專利名稱：具有可切換線圈配置的單極場(chǎng)電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)的制作方法
具有可切換線圈配置的單極場(chǎng)電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求2005年8月22日遞交的，標(biāo)題為"Monopole Field Electric Motor-Generator with Switchable Coil Configuration"的第 11210044號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)的國(guó)際優(yōu)先權(quán)。技術(shù)領(lǐng)域籠統(tǒng)地說(shuō)，本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)一發(fā)電機(jī)。具體而言，本發(fā)明涉及 能夠以電子方式切換旋轉(zhuǎn)繞組線圈配置的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)器。
背景技術(shù)：
下文說(shuō)明這里描述和希望獲得專利權(quán)的裝置所在領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)。Tu等等的US 2004/0135452公開了一種平面旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)，它包括 用于切割磁力線感應(yīng)出電流的至少一個(gè)環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)以及與螺旋線 圈平行的至少一個(gè)碟形磁極結(jié)構(gòu)。如果包括多個(gè)環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)和碟形 磁性線圈結(jié)構(gòu)，就以交替的方式排列環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)和碟形磁性線圈結(jié) 構(gòu)。沒(méi)有給環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)和碟形磁極結(jié)構(gòu)提供導(dǎo)磁材料。用外力轉(zhuǎn)動(dòng) 環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)或者上述至少一個(gè)碟形磁極結(jié)構(gòu)時(shí)，環(huán)形線圈結(jié)構(gòu)切割 穿過(guò)其中的磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電流。Neal的US 2002/0135263公幵了 多個(gè)定子弧段，它形成用于制作馬達(dá)的定子組件的環(huán)形芯子。在一個(gè) 優(yōu)選實(shí)施例中，電流流過(guò)纏繞環(huán)形芯子上的磁極的導(dǎo)線時(shí)，產(chǎn)生多個(gè) 磁場(chǎng)。整塊相變材料將導(dǎo)體基本上密封起來(lái)，使定子弧段在環(huán)形芯子 內(nèi)保持互相接觸。還公開了使用馬達(dá)的硬盤驅(qū)動(dòng)器，以及構(gòu)建馬達(dá)和 硬盤驅(qū)動(dòng)器的方法。Rose的US 6803691公開了一種電機(jī)，它包括在 轉(zhuǎn)軸中心的導(dǎo)磁環(huán)形芯子，并且具有兩個(gè)軸向的相對(duì)側(cè)。線圈以環(huán)形方式纏繞在芯子上，并且沿著圓周方向順序排列。每個(gè)線圈都包括分 別在芯子的側(cè)邊徑向延伸的兩個(gè)引線端子。在相鄰引線端子之間存在 沒(méi)有線圈的空間。支架具有通過(guò)橋接結(jié)構(gòu)連接并且分別靠近線圈第一和第二側(cè)邊的第一和第二側(cè)邊法蘭。Mohler的US 6507257公開了一 種雙向閉鎖致動(dòng)器，它包括一個(gè)輸出軸，在輸出軸上面固定地安裝著 一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子。將軸和轉(zhuǎn)子安裝成在導(dǎo)磁外殼中轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)磁外殼 中安裝有圓柱形線圈，由導(dǎo)磁端蓋閉合。端蓋上安裝有定子磁極塊。 在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子有非對(duì)稱地安裝的至少兩個(gè)相反磁化的永久磁 鐵，也就是說(shuō)，它們?cè)谝粋?cè)相鄰，在另一側(cè)由非磁性空隙隔開。定子 磁極塊具有非對(duì)稱的通量傳導(dǎo)率，并且在一個(gè)實(shí)施例中，在軸向比磁 極塊的其余部分厚。相互靠近能夠防止轉(zhuǎn)子擺向中性位置(在這個(gè)位 置上，轉(zhuǎn)子磁鐵在軸向與磁極塊的較高傳導(dǎo)率部分對(duì)齊)。于是，以 磁性方式將轉(zhuǎn)子閉鎖在兩個(gè)位置之一，將它拉向中性位置。用相反極 性的電流給線圈勵(lì)磁會(huì)使轉(zhuǎn)子朝它的相反閉鎖位置轉(zhuǎn)動(dòng)，在這個(gè)位置 上它被以磁性方式閉鎖。Mohler的US 5337030公開了一種永久磁鐵 無(wú)刷扭矩致動(dòng)器，它有一個(gè)電磁芯子，受到勵(lì)磁的時(shí)候，這個(gè)電磁芯 子能夠產(chǎn)生拉長(zhǎng)的環(huán)形磁通量場(chǎng)。在總的來(lái)說(shuō)是圓柱形的線圈外面是 一個(gè)外殼，在每一端有上、下端板。安裝在端板上朝對(duì)方延伸的是由 空氣間隙將它與它的相反磁極塊分隔的定子磁極塊。永久磁鐵轉(zhuǎn)子在 空氣間隙中，安裝在軸上，而這個(gè)軸則安裝在每個(gè)端板上，并且能夠 轉(zhuǎn)動(dòng)。永久磁鐵轉(zhuǎn)子有至少兩個(gè)永久磁鐵，每個(gè)永久磁鐵覆蓋轉(zhuǎn)子的 一個(gè)弓形部分，并且具有相反的極性。在一個(gè)方向上給線圈勵(lì)磁能夠 使磁極塊磁化，從而使兩個(gè)磁極塊中的每一個(gè)吸引轉(zhuǎn)子磁鐵之一，排 斥轉(zhuǎn)子磁鐵中的另一個(gè)，在輸出軸上產(chǎn)生扭矩。電流反向?qū)е屡ぞ胤?向，以及轉(zhuǎn)子朝相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。公開的優(yōu)選實(shí)施例具有多個(gè)單元，也 就是多個(gè)定子轉(zhuǎn)子定子組合和/或其中在每個(gè)定子磁極平面內(nèi)有多個(gè) 磁極塊的一些單元。Kloosterhouse等等的US 5191255公開了一種電 磁馬達(dá)，它包括一個(gè)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上面沿著轉(zhuǎn)子的周邊安裝有多個(gè)磁鐵。 最好是相鄰的磁鐵具有面向外的相反磁極。 一個(gè)或多個(gè)電磁鐵與轉(zhuǎn)子 周邊相鄰，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，安裝在轉(zhuǎn)子上的磁鐵靠近電磁鐵的磁極。驅(qū)動(dòng)電路按照與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)具有預(yù)定相位關(guān)系將電流提供 給電磁鐵，從而對(duì)于轉(zhuǎn)子的基本上所有角位置，電磁鐵的磁極和安裝 在轉(zhuǎn)子上的磁鐵之間的磁性吸引和排斥迫使轉(zhuǎn)子朝希望的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 在轉(zhuǎn)子上預(yù)定角位置處安裝反射材料。驅(qū)動(dòng)電路包括光敏器件，光敏 器件產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)的值隨著器件是否收到從反射材料反射的光而改變。將信號(hào)放大來(lái)產(chǎn)生電磁鐵的驅(qū)動(dòng)電流。Westley的4623809公開 了安裝有磁極結(jié)構(gòu)的一種步進(jìn)馬達(dá)，在其中每一個(gè)都有多個(gè)磁極的一 對(duì)相同的定子板，與在相反方向伸出來(lái)的磁極背靠背放置，這些定子 板位于一對(duì)基本相同的定子杯之間，每個(gè)定子杯都有多個(gè)磁極從后壁 向內(nèi)伸出，周邊側(cè)墻在向外延伸的法蘭內(nèi)終止。每個(gè)法蘭的主面都與 定子板之一上的面接觸，從而保證磁路徑具有低磁阻。Fawzy的 4565938公開了一種機(jī)電設(shè)備，可以將它用作馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。這種設(shè) 備有一個(gè)外殼，包括軸承裝置用來(lái)支撐可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸。提供有碟形磁鐵 裝置，磁極的布置使得它具有交替極性，將它安裝在軸上形成轉(zhuǎn)子。 這種設(shè)備包括至少一個(gè)第一極靴，這個(gè)第一極靴與磁鐵裝置接觸，并 且具有一部分從中徑向延伸，從而給出第一極性的一個(gè)虛擬磁極室。 還包括至少一個(gè)第二極靴，這個(gè)第二極靴與磁鐵接觸，并且有一部分 從中徑向延伸，從而給出另一極性的一個(gè)虛擬磁極室。環(huán)形定子安裝 在外殼上，上面有繞組。這個(gè)定子環(huán)繞碟形磁鐵，從而使第一和第二 極靴的虛擬磁極室用交替極性的圓周交替場(chǎng)包圍所述繞組的一些部 分。提供有裝置用于與定子進(jìn)行電接觸，將這個(gè)設(shè)備用作發(fā)電機(jī)的時(shí) 候用來(lái)取出電流，或者提供電流讓這個(gè)設(shè)備作為馬達(dá)工作。Fawzy的 4459501公開了一種機(jī)電設(shè)備，可以將它用作馬達(dá)或發(fā)電機(jī)，它有一 個(gè)外殼，包括軸承裝置用來(lái)支撐可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸。 一對(duì)碟形磁鐵的磁極使 得它們?cè)诿恳粋€(gè)的兩個(gè)面上具有相反的極性。這些磁鐵面對(duì)面一起安 裝在軸上形成轉(zhuǎn)子。這個(gè)設(shè)備包括至少一個(gè)第一極靴，這個(gè)第一極靴 與每個(gè)磁鐵的一個(gè)面接觸，并且有一部分從中徑向延伸，從而在它的 優(yōu)選形式中給出與所述一個(gè)面一樣具有相同極性的一對(duì)虛擬磁極室。 還包括至少一個(gè)第二極靴，這個(gè)第二極靴與每個(gè)磁鐵的另一面接觸， 并且有一部分從中徑向延伸，從而在它的優(yōu)選形式中給出與另一面一7樣具有相同極性的一對(duì)虛擬磁極室。環(huán)形定子安裝在外殼上，上面有 繞組。這個(gè)定子環(huán)繞碟形磁鐵，從而使第一和第二極靴的虛擬磁極室 用交替極性的圓周交替場(chǎng)包圍所述繞組的一些部分。將這個(gè)設(shè)備用作 發(fā)電機(jī)的時(shí)候，與定子電接觸的裝置取出電流，或者提供電流讓這個(gè) 設(shè)備作為馬達(dá)工作。我們對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索以及上面給出的摘要給出了馬達(dá)和發(fā)電機(jī)形式的旋轉(zhuǎn)電磁鐵機(jī)器的啟示。因此，現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明了在Neal的 文獻(xiàn)中具有徑向弧段的環(huán)形芯子，在Fawzy的文獻(xiàn)中我們看到了N-N 和S-S磁極面相鄰，在Tu等等的文獻(xiàn)中N-S和S-N磁極與徑向線圈 繞組相鄰，在Rose的文獻(xiàn)中我們發(fā)現(xiàn)徑向纏繞的線圈按順序環(huán)繞環(huán) 形芯子，并且有N-N和S-S相鄰的永久磁鐵段。但是，現(xiàn)有技術(shù)沒(méi) 有給出如下旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)器的啟示這種電磁機(jī)器提供浸在相反極性單 極永久磁鐵場(chǎng)內(nèi)的電磁場(chǎng)，就象本發(fā)明的裝置一樣；以及徑向繞組內(nèi) 各個(gè)線圈的切換。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別是下面將描述的在此以前未知的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容本公開在構(gòu)建和使用中具有特定好處，這些成為下面描述的目的。一對(duì)定子在它們之間的空間內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)。鐵磁環(huán)形轉(zhuǎn)子以能夠轉(zhuǎn) 動(dòng)的方式安裝在所述磁場(chǎng)內(nèi)。多個(gè)繞組徑向纏繞在所述轉(zhuǎn)子上，并且 每個(gè)繞組都提供多個(gè)線圈。每一個(gè)線圈都通過(guò)開關(guān)互聯(lián)，這個(gè)開關(guān)被 配置成讓每個(gè)繞組內(nèi)的每個(gè)線圈交替地處于電氣串聯(lián)、電氣并聯(lián)以及 電氣隔離狀態(tài)之一；因此用作發(fā)電機(jī)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生選定的輸 出電壓和輸出電流，用作馬達(dá)時(shí)，產(chǎn)生選定的輸出速度和扭矩。 上述裝置和方法的主要目的是提供現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)。 另一個(gè)目的是提供一種電磁旋轉(zhuǎn)機(jī)器，利用新穎的線圈切換技術(shù) 和輸出參數(shù)監(jiān)視，獲得優(yōu)越的輸出參數(shù)控制。另一個(gè)目的是提供能夠用作電動(dòng)機(jī)的這樣一種機(jī)器。 另一個(gè)目的是提供能夠用作發(fā)電機(jī)的這樣一種機(jī)器。 通過(guò)下面的詳細(xì)描述，同時(shí)參考附圖，本發(fā)明的方法和裝置的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加清楚。這些附圖示例性地說(shuō)明本發(fā)明的裝置和方法的原理。


本發(fā)明的裝置的至少一個(gè)最佳模式實(shí)施例及其使用方 法。在這些附圖中圖1是本發(fā)明的裝置的示意性剖視圖，它說(shuō)明安裝在轉(zhuǎn)子上的相 反電磁繞組，從這些繞組的線圈有抽頭出來(lái)；以及圖2和3是本發(fā)明的裝置中轉(zhuǎn)子一個(gè)繞組的示意圖，它說(shuō)明繞組 的各個(gè)線圈，以及串聯(lián)或并聯(lián)線圈的切換方案；圖4是本發(fā)明的裝置的電子開關(guān)配置的示意圖；圖5是發(fā)電機(jī)實(shí)施例的框圖；以及圖6是馬達(dá)實(shí)施例的框圖。
具體實(shí)施方式
上面提到的

至少一個(gè)最優(yōu)、最佳模式實(shí)施例中所描述的 裝置及其使用方法，下面對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)?這里描述的內(nèi)容進(jìn)行改變和改進(jìn)，而不會(huì)偏離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。 因此，必須明白，所給出的內(nèi)容僅僅是作為實(shí)例，不應(yīng)該將它們看作 是對(duì)本發(fā)明的裝置和方法的范圍的限制。一種旋轉(zhuǎn)電磁裝置包括有定子框152的定子，定子框152支撐平 行的分隔開的碟形永久磁鐵組，其中每個(gè)磁鐵組都包括多個(gè)分隔開的 共面磁鐵段146。這些段146排列成成對(duì)的相反N-N和S-S永久磁鐵 磁極，圖中用字母S表示南極，用N表示北極，它們具有相反的極 性，在圓周上排列成交替的順序，如圖1所示。轉(zhuǎn)子提供導(dǎo)磁的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子框140，它安裝在定子框152支撐的軸144上，與軸144 一起轉(zhuǎn) 動(dòng)。轉(zhuǎn)子框140提供多個(gè)徑向的環(huán)形纏繞的線圈148，這些線圈148 是各個(gè)繞組148'的一部分。提供電流的轉(zhuǎn)換器嚙合轉(zhuǎn)子，從而能夠與 每個(gè)線圈148實(shí)現(xiàn)電接觸。也稱為磁鐵的永久磁鐵146在定子框152之間的空間內(nèi)產(chǎn)生磁 場(chǎng)。鐵磁性環(huán)形轉(zhuǎn)子框140安裝在磁場(chǎng)內(nèi)，并且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)繞組 148'徑向纏繞在轉(zhuǎn)子上，繞組148'每一個(gè)都包括多個(gè)線圈148，這些 線圈每一個(gè)都包括至少一圈也就是一匝構(gòu)成繞組的導(dǎo)線。線圈148通 過(guò)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)互相連接，在這里將這個(gè)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)稱為"開關(guān)"，但是它 由多個(gè)電子開關(guān)組成，如圖4所示。這個(gè)開關(guān)安裝在轉(zhuǎn)子上，配置成 讓每個(gè)繞組148'中的每個(gè)線圈148交替地處于如圖2所示的電氣串 聯(lián)，如圖3所示的電氣并聯(lián)，以及電氣隔離這三種狀態(tài)之一，其中的 隔離狀態(tài)就是觸點(diǎn)狀態(tài)既不對(duì)應(yīng)于并聯(lián)狀態(tài)，也不對(duì)應(yīng)于串聯(lián)狀態(tài)。 由于開關(guān)優(yōu)選為圖4所示的電子開關(guān)，因此將一個(gè)開關(guān)用于讓每一個(gè) 串聯(lián)，將一個(gè)開關(guān)用于讓每一個(gè)并聯(lián)。要隔離線圈148的時(shí)候，既不 串聯(lián)，也不并聯(lián)。將本發(fā)明的裝置用作發(fā)電機(jī)的時(shí)候，很清楚，可以讓每個(gè)繞組 148，內(nèi)的所有線圈148處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，從而使輸出電壓最高。還 有，可以讓每個(gè)繞組148，內(nèi)的所有線圈148處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，從而 使輸出電流最大。更進(jìn)一步，在每個(gè)繞組中，可以讓至少兩個(gè)線圈 148處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，與此同時(shí)，可以讓至少兩個(gè)線圈處于電氣并 聯(lián)狀態(tài)，從而能夠獲得選定的輸出電壓和電流。如同上面所討論的一 樣，優(yōu)選通過(guò)轉(zhuǎn)換器將輸出電壓和電流饋送給輸出端子，這在本領(lǐng)域 里是眾所周知的。開關(guān)的控制也是通過(guò)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行的。如圖5所示，輸出電壓和電流傳感器可以與開關(guān)互聯(lián)，用于控制 開關(guān)根據(jù)負(fù)荷狀況產(chǎn)生恒定的輸出電壓或電流。用作馬達(dá)的時(shí)候，可以將本發(fā)明的裝置切換成接受一個(gè)范圍的輸 入電壓和電流條件，用于以選定的速度和扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子?？梢宰屆總€(gè) 繞組內(nèi)的所有線圈148處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，使輸出轉(zhuǎn)速最低，也可以 讓它門處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，使輸出轉(zhuǎn)速最高。很清楚，可以斷開任意數(shù)量的線圈148，從而使輸出扭矩是可選的。此外，讓至少兩個(gè)線圈 電氣串聯(lián)，與此同時(shí)，至少兩個(gè)線圈電氣并聯(lián)，輸出軸轉(zhuǎn)速是可選的。 輸入電壓和電流優(yōu)選按照類似于發(fā)電機(jī)模式的方式通過(guò)轉(zhuǎn)換器 從輸入端子饋入轉(zhuǎn)子。同發(fā)電機(jī)配置一樣，轉(zhuǎn)速傳感器可以與轉(zhuǎn)子和 開關(guān)互相連接，用于控制開關(guān)產(chǎn)生選定的恒定輸出速度和扭矩，如圖 6所示。上面詳細(xì)描述的實(shí)現(xiàn)方式相對(duì)于有記錄的現(xiàn)有技術(shù)而言是新穎 的，并且對(duì)于本發(fā)明的裝置的至少一個(gè)方面的操作及其使用方法以及 上面描述的目的而言是至關(guān)重要的。不應(yīng)該按照其普通意思來(lái)理解這一說(shuō)明書中用來(lái)描述實(shí)施例的詞，而是應(yīng)該將它們理解成包括超出 常用意義范圍的結(jié)構(gòu)、材料或操作。因此，如果在這一說(shuō)明書中可以 將一個(gè)單元理解成包括一個(gè)以上，就應(yīng)當(dāng)將它理解成對(duì)于這一說(shuō)明所 支持的所有可能都是通用的。詞的定義或者這里描述的附圖單元不僅包括明確提到的單元的 組合，還包括用于以基本相同方式實(shí)現(xiàn)基本相同功能獲得基本相同結(jié)果的等價(jià)結(jié)構(gòu)、材料或操作。因此從這個(gè)意義上講，可以用兩個(gè)或更 多單元等同替換所描述的和它的各個(gè)實(shí)施例中的單元中的任何一個(gè)，也可以用一個(gè)單元替換權(quán)利要求中的兩個(gè)或多個(gè)單元。不管是現(xiàn)在己知的還是以后想出來(lái)的，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)權(quán)利要 求主題的改變都在本發(fā)明及其各個(gè)實(shí)施例的范圍之內(nèi)。因此，本領(lǐng)域 技術(shù)人員現(xiàn)在知道的或者是以后想出來(lái)的顯而易見的替換都在給定 單元的范圍之內(nèi)。因此，這一公開包括上面具體說(shuō)明和描述的在概念 上等價(jià)的，能夠顯而易見地替換的以及結(jié)合了上述基本思想的內(nèi)容。 這一描述涉及的范圍只是由后面的權(quán)利要求限定，因此很清楚， 所有發(fā)明人都認(rèn)為權(quán)利要求中的所有主題都是可以獲得專利的。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)電磁發(fā)電機(jī)裝置，包括一對(duì)定子，每一個(gè)定子都提供永久磁鐵，在這些定子之間的空間內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)；鐵磁環(huán)形轉(zhuǎn)子，以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在所述磁場(chǎng)內(nèi)；多個(gè)繞組，徑向纏繞在所述轉(zhuǎn)子上，所述繞組每一個(gè)都包括多個(gè)線圈，這些線圈每一個(gè)都包括至少一圈，這些線圈通過(guò)開關(guān)互聯(lián)，這個(gè)開關(guān)被配置成讓每個(gè)繞組內(nèi)的每個(gè)線圈交替地處于以下狀態(tài)之一(1)電氣串聯(lián)；(2)電氣并聯(lián)；以及(3)電氣隔離，由此通過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生輸出電壓和輸出電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述繞組每一個(gè)內(nèi)的所有線 圈都處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，因此輸出電壓最高。
3. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述繞組每一個(gè)內(nèi)的所有線 圈都處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，因此輸出電流最大。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，在所述繞組中的每一個(gè)里，所述 線圈至少有兩個(gè)處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，與此同時(shí)，所述線圈至少有兩個(gè) 處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，由此獲得選定的輸出電壓和電流。
5. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中所述輸出電壓和電流通過(guò)轉(zhuǎn) 換器饋送給輸出端子。
6. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括與所述開關(guān)互聯(lián)的輸出電 流傳感器，該傳感器為恒定輸出電流控制所述開關(guān)。
7. 如權(quán)利要求l所述的裝置，還包括與所述開關(guān)互聯(lián)的輸出電壓傳感器，該傳感器為恒定輸出電壓控制所述開關(guān)。
8. —種旋轉(zhuǎn)電磁馬達(dá)裝置，包括 一對(duì)定子，每一個(gè)定子都提 供永久磁鐵，在這些定子之間的空間內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)；鐵磁環(huán)形轉(zhuǎn)子，以 能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在所述磁場(chǎng)內(nèi)；多個(gè)繞組，徑向纏繞在所述轉(zhuǎn)子 上；所述繞組每一個(gè)都包括多個(gè)線圈，這些線圈每一個(gè)都包括至少一 個(gè)導(dǎo)線圈；這些線圈中的每一個(gè)都通過(guò)開關(guān)互聯(lián)，這個(gè)開關(guān)被配置成 讓每個(gè)繞組內(nèi)的每個(gè)線圈交替地處于以下狀態(tài)之一(1) 與所述線圈中的至少另外一個(gè)電氣串聯(lián)；(2) 與所述線圈中的至少另外一個(gè)電氣并聯(lián)；以及(3) 電氣隔離；由此可以支持一個(gè)范圍內(nèi)的輸入電壓和電流條件，讓所述轉(zhuǎn)子以 選定的速度和扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述繞組每一個(gè)內(nèi)的所有線 圈都處于電氣串聯(lián)狀態(tài)，因此輸出轉(zhuǎn)速最低。
10. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述繞組每一個(gè)內(nèi)的所有線 圈都處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，因此輸出轉(zhuǎn)速最高。
11. 如權(quán)利要求8所述的裝置，將其中所述繞組每一個(gè)內(nèi)選定數(shù) 量的線圈斷開，從而使輸出扭矩是可選的。
12. 如權(quán)利要求8所述的裝置，所述線圈至少有兩個(gè)處于電氣串 聯(lián)狀態(tài)，與此同時(shí)，所述線圈至少有兩個(gè)處于電氣并聯(lián)狀態(tài)，從而使 輸出速度是可選的。
13. 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述輸入電壓和電流通過(guò)轉(zhuǎn) 換器從輸入端子饋送給所述轉(zhuǎn)子。14.如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括與所述轉(zhuǎn)子和所述開關(guān)互 聯(lián)的轉(zhuǎn)速傳感器，該傳感器為選定的恒定輸出速度和扭矩控制所述開 關(guān)。
全文摘要
一對(duì)定子在它們之間的空間內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)；鐵磁環(huán)形轉(zhuǎn)子以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在所述磁場(chǎng)內(nèi)。多個(gè)繞組徑向纏繞在所述轉(zhuǎn)子上，并且每個(gè)繞組都包括多個(gè)線圈。每一個(gè)線圈都通過(guò)開關(guān)互聯(lián)，這個(gè)開關(guān)被配置成讓每個(gè)繞組內(nèi)的每個(gè)線圈交替地處于電氣串聯(lián)、電氣并聯(lián)以及電氣隔離狀態(tài)之一；因此用作發(fā)電機(jī)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生選定的輸出電壓和輸出電流，用作馬達(dá)時(shí)，產(chǎn)生選定的輸出速度和扭矩。
文檔編號(hào)H02K19/00GK101248573SQ200680030768
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2006年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者杜米特魯·博吉科 申請(qǐng)人:杜米特魯·博吉科