Электромашина Стурова с наружным и внутренним статорами, вращением соосных со статорами роторов в противоположных направлениях

Полезная модель относится к области электротехники, к электромагнитомеханическим устройствам с несколькими роторами, которые соосны и имеют электромагнитомеханическую связь.
Известно устройство (патент RU 2437196), имеющие соосные роторы, которые вращаются в противоположных направлениях. Роторы не имеют механической связи между собой.
Известно устройство (патент RU 2645725 С2) с двумя соосными роторами, которые имеют между собой электромагнитную связь, но не имеют механической связи.
К недостаткам указанных устройств можно отнести отсутствие механической связи между роторами, это ограничивает их применение.
Целью разработки полезной модели является увеличение индукции тока в проводниках обмоток роторов, согласование вращения роторов в противоположных направлениях, уменьшение габаритов электрических машин и внутренних потерь тока в машине на создание магнитного поля статора.
В предлагаемом устройстве осуществляется привод соосных роторов в противоположных направлениях, внутри роторов соосно установлен магнитный статор с полярностью, противоположной наружному магнитному статору. Роторы при вращении пересекают магнитные поля большей интенсивности при меньшем расстоянии между полюсами внутреннего и наружного статоров, также при прохождении тока проводниками роторов создаются дополнительно магнитные потоки, они усиливают влияние основных магнитных потоков на противовращающиеся роторы.
На фиг. 1 показано взаиморасположение статоров и роторов, направления тока и магнитные потоки вокруг проводников обмоток роторов, на фиг. 2 показана конструкция взаимоустановки статоров и роторов, привода роторов во вращение в противоположных направлениях.
Полезная модель имеет корпус 1, в нем установлен наружный магнитный статор 2. Боковая стенка 3 корпуса 1 соединена с приводным и согласующим редуктором 4, боковая стенка 5 корпуса 1 и наружная стенка редуктора 4 жестко соединены с осью 6 внутреннего статора 7. На оси 6 со стороны боковой стенки 5 корпуса 1 на подшипниках 8 установлены роторы 9, 10, 11, 12. Уплотнение от потери смазки подшипников 8 производится манжетами 13, смазка подшипников 8 происходит через канал 14, выполненный внутри оси 6. На полых валах роторов 9, 10, 11, 12 в редукторе 4 установлены шестерни 15, 16, 17, 18, привод которых производится шестернями 19, 20, 21, 22, жестко-установленными, на приводном валу 23, привод шестерен 16 и 18 производится через промежуточные шестерни 24 и 25. Все валы вращаются на подшипниках 26, уплотнение от утечки смазки из редуктора 4 производится манжетами 27. В боковой стенке 5 корпуса 1 и боковых стенках роторов 9, 10, 11, 12 выполнены окна 28 для обслуживания коллекторов роторов 9, 10, 11, 12 и замены щеток. Щетки подключены к внешней сети через каналы 29, выполненные внутри оси 6 внутреннего статора 7. Электромашина работает следующим образом.
В режиме генератора при передаче мощности от внешнего двигателя на вал 23 редуктора 4 происходит привод роторов 9, 10, 11, 12 в противоположных направления направлениях вращения, обмотки роторов пересекают магнитные силовые линии между разнополярными полюсами наружного статора 2 и внутреннего статора 7, сокращение расстояния между разнополярными полюсами, по сравнению с применением только наружного статора, согласно закону Кулона увеличивает магнитный поток обратно пропорционально квадрату расстояния между полюсами статоров, при пересечении обмотками роторов 9, 10, 11, 12 магнитного потока между статором 2 и статором 7 возникает ток в обмотках роторов 9, 10, 11, 12, при прохождении тока возникает магнитное поле вокруг проводников обмоток, магнитные силовые линии взаимооталкиваются, для положительного использования этого эффекта щетки роторов сдвинуты относительно друг друга в направлении вращения роторов, на которых эти щетки установлены.
Применение наружного и внутреннего статоров, нескольких роторов, вращающихся в противоположных направлениях, смещения щеток относительно друг друга по направлению вращения роторов, на которых эти щетки установлены, позволит сократить необходимую мощность механического привода при увеличении вырабатываемой электроэнергии машиной - генератором. При использовании электромашины в качестве электродвигателя конструктивные особенности электромашины позволят увеличить вырабатываемую механическую мощность при одновременном снижении потребления необходимой электроэнергии.