无刷的反向旋转电气设备及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无刷反向旋转电气设备、电动机、轮毂电动机，以及相关的车辆，包括无刷反向旋转电动机，其有着反向旋转的电枢和固定片组件，反向旋转的电枢和固定片输球驱动器，关联到一辆车上，一个速度开关的控制装置，以及便携式的电力供应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种被配置为发动机或发电机的增强工作效率的反向旋转的电气设 备。特别地，本专利技术包括一种无刷反向旋转DC/AC电动机或设备，一种无刷轮毂发动机，和 一种用在电力和混合驱动汽车的几乎任何配置的包含无刷发动机的系统，包括轮式车辆， 优选的自行车、三轮车、踏板车、摩托车、轮椅、个人移动设备、汽车、卡车和其他类似车辆。 此外，水车、飞机、直升机等其他类似的车辆和系统，其中包括机械、电气、机电设备和组件 利用电动机作为它们组成的一部分，将受益于将本专利技术应用到它们的业务中去。更具体地，在电动机的实施例中，本专利技术利用了在操作时，使包含电枢或内旋转部 分和固定片或外旋转部分两者呈反向旋转的无刷反向旋转DC/AC电动机。一般地，发电机 是由两片反向旋转的输出驱动组成的分离电机(根据要求，可能被安装在一个系统上)或被 安装在选定的车轮中央，其中，该电枢输出驱动方式是从轮毂电机的电枢附属延伸到该车 辆的同一个轮子或第二个轮子，轮子和轮胎从本专利技术的轮毂电机的固定片延伸。例如，一辆 自行车上，该无刷反向旋转轮毂发动机可能在该前轮轮毂或后轮轮毂上。对于轮毂电机及 其相关的驱动系统而言，前轮通常是首选的，因为大多数的链轮在后轴退出，且限制了自由 的空间。如上所述，电枢(内旋转部分)和固定片(外旋转部分)在旋转，反方向上，在操作和 访问扭转元件通常丢失上产生最小化的热量，通过利用传统的电机，即将固定片固定在电 机壳上，电机是旋转的(或电机是固定的，固定片是旋转的等其他等效配置)。
技术介绍
对于传统有刷的DC电动机而言，电机壳的外面/周围是固定的，壳内的固定片/ 场磁铁也是一样。通常，固定片都是贴在壳上的。在操作过程中，内部电枢/转子附属在轴 或轮轴上(在专业电动机的一些版本中，转子可能被称为电枢)。因此，当电流作用在发电机 上时，电枢轴/轮轴会从固定的电机壳和旋转延伸(电枢/转子伴随着固定的固定片/磁 场旋转)。在有刷的电动机上，物理刷被要求通过换向器接口将电流从外部资源传输到转子 上，脉冲电流来代替电枢线圈的磁极，因此，生成转动动力来转动电枢。传统有刷发电机有 着悠久的历史，其中的一个版本被建立在www. sparkmuseum. com/MTORS. HTM。对于传统的无刷DC电动机而言，电机壳的外面/周围是固定的，固定片也是一样。 通常，固定片都是贴在壳上的。在操作过程中，内部电枢/转子附属在轴或轮轴上。因此， 当电流作用在发电机上时，电枢轴/轮轴会从固定的电机壳和旋转延伸(电枢/转子伴随着 固定的固定片/磁场旋转)。在无刷的电动机上，物理刷不被要求将电流从外部资源传输到 转子上。无刷电动机的配置许可这种设计，即利用永磁体贴在固定片上或，通常情况下，永 磁体被关联在电枢上，且磁场线圈被放置在固定的固定片内。明显地，无刷电动机不会用无 论刷去换流；反而，被通过标准技术来进行电子整流。为了产生旋转运动，适当的脉冲电流 被发送到线圈，且定时通过合并的方式如标准霍尔效应传感器/线圈，反电动势，等效的方 式。无刷DC电动机相比于有刷电动机有着很多的优势。即使极其有限数量的专业反向旋转有刷DC电动机已经被公开(如下文)，需要强调 的是，还没有参考文献被引用、建议、提示、教、或暗示一种反向旋转DC电动机,当保持外部 控制和功率元素的连续电接触时，通过在电枢(内旋转部分)和固定片(外旋转部分)物理旋 转在相反的方向上应用无刷技术的操作。反向旋转DC电动机的专利已经在美国专利申请号是2，431，255，2，456，993和 2，462，182的专利所公开。该公开的电动机被应用于鱼雷推进系统中，同轴螺旋桨的相反方 向上装配一些单独的螺旋桨来保证鱼雷前进的方向。明显地，鉴于其在破坏上的一击中地， 这样的发动机的运行寿命是极其有限的。当固定片旋转时(通常固定片是不旋转的，因此一 个常数弹性意味着或弹簧只是强迫一个刷向内和向旋转中心，从而与换向器所需的电子通 信，但固定片的旋转导致刷子从换向器)，为了消除必要的离心/向心影响换向器刷接触打 破创造，该设备包括一个放射状整流器和连接刷定向平行旋转轴。径向换向器/刷的设计 是十分复杂的，不容易被伪造，且造价高昂。一种应用于鱼雷的无刷DC电动机已经在美国专利申请号是3，738，270的专利所 公开。当在水中瞄准目标时，为了保证稳定，相对的旋转螺旋桨是有益的。该设计利用一个 固定的固定片围绕两个在反方向旋转的独立电枢来驱动相应方向上的相关螺旋桨。美国专利申请号是4，056，746的专利提出了一种反向选择电动机特别类似于上 述提到的设计(’270)。一种径向换向器/刷的设计也同样利用了上述设备的操作。反向旋 转电动机益处的一项有趣的分析指出1)增加电枢的字段切割速度来提高发电机的输出功 率；2)使最小化字段崩溃；3)维护电枢的角速率是兼容产生的离心力的容量。对于上述的 电动机能够更有效的在使用更少能源，产生更多的输入输出工作是没有讨论、建议、暗示或 指导的。需要强调的是研究发现反向旋转电动机这项专利技术能够大大地提高工作的效率。美国专利申请号是4，259，604的专利涉及了一种DC回转机械。该申请中的换向器 /刷设计很简单，且不用生成高转速的操作。典型地，发电机被用在机器上，如录音机，VTR， 以及类似需要低转速的设备。换向器是标准的圆柱型设计，和电刷联系在一起以对抗换向 器条。美国专利申请号是4，375，047的专利提出了一种力矩补偿电动机。该设备包括2 个电动机，要么串联在一起，要么并联在一起。电枢附在轴上，被用于输出功率。固定片的 旋转，但只被附着到支承轴承，通过简单地旋转来消除内部扭矩，而不是输出功率。本专利技术 利用旋转的电枢和旋转的固定片来生成功率。该专利一个关键的困难在于电气连接并未被 描述或讨论，除了提到“电动机控制是众所周知的，但并不是本专利技术的组成部分”根本不是真正的、有效的声明。数据显示只有来自没有细节连接到外部功率和防治措施的励磁线圈 的截电线。当电动机组件的反向旋转是设备操作的部分，电力通信的方式是及其重要的，并 且是极难实现的。很明显的，参考“众所周知”意味着某种秘密刷/换向器配置(鉴于1983 年的发行日期)或仅仅是理论和非启用专利技术是相关的。美国专利申请号是4，645，963的专利描述了一种转场式电动机。在该设备中，非 常类似于上述的'047，此外，电枢附在轴上用于输出功率。固定片的旋转，但只附着在支承 轴承上，通过简单地旋转来消除内部扭矩，而不是输出功率。此外，本专利技术利用旋转的电枢 和旋转的固定片来生成功率美国专利申请号是5，067，932的专利公开了一种双输入电动机，该电动机上的两 个电枢在一起或在相反方向旋转在固定的/固定外的固定片上。该固定片生硬地贴在悬挂 部分或其他的固定的锚上。美国专利申请号是5，089，734的专利公开了一种双回转AC发电机。本专利技术基本 披露了在逆向运转的电动机，成为了一种磁场和电枢都在相反方向旋转的发电机。很不幸 地，该设备接收或发送电力的方式未被涉及，也没有任何关于内部电子组件的描述。美国专 利公开号是2006/0163963的专利公开了一种对转发电机。此外，放射状地处理组磁盘被用 于换向器/刷的设计。在这种情况下，滑环有着相当大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.05 US 61/343,859;2010.05.26 US 12/800,9491. 一种提高电气设备工作效率的方法，其特征在于，包括a、选择一个反向旋转的电气设备，其中，所述设备包括1.当在轴的第一方向操作时，外旋转部分进行旋转；i1、当外旋转部分在轴的第二方向操作，即第一方向的反向时，内旋转部分进行旋转；ii1、电传导线圈被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；iv、磁铁被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；V、一种电气控制系统；和V1、连接所述线圈和电气控制系统间的电气符号的方式；b、使用所述反向旋转的电气设备比传统的电气设备更能提高电气设备的效率。2.如权利要求1所述的提高工作效率的方法，其特征在于，所述设备被配置为一个反向旋转的发生器。3.如权利要求1所述的提高工作效率的方法，其特征在于，所述设备被配置为一个反向旋转的发动机。4.一种提高电动机相关联的能源要求工作生产系统的工作效率的方法，其特征在于， 包括a、选择一个反向旋转的电动机,其中,所述反向旋转的电动机包括1、内旋转部分；i1、外旋转部分；ii1、当电流输入到所述反向旋转发电机时产生所述内选择部分和外旋转部分的反向旋转的电磁方式；iv、第一驱动输出意味着连接到所述内旋转部分；V、第二驱动输出意味着连接到所述外旋转部分；和v1、使用第一和第二驱动的方法来输出的方式；b、通过使用包含代替标准系统中使用传统发电机的反向旋转电动机相关联的能源要求工作生产的系统来提高效率。5.一种无刷反向旋转电气设备，包括a、当在轴的第一方向操作时，外旋转部分进行旋转；b、当外旋转部分在轴的第二方向操作，即第一方向的反向时，内旋转部分进行旋转；C、电传导线圈被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；d、磁铁被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；e、一种电气控制系统；和f、连接所述线圈和电气控制系统间的电气符号的无刷方式。6.如权利要求5所述的无刷反向旋转电气设备，其特征在于，所述设备被配置为一个反向旋转的发生器。7.如权利要求5所述的无刷反向旋转电气设备，其特征在于，所述设备被配置为一个反向旋转的发动机。8.一种无刷反向旋转发电机，包括a、当在轴的第一方向操作时，外旋转部分进行旋转；b、当外旋转部分在轴的第二方向操作，即第一方向的反向时，内旋转部分进行旋转；C、电传导线圈被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；d、磁铁被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；e、第一输出驱动意味着耦合到所述外旋转部分；f、第二输出驱动意味着耦合到所述内旋转部分；g、一种电气控制系统；和h、连接所述线圈和电气控制系统间的电气符号的无刷方式。9.如权利要求8所述的无刷反向旋转电动机，其特征在于，所述电传导线圈被安装到所述内旋转部分，所述磁铁被安装到所述外旋转部分。10.如权利要求8所述的无刷反向旋转电动机,其特征在于,所述电气控制系统包括一种旋转计时的方法，所述方法是利用从霍尔效应传感器方法和反电动势的方法组成的组中选取提供电流到所述线圈的技术。11.一种无刷反向旋转的电气轮毂电机，其特征在于，包括a、当在第一方向操作时，外旋转部分进行旋转；b、当外旋转部分在第二方向操作，即第一方向的反向时，内旋转部分进行旋转；c、所述外旋转部分和所述内旋转部分在反方向旋转的轴；d、电传导线圈被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；e、磁铁被安装到所述设备的至少一个旋转部分中；f、第一输出驱动意味着耦合到所述外旋转部分；g、第二输出驱动意味着耦合到所述内旋转部分；h、一种电气控制系...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰德尔·威沙特，
申请(专利权)人：兰德尔·威沙特，
类型：
国别省市：