[发明专利]再生电动机和线圈

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2008年8月15日申请的临时申请No.61/188,994的优先权。

关于联邦资助研究或发展的声明-无附录-无

技术领域

本发明通常涉及电动机，尤其涉及一种具有新式线圈的再生电动机。

背景技术

在传统电动机中，周围绕有铜线的铁用于将磁通从由铜线圈产生磁通的地方传递到需要在转子/定子交界的区域使用磁通的地方。

发明内容

根据本发明的电动机是一种高效电动机，其可以以几种结构体现，包括标准电动机、轮毂电动机、直线电动机或者其他电动机结构。作为再生装置，电动机还可以兼作或专作电力发电机。

在再生电动机中，线圈和磁芯是设计的重要元件。根据实施例和设计性能要求，线圈中的磁芯包括极少量铁基材料或无铁基材料，并且在使用地点用于产生磁通，而不是通过铁或铁叠片从产生地点传递到使用地点。由于本发明在大多数实施例中包括离散线圈，所以不是所有线圈都必须专作电动机线圈或发电机线圈。一些应用可以需要同时使用作为电动机驱动线圈的一些线圈和作为发电机线圈的其他线圈。例如，与使用独立变压器或其他固态调节装置相反，发电机线圈的一部分可以用作电源变压器以便为给定负载产生唯一的所需电压或电流。作为第二示例，电动机可以使用一些或全部线圈工作以便驱动负载并且之后操作者可以给电动机发信号以便用作发电机，使用一些或全部线圈用于再生制动，例如在电动汽车应用中。根据需要在单个或集合的基础上，为了电动机转矩输出或发电机输入的增量增加或降低，也可以不使用线圈。

在电动机结构中，线圈由电时序系统控制，在周期性的+/-和-/+交替方式下其将电能输入到线圈内。时序可以通过使电输入从+/-切换到-/+和从-/+切换到+/-的这一点延迟或超前来调节。时序的调节可以影响转矩和速度。与次佳时序相比，最佳的时序导致较高的效率。

在发电机结构中，线圈可以用于驱动负载，通常通过电源整流装置，将交流电转化为直流电。

在电动机用作一种兼作电动机和发电机的实施例中，电路优选可以在线圈电源开关电路路径和整流器输出电路路径之间切换。

在标准电动机结构中，定子是静止的，转子是旋转的，根据本发明的电机是一种电动机，其1)包括一个或多个静止的定子，最优地，每一个定子具有在每一个定子的每一侧的转子，在每一个定子段之间具有一个转子，2)最优地，在定子/转子堆的每一端上在转子之外具有分流路径，3)在本发明的此次描述中所述的转子阵列中的一个或多个磁体，4)在本发明的此次描述中所述的定子阵列中的一个或多个线圈，5)内部或外部电动机控制电路，6)可选地，在一个或多个转子中包括行星齿轮组，以及7)可选地，包括锁定或离合机构，用于相对于电动机壳体或定子来锁定行星齿轮组的环形齿轮。

在轮毂电动机结构中，根据本发明的电机是一种电动机，该电动机1)连接到静止或移动的主轴或轴，2)包括为了基于转子内的永磁体和使用极少量的铁基磁芯材料的定子中的线圈优化最佳性能的一个或多个定子和转子，3)内部或外部电动机控制电路，4)连接到内部或外部能量存储装置，5)可选地，包括用于接收遥控仪器的系统，6)可选地，包括用于向中央控制计算机发送遥控状态更新信息的系统，7)可选地，包括内部行星齿轮组，8)可选地，包括锁定或离合机构，用于将主轴锁定到电动机的输出上。

在直线电动机结构中，本发明是一种电动机，该电动机包括1)直线定子和转子或直线定子/转子堆，2)转子具有一个或多个磁体，和3)定子具有一个或多个线圈。

径向定位电动机与上述电动机(和发电机)的不同在于，磁体和线圈(或线圈和线圈)沿径向而不是轴向平行线定位。例如，在标准电动机结构中，电动机可以构造为在外圆周表面上具有围绕转子的磁体，然后线圈设置在定子上，该定子构造为与转子径向对齐的同心排列。这种原理也可以用于转子/定子堆，或者磁体和线圈的多个同心阵列或者在转子上的线圈的阵列或者在定子上的线圈的阵列。这种设计可以通过沿电动机的轴线增加多个同心阵列或通过层叠多个同心阵列的部件调节。

本发明可以以其它电动机结构体现，包括但不限于短轴型电动机和杯型电动机。在优选实施例中，线圈被永磁体驱动或被驱动；但是，在其他实施例中，线圈可以用于被其他线圈驱动或被驱动。

因此，在本发明的一个方面，提供一种由定子和转子组成的电动机。定子具有设置在其内的线圈的阵列。转子具有设置在其内的磁体的阵列。每一个线圈包括围绕磁芯缠绕的线材的第一绕组，并且该线具有非圆形截面。