Патенты василий васильевич шкондин

Мотор-колесо Шкондина

Тема, с которой хочу ознакомить вас уважаемый читатель сегодня, возникла внезапно.

Во время проведения Х международной специализированной выставки по энергоэффетивности и ВИЭ-2017 в МВЦ Киев, на прошлой неделе, к нашему стенду подошел посетитель и зразу задал вопрос, есть ли в нашем журнале «Винахідник і раціоналізатор» информация о мотор-колесе Шкондина. Мой отрицательный ответ смутил его, но мы разговорились и нашли точки соприкосновения в изобретениях, касающихся электроприводов для велосипеда.

В свое время на блоге я рассказывал об асинхронном колесе российского инженера Дмитрия Дуюнова. Но нашего посетителя интересовала разработка именно Шкондина, поэтому я нашел подходящий материал и решил возобновить в памяти это оригинальное устройство, способное значительно усилить эффект езды на велосипеде и не только на нем.

Об истории изобретения

Увидеть металлический диск внутри оси велосипедного колеса сегодня можно довольно часто. Не сложно догадаться, что это не что иное, как велосипедный электродвигатель, названный мотор-колесо.

В свое время такую разработку выполнил и запатентовал инженер-изобретатель Василий Шкондин.

Нужно отдать должное российскому ученому, который более 20 лет занимался внедрением  своего главного изобретения – импульсно-инерционного электрического мотор-колеса.

В апреле 1900 года на парижской выставке World Expo был замечен электромобиль Lohner-Porsche с электрическими мотор-колесами.

Данную двигательную установку в автомобиле реализовал ни кто иной, как молодой инженер Фердинанд Порше – всемирно известный производитель автомобилей в XІX веке.

Конструкция мотор-колес Порше настолько пришлась людям по вкусу, что начиная с 1911 года колесными электродвигателями системы Лонера-Порше стали оборудоваться не только автомобили, но и троллейбусы, самосвалы, железнодорожные локомотивы. Правда, с развитием бензиновых двигателей, мотор-колеса начали встречаться в автомобилях куда реже, но сама идея – подобная разработка просто не могла быть забыта.

А что же велосипеды? В период с 1860 по 1895 год было создано несколько версий электрических велосипедов, среди которых присутствовали и модели с мотор-колесами.

В 1895 году Огдэн Болтон получил патент за разработку щеточно-коллекторного двигателя постоянно тока, внедренного во внутреннее пространство заднего колеса.

Попытки оснащения велосипедов мотор-колесами предпринимались не раз, но по причине того, что велосипедные электрические двигатели были довольно увесистыми и не обеспечивали развития достаточного показателя крутящего момента, довольно долгое время данное изобретение находилось в небытие.

Создать дешевое электрическое велосипедное мотор-колесо совсем небольших размеров и малого веса, но с отличным показателем крутящего момента, да ещё лишь с одной единственной вращающейся деталью удалось в 1980-х гг. инженеру Василию Шкондину.

Принципы однополярных и чередующихся импульсов в последующем были подтверждены целым рядом патентов, выданных на имя изобретателя.

Это изобретение стало поистине революционным, ведь впервые за многие годы удалось решить задачу установления идеального баланса между велосипедом и электрическим двигателем.

На Всемирном салоне изобретений «Брюссель – Эврика — 1990» Василий Шкондин был удостоен звания человека года, а за свою разработку инвалидной электроколяски получил золотую медаль.

Несколько позже российский изобретатель получил награды на выставках в Брюсселе, Женеве, Сеуле, Ганновере, Париже.

https://www.youtube.com/watch?v=ojShlJkG89g\u0026list=PLRYhzUMB2BkKzGRN3iqKpG5KvjNjrcGyc

Но как ни печально, изобретение длительное время нельзя было реализовать и до серийного производства дело так и не доходило. В середине 1990-х после получения патента США, была налажена сборка электровелосипедов на основе двигателя Шкондина на Кипре.

А в 2003 году изобретением российского ученого заинтересовалась английская фирма «Flintstone Technologies». Для реализации данного проекта было создано предприятие «Ultra Motors», статутный капитал которого в момент основания составлял практически миллион долларов.

В данной компании Василий Шкондин, занял должность технического директора.

В этом же году состоялось ещё одно финансовое «вливание» в реализацию его разработки – в качестве инвестора выступила компания «Русские технологии», возложив на проект Василия Васильевича «большие надежды», исчисляемые более чем одним миллионом долларов.

В 2005 году она начала производить мотор-колеса системы Василия Шкондина с целью комплектации ими велосипедов, скутеров, трициклов, инвалидных колясок, погрузочных электрокаров.

Свое главное изобретение Василий Шкондин позиционирует, как мотор-колесо.

Хоть сам по себе коллекторный электрический двигатель может быть модифицирован и использован в разного рода электротехнике, его главное предназначения – расширение возможностей велосипедного транспорта.

Для того, чтобы понять особенности и принцип работы мотор-колеса Шкондина, его нужно прежде всего сравнить со стандартным двигателем постоянного тока и бесколлекторным электромотором.

Шкондин получил несколько патентов на свои изобретения, но наиболее важным было то, что ученый рассматривал возможность использования в электрическом транспортном средстве двигателя без коллектора (щеточного-коллекторного узла). Электродвигатель Шкондина – это объединение магнитных дорожек, динамично изменяющих параметры при переключении обмоток электромагнитов.

Вначале Василий Васильевич испытал свой двигатель на инвалидной коляске, после чего уже решился на установку мотор-колеса на велосипед, скутер, мотоцикл и даже автомобиль.

Как отметил разработчик, мотор отлично показал себя во всех вариантах комплектации.

Так как электродвигатель, интегрируемый во внутреннее пространство колеса транспортного средства, уже не имел редуктора, шестеренок и трансмиссии, он получился значительно более прочным и долговечным.

Конструктивные особенности и принцип работы

Что касается конструктивного исполнения, то электродвигатель Шкондина довольно прост — состоит он лишь из 5-6 основных деталей. Главными элементами мотор-колеса является внутренний статор с круговым магнитоприводом и внешний ротор.

На статоре на одинаковом расстоянии друг от друга размещено 11 пар магнитов неодим-железо-борного состава, образуя 22 полюса.

На роторе, отделенном от статора воздушным промежутком, имеется 6 подковообразных электромагнитов, расположенных попарно и сдвинутых на 120° в отношении друг друга.

При изменении положения полюсов магнитов относительно друг друга создается градиент напряженности магнитного поля, который, по сути, и является источников образования крутящего момента.

Получается, что в определенный момент времени, крутящий момент формирует пять электромагнитов ротора и 20 магнитов статора

Иные компоненты конструкции мотор-колеса Шкондина – закрепленный на корпусе статора распределительный коллектор, состоящий из отдельных, изолированных друг от друга токопроводных пластин, количество которых равно числу электромагнитов, и токосъемники с элементами токосъема. Каждая из пластин соединяется с одним из выводов катушек двух соседних электромагнитов. Каждый из электромагнитов имеет по две катушки с последовательно встречным направлением обмотки. Принцип создания намотки указанных электромагнитов таков: если одна катушка мотается по часовой стрелке, то другую выполняют против часовой стрелки. Обмотки катушек соседних электромагнитов соединяются последовательно, а выводы противоположных – соединяются между собой. Количество витков в обмотках противоположных электромагнитов может быть различным.

https://www.youtube.com/watch?v=m1I7guOuC0Y\u0026list=PLRYhzUMB2BkKzGRN3iqKpG5KvjNjrcGyc

В основе работы электродвигателя Шкондина лежит действие сил электромагнитного притяжения и отталкивания, наблюдаемые при взаимодействии электромагнитов ротора и неодимовых магнитов статора.

Когда электромагнит проходит между осями неодимовых магнитов, образуется магнитный полюс одноименный с полюсом магнита, который ему уже удалось преодолеть, и противоположный полюсу магнита, к которому он движется.

Иными словами, электромагнит отталкивается от одного магнита и притягивается к другому – последующему в направлении вращения. Указанное электромагнитное взаимодействие и обеспечивает вращение обода. Если электромагнит достигает оси магнита, то он обесточивается, так как именно здесь располагается токосъемник.

Использование своеобразных «пауз» позволяет существенно экономить энергию аккумуляторных батарей транспортного средства, питая двигатель лишь тогда, когда это будет выгодно. Скорость вращения мотор-колеса прямо зависит от количества электричества подаваемого к токопроводящим пластинам.

КПД электродвигателя составляет 83%.

При создании тяги в электродвигателе противоЭДС не наблюдается, однако на холостом ходу конструкция электрического мотор-колеса позволяет максимально эффективно возвращать часть энергии в аккумуляторы за счет возникновения противоЭДС, а не только в момент торможения, существенно увеличивая таким образом дальность пробега электровелосипеда (функция рекуперации энергии).

Внешняя корпусная защитная часть электромотора Шкондина имеет отверстия для продевания спиц и соединения с ободом велосипедного колеса.

Что касается достоинств мотор-колес Шкондина, то они характеризуются не только малым весом и доступной ценой, но и более высокой производительностью, нежели электродвигатель стандартной конструкции. Изобретению Шкондина при относительно простом конструктивном исполнении свойствен свободный инерционный ход, большая скорость вращения.

Поддержка функции рекуперации энергии при торможении и спусках позволяет возвращать в аккумуляторные батареи до 180Вт энергии.

Благодаря использованию малого количества деталей удается не только повысить надежность мотор-колеса Шкондина, но и уменьшить его себестоимость практически в два раза по сравнению с иными типами электрических двигателей.

В отличии от большинства электромоторов велосипедного транспорта, комплектуемых электронным блоком управления, мотор-колесо Шкондина не требует внешнего управляющего устройства.

Этот электродвигатель совершенно не боится пыли, влаги, не имеет свойства нагреваться во время работы.

Простота исполнения, низкая стоимость производства, эксплуатации и ремонта, отличные качественные характеристики делают мотор-колеса Шкондина весомым и ценным продуктом.

В настоящее время ведутся работы в направлении широкого внедрения данного электродвигателя в механизм работы разных видов транспорта: электровелосипедов, электроскутеров, электромобилей, водного и воздушного электротранспорта.

Данная разработка позволяет ослабить зависимость средств передвижения от сырьевых ресурсов и увеличения их экологичности. Источник

Спасибо за прочтение. 

Источник: http://savenergy.info/page/motor-koleso-shkondina/

Патенты автора — Шкондин В.В

Страна — Россия (RU), количество патентов — 15, получены — 1990-2007

Автор владеет патентами в следующих областях 5: ↑↓

• A61 – Медицина и ветеринария; гигиена
• B60 – Транспортные средства (общие вопросы)
• B62 – Безрельсовые наземные транспортные средства
• H02 – Производство, преобразование и распределение электрической энергии
• H03 – Электронные схемы общего назначения

• Индукторный электродвигатель (варианты)

  Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей постоянного тока, частности — безредукторных коллекторных электродвигателей низкого напряжения, и может быть использовано в различных…

• Бесколлекторный синхронный генератор с постоянными магнитами

  Настоящее изобретение относится к области электротехники, а именно к бесколлекторным электрическим машинам, в частности электрогенераторам постоянного тока, и может быть использовано в любой области науки и техники, где требуются автономные источники…

• Полноприводное транспортное средство

  Изобретение относится к области электроприводных транспортных средств, включая автомобили, мотоциклы, скутеры, электропоезда и т.д. Полноприводное транспортное средство содержит, по крайней мере, два безредукторных электромотора, источник…

• Импульсно-инерционный электродвигатель

  Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям постоянного тока, в частности к безредукторным коллекторным электродвигателям низкого напряжения, и может быть использовано в качестве мотор-колес на транспорте или иных областях техники….

• Электродвигатель

  Изобретение относится к области электротехники, а именно – к особенностям конструктивного выполнения электродвигателей, предназначенных для безредукторного привода преимущественно транспортных средств. Сущность изобретения состоит в следующем….

• Электродвигатель

  Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и касается особенностей конструктивного выполнения электродвигателей, преимущественно для транспортных средств. Сущность изобретения состоит в том, что электродвигатель содержит ротор (3)…

• Приводное устройство

  Изобретение предназначено для использования при построении роликовых платформ, инвалидных колясок и комплектующих их приводных мотор-колес. Статор имеет магнитопровод с четным числом равноудаленных и чередующихся по полярности постоянных магнитов, а…

• Транспортное средство для инвалидов

  Изобретение относится к средствам передвижения для людей с ограниченной подвижностью. Транспортное средство для инвалидов содержит инвалидную коляску с задними ведущими колесами и соединенный с ней посредством разъемного узла кузов. Кузов снабжен…

• Транспортное средство

  Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано в качестве экологически чистого транспортного средства с электроприводом для обслуживания городского хозяйства, а так же территорий с травяным газоном, например, скверов и спортивных…

• Международные авторские права

  Любые права на произведения должны соответствовать международным для того, чтобы выйти на всемирный рынок. Подобная необходимость строго ограничивать территории действия прав создателей возникла в далеком позапрошлом веке. Как раз в…

• Объекты авторского права

  Авторское право имеет множество терминов, которые трактуются в полной мере законодательством государства. Именно об определенной их категории, а в частности об объектах, субъектах и их различиях, и пойдет речь далее.

  Объекты…

• Как запатентовать название

  С ростом количества предпринимателей в нашей стране можно встретить все больше различных фирм с их уникальными логотипами и названиями. Повторение наименований неприемлемо, ведь клиента должны обращаться именно к определенному владельцу, а не…

• Срок авторского права

  Данные права разделяются на имущественные и неимущественные. Второй вариант права функционирует без срока давности, а вот для имущественных определены четкие периоды. Все они имеют свои нюансы и определяются сложившимися условиями. До девяносто…

• Защита авторских прав

  Современная интерпретация понятия авторского права включает в себя целую систему различных прав, которыми первоначально обладает создатель любого творческого труда. Чтобы понять это, следует разобрать ситуацию…

Источник: http://allpatents.ru/author/ru-shkondin-v-v.html