6.6.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ. СИСТЕМЫ ТИРИСТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ - ДВИГАТЕЛЬ (ТП - Д) И ИСТОЧНИК ТОКА - ДВИГАТЕЛЬ (ИТ - Д) В послевоенные годы в ведущих лабораториях мира произошел прорыв в области силовой электроники, кардинально изменивший многие

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить эффективность привода поступательного движения исполнительных органов механизмов и машин, в частности двигателя транспортных средств. Инерционный двигатель содержит плоскую ферромагнитную опору и свободно установленный на ней плоский немагнитный корпус с размещенным на нем секторным дебалансом, соединенным с электродвигателем с возможностью синхронного вращения в параллельной корпусу плоскости. Дебаланс выполнен из ферромагнитного материала, а на корпусе под дебалансом в зоне его вращения жестко закреплен плоский постоянный магнит, ориентированный своей продольной осью, совпадающей с осью намагниченности, вдоль радиальной оси дебаланса при нахождении последнего над магнитом. Магнит ограничен по высоте плоскостью вращения дебаланса, по площади - внешним контуром дебаланса и имеет возможность фиксированного поворота относительно оси вращения дебаланса. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве привода поступательного движения исполнительных органов механизмов и машин и в качестве двигателя транспортных средств. Известен инерционный двигатель, содержащий опору и установленный на ней с возможностью поворота вокруг оси корпуса с размещенными на ней двумя одинаковыми дебалансными грузами, соединенными передачей с приводным валом, установленными на кривошипах симметрично относительно плоскости с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях . Недостатком данного двигателя является малая величина амплитуды тягового усилия в направлении перемещения из-за постоянной скорости вращения кривошипов грузов. Кроме того, конструкция предельно сложна и ненадежна вследствие применения громоздких кинематических рычажных и тяговых узлов. Известен также инерционный двигатель, содержащий корпус с двумя дебалансами, соединенными с электродвигателями и имеющими возможность синхронного вращения в противоположных направлениях с переменной скоростью, связанный с корпусом узел стартовой раскачки и стабилизации частоты вращения дебалансов, формирователь синхронно-импульсных токов переменного направления . В данном двигателе за счет переменной скорости вращения дебалансов обеспечивается разная величина амплитуд инерционных усилий, действующих на корпус в противоположных направлениях, и соответственно повышается амплитуда тягового усилия в направлении перемещения. Однако электромеханическая схема предложенного двигателя характеризуется значительной сложностью, наличием значительного числа элементов, предельно высокими требованиями к настройке и регулировке и представляет собой сложную систему управления и регулирования. Схема содержит порядка 30-ти (тридцати) электромеханических блоков и узлов, работа которых должна происходить в условиях строгой синхронизации, стабильности функционирования элементов. Поэтому практическая возможность применения данного двигателя предельно ограничена. Кроме того, в различных случаях амплитуда тягового усилия может быть недостаточна для интенсивного поступательного перемещения корпуса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является инерционный двигатель, содержащий опору и установленный на ней корпус с размещенными на нем двумя дебалансами, соединенными с валом электродвигателя с возможностью синхронного вращения в противоположных направлениях, кинематическими рычажными передачами, соединяющими вал электродвигателя с каждым из дебалансов и состоящими из кривошипов, шатунов и цилиндрических шарниров, ориентированных своими осями под строго заданными углами скрещивания . В данном двигателе за счет кинематической схемы равномерное вращение вала двигателя преобразуется в синхронное вращение дебалансов в противоположных направлениях с неравномерной угловой скоростью за оборот, чем и обеспечивается разная величина амплитуды инерционных усилий, действующих на корпус в противоположных направлениях. Однако конструкция данного двигателя характеризуется предельной конструктивной сложностью, низкой надежностью, а также сложностью настройки и регулировки. Это объясняется как большим количеством, сложностью и громоздкостью самих применяемых рычаговых и тяговых узлов, так и нестабильностью, ненадежностью и недолговечностью их кинематических соединений. Кроме того, результирующая амплитуда тягового усилия, обусловленная разностью амплитуд инерционных сил, действующих на корпус в противоположных направлениях в течение периода, недостаточна при необходимости интенсивного поступательного перемещения корпуса. Целью изобретения является увеличение амплитуды тягового усилия, упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности инерционного двигателя. Поставленная цель достигается тем, что в известном инерционном двигателе, содержащем плоскую ферромагнитную опору и свободно установленный на ней плоский немагнитный корпус с размещенным на нем секторным дебалансом, соединенным с электродвигателем с возможностью синхронного вращения в параллельной корпусу плоскости, дебаланс выполнен из ферромагнитного материала, а на корпусе под дебалансом в зоне его вращения жестко закреплен плоский постоянный магнит, ориентированный своей продольной осью, совпадающей с осью намагниченности, вдоль радиальной оси дебаланса при нахождении последнего над магнитом, ограниченный по высоте плоскостью вращения дебаланса, по площади - внешним контуром дебаланса и имеющий возможность фиксированного поворота относительно оси вращения дебаланса. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый инерционный двигатель, общий вид с местным разрезом; на фиг. 2 - вид сверху на дебаланс; на фиг. 3 - узел крепления постоянного магнита. Предлагаемый инерционный двигатель содержит плоскую ферромагнитную опору 1 и свободно установленный на ней плоский немагнитный корпус 2 с размещенным на нем секторным дебалансом 3 из ферромагнитного материала, соединенным через зубчатое зацепление в виде оси 4 с трибкой и зубчатого колеса 6 с осью электродвигателя 7, установленного в кронштейне 8 на корпусе 2, и имеющим возможность синхронного вращения в параллельной корпусу 2 плоскости, при этом ось 4 установлена с возможностью вращения в отверстии цилиндрического выступа 9 корпуса 2. На корпусе 2 под дебалансом 3 в зоне его вращения жестко закреплен плоский постоянный магнит 10, ориентированный своей продольной осью, совпадающей с осью намагниченности, вдоль радиальной оси дебаланса 3 при нахождении последнего над магнитом 10, ограниченный по высоте плоскостью вращения дебаланса 3, по площади - внешним контуром дебаланса 3. При этом магнит 10 жестко закреплен винтами 11 в специальном зажиме 12, надетом на выступ 9 корпуса 2, с возможностью поворота относительно оси вращения дебаланса 3 и фиксации в любом угловом положении с помощью винта 13. Предлагаемый инерционный двигатель работает следующим образом. Равномерное вращение вала электродвигателя 7 через зубчатое зацепление 5, 6 вызывает также равномерное синхронное вращение секторного дебаланса 3 из ферромагнитного материала в параллельной корпусу 2 плоскости. При вращении дебаланса 3 возникает постоянная инерционная сила

Передаваемая на корпус 2, при этом вектор

Имеет радиальное направление и вращается вместе с дебалансом 3. Под действием данного вектора корпус 2, свободно установленный на опоре 1, будет стремиться совершать относительно опоры 1 колебания в радиальных направлениях. Однако практически весь период полного обращения дебаланса 3, за исключением промежутка времени нахождения сектора дебаланса 3 над постоянным магнитом 10, силовые линии магнитного поля постоянного магнита 10 замыкаются через ферромагнитное основание 1. Поэтому магнит 10 почти весь период обращения дебаланса 3 прижимает корпус 2 к основанию 1 и не дает корпусу 2 возможности совершать радиальные колебания относительно опоры 1. Но в промежуток времени, когда ферромагнитный дебаланс 3 находится над магнитом 10, за счет того, что зазор между магнитом 10 и дебалансом 3 меньше зазора между магнитом 10 и основанием 1, то есть толщины немагнитного корпуса 2, силовые линии магнитного поля магнита 10 замыкаются через дебаланс 3, шунтируя основание 1. В этот промежуток времени магнит 10 практически не притягивается к основанию 1 и естественно не прижимает к основанию 1 корпус 2. Поэтому один раз за весь период обращения дебаланса 3 в промежуток времени нахождения дебаланса 3 над магнитом 10 корпус 2 смещается относительно основания 1 в радиальном направлении действия инерционной силы

Инерционный двигатель

Инерцио́нный дви́гатель

энергосиловая , использующая кинетическую энергию быстро вращающегося маховика. Маховик представляет собой с массивным ободом или толстый массивный диск. Раскручивается маховик обычно электродвигателем до тех пор, пока не достигнет требуемой частоты вращения. Затем маховик отсоединяют от электродвигателя и сопрягают с приводимым механизмом. Идея использования маховика как аккумулятора механической энергии существовала на всём протяжении развития техники. В Политехническом музее Москвы демонстрируется «самокатки» И. П. Кулибина , оборудованная маховиком, которого помогала преодолевать подъёмы. В июле 1862 г. газета «Современная летопись» опубликовала описание «маховоза» инженера-поручика З. Шуберского.

В 1950-х гг. швейцарская фирма «Эрликон» изготовила с инерционным двигателем, названный гиробусом .

Энциклопедия «Техника». - М.: Росмэн . 2006 .

Смотреть что такое "инерционный двигатель" в других словарях:

Энергосиловая машина, использующая энергию, запасенную маховиком; иногда применяется для привода машин, транспортных средств (напр., жиробуса) и др … Большой Энциклопедический словарь

Энергосиловая машина, использующая энергию, запасённую маховиком; иногда применяется для привода машин, транспортных средств (например, жиробуса) и др. * * * ИНЕРЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ИНЕРЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, энергосиловая машина, использующая энергию … Энциклопедический словарь

Энергосиловая машина, принцип действия которой основан на использовании энергии, аккумулированной Маховиком; применяется для привода различных машин, транспортных средств и др. См. также ст. Жиробус … Большая советская энциклопедия

Энергосиловая машина, использующая энергию инерционного аккумулятора; применяется для привода разл. машин, в т. ч. транспортных (см. Жиробус) … Большой энциклопедический политехнический словарь

- (поле коллектора показано видимым) Межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда … Википедия

Это статья о неакадемическом направлении исследований. Пожалуйста, отредактируйте статью так, чтобы это было ясно как из её первых предложений, так и из последующего текста. Подробности в статье и на странице обсуждения … Википедия

Маршевый двигатель транспортной системы «Спейс Шаттл» во время огневых испытаний в «Космическом центре и … Википедия

Движитель устройство, преобразующее энергию двигателя, либо внешнего источника, через взаимодействие со средой, в полезную работу по перемещению транспортного средства. Является частью машин. по суше Колесо автомобили, локомотивы,… … Википедия

Инерциоид Толчина Инерциоид, инерцоид, инерционный движитель (ошибочное название «инерционный двигатель») это механизм, аппарат, устройство, якобы способные приходить в поступательное движение в пространстве (или по поверхности) без… … Википедия

Толчина Инерциоид, инерцоид, инерционный движитель (ошибочное название «инерционный двигатель») это механизм, аппарат, устройство, якобы способные приходить в поступательное движение в пространстве (или по поверхности) без взаимодействия с… … Википедия

Использование: машиностроение, может использоваться в приводах двигателя транспортных средств. Сущность изобретения: инерционный двигатель выполнен из самостоятельных инерционных элементов, расположенных в двух перпендикулярных плоскостях. Каждый инерционный элемент снабжен вращающейся рамкой 5, одной стороной связанной с ведомым валом 6 зубчатой конической передачей 7, а противоположной - установлена на оси неподвижной конической шестерни 8, жестко закрепленной в корпусе 3. Перпендикулярно оси вращения рамки 5 установлен вращающийся в подшипниках валик 9, который снабжен двумя коническими шестернями 10, 11, размещенными на противоположных концах валика 9 и взаимодействующими с неподвижной конической шестерней 8, одна из которых жестко закреплена на валике, а другая 10 подвижна относительно валика 9. Валик 9 снабжен двумя дебалансными грузами 12, 13. Один груз 12 неподвижно закреплен на валике 9, а другой груз 13 одним концом закреплен на конической шестерне 10, противоположным концом - посредством подшипника на валике 9. Причем каждый инерционный элемент соединен зубчатой конической передачей 16 с приводным валом 14 двигателя. Одна опора инерционных элементов одной параллельной плоскости повернута на 90 o относительно другой пары. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах двигателя транспортных средств. На современном этапе развития техники в качестве одной из центральных выделена задача разработки принципов построения теории перспективных систем машин. К таким системам относят механические инерционно-импульсные приводы с широкими возможностями интенсификации и механизации производственных процессов. В настоящее время известно устройство с разностной центробежной силой, которое содержит несколько групп подвижных передач, вращающихся вокруг неподвижной оси, каждая передача содержит стержни, приводимые в движение навстречу друг другу с помощью зацеплений с двигателем. Дифференциальные синхронные движения элементов вызывают силы, которые обеспечивают движение без опоры на воздух или на почву (заявка Франции N 2671832, F 03 G 3/00. - "Изобретения стран мира", выпуск 66, N 7, 1993, с.5). Однако известное устройство создает разность импульсных сил, вращающихся элементов, направленных в противоположные стороны, снижая амплитуду тягового усилия. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является инерционный двигатель, содержащий правую и левую ветви передачи, расположенные на корпусе. Каждая передача содержит два дебалансных груза, два кривошипа, горизонтальный приводной вал с зубчатой передачей и двигатель. Корпус установлен на опоре с самоустанавливающимися колесами с возможностью поворота посредством червячной передачи и рулевого колеса (а.с. N 939817, МКИ F 03 G 3/00, 30.06.82). При вращении дебалансных грузов в известном устройстве в противоположных направлениях за один оборот возникает как положительный тяговый импульс в направлении перемещения опоры, так и отрицательный импульс в противоположном направлении, уменьшающий величину тягового усилия и создающий "обратный ход" опоры. Изобретение направлено на устранение отрицательного импульса и увеличение числа импульсов тягового усилия за один оборот дебалансных грузов, сглаживание импульсивных движений опоры. Это достигается тем, что инерционный двигатель, содержащий опору и установленный на ней корпус с размещенными в нем инерционным механизмом, соединенный передачей с приводным двигателем, согласно изобретению, инерционный механизм выполнен из самостоятельных инерционных элементов, расположенных в двух перпендикулярных опоре параллельных плоскостях, каждый из которых соединен зубчатой конической передачей с приводным валом и двигателем, причем одна пара инерционных элементов одной параллельной плоскости повернута под прямым углом относительно другой пары, а каждый инерционный элемент снабжен вращающейся четырехугольной рамкой, одна сторона которой связана с ведомым валом зубчатой конической передачей, а противоположной стороной установлена на оси неподвижной конической шестерни, закрепленной жестко в корпусе, кроме того, перпендикулярно оси вращения рамки в рамке установлен вращающийся в подшипниках валик, который снабжен двумя коническими шестернями, размещенными на противоположных концах валика внутри валика рамки и взаимодействующих с неподвижной конической шестерней, одна шестерня жестко закреплена на валике, а другая с возможностью вращения относительно валика, кроме того, на валике расположены два вращающихся дебалансных груза, один из которых подвижно закреплен на валике, а другой одним концом закреплен на неподвижной конической шестерне, а противоположным посредством подшипника на валике. На фиг. 1 представлен общий вид инерционного двигателя, на фиг.2 схема работы инерционного двигателя, на фиг. 3 график импульсов центробежных инерционных сил, создаваемых работой инерционного двигателя, на фиг.4 вид сбоку одного из инерционных элемента в разрезе. Как видно на фиг. 1, 4, инерционный двигатель содержит опору 1 и установленный на ней с возможностью поворота вокруг оси 2 корпус 3, приводной двигатель 14, ведущий вал 15 с конической передачей 16, 7. Поворотное устройство корпуса 3 выполнено в виде червячной передачи 4. В корпусе 3 установлены инерционные элементы, каждый из которых снабжен рамками 5, расположенными симметрично в параллельных плоскостях и закрепленными с возможностью вращения вокруг своей оси, с одной стороны с ведомым валом 6 зубчатой конической передачей 7 в корпусе 3, а с противоположной на оси неподвижной конической шестерни 8. Рамки 5 снабжены валиками 9, на которых размещено по две конические шестерни 10, 11 и по два дебалансных груза 12, 13. Шестерни 11 и дебалансные грузы 12 жестко закреплены на валиках 9. Шестерни 10 и дебалансные грузы 13 закреплены на валике 9 с возможностью вращения вокруг валика 9. Для создания равенства собственной угловой скорости грузов 12, 13 и угловой скорости прецессии этих грузов шестерни 8, 10, 11 имеют одинаковое количество зубьев. На фиг. 2 представлена схема работы инерционного двигателя, где рассматривается работа одной пары рамок, поскольку другая пара рамок работает идентично первой только лишь с той разницей, что повернута на 90 o . Устройство работает следующим образом. От приводного двигателя 14 вращение передается посредством ведущего валика 15 конических шестерен 7, 16 к рамкам 5, которые, вращаясь, создают прецессию дебалансных симметрично расположенных грузов 12, 13 и одновременно при помощи подвижных и неподвижных конических шестерен 8, 10, 11 создается собственное вращение грузов 12, 13, при этом угловая скорость прецессии равна угловой скорости грузов 12, 13. В начальный момент прецессии одна пара рамок занимает горизонтальное положение (фиг. 2), грузы 12, 13 разведены в противоположные стороны, при этом полный импульс центробежной силы инерции отсутствует. При повороте рамок 5 на 90 o грузы 12, 13, вращаясь, совмещаются, создавая центробежную силу инерции, действующую на корпус опоры, равную сумме центробежных сил инерции, создаваемых прецессией грузов 12, 13 и их собственным колебанием. При повороте рамок 5 на 180 o рамки 5 занимают горизонтальное положение, грузы 12, 13 занимают первоначальную исходную позицию лишь с этой разницей, чем меняются местами, полный импульс центробежных сил инерции отсутствует. При повороте рамок 5 на 270 o рамки 5 занимают вертикальное положение, грузы 12, 13 двигаются в обратном направлении навстречу друг другу в той же пространственной части, что и при повороте рамок 5 на 90 o , но по другим кривым. Таким образом, полный импульс центробежных сил инерции равен действию центробежных сил инерции, создаваемых собственным вращением грузов 12, 13 и центробежными силами инерции, создаваемыми прецессией этих грузов. При повороте рамок 5 на 360 o грузы 12, 13 занимают первоначальное положение. Следовательно, за один оборот грузов 12, 13 и валиков 9 создается колебательный процесс грузов, равный двум импульсам, который проходит в одной и той же пространственной части, но по разным кривым, направленный в одну сторону. Импульс центробежных сил инерции, направленных в противоположную сторону, отсутствует. На фиг. 3 изображен график импульсов центробежных сил инерции, создаваемых предлагаемым устройством, на оси ординат показана величина полного инерционного усилия (P R), создаваемого прецессией и собственным вращением дебалансных грузов, на оси абсцисс показан угол (альфа) поворота двух пар инерционных элементов и их смещение в параллельных плоскостях относительно друг друга на 90 o . Как видно на графике, частота импульсов (см. кривые на фиг. 3) центробежных сил инерции, действующих на опору, увеличивается, что приводит к более равномерному движению опоры (сглаживанию). Таким образом, предлагаемый инерционный двигатель, выполненный из самостоятельных инерционных элементов, расположенных попарно в двух перпендикулярно опоре параллельных плоскостях, повернутых относительно друг друга на 90 o , увеличивает частоту импульсов тягового усилия, что создает сглаживание движение опоры, а предлагаемое устройство рамок исключает отрицательный импульс центробежных сил инерции в противоположную сторону и увеличивает число импульсов тягового усилия за один оборот дебалансных грузов относительно валика. Устройство может быть выполнено с любым содержанием количества инерционных элементов и их различным расположением в пространстве. Кроме того, рамки могут быть выполнены с одним дебалансным грузом, что позволит использовать устройство во многих областях техники. Использование устройства обеспечит повышение мощности инерционного двигателя, а применение его в автомобилестроении позволит увеличить проходимость автомобиля и долговечность автопокрышек.

Формула изобретения

Инерционный двигатель, содержащий опору и установленный на ней корпус с размещенными в нем инерционным механизмом, соединенным передачей с приводным двигателем, отличающийся тем, что инерционный механизм выполнен из самостоятельных инерционных элементов, расположенных в двух перпендикулярных плоскостях, каждый из которых соединен зубчатой конической передачей с приводным валом двигателя, причем одна пара инерционных элементов одной параллельной плоскости повернута под прямым углом относительно другой пары, а каждый инерционный элемент снабжен вращающейся четырехугольной рамкой, одна сторона которой связана с ведомым валом зубчатой конической передачей, а противоположная установлена на оси неподвижной конической шестерни, закрепленной жестко в корпусе, кроме того, перпендикулярно оси вращения рамки в ней установлен вращающийся валик, который снабжен двумя коническими шестернями, размещенными на противоположных концах валика и взаимодействующими с неподвижной конической шестерней, одна из которых жестко закреплена на валике, а другая посредством подшипника подвижно относительно валика, кроме того, валик снабжен двумя вращающимися навстречу друг другу дебалансными грузами, один из которых неподвижно закреплен на валике, а другой одним концом закреплен на подвижной конической шестерне, а противоположным посредством подшипника на валике.