ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ-МАХОВИК

Полезная модель относится к электродвигателям-маховикам и может быть использована в космической технике.
Известен электродвигатель-маховик [1], с консольной схемой расположения маховика (подшипниковые опоры расположены с одной стороны маховика), содержащий роторную систему, состоящую из маховика с закрепленными на нем деталями электродвигателя. Недостатком такого электродвигателя-маховика является вибрации вала маховика из-за разного нагружения шарикоподшипников, что приводит к дисбалансу работы всего электродвигателя-маховика. При переходе с консольной схемы расположения опор вращения на симметричную схему расположения, значительно уменьшается вибрация в шарикоподшипниковых опорах.
Известен электродвигатель-маховик [2], выбранный в качестве прототипа, содержащий роторную систему, состоящую из маховика с закрепленными на нем деталями электродвигателя, вал которого установлен в шарикоподшипниках, симметрично расположенных от маховика опорах вращения. Недостатком такого электродвигателя-маховика являются возникающие возмущения, вибрации в шарикоподшипниковых опорах, что создает динамические нагрузки. Это приводит к дополнительному дисбалансу, неуравновешенности самого маховика, а значит, увеличивает динамическую нагрузку на опоры и снижается ресурс работы шарикоподшипников.
Целью предлагаемой полезной модели является снижение шума и динамической нагрузки в сочетании с высокой осевой и радиальной несущей нагрузками опор вращения.
Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом электродвигателе-маховике вал маховика вращается в магнитожидкостных опорах, состоящих из кольцевых магнитов, поочередно установленных с немагнитными кольцами в корпусе немагнитной втулки, охватывающих вал маховика и магнитной жидкости, заполняющей зазор между кольцевыми магнитами и валом маховика. Предлагаемый электродвигатель-маховик позволяет по сравнению с прототипом, повысить стабильность балансировки, жесткость и собственную резонансную частоту роторной системы за счет устранения шарикоподшипников, что обеспечивает стабильность характеристик роторной системы при вращении, когда на нее действуют силы, вызванные остаточным дисбалансом маховика при одновременном воздействии механических и тепловых факторов.
На фиг. изображено сечение электродвигателя-маховика с магнитожидкостными опорами.
Электродвигатель-маховик содержит роторную систему А, которая состоит из магнитожидкостных опор 6, расположенных симметрично от маховика 1 с закрепленными на нем деталями электродвигателя 5. Магнитожидкостная опора 6 содержит кольцевые магниты 3, поочередно установленные с немагнитными кольцами 2 в корпусах немагнитных втулок 4, охватывающих вал маховика 8 и магнитной жидкости 7, заполняющей зазор между кольцевыми магнитами 3 и валом маховика 8.
Устройство работает следующим образом. Вращение маховика осуществляется электродвигателем. При подаче питания на электродвигатель начинается вращение роторной системы, которая при своем вращении генерирует знакопеременный (в зависимости от направления вращения) кинетический момент, пропорциональный скорости вращения роторной системы.
Литература:
1. Patent Number 5.723.923. «Apparatus for providing torque and for storing momentum energy». Date of Patent: Mar.3, 1998.
2. Patent US 2008/0099626 A1. «Reconfigurable reaction wheel for spacecraft». Date of Patent: May 1, 2008.