[發明專利]具有可逆發電機-電動機操作的電磁裝置

有效

• 申請號: 200980110631.6
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN102047529A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 馬可·西普里亞尼
• 申請（專利權）人: AVIO有限公司
• 主分類號: H02K1/18
• 分類號: H02K1/18;H02K1/14;H02K7/18;H02K16/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 曾旻輝;何沖

技術領域

本發明涉及一種具有可逆發電機-電動機操作的電磁裝置，即一種可以將動能轉化為電能及反之亦然的裝置。

背景技術

在許多工業領域中，經常需要在包含旋轉元件的系統中安裝可逆電機，這樣，考慮到安裝了電機的系統的操作情況，或者開發這樣的元件以產生電能來供給其他系統組件，或者為機器提供電能以使旋轉元件旋轉。

這些機器的基本要求是簡單、靈活、且便宜，尤其是應用于運輸工具如陸地交通工具或航行器時。

US6,832,486公開了一種這樣的機器。該專利公開了一種用于航空領域的可逆電機，與航空器發動機的渦輪相耦合，通過使渦輪旋轉產生電能，或反過來啟動發動機。該機器的轉子是通過被磁化的、渦輪的葉片環的葉片的末端向外呈放射狀而成型的。定子環，轉子在其內運動，配置有線圈。在一個實施例中，定子包括連續環或一組離散的馬蹄形元件，且界定出一個通道，轉子在通道內旋轉。在這種情況下，線圈纏繞在相對的定子膨脹物上，且它們面對一個相同磁鐵的兩極。該現有技術的缺陷在于相對的定子環膨脹物之間或每個馬蹄形鐵心之間的通道的寬度是固定的，不能比一定的最小值更小，這也有賴于轉子厚度和需要補償可能的轉子振動。因此，對于給定的定子和給定的轉子，定子和磁鐵之間的空隙也是固定的，也不能比一定值更小。這樣，不能調整或優化定子和轉子之間的相對位置，以獲得最大效率和最大操作靈活性。

US?5,514,923公開了一種用作調速輪的可逆電機，該電機含有兩個轉子磁盤，該轉子磁盤配置有磁鐵，且轉子磁盤相對于定子對稱設置，所述定子承載有多個相對于磁鐵偏移的線圈。在這種情況下，兩塊磁鐵用于感應位于其間的線圈的電場。磁路不閉合，這使大量能量浪費，且導致強烈的電磁干擾。BE867.436公開了一種電裝置，該電裝置具有由鐵環連接的兩塊鋁磁盤組成的轉子，且沿著其外圍以規則間隔分布有多個磁鐵。轉子在兩塊定子板之間旋轉，每塊定子板帶有一個有軸向臂(伸入柱車)的U型磁軛，其中每個磁軛朝向轉子磁盤的一對磁鐵，且朝向磁軛的磁鐵具有一系列交替反向磁極。該機器不可逆，僅用于同步發動機。并且定子和轉子之間的空隙是固定的，這樣在這方面US?6,832,486的問題也同樣適用于該裝置。而且，使用的材料在高頻時產生高損失，強傅科電流(Foucault?current)和磁滯損耗，磁滯損耗導致磁盤非常高的溫度，可以使磁鐵去磁，甚至引起鋁磁盤起火。

US?6,137,203公開了一種無刷軸向電機，帶有兩個定子和一個轉子，該轉子可旋轉地設置在定子之間，對由定子產生的磁場作出響應。該機器是繞組型的多相機器，即每個相的線圈纏繞在多個相鄰線膨脹上，它們之間沒有任何不同相的線圈。定子在操作過程中可軸向調節以改變發動機的空隙，從而在空隙小時使發動機可以產生低速高扭矩，在空隙大時，繼續產生高速扭矩。

尤其是在優選的應用領域--液壓渦輪中，定子的調節只在軸向方向進行，且由于在裝置操作過程中達到的高溫，頂蓋不會發生變形，線圈或定子也不會過熱。

US?4,710,667公開了一種線圈型發電機，其中轉子和定子之間的間隙只可以軸向調節，且只能在裝配階段調節。轉子包括硬鐵氧體磁鐵，定子包括軟鐵氧體線圈鐵芯。

以上所有現有技術公開了嚴格的構建結構，不容易改進設計以適應不同的需求和/或更簡單、更有效的裝配和維修裝置。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，提供一種凸出磁極型的可逆裝置，其可以廣泛應用于如陸地交通工具、船舶和航行器等領域，該裝置優選用于與渦輪或通過流體運動驅動的裝置的葉輪結合的領域。

為實現上述目的，本發明采取了以下技術方案：

一種裝置，包括定子、在定子前面旋轉的轉子。轉子包括多個以規則間距分布的磁鐵，在轉子上以環形方式具有交替取向。每個磁軛具有一對伸向轉子的伸出臂，且具有線圈用于電連接以利用裝置或功率激勵器。定子包括至少一組磁軛，每個磁軛具有一對朝向轉子延伸的凸出臂，且含有用于與使用裝置或功率驅動器電接頭的線圈，每組磁軛、與面對磁軛臂距離一定距離的一對磁鐵、以及使磁軛與磁鐵分開的空隙屬于相同的閉合磁路。磁軛是獨立地設置可軸向地和徑向地調整的支座上，以使磁軛相對于磁鐵作靜態或動態位置調整。

本發明的優點是，調整還可以包括繞至少一個軸的樞軸運動的調整，更優選地，磁軛可以沿著三個正交軸作平移運動和繞著三個正交軸作樞軸運動而調整。由于磁軛是單獨設置的，每個磁軛可被認為是一個定子單元，可以復制想要的倍數，與其他單元處于想要的相對位置。因此，本發明具有非常高的靈活性。其他的優點如下：

裝置的裝配更簡單；