Новая версия первой в мире электрической машины Белашова.

Аннотация. Цель настоящей статьи ─ научное исследование изобретения новой версии первой в мире модульной электрической машины постоянного тока, у которой множество объединённых многовитковых обмоток одного модуля ротора и статора не меняя направление движения тока в проводниках, проходят сквозь множество объединённых магнитных систем без каких-либо электронных или механических переключающих устройств. Модульные электрические машины могут быть изготовлены с облегчённым титановым ротором, обладать принудительным охлаждением и иметь диаметр одного модуля от одного до десяти метров. Система возбуждения статора может быть изготовлена из электромагнитов или постоянных магнитов и их совместным сочетанием. Модули электрической машины не имеют реактивного сопротивления объединённых многовитковых обмоток ротора, имеют большой момент силы на валу ротора, а в процессе работы могут автоматически менять конструктивную величину машины и хорошо регулироваться по току и напряжению. Любое количество модулей данной электрической машины может быть включено или отключено как электрически, так и механически от общей сборки, что обеспечивает данные электрические машины большой надёжностью и быстрым ремонтом или заменой вышедших из строя модулей. Изобретение может быть использовано в энергетике, промышленности и народном хозяйстве в качестве устройства для подъёма или вращения технических сооружений, силовых приводов, транспортных средств, подъемных механизмов, транспортеров, систем автоматического регулирования и управления механическими устройствами, а также в военных целях в качестве силовых приводов для кораблей, атомоходов и подводных лодок.

Ключевые слова: первая в мире электрическая машина, модули электрической машины, электрические машины постоянного тока, энергетика, электротехника.

Известны законы и математические формулы Белашова, которые вносят коренные изменения в уровень познания электрических и электротехнических явлений, в области формирования и измерения электрических сигналов постоянного или переменного тока. Смотрите патент Российской Федерации № 2175807 KL H 02 K 23/54, 27/02 – аналог.

Известна модульная электрическая машина Белашова, которая без коллектора при помощи системы управления рабочими рядами многовитковых обмоток, связанных с электронным коммутатором, вращает ротор электрической машины относительно магнитных систем статора. Смотрите патент Российской Федерации "Бесколлекторная универсальная электрическая машина Белашова", № 2130682 KL H 02 K 23/54, 27/10 - аналог.

Известна первая в мире электрическая машина Белашова имеющая множество многовитковых обмоток ротора, которые проходят сквозь множество систем возбуждения без каких-либо переключающихся устройств. Смотрите описание заявки на изобретение № 2005129781 от 28 сентября 2005 года - аналог.

Известна первая в мире электрическая машина Белашова имеющая множество многовитковых обмоток ротора, которые проходят сквозь множество систем возбуждения без каких-либо переключающихся устройств. Смотрите информационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки», № 3 (138) за 2024 год страницы 15-18. Издательство «Спутник +», город Москва - прототип.

На фиг.1 изображён разрез А-А первой в мире электрической машины.

На фиг.2 изображён разрез Б-Б первой в мире электрической машины.

На фиг.3 изображена функциональная схема новой версии первой в мире электрической машины постоянного тока.

Новая версия первой в мире электрической машины, фиг.1, содержит статор магнитопровода 1, на котором размещено множество объединённых идентичных систем возбуждения 2 состоящих из постоянных магнитов северного полюса 3. Множество объединённых идентичных систем возбуждения 2 разделены между собой зазором 4. Идентичные системы возбуждения статора 2 могут быть изготовлены из электромагнитов или постоянных магнитов и их совместным сочетанием, которые через воздушные зазоры 5 взаимодействует с множеством секций магнитопроводов ротора 6. Каждая секция магнитопровода 6 имеет многовитковую обмотку 7. Два витка каждой секции многовитковой обмотки 7 расположены внутри магнитопровода 6, но один виток многовитковой обмотки 7 находится на расстоянии от магнитопровода 6 в системе охлаждения и фиксации 8. Для уплотнения многовитковой обмотки 7 каждая секция магнитопровода 6 имеет магнитопроводящую вставку 9 для лучшего замыкания магнитных потоков исходящих от системы возбуждения статора 2. Жёсткость 10 при помощи устройства крепления 11 связана с магнитопроводом 6, и обручем 12 внутри которого расположена система скольжения или качения 13 взаимодействующая с валом ротора 14.

Причём необходимо особо подчеркнуть, что для выживаемости электрической машины в экстремальных условиях каждая секция объединённого магнитопровода 6 разделена диэлектрической вставкой 15 и диэлектрической вставкой 16. Система безопасности электрической машины содержит устройство электрического отключения 17 и механического размыкания каждого модуля 18 от общей сборки электрической машины постоянного тока.

На общем статоре магнитопровода 1, фиг.2, размещено множество идентичных систем возбуждения 19 состоящих из постоянных магнитов южного полюса 20. Множество идентичных систем возбуждения 19 разделены между собой зазором 4. Идентичные системы возбуждения статора 19 могут быть изготовлены из электромагнитов или постоянных магнитов и их совместным сочетанием, которые через воздушные зазоры 21 взаимодействует с множеством секций магнитопроводов ротора 22. Каждая секция магнитопровода 22 имеет многовитковую обмотку 23. Два витка каждой секции многовитковой обмотки 23 расположены внутри магнитопровода 22, но один виток многовитковой обмотки 23 находится на расстоянии от магнитопровода 22 в системе охлаждения и фиксации 8. Для уплотнения многовитковой обмотки 23 каждая секция магнитопровода 22 имеет магнитопроводящую вставку 24 для лучшего замыкания магнитных потоков исходящих от системы возбуждения статора 19.

На фиг.3 изображёна функциональная схема новой версии первой в мире электрической машины постоянного тока. На статоре магнитопровода 1 размещено чётное или нечётное количество полюсов систем возбуждения 2 с магнитами северного полюса 3 и чётное или нечётное количество полюсов систем возбуждения статора 19 с магнитами южного полюса 20. Полюса системы возбуждения 2 с магнитами северного полюса 3 и южного полюса 20

разделены между собой воздушным зазором 25. Магнитопровод статора 1 между магнитными полюсами северного полюса 3 и магнитными полюсами южного полюса 20 имеет разделительный промежуток 32. Система возбуждения статора магнитопровода 1 с магнитами северного полюса 3 через воздушные зазоры 5 и система возбуждения статора магнитопровода 1 с магнитами южного полюса 20 через воздушные зазоры 21 взаимодействует с магнитопроводом ротора 26. Внутри магнитопровода 26 между полюсами ротора 6 и полюсами ротора 24 имеются зазоры 27. Внутри полюсов 6 магнитопровода 26 размещены многовитковые обмотки 7, а внутри полюсов 24 магнитопровода 26 размещены многовитковые обмотки 23. Положительный сигнал из клеммы 28 по многовитковым обмоткам 7 в направлении 29 поступает на отрицательную клемму 30, а положительный сигнал из клеммы 31 по многовитковым обмоткам 23 в направлении 32 поступает на отрицательную клемму 30. Отрицательная клемма 30 находится в большом зазоре 32 между магнитными полюсами 3 и 20 статора 1 и полюсами магнитопровода 6 и 24 ротора 26. Для электрических машин Белашова система охлаждения ротора 8 связана с системой охлаждения статора 19 и может быть естественной или принудительной и работать от внешнего источника сжатого и охлаждённого воздуха.

Работает новый вариант первой в мире модульной электрической машины Белашова следующим образом.

Каждый модуль новой версии первой в мире модульной электрической машины состоит из статора 1 имеющего множество северных полюсов 3 и множество южных полюсов 20 системы возбуждения статора. Система возбуждения каждого модуля статора 1 создаёт магнитный поток исходящий от множества северных полюсов 3, который через воздушный зазор 5 приходит на множество полюсов 6 ротора 26 и пересекает множество многовитковых обмоток 7 размещённых внутри множества полюсов 6 ротора 26. Потом магнитный поток проходит по магнитопроводу 26 и пересекает множество многовитковых обмоток 23 размещённых внутри полюсов 24 магнитопровода 26 и через воздушный зазор 21 возвращается на множество полюсов 20 статора 1. Дальше подключаем новую версию первой в мире модульной электрической машины к источнику постоянного напряжения. Положительное напряжение подаётся на клемму 28 и клемму 31, которое проходит по множеству многовитковых проводников 7 и множеству многовитковых проводников 23 и поступает на отрицательную клемму 30. После пересечения магнитными силовыми линиями множество проводников 7 и множество проводников 23 находящихся в магнитном поле возникает выталкивающая сила, которая действует на проводники по правилу левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по току, то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на проводник силы. Необходимо отметить, что магнитный поток от системы возбуждения 1 не пересекает второе плечо многовитковой обмотки 7 и второе плечо многовитковой обмотки 23, которая находится в экранирующей оплётке системы охлаждения и фиксации 8 и на неё не действует выталкивающая сила.

Причём необходимо особо подчеркнуть, что все многовитковые обмотки ротора подключены к источнику постоянного тока, который никогда не меняет своего направления движения тока в проводниках при работе электрической машины. Однако после изменения полярности на многовитковых обмотках электрическая машина может менять направление своего вращения. Необходимо также учесть, что только в этой машине можно за счёт увеличения количества полюсов ротора и полюсов статора одного модуля, на которых размещено всего по два витка, можно добиться любого напряжения за счёт параллельного или последовательного соединения отдельных модулей и полностью избавиться от реактивного сопротивления многовитковых обмоток. Реактивное сопротивление многовитковых обмоток во много раз превышает активное сопротивление многовитковых обмоток. Уменьшение реактивного сопротивления и уменьшение расхода медного провода намного увеличивает к.п.д. первой в мире электрической машины Белашова.

В заключении можно сказать, что при работе новой версии первой в мире электрической машины Белашова внутри всех многовитковых обмоток ротора и статора движение тока в проводниках происходит постоянно в одном направлении, которое не меняет никогда своего направления без каких-либо переключающихся устройств. В экстремальных условиях эксплуатации система охлаждения многовитковых обмоток ротора, а также многовитковых обмоток статора может содержать устройство принудительного охлаждения их сжатым прохладным воздухом.