БЕСКОНТАКТНЫЙ БИРОТАТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Полезная модель относится к области электротехники и, в частности к биротативным электрическим машинам и может найти применение в качестве приводного электродвигателя в промышленных механизмах с двусторонним встречным вращением рабочих органов (приводы винтов подводных и летательных аппаратов, электровентиляторов без спрямляющих и направляющих аппаратов и пр.).
Известен многослойный дисковый электродвигатель (Белый Н.К. "Конструктивное развитие дисковых высокомоментных технологических электродвигателей с высокоэнергетическими магнитами", "Электротехника", 2001 г., №7, с. 20-23), имеющий четыре установленных на валу дисковых ротора с постоянными магнитами чередующейся полярности, и расположенные между роторами три статора, в радиальных пазах которых с каждой из торцевых поверхностей находятся обмотки.
Недостаток устройства - конструктивная связь всех роторов с единым валом, не позволяющая реализовать их взаимное вращение.
Наиболее близким по технической сущности является бесконтактный биротативный электромеханический преобразователь (патент РФ 166023, БИ ПМ №31, опубл. 10.11.2016), содержащий магнитопровод статора с многофазной кольцевой обмоткой, у которой одна из двух активных сторон, размещенных в соответствующих пазах цилиндрических поверхностей магнитопровода, выполнена с транспозицией фаз относительно другой, и два ротора-индуктора с постоянными магнитами, установленными с возможностью независимого вращения.
Недостатком устройства, взятого за прототип, является различие маховых моментов встречно вращающихся роторов, ограничивающее его использование лишь в механизмах объектов техники, имеющих конструктивную опору на рабочую среду (например, наземные, транспортные механизмы и пр.), то есть, в опорных конструкциях.
Технический результат достигается выполнением роторов геометрически идентичными, располагаемых ортогонально к оси вращения соосно с магнитопроводом статора, каждая из плоских сторон которого содержит многофазную обмотку, с транспозицией фаз на одной из торцевых плоскостей относительно другой.
Последнее, благодаря достигаемому равенству моментов инерции роторов, позволяет скомпенсировать результирующий кинетический момент предлагаемого устройства и определяет дополнительный потенциал его применения в безопорных на рабочую среду (например, воздух, вода и пр.) механизмах, что расширяет функциональные возможности его использования в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фиг. представлена конструктивная схема бесконтактного биротативного электромеханического преобразователя, содержащего статор 1 с обмоткой 2, расположенной с двух сторон магнитопровода с выполнением транспозиции фаз на одной из его торцевых плоскостей относительно другой, два геометрически идентичных ротора 3 и 4 (например, с постоянными магнитами), установленными ортогонально к оси устройства соосно с двух сторон статора с возможностью конструктивной независимости вращения. При этом выбор типа исполнения роторов (или их комбинаций) может быть произвольным и не влияет на конечный технический результат.
Бесконтактный биротативный электромеханический преобразователь работает следующим образом. При подаче переменного напряжения питания и протекании фазных токов обмотка статора формирует вращающиеся магнитные поля, увлекающие за счет происходящего взаимодействия, за собой роторы. Поскольку направления вращения полей благодаря транспозиции фаз обмотки на одной из сторон магнитопровода встречное, роторы увлекаются во взаимно противоположные стороны.