Униполярные двигатели и генераторы, т.е. машины постоянного тока с барабанным или дисковым якорем и непрерывным токосъемом: .с не менее чем одним жидким контактным токоснимателем – H02K 31/04

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности униполярных машин (УМ) постоянного тока. Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении долговечности УМ постоянного тока и ее рабочего напряжения без увеличения угловой скорости ротора, что, соответственно, обеспечивает возможность расширения области применения УМ постоянного тока. Данный технический результат достигается тем, что в УМ постоянного тока отсутствуют щеточные контакты, но имеются жидкостные контакты. Многодисковая униполярная машина жидкостными токосъемами содержит статор и ротор, разделенные воздушными зазорами, и выполнена в виде последовательно соединенных УМ с дисковыми роторами, установленными на общий вал вращения. При этом согласно изобретению статором служат несколько неподвижных полых цилиндрических постоянных магнитов, продолжениями полюсов которых служат дискообразные с выступами и отверстиями по их серединам магнитопроводы, торцевые поверхности которых симметрично расположены по обеим сторонам подвижных роторных электрически последовательно соединенных дисков, острые края которых частично погружены в электропроводящие жидкости, залитые в нижние части полостей статора, а центры их попарно соединены электропроводящими одетыми на вал вращения с изоляцией полыми цилиндрами, причем средние полые постоянные магниты статора попарно соединены между собой электропроводами, а крайние - соответственно с положительной и отрицательной клеммами ее электрического вывода. В предлагаемой УМ достаточно просто обеспечивается последовательное включение необходимого количества дисков в электрическую цепь машины для достижения номинального рабочего напряжения без увеличений их угловых скоростей. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и касается электрических машин, в частности к униполярным машинам постоянного тока (УМ). Техническим результатом заявленного изобретения является существенное повышение напряжения предлагаемой УМ, а также увеличение ее износостойкости и, соответственно, расширение области ее применения. Указный технический результат достигается тем, что в предложенной УМ отсутствуют скользящие механо-электрические щеточные контакты, вместо которых на каждые два диска, установленные на соседних валах вращения, применяются по одному электропроводящему ремню, что позволяет не только электрически последовательно их соединить, но и соединить соседние с ними диски. В генераторном режиме работы предложенной УМ при вращении внешним двигателем ведущего вала, в силу явления электромагнитной индукции, в каждом секторе каждого электропроводящего диска наводятся ЭДС с направлениями, зависящими от направлений вращений последних и направлений силовых линий индукции полей неподвижных постоянных магнитов индуктора. Указанные ЭДС между собой складываются и, суммируясь, создают на электрическом выводе УМ результирующее постоянное напряжение = U. При подключении некоторой электрической нагрузки к выводу по каждому диску потечет ток якоря I_я. В двигательном режиме при подключении к электрическому выводу предлагаемой УМ внешнего постоянного напряжения = U ток якоря I_я потечет от положительной его клеммы к отрицательной последовательно через все диски, электропроводящие ремни и соединительные провода. Так как все четыре группы электропроводящих и ферромагнитных дисков находятся в магнитных полях постоянных магнитов неподвижного индуктора, то токи, протекающие по их секторам, начинают взаимодействовать этими полями. Это приводит к вращению обоих валов с номинально угловой скоростью по направлению часовой стрелки. При этом все электромагнитные силы, возникающие на всех четырех участках, действуют согласованно в соответствии с правилом левой руки. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к униполярным электрическим машинам (УМ) постоянного тока. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в улучшении электромеханических характеристик, повышении надежности работы, увеличении износостойкости, упрощении конструкции, повышении в несколько раз рабочего напряжения униполярной электрической машины, а также в расширении области ее использования. Указанный технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ в качестве электрических контактов служат электропроводящие роликовые контакты качения и неподвижные цилиндрические обоймы, к которым припаяны электрические проводники. Такая конструкция электрических контактов без особой сложности позволяет электрически последовательно включать в цепь якоря все их диски ротора, что позволяет существенно повысить рабочее напряжение. При этом трение качения между электропроводящими роликами и неподвижными цилиндрическими обоймами, а также активными частями дисков ротора (ступицами) на несколько порядков меньше трения скольжения между традиционными скользящими щеточными контактами и контактными кольцами. 2 ил.

Изобретение относится к области электрических машин, в частности к униполярным машинам (УМ). Наиболее близко по конструкции предложенная машина подходит к униполярным машинам постоянного тока с цилиндрическим ротором. Названная УМ постоянного тока имеет ряд недостатков, в том числе ненадежный щеточно-контактный узел и низкое рабочее напряжение, что соответственно сужает область ее применения. Технический результат предложенного изобретения - это повышенная надежность, износостойкость, более высокое напряжение и расширение области применения, которые, прежде всего, связаны с отсутствием в узле токосъема искрения. Технический результат предложенной УМ постоянного тока достигается тем, что в ее конструкции отсутствуют скользящие щеточные контакты и кольцевые периферийные жидкостные токосъемы, которые характеризуются тем, что ведут к ухудшению износостойкости и надежности УМ, связанные с большим коэффициентом трения и сложностью ее конструкции. В качестве периферийного и кольцевого узла токосъема в данном случае служат электропроводящие ременные передачи, которые относительно легко позволяют соединить последовательно активные части нескольких якорных обмоток цилиндрических роторов для существенного повышения рабочего напряжения. Это связано с тем, что между соприкасающимися движущимися электропроводящими частями, то есть поверхностями контактных колец и ремней, отсутствует скольжение. Независимо от числа активных частей обмоток якорей и к внешнему источнику постоянного напряжения их можно включить через два осевые жидкостные токосъемы, которые не имеют тех недостатков, которые бывают у кольцевых жидкостных узлов токосъема. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Прототипом изобретенной УМ является обычная униполярная машина постоянного тока с дисковым ротором. Названная униполярная машина постоянного тока имеет ряд недостатков, в том числе наличие в ее конструкции щеточных скользящих контактов и относительно низкое рабочее напряжение. Техническим результатом заявленного изобретения являются улучшение электромеханических характеристик, повышение надежности в работе, увеличение износостойкости, упрощение конструкции, повышение в несколько раз рабочего напряжения и расширение области ее применения. Технический результат достигается тем, что в предложенной конструкции УМ отсутствуют как скользящие механоэлектрические, так и периферийные жидкостные электрические контакты. В качестве периферийных электрических контактов в предложенной УМ служат электропроводящие ремни, опоясывающие по два диска якоря, вращающихся в одном направлении в своих магнитных полях. Через названные ремни электропроводящие части осей вращения последовательно включены в обмотку якоря, которая через две токопроводящие части крайней оси вращения, погруженные в емкости с электропроводящей жидкостью, присоединена к источнику постоянного напряжения. При этом трение между названными частями оси вращения и этой жидкостью практически отсутствует. Отсутствует также скольжение между поверхностями краев электропроводящих дисков и ремней, что позволяет избавиться не только от перечисленных недостатков, имеющихся в существующих УМ, но и относительно легко повышать до необходимой величины рабочее напряжение. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к химико-электромеханическим преобразователям и может быть использовано в качестве экологически чистого бесшумного двигателя транспортных средств. Технический результат заключается в повышении удельных энергетических показателей путем ускорения электрохимической реакции за счет движения электродов топливных элементов друг относительно друга в прокачиваемом электролите. Униполярный агрегат содержит магнитопроводные статор и ротор с якорными проводниками на их магнитных полюсах, подключенными последовательно к разнополярным дисковым электродам топливных элементов через дисковые обмотки возбуждения, расположенные на внутренних поверхностях магнитопроводных статора и ротора. Якорные проводники подключены к внешним выводам дисковых обмоток возбуждения, внутренние выводы которых подключены к дисковым разнополярным электродам топливных элементов. В статорные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают и продукты их реакции выводятся через штуцеры. В роторные камеры для реактантов топливо и окислитель поступают через осевые штуцеры по каналам в теле ротора. Продукты их реакции, исключая легкие, как в центрифуге вытесняются сквозь гидрофильную структуру периферии дисковых разнополярных электродов топливных элементов. 1 ил.