[發明專利]分立磁流能量單元及組合的能量轉換方法

在審

• 申請號: 200810021312.5
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101388594A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 姚飛
• 申請（專利權）人: 姚飛
• 主分類號: H02K57/00
• 分類號: H02K57/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.所屬技術領域

本項技術方案涉及的分立磁流能量單元及組合是一種電能、磁能、機械能的轉換形式，分立磁流能量單元及組合的做功形式和控制系統有多種工作模式和運行方式，適用范圍包括采用傳統技術電能、磁能和機械能轉換的電動機為驅動源的裝置、電力驅動源形式的車輛、工程機械、自動控制及執行機構、家用電器等，屬于電力驅動源應用范疇。

2.背景技術

①采用傳統技術的電動機影響電能、機械能轉換效率的工作模式

采用傳統技術電動機的工作模式是決定電能、機械能轉換效率的重要因素，經典的形式是產生交變磁場作用于相對應物體(轉子)及在磁場內磁通部分的載流導體產生作用力矩。交流電動機工作時需要產生旋轉磁場對轉子做功，其通電線圈內的電流強度、方向不斷變化，直流電動機工作時線圈內的電流方向也是不斷切換需要周期性的倒相。依據電磁學基本定律：“感性元件自身的感生電動勢方向與原方向相反且瞬時增加”其實際的物理現象是：采用傳統技術的交流、直流電動機工作模式存在附加的感抗、無功(不作功也耗能)、工作時溫度上升等不利因素，使之再進一步提高電能、機械能轉換的效率非常困難，當其容量大到一定程度還會引發一系列電氣問題。多相式、永磁式、無刷式、串激等類型也只是形式上的變化，并沒有(產生附加的感抗和無功)質的區別。

②采用傳統技術的電動機影響電能、機械能轉換效率的結構問題

采用傳統技術電動機是電能源轉換為機械能及圓周轉動的作功和運行形式，傳統技術電動機的結構形式和做功輸出力矩點，實際上就是電動機的定子、轉子之間的“氣隙”位置。按照機械效率及作功輸出力矩的有益效果分析：應該是“氣隙”的位置離電動機轉動軸心(力臂)越遠越好，或者說電動機的結構形式在實際工程應用時相對于機械效率的有益效果應設計的越扁平越好。若是以電動機的電能、機械能轉換的電氣特性有益效果分析：電動機的有效做功載流線段在磁場內的磁通部分是越長越好(相對于電動機的同軸方向)，實際工程設計產品的電動機定子、轉子磁路之外的線段只是連接導體并不參與電能、機械能轉換和做功，那么電動機的結構形式按照電氣特性的有益效果就應該是設計得越細長越好。機械做功輸出力矩的有益效果和電氣特性的電能、機械能轉換的有益效果，要選擇的電動機結構形式設計成為“扁平型”或者“細長型”是工程應用、設計產品的舍取問題且關系到電能、機械能轉換及效率問題。

另一方面，采用傳統技術的電動機定子、轉子之間的電磁感應相互作用是通過所對應的“極靴”傳遞能量，實際運行中因為有“電動機的啟動、連續轉動、轉動方向”等事件的限制，結構上這樣的傳遞能量“極靴”在工程設計時都是做成定子、轉子“極靴”對數不相等的形式。例如：工程設計典型產品的內轉子型電動機的轉子“極靴”要比定子的“極靴”相差幾個，而這多出的幾個不能一一對應的“極靴”在工作循環周期內傳遞能量時一直是處于“→預傳遞能量→傳遞能量→預傳遞能量→”的循環工作狀態。或者換一種說法：采用傳統技術電動機每一個傳遞能量的“極靴”上都具備了相同的電磁能量，但由于工作循環周期中這多出的幾個而不能一一對應的“極靴”上的電磁能量不能在同一時刻都傳遞到對應的能量作用對象(轉子)上，這也是因為電動機的結構形式影響到電能、機械能轉換效率的因素。

采用傳統技術的電動機定子、轉子之間的磁通路形式在工程設計成為產品后就不再變化，由此形成了電動機的“軸”輸出功率的普遍結構形式。“軸”輸出功率的結構形式在實際應用中很少直接采用，多為減速力矩變換、力矩傳輸、轉動轉換為直線、曲線運動等，其目的是所需的轉速、力矩、運動形式等，這就需要有“動力傳輸系統及機構”同樣“動力傳輸系統及機構”也是影響電能、機械能轉換和使用效率的因素。

3.發明內容

①本項技術方案要解決的問題

a.提出分立磁流能量單元及組合的能量轉換方法，是為了電力驅動源的能量轉換過程中提高電能、機械能的轉換效率。

b.提出分立磁流能量單元及組合的能量轉換方法，是為了電力驅動源的能量轉換過程中由于裝置本身的結構形式影響電能、機械能轉換效率。

c.提出分立磁流能量單元及組合的能量轉換方法，是為了簡化電力驅動源的能量傳遞過程和結構形式。

②技術方案

分立磁流能量單元及組合的能量轉換方法是由分立磁流能量單元、脈沖源時序和控制系統組成。

a.分立磁流能量單元的基本形式