合并式电动机-发电机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种合并式电动机-发电机，包括：（i）多个圆盘表面，所述圆盘表面具有主纵轴、至少一个外围电动机部段和至少一个中央发电机部段；所述圆盘表面的每个所述外围电动机部段都连接至偏移磁体阵列；每个所述圆盘表面的所述中央发电机部段连接至磁体阵列；（ii）多个静止的支撑结构，每个静止支撑结构支撑电磁线圈阵列；每个线圈都分布于每一对所述匹配磁体对之间；分布于所述外围电动机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴倾斜角度A；分布于所述中央发电机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴垂直分布；以及（iii）与所述圆盘表面相连的旋转轴。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及一种集成式电动机和发电机装置，该装置返还可用来驱动电动机的电能。本技术尤其涉及一种高 效强力电动机，其通过利用基本类似发电机部段的配置，从而将将发电机部段包括在内。
技术介绍
电子线路的无功设备(Reactive devices)(即电感和电容)是已知的忙能设备。再生电动机产生电能，该电能再被反馈至电动机，因此，再生电动机是一种机械式贮能的无功设备。电动机是能量转换设备，能进行任意方向的能量转换。当电动机与发电机联合时，发电机的电压输出便作为功率放大器的电源，该电压输出还降低了驱动电动机所需的电量。不用向发电机输入电能，而是将该电能作为电源，从供给其的机械能中汲取。该可测量结果是线圈感应的有效再生，这是新时代的电动机驱动设计所具有的性能。随着全世界对环境保护的日益关注，再生电动机控制的优点变得逐渐明显，并成为这类电动机发展的驱动力。在此以引用的方式纳入US4684814，其公开了一种紧凑高效的非中断式电动机-发电机电力系统，用于产生和供应频率基本恒定的负载交流和电压基本恒定的负载交流，该电动机为同步交流电动机，可利用非规则和非中断式交流线性电源供能，该电动机还能够在交流线性电源中断后将其旋转能量转换为持续多秒的交流输出。所述电力系统包括高效同步的永磁体交流电动机和交流发电机，该发电机连接至电动机并由该电动机驱动。所述电动机和发电机都具有大的转动惯量共用转子，其中，外部圆柱形外壳包括电动机和发电机转子部件，所述转子部件由高透气性软磁性材料制成，并具有可磁化的永磁性材料表面层，在每个定子上具有激励线圈，可在交流电作用下磁化，所述激励线圈具有邻接永磁性材料层的磁极片，以按照选择模式将所述层磁化为北磁极和南磁极。所述电动机定子位于共用转子内，并由该共用转子包围，所述定子具有电源绕组，以产生旋转磁场，同时发电机定子具有用于在所述磁化转子的旋转期间向负载产生交流电的绕组。这些定子都具有反馈绕组。在电动机定子中，所述反馈绕组产生选择幅度和相位的交流电，谐振电路将该交流电传输至激励线圈并在该处联合以提供磁化，从而借助交流的能量和相位将永磁性材料层磁化为所选择的模式。在发电机中，反馈绕组产生的交流电由电路传输至发电机的激励线圈，该激励线圈将从本质上中和任何由于同步速度的改变而导致磁场感生的交流。在此以引用的方式纳入US4684814，其公开了一种例如电动机、发电机或再生电动机这样的设备，该设备包括转子装置和定子装置。所述定子装置具有介质电磁体外壳和至少一个可供能式电磁体组件，该电磁体组件包括整体非晶态金属磁芯。该整体非晶态金属磁芯由多个单独形成的非晶态金属核心件形成。该介质电磁体外壳具有核心件开口，形成于电磁体外壳，用于将所述单独形成的非晶态金属核心件保持在彼此邻接的位置上，以形成所述整个非晶态金属磁芯。所述设备进ー步包括控制装置，该控制装置能够可变地控制所述磁体的激活和去活，使用多个激活和去活參数的组合，以控制所述设备的速度、效率、扭矩和功率。在此以引用的方式纳入WIPO W0/2006/108146，其公开了ー种专利技术，该专利技术旨在实现这样一种目标在来自外部的任意旋转频率的驱动カ产生的旋转期间，在机器内部额外且恒定地产生ー种新的驱动力。该专利技术包括用于同步旋转或移动(线性驱动)发电机和电动机的系统，该系统具有永磁体或磁体；所述系统配备有外部驱动力，以使发电机能产生电能；所述电能直接或通过相位调整设备同步地供给电动机，以引起由电动机定子产生的旋转磁极与转子磁极之间的相位差，从而使电动机转子在外部驱动カ的任意旋转频率上额外地产生驱动力。因此，长期以来仍需求一种高效率的、与相似配置的发电机联合的电动机，其使得 姆给定物理尺寸的机械能输出最大。
技术实现思路
相应地，本技术的总的目的是，公开ー种集成式电动机-发电机，其具有匹配磁体对的可移动式封装阵列，在匹配磁体对之间具有磁场，该集成式电动机-发电机还具有分布于每ー对所述磁体对之间的匹配静止封装阵列。所述电动机-发电机的电动机部段使用了每对磁体对的倾斜磁场和匹配倾斜电磁线圈。电动机的发电机部段使用了每对匹配磁体对与匹配电磁线圈之间的垂直磁场。因此，通过结合两种位置变化阵列，毫不费力地组成了集成式电动机-发电机系统。这种配置理念提供了高效率、高功率密度的电动机。同样，这种配置理念也提供了高效率、高功率密度的发电机。通过降低由反馈电压引起的电能需求，所述集成式电动机-发电机系统提高了效率。对应于本技术的ー个优选实施例，本技术的目的是公开—种合并式电动机-发电机，其包括(i)多个圆盘表面,所述圆盘表面具有主纵轴、至少一个外围电动机部段和至少一个中央发电机部段；所述圆盘表面的每个所述外围电动机部段都连接至偏移磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个倾斜磁场；所述倾斜磁场相对于所述主纵轴倾斜角度A ;每个所述圆盘表面的所述中央发电机部段连接至磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个垂直磁场；所述垂直磁场相对于所述主纵轴垂直分布；(ii)多个静止的支撑结构，每个静止支撑结构支撑电磁线圈阵列；每个线圈都分布于每ー对所述匹配磁体对之间；分布于每个所述外围电动机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴倾斜角度A ；分布于所述中央发电机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴垂直分布；以及(iii)与所述圆盘表面相连的旋转轴。多个表面和多个线圈阵列中的每一个都包括第一同心电动机部段和第二同心发电机部段。所述电动机部段具有匹配磁体对的倾斜磁场，以及由此的倾斜电磁线圈。所述发电机部段具有匹配磁 体对的垂直磁场，以及由此的垂直线圈。作用于电动机部段的倾斜线圈的电压在每个线圈内产生轴向的磁场。线圈磁场与相应的匹配磁体对之间相互作用，产生轴向地作用于倾斜磁场的力矢量。该力矢量具有转矩分量，作用于与旋转轴相连的磁性阵列表面的。当所述轴旋转时，移动匹配磁体对使其穿过发电机线圈，通过随时间变化的磁通量，在所述发电机部段的每个垂直线圈中产生电能。配置多个强大、不同的、均匀的磁场和匹配线圈，并通过将发电机部段的电压输出反馈至电动机部段的驱动电压，能使所述电动机_发电机的效率最高，功率密度最大。本技术的目的是,提供一种合并式电动机-发电机(incorporated electricmotor-generator, IEMG),其中，所述 IEMG 包括(i)多个圆盘表面,所述圆盘表面具有主纵轴、至少一个外围电动机部段和至少一个中央发电机部段；所述圆盘表面的每个所述外围电动机部段都连接至偏移磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个倾斜磁场；所述倾斜磁场相对于所述主纵轴倾斜角度A ;每个所述圆盘表面的所述中央发电机部段连接至磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个垂直磁场；所述垂直磁场相对于所述主纵轴垂直分布；(ii)多个静止的支撑结构，每个静止支撑结构支撑电磁线圈阵列；每个线圈都分布于每一对所述匹配磁体对之间；分布于每个所述外围电动机部段的所述匹配磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合并式电动机?发电机，其特征在于，包括：（i）多个圆盘表面，所述圆盘表面具有主纵轴、至少一个外围电动机部段和至少一个中央发电机部段；所述圆盘表面的每个所述外围电动机部段都连接至偏移磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个倾斜磁场；所述倾斜磁场相对于所述主纵轴倾斜角度A；每个所述圆盘表面的所述中央发电机部段连接至磁体阵列；所述磁体以匹配磁体对的形式设置于两个相邻圆盘表面上，以在所述匹配磁体对之间产生多个垂直磁场；所述垂直磁场相对于所述主纵轴垂直分布；（ii）多个静止的支撑结构，每个支撑结构支撑电磁线圈阵列；每个线圈均设置于每一对所述匹配磁体对之间；分布于所述外围电动机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴倾斜角度A；分布于所述中央发电机部段的所述匹配磁体对之间的所述线圈相对于所述主纵轴垂直分布；以及（iii）与所述圆盘表面相连的旋转轴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：尤里·拉波波特，
申请(专利权)人：尤里·拉波波特，
类型：实用新型
国别省市：