[发明专利]感应电动机

说明书

诸如电磁设备之类的电机依靠磁通量来创建使传递设备的功输出的组件移动所需的力。本发明通过使跨(多个)气隙的磁通量流最大化的、独特的定子磁极到转子/致动器磁极的配置来实现。这是通过使多于一个平面中的气隙相对于转子的旋转平面倾斜来实现。

技术领域

本发明涉及电机，并且更具体地，涉及电磁设备(诸如旋转电动机和发电机、以及线性致动器和螺线管)。

背景技术

在发电机中，输入能量是机械功，而输出能量是电功。在电动机中，输入能量是电功，而输出能量是机械功。大多数电机都是可逆的，并且可以用作电动机或用作发电机。

在电动机中，电能输入向机器的一个或多个组件(诸如转子、螺线管、或致动器)施加运动。螺线管和致动器通常线性地移动，而转子旋转。

电动机的许多现代应用要求高功率密度。例如，现代汽车越来越多地在混合动力车辆或电池车辆中使用电能。直接安装在汽车车身或汽车车轮上的轻量级电动机显著地增强了汽车性能。在给定的电动机速度下，高功率密度需要高转矩密度。

发明内容

本公开涉及电机，并且更具体地涉及对移动的物体做功的电机。本发明具有使电磁电动机、发电机、螺线管、和致动器的磁路中的磁通密度最大化的众多独特的特征。

转子以一定角度移动通过定子磁路；因此，转子和定子之间的表面积增加，这减少了电路中的磁阻并增加了电路中的磁通量。结果是定子极与转子极之间的磁力更大，并且因此转矩更大。

如果转子穿过的气隙相对于通过定子极和转子极回路的主要磁通量路径成一定角度，则作为主要磁通量路径与转子极旋转方向之间的角度的正弦的函数的气隙的表面积将被最大化，并得到定子极与转子极之间更大的磁力。

在进行以下的具体实施方式之前，阐明在贯穿本专利文献所使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括(include)”和“包含(comprise)”以及它们的派生词意味着包括而非限制；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与……相关联(associatedwith)”和“与其相关联(associated therewith)”及其派生词可能意味着包括、被包括在……内、与……互连、包含、被包含在……内、连接到……或与……连接、耦合到……或与……耦合、与……通信、与……合作、交织、并列、靠近……、绑定到……或与……绑定、具有……的性质等。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其特征，现在结合附图和表格来参考以下描述，其中：

图1示出了电流流过导线时的磁场方向；

图2示出了螺线管如何结合磁场线以产生更强的磁场；

图3示出了螺线管；

图4示出了磁导率特性的表；

图5示出了被插入到具有高磁导率的管件中的导线导体；

图6示出了在平行导线电流之间的力；

图7示出了磁场、电流、和力的取向；

图8示出了平行导线之间的吸引力和排斥力，这取决于电流的方向；

图9示出了简单的直流电动机，该直流电动机说明了可以如何通过电流与磁场的相互作用生成力；

图10示出了通过线圈的磁通量；

图11示出了感应出的涡流；

图12示出了电导率表；

图13示出了三相、两极感应电动机的示意图；

图14示出了从定子旋转得到的净磁场；

图15示出了鼠笼转子；