[发明专利]无铁芯电动机的通量集中器

说明书

由Bart Dean Hibbs，Bang Xuan Phan，fhe Walley Ewald Rippel发明

相关申请的交叉引用

本申请要求以下申请的权利，两者都通过引用全部结合于此：

题目为用于无铁芯电动机的通量集中器、由Bart Dean Hibbs、于2008年9月23日提交的美国临时专利申请No.61/194,056；以及

题目为用于无人机的螺旋桨驱动装置、由Daboussi等、于2008年9月23日提交的美国临时专利申请No.61/194,099.

本申请还涉及以下申请，其通过引用全部结合于此：

Daboussi等的、题目为压缩电动机绕组、于2009年9月23日提交的美国非临时专利申请No.__________；

Daboussi等的、题目为电动机气流冷却、于2009年9月23日提交的美国非临时专利申请No.__________；以及

Daboussi等的、题目为定子绕组散热器配置、于2009年9月23日提交的美国非临时专利申请No.___________。

背景技术

用于车辆的电动机需要具有较高的效率以保存电力。此外，在无人车辆或者载人车辆中，还希望是较轻的重量和压缩的电动机。因此，经常使用无铁芯电动机，其能够提供没有由改变通量方向导致的铁损失的益处。然而，无铁芯电动机在间隙中的场强较小。

在一些应用中，需要较高的部分负荷效率，其在机器装载部分载荷(即15％或者一些其他百分比)时效率较高。

需要的是更高效率的压缩电动机。

发明内容

在一个可能的实施例中，提供了用于电动机的磁铁阵列，其具有永久磁铁的阵列，所述永久磁铁的阵列布置为使得来自永久磁铁的通量在阵列的一侧增强并且在阵列的对侧基本上消除，所述阵列还包括位于阵列的增强侧的磁极处的通量集中器。

在另一个可能的实施例中，提供了用于电动机的磁铁阵列，其具有永久磁铁的阵列，所述永久磁铁的阵列布置为使得来自永久磁铁的通量在阵列的一侧增强并且在阵列的对侧基本上消除。在该实施例中，磁铁布置为使得相邻磁铁的磁矩定向在用大约45度间隔的方向上，并且使得在阵列内的磁铁包括定向为与阵列的增强侧基本垂直的磁矩。

实施例可以组合并且其他的实施例是可以的。

附图说明

对于下面的说明、所附权利要求和附图，将更好地理解本发明的特征和优势，其中：

图1示出了示例电动机的简化的分解立体图。

图2示出了图1的电动机沿其纵轴的简化的截面侧视图。

图3示出了永磁电动机的可能的实施例的一部分的简化的局部正视图。

图4示出了永磁电动机的另一个可能的实施例的一部分的简化的局部正视图。

图5A和5B分别是说明了在没有通量集中器和具有通量集中器的情况下永磁电动机中的B场的简化的局部正视图。

具体实施方式

图1示出了示例电动机10沿着轴22的简化的分解立体图。定子40固定到壳体60。内转子50和外转子30相互固定到对方并且围绕定子40。可选的螺旋桨桨毂75固定到内转子50，其中螺旋桨叶片70安装到螺旋桨桨毂75中。螺旋桨桨毂75利用轴承16和18可旋转地安装在轴65上。轴承16和18通过保持器10和14以及封盖12保持。

图2示出了图1的电动机10沿其纵轴22的简化的横截面侧视图。定子40位于内转子50和外转子30各自的磁铁35和55之间。螺旋桨桨毂75结合到内转子50，其中内转子50可旋转地安装在轴65上。轴65可由碳纤维或者其他适合的材料制作。

图3示出了永磁电动机的可能的实施例的一部分300的简化的局部正视图。在图3中，具有绕组345的定子340位于内转子350和外转子330的内磁铁组355和外磁铁组335之间。

内磁铁组355和外磁铁组335具有磁铁355a-g和335a-g，其布置为在磁铁355a-g和335a-g内永磁场定向为如箭头所示的方向。磁铁355a-g的磁场方向或者磁铁335a-g的磁场方向类似于在Halbach阵列中的磁场方向。在Halbach阵列中，永久磁铁布置为使得来自永久磁铁的通量在阵列的一侧增强并且在阵列的另一侧实质上消除。然而，有别于Hlabach阵列，各种实施例具有设置在内磁铁组355和外磁铁组335中的通量集中器335x-z和355x-z。