[发明专利]一种改进的多隧道电动机/发电机

说明书

公开了用于电动机/发电机的各种实施例，其中定子是线圈组件并且转子是磁性环形圆柱形隧道，或者转子是线圈组件并且定子是磁性环形圆柱形隧道。

相关申请

本申请要求2016年9月5日提交的名称为“AN IMPROVED TOROIDAL ELECTRICMOTOR/GENERATOR”的美国申请号62/383,590的优先权，其公开内容通过引用结合于此，用于所有目的。

本申请还与以下美国专利申请是共同拥有的：2015年6月28日提交的题为“AnImproved Electric Motor/Generator”的美国申请号62/185,637，2016年1月27日提交的题为“An Improved Multi-Tunnel Electric Motor Generator”的美国申请号15/008,431，2016年4月8日提交的题为“AN IMPROVED MULTI-TUNNEL ELECTRIC MOTOR/GENERATOR”的PCT申请号PCT/US15/26776，2015年9月25日提交的题为“An Improved BrushlessElectric Motor/Generator”的美国专利申请号14/866,788；2015年9月25日提交的题为“An Improved Brushed Electric Motor/Generator”的美国专利申请号14/866,787；2015年1月29日提交的题为“An Improved Brushless Electric Motor/Generator”的美国申请号14/608,232；以及2013年3月20日提交的题为“An Improved DC Electric Motor/Generator with Enhanced Permanent Flux Densities”的美国申请序列号13/848,048，其公开内容通过引用结合于此，用于所有目的。

技术领域

本发明总体涉及一种新的和改进的电动机/发电机，尤其涉及一种用于从电磁电动机产生旋转运动或从旋转运动输入产生电能的改进系统和方法。

背景技术

电动机使用电能来产生机械能，非常典型地通过磁场和载流导体的相互作用。1821年，英国科学家迈克尔·法拉第(Michael Faraday)首次演示了通过电磁方式将电能转换为机械能，后来由亨德里克·洛伦兹(Hendrik Lorentz)的工作进行了量化。

当诸如电子的电荷载流子移动穿过空间或在电导体内移动时产生磁场。在传统的电动机中，紧密缠绕的载流材料的中心芯产生磁极(通常称为转子)，当施加电流时，该磁极在磁体(通常称为定子)的固定磁极之间高速旋转或转动。中心芯通常连接到轴，轴也将与转子一起旋转。轴可用于驱动旋转机器中的齿轮和轮子和/或将旋转运动转换成直线运动。

发电机通常基于电磁感应原理，其由迈克尔·法拉第于1831年发现。法拉第发现，当导电材料(如铜)移动穿过磁场(反之亦然)时，电流将开始流过该材料。该电磁效应在移动的导体中感应电压或电流。

诸如旋转交流发电机/发电机和线性交流发电机的当前发电装置依赖于法拉第的发现来产生电力。事实上，旋转发电机本质上是非常大量的金属丝绕非常大的磁体内部旋转。在这种情况下，线圈称为电枢，因为它们相对于固定磁体(称为定子)移动。通常，移动部件称为电枢，固定部件称为定子。

目前使用的旋转电动机和发电机产生或利用正弦时变电压。该波形通常是这些设备的操作所固有的。

对于传统的电动机，必须施加足够大小的脉冲电流以产生给定的扭矩/马力。然后，功率输出和效率是设计、电输入功率加损耗的函数。

对于传统的发电机，当转子旋转时产生电流。产生的功率是磁通强度、导体尺寸、极片数量和RPM速度的函数。

在电动机或发电机中，某种形式的能量驱动转子的旋转和/或运动。随着能量变得更加稀缺和昂贵，所需要的是更有效率的电动机和发电机以降低能量消耗或更有效率地运行并因此降低成本。