращающийся элемент 2 приведен во вращение, возникает сила, которая продолжает вращать элемент 2. Здесь на принципе диска Араго возникает подобный эффект, даже если материал вращающегося элемента 2 заменить с алюминия на синтетическую смолу. Перемещая пятый постоянный магнит 9 вертикально на фиг. 2 подъемным средством (не показано),можно бесступенчато регулировать относительное расстояние между четвертым постоянным магнитом 8 и пятым постоянным магнитом 9 и, тем самым, регулировать эффект вихревого тока. Частотой вращения вращающегося элемента 2 также можно управлять, установив средство для регулирования силы, генерируемой влиянием вихревого тока, и установив другое притягивающее средство, например магнит, на вращающемся элементе 2.-8 015493 Подъемное средство для пятого постоянного магнита 9 и притягивающее средство могут приводиться в действие гидравлическими средствами. Далее, первый вариант настоящего изобретения, показанный на фиг. 1-22, будет описан со ссылками на фиг. 13-16. На фиг. 13-16 вращающийся механизм в целом обозначен позицией 100 В. Вариант, показанный на фиг. 1-11, содержит множество первых постоянных магнитов 4, установленных на дисковидном элементе 22 и расположенных по кольцу, и множество катушек 3, установленных на фиксированном элементе 1 и расположенных по кольцу на радиально внутренней стороне от первых постоянных магнитов. С другой стороны, первый вариант, показанный на фиг. 13-16 (вращающийся механизм 100B) в дополнение к элементам по фиг. 1-11, содержит множество вторых катушек 3B, которые установлены на окружности (на окружности, расстояние от которой до центра вращения O постоянно) с одинаковыми интервалами на радиально внешней стороне от первых постоянных магнитов 4B, установленных по кольцу на дисковидном элементе 22. На фиг. 13 представлен вид сверху первого варианта; фиг. 14 - сечение по линии Y-Y на фиг. 13; фиг. 15 - увеличенный фрагмент части фиг. 13 и фиг. 16 - увеличенный фрагмент части фиг. 14. На фиг. 16 показан кронштейн 111f катушки, установленный на навесе 11e верхней рамы 11 на радиально внутренней стороне от кронштейна катушки 11f, и вторая катушка 3B крепится на кронштейн 111f. В первом варианте, показанном на фиг. 13-16, удвоение количества катушек позволяет увеличить силу отталкивания между первым постоянным магнитом и катушками 3, 3B, тем самым увеличивая крутящий момент на дисковидном элементе 22. Далее следует описание второго варианта устройства по фиг. 1-11 со ссылками на фиг. 17. Здесь вращающийся механизм по второму варианту, показанный на фиг. 17, в целом обозначен позицией 101C. По сравнению с вариантом по фиг. 1-11 (в частности, по фиг. 4), который является комбинацией катушки 3 с постоянным магнитом 4 только в одном ярусе по вертикали (на фиг 4), второй вариант по фиг. 17 имеет комбинацию катушки 3 и постоянного магнита 4, которые расположены в два яруса по вертикали (на фиг. 17). На фиг. 17 размер кронштейна 11f крепления катушки, прикрепленного на верхней раме 11, увеличен по вертикали и на него установлены две катушки 3 в два яруса. С другой стороны, кронштейн 23 для постоянных магнитов 4 закреплен на верхней поверхности дисковидного элемента 22 или второго рычага 24C и размер кронштейна 23 также увеличен по вертикали так, что на нем установлены два постоянных магнита 4, 4, или верхний и нижний. Верхняя и нижняя катушки 3, 3 на кронштейне 11f и верхний и нижний постоянные магниты 4, 4 на кронштейне 23 расположены так, чтобы быть полностью обращенными друг к другу и чтобы магнитное поле, генерируемое в постоянных магнитах 4, отталкивало их друг от друга, и эта сила магнитного отталкивания способствовала бы вращению дисковидного элемента 22. В остальном эта конструкция аналогична показанной на фиг. 1-11. Далее со ссылками на фиг. 18 следует описание третьего варианта устройства, показанного на фиг. 1-11. На фиг. 18, где показан третий вариант, вращающийся механизм в целом обозначен позицией 100C. Вращающийся механизм 100C по третьему варианту, показанному на фиг. 18, также имеет комбинацию катушки 3 и постоянного магнита 4, которые расположены вертикально в двух ярусах, как и во втором варианте по фиг. 17. Однако, в то время как на фиг 17 катушки или постоянные магниты установлены на одном кронштейне вертикально в два яруса, вращающийся механизм 100C по фиг. 18 имеет два дисковидных элемента (на фиг. 18 обозначенные позициями 2 и 22C). На фиг. 18 горизонтальный элемент 11C установлен под дисковидным элементом 22 и горизонтальный элемент 11C выполнен как фиксированный элемент, проходящий параллельно дисковидному элементу 22 и верхней раме 11. Под горизонтальным элементом 11C установлена ступица 20 и к ступице 20 прикреплен второй дисковидный элемент 22C. Кронштейны 11f крепления катушек прикреплены не только к верхней поверхности рамы 11, но и к задней поверхности горизонтального элемента 11C и на кронштейны 11f установлены катушки 3. Кронштейны 23 на стороне постоянных магнитов прикреплены не только к дисковидному элементу 22, но и к верхней поверхности второго дисковидного элемента 22C и к кронштейнам 23 прикреплены постоянные магниты 4. Катушка 3, расположенная на задней поверхности горизонтального элемента 11C, и постоянный магнит 4, расположенный на верхней поверхности второго дисковидного элемента 22C, полностью обращены друг к другу, как показано на фиг. 18, и отталкивающая сила между магнитными полями, генерируемыми в них, способствует вращению второго дисковидного элемента. Четвертый постоянный магнит 8, позволяющий плавать вращающемуся элементу 2, установлен на задней поверхности второго дисковидного элемента 22C и обращен к пятому постоянному магниту 9 для уменьшения осевой нагрузки, создаваемой весом вращающегося элемента 2.-9 015493 В остальном конструкция этого варианта аналогична варианту, показанному на фиг. 1-11. Далее со ссылками на фиг. 19 следует описание четвертого варианта по фиг. 1-11. Здесь вращающийся механизм по второму варианту в целом обозначен позицией 101D. Как показано на фиг. 19, вращающийся механизм 101D по четвертой модификации второго варианта на фиг. 19 содержит комбинацию первого постоянного магнита 4B и двух катушек 3, расположенных вертикально в два яруса, тогда как первая модификация (вращающийся механизм 100B) по фиг. 13-16 (в частности, см. фиг. 16) имеет комбинацию первого постоянного магнита 4B и двух катушек 3, 3B, расположенных вертикально только в одном ярусе. На фиг. 9 кронштейны 11f и 111f установлены на верхней раме (на навесе 11e) на разных радиальных расстояниях, и катушки 3, 3 установлены на каждом кронштейне 11f и 111f в два яруса по вертикали. Кроме того, кронштейн 23 для постоянных магнитов 4 прикреплен к верхней поверхности дисковидного элемента 22 (к верхней поверхности рычага 24 в сечении по фиг. 19) и первые постоянные магниты 4B, 4B установлены на кронштейне 23 вертикально в два яруса. В остальном конструкция второго варианта по фиг. 19 аналогична первому варианту. Далее следует описание пятой модификации варианта, показанного на фиг. 1-11, со ссылками на фиг. 20. Вращающийся механизм в целом по третьему варианту на фиг. 20 в целом обозначен позицией 100D. Как показано на фиг. 20, вращающийся механизм 100D по третьему варианту содержит комбинацию первого постоянного магнита 4B и двух катушек 3 3B, расположенных вертикально в два яруса, как и во втором варианте по фиг. 19. В третьем варианте на фиг. 20 верхняя комбинация первого постоянного магнита 4B и двух катушек 3, 3B аналогична показанной на фиг. 16. Чтобы добавить нижнюю комбинацию постоянного магнита 4B и двух катушек 3, 3B на фиг. 20,под дисковидным элементом 22 имеется горизонтальный элемент 11C, установленный как неподвижный элемент, проходящий параллельно дисковидному элементу 22 и верхней раме 11, как и в третьей модификации по фиг. 18. Под горизонтальным элементом 11C закреплена ступица 20, к которой прикреплен второй дисковидный элемент 22C. Катушки установлены на горизонтальном элементе 11C и постоянные магниты установлены на втором дисковидном элементе 22 так же, как и в первой модификации, показанной на фиг. 16. В остальном конструкция третьего варианта по фиг. 20 аналогична первой модификации, показанной на фиг. 16. Хотя это не показано, во вращающемся элементе 100 по первому варианту во вращающемся механизме 100B по первой модификации, во вращающемся механизме 100C по третьей модификации, во вращающемся механизме 101D по второму варианту и во вращающемся механизме 100D по третьему варианту все устройство может быть закрыто бетонной или металлической плитой или жесткой пластиковой структурой, чтобы давление воздуха внутри закрытого пространства было снижено для уменьшения сопротивления воздуха и для повышения КПД вращающегося механизма. Далее следует описание второго варианта настоящего изобретения со ссылками на фиг. 21 и 22. Вращающийся механизм по второму варианту на фиг. 21 и 22 в целом обозначен позицией 100 Е. На фиг. 21 и 22 вращающийся механизм 100 Е построен так, что катушки 3 и первые постоянные магниты 4, имеющиеся во вращающемся механизме 100 по фиг. 1-11, опущены и вращение вращающегося элемента 2 поддерживается только за счет магнитных сил отталкивания между вторыми постоянными магнитами 5, установленными на трех рычагах 24 вращающегося элемента 2, и двумя третьими постоянными магнитами 6, установленными на фиксированном элементе 1. Во втором варианте по фиг. 21 и 22, как и в варианте по фиг. 1-11, второй постоянный магнит 5 установлен на рычаге 24 вращающегося элемента 2 с помощью крепежного элемента 24a, а третий постоянный магнит 6 установлен на фиксированном элементе 1 с помощью крепежного элемента 11g. Хотя на фиг. 21 и 22 это показано не вполне четко, второй постоянный магнит 5 и третий постоянный магнит 6 снабжены подвижным кожухом для регулировки ориентации или величины магнитных сил, и подвижный кожух имеет такую же конструкцию, что и держатели 11h, 24h на фиг. 8-11, и работает аналогично. На фиг. 21 четвертый постоянный магнит (один магнит для плавания вращающегося элемента 2) 8 установлен под дисковидным элементом 22 на вращающемся валу 21, а пятый постоянный магнит (один магнит для плавания вращающегося элемента 2) 9 установлен под ним. Первая звездочка S1 закреплена на вращающемся валу 21 под фиксированным пятым постоянным магнитом 5 (один магнит для плавания вращающегося элемента 2) 9. Небольшой двигатель M для пуска вращающегося элемента 2 установлен на нижней раме 13 фиксированного элемента 1. Вторая звездочка S2 закреплена на конце выходной оси двигателя М. Первая звездочка S1 и вторая звездочка S2 соединены цепью Cn. Когда включается двигатель M, вращение двигателя M передается через вторую звездочку S2, цепьCn и первую звездочку S1 на вращающийся вал 21 для его вращения.- 10015493 Конструкция и преимущества второго варианта по фиг. 21 и 22, помимо вышеописанных, такие же,как и в первом варианте по фиг. 1-11. Далее, со ссылками на фиг. 23 и 24 следует описание третьего варианта. Вращающийся механизм в целом по третьему варианту на фиг. 23 и 24 обозначен позицией 100F. Вращающийся механизм 100F по третьему варианту по фиг. 23 и 24 применяется в электрогенераторах. На фиг. 23 вращающийся элемент вращающегося механизма 100 содержит цилиндрический кожух 1F; верхнюю крышку 1Ft для закрывания верхнего отверстия в кожухе 1F; основание 14F для закрывания нижнего отверстия в кожухе 1F и перегородку 15F, расположенную посередине кожуха 1F. Радиальный подшипник 16 установлен в центре на верхней крышке 1Ft, а упорный подшипник 18 установлен в центре перегородки 15F, вращающийся вал 21F установлен в радиальном подшипнике 16 и упорном подшипнике 18. Ротор (или дисковидный элемент) 22F прикреплен к верхней части вращающегося вала через ступицу 20. Кольцевой элемент 4B для крепления магнитов установлен соосно с вращающимся валом и расположен на радиально внешнем ободе задней поверхности ротора 22F. Множество первых постоянных магнитов 4F установлены вокруг внутренней периферии элемента 14B для крепления магнитов. Четвертый постоянный магнит 8 расположен в радиально внутренней области (центральная область) задней поверхности ротора 22F, окружая вращающийся вал 21F. Множество вторых постоянных магнитов 5F установлены с одинаковыми интервалами в радиально внешней области верхней поверхности ротора 22F на окружности, концентричной с вращающимся валом 21 по всей окружности. Множество третьих постоянных магнитов 6F установлены по окружности с одинаковыми интервалами, радиально снаружи от вторых постоянных магнитов 5F. Элемент 31F для поддержки дисковой катушки 3F для генерирования электроэнергии установлен в области между ротором 22F и перегородкой 15F. Элемент 31F, поддерживающий катушку, расположен на верхнем конце цилиндрической части 15Fc в центре перегородки 15F. Элемент 31F, поддерживающий катушку, выполнен заодно с перегородкой 15F. Подвижная перегородка 91 расположена в области между элементом 31F, поддерживающим катушку, и перегородкой 15F. Эта подвижная перегородка 91 выполнена с возможностью скольжения по внутренней поверхности стенки цилиндрического кожуха 1F с помощью гидравлического средства (не показано), сохраняя непроницаемое для жидкости состояние. В центре подвижной перегородки 91 установлен пятый постоянный магнит 9, окружая вращающийся вал 2IF. Поэтому, когда подвижная перегородка 91 движется вертикально на фиг. 23, пятый постоянный магнит 9 также перемещается вверх и вниз вертикально на фиг. 23. Поверхности четвертого постоянного магнита 8 и пятого постоянного магнита 9, обращенные друг к другу, имеют одинаковую полярность и отталкивают друг друга. Поэтому, когда пятый постоянный магнит 9 подводится ближе к четвертому постоянному магниту 8, вращающийся элемент получает плавучесть, и эта плавучесть уменьшает осевую нагрузку на упорный подшипник 18 и уменьшает сопротивление вращению. В электрогенераторе, имеющем вращающийся механизм 100E по второму варианту по фиг. 21 и 22,КПД генерирования электроэнергии можно повысить, уменьшив сопротивление вращению. Далее, со ссылкам на фиг. 25 и 26 следует описание четвертого варианта. Вращающийся механизм в целом по четвертому варианту на фиг. 25 и 26 обозначен позицией 100G. Вращающийся механизм 100G по четвертому варианту, показанный на фиг. 25 и 26, применяется в электрогенераторе, в котором применяется ветряк Дариуса (Darius windmill). На фиг. 25 вращающийся механизм 100G содержит кожух 1G; вращающийся вал 21G, расположенный в центре кожуха 1G; фиксированную цилиндрическую катушку 6G, окружающую вращающийся вал 21G; и ветряк 300 Дариуса, который вращается вместе с вращающимся валом 21G. На фиг. 26 показано сечение по линии X-X на фиг. 25. Хотя это показано не вполне четко, во вращающемся вале 21G сформирована спиральная канавка 5G, покрытая жидким магнитом и уплотненная крышкой (не показана). Верхний конец вращающегося вала 21G установлен в подшипнике (радиальный подшипник, не показан), установленном на верхнем элементе 11G кожуха, а нижний конец вращающегося вала 21G установлен в подшипнике (радиально-упорный подшипник, не показан), установленном на нижнем элементе 13G кожуха. Во вращающемся механизме 100G такой конструкции, когда сила ветра вращает ветроэнергетическую установку 300, спиральная канавка 5G, покрытая жидким магнитом и проходящая спирально внутри цилиндрической катушки 6G, также вращается, и из-за относительного вращения цилиндрической катушки 6G и магнита 5G генерируется наведенный ток (ток, генерирующий электричество). Поскольку здесь не используются черные металлы, притягивающиеся к магниту, можно легко генерировать электричество.- 11015493 Генерирующий ток, возникающий в катушке 6G, накапливается в аккумуляторе 400, расположенном на дне кожуха 1G. Поскольку во вращающемся механизме 100G не используются черные металлы, электричество можно генерировать, даже если ветряк Дариуса вращает слабый ветер. Кроме того, продублировав вал ветряка и установив внешний вал в подшипниках, а также используя осевую нагрузку для внутреннего вращения, сопротивление вращению упорного подшипника, создаваемое весом ветряка 300, можно уменьшить и сопротивление вращению ветряка 300 можно существенно уменьшить. Вследствие этого можно повысить КПД электрогенератора. Следует добавить, что показанные варианты приведены для иллюстрации и вышеприведенное описание не ограничивает технический объем настоящего изобретения. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - вид сверху первого варианта настоящего изобретения; фиг. 2 - сечение по линии Y-Y на фиг. 1; фиг. 3 - увеличенный фрагмент устройства по фиг. 1; фиг. 4 - увеличенный фрагмент устройства по фиг. 2; фиг. 5 - вид сверху, иллюстрирующий детали катушки и постоянного магнита в первом варианте; фиг. 6 - сечение, иллюстрирующее детали катушки и постоянного магнита в первом варианте; фиг. 7 - сечение катушки по фиг. 5 и 6; фиг. 8 - вид сверху, показывающий рычаг со вторым постоянным магнитом и третий постоянный магнит; фиг. 9 - вид сверху увеличенного фрагмента фиг. 8; фиг. 10 - вид в направлении по стрелке Y на фиг. 9; фиг. 11 - вид сверху увеличенного фрагмента рычага, повернутого из его состояния по фиг. 9; фиг. 12 - вид сверху модификации структуры, показанной на фиг. 8-11; фиг. 13 - вид сверху первой модификации первого варианта; фиг. 14 - сечение по линии Y-Y на фиг. 13; фиг. 15 - увеличенный фрагмент фиг. 13; фиг. 16 - увеличенный фрагмент фиг. 14; фиг. 17 - сечение фрагмента второй модификации первого варианта; фиг. 18 - сечение фрагмента третьей модификации первого варианта; фиг. 19 - сечение фрагмента четвертой модификации первого варианта; фиг. 20 - сечение фрагмента пятой модификации первого варианта; фиг. 21 - продольное сечение второго варианта настоящего изобретения; фиг. 22 - сечение по линии X-X на фиг. 21; фиг. 23 - продольное сечение третьего варианта настоящего изобретения; фиг. 24 - сечение по линии X-X на фиг. 23; фиг. 25 - вид спереди четвертого варианта настоящего изобретения; фиг. 26 - сечение по линии X-X на фиг. 25. Позиции на чертежах: 1 - фиксированный элемент; 2 - вращающийся элемент; 3, 3B - катушки; 4 - первый постоянный магнит; 5 - второй постоянный магнит; 6 - третий постоянный магнит; 8 - четвертый постоянный магнит; 9 - пятый постоянный магнит; 11 - верхняя рама; 12 - средняя рама; 13 - нижняя рама; 15, 17 - пластины поддержки подшипников; 16 - радиальный подшипник/верхний подшипник; 18 - нижний подшипник; 19 - радиальный подшипник; 20 - ступица; 21 - вращающийся вал; 22 - дисковидный элемент; 23 - кронштейн; 24 - рычаг.- 12015493 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Вращающийся механизм, отличающийся тем, что содержит фиксированный элемент, имеющий подшипник; вращающийся элемент, содержащий вращающийся вал, установленный в подшипнике, и дисковидный элемент, выполненный на вращающемся валу; множество катушек, установленных на фиксированном элементе и расположенных с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу; первые постоянные магниты, установленные на дисковидном элементе, причем первые постоянные магниты расположены с одинаковыми интервалами по кругу, отцентрированному на вращающемся валу таким образом, что южные и северные полюсы чередуются и обращены к катушкам; и в котором сквозь катушку проходит сердечник, выполненный из немагнитного материала, и на ее торце, противоположном торцу, обращенному к первому постоянному магниту, установлен элемент из магнитного материала. 2. Механизм по п.1, дополнительно содержащий множество рычагов, прикрепленных к дисковидному элементу; второй постоянный магнит, установленный на конце рычага на первом держателе магнита; третий постоянный магнит, установленный радиально снаружи от рычага в области фиксированного элемента; при этом третий постоянный магнит удерживается вторым держателем магнита, и когда второй постоянный магнит движется в направлении вращения из положения, в котором второй постоянный магнит находится в том же положении на окружности, что и третий постоянный магнит, генерируется отталкивающая сила. 3. Механизм по п.2, в котором первый держатель магнита выполнен из немагнитного материала и окружает первый постоянный магнит и образует открытую область, которая пропускает силовые магнитные линии от второго постоянного магнита; второй держатель магнита выполнен из немагнитного материала и окружает третий постоянный магнит и образует открытую область, которая пропускает силовые магнитные линии от третьего постоянного магнита; и когда открытая область первого держателя магнита и открытая область второго держателя магнита не обращены друг к другу, между вторым постоянным магнитом и третьим постоянным магнитом не возникает магнитного взаимодействия, но когда открытые области обращены друг к другу, возникает магнитное отталкивание между вторым постоянным магнитом и третьим постоянным магнитом. 4. Механизм по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий четвертый постоянный магнит, установленный на нижней поверхности дисковидного элемента; пятый постоянный магнит, установленный на фиксированном элементе в области под четвертым постоянным магнитом; при этом пятый постоянный магнит обращен к четвертому постоянному магниту и имеет такую же полярность, что и четвертый постоянный магнит.
МПК / Метки
МПК: H02N 11/00
Метки: механизм, вращающийся
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/23-15493-vrashhayushhijjsya-mehanizm.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Вращающийся механизм</a>