[發明專利]渦電流排斥電動機

有效

• 申請號: 201610972051.X
• 申請日: 2016-11-03
• 公開（公告）號: CN106849577B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: B·J·蒂洛森;曾鵬
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H02K19/02
• 分類號: H02K19/02;H02K11/225;H02P25/18
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;呂俊剛

渦電流排斥電動機。用于控制電動機的方法和設備。通過所述電動機中的多個定子線圈的交流電流的流動是基于所述電動機中的轉子的位置而控制的，使得當所述交流電流流過所述多個定子線圈中的定子線圈時，轉子與該定子線圈之間的排斥力發生。

技術領域

本公開一般地涉及電動機，并且具體地，涉及使用交流電流的電動機。

背景技術

電動機是將電力轉換成機械動力的裝置。電動機可以被用于各種應用。例如但不限于，電動機可以用于驅動風扇、泵、工具、磁盤驅動器、鉆頭以及其它類型的裝置。電動機可以被用在各種環境中。例如，電動機可以被用于各種固定和移動平臺(諸如飛機和其它運載工具)上的應用。

電動機可以被用在飛機上以執行各種功能。例如但不限于，飛機上的電動機可以用于移動飛行操縱面，舉起和降低起落架，打開和關閉閥門，并且對飛機執行其它功能。

當電動機被用在飛機中時，諸如重量和空間的因素是重要的考慮事項。當前使用的電動機采用包含鐵磁材料的轉子。鐵磁材料具有高密度。結果，轉子的重量可能將比期望更多的重量添加到電動機。轉子重量也可能影響電動機的響應性、速度和功率密度。

例如，電動機起動和停止可能花費非期望量的時間。轉子中的鐵與其它更輕的材料相比導致更大的慣性矩(moment of inertia)。更大的慣性矩導致非期望的響應性。附加地，電動機可能具有由離心應力、換向電壓(commutation voltage)限制或其某種組合引起的最大速度限制。

附加地，電動機可能比期望的更昂貴。例如，材料和零件增加電動機的成本。

作為另一示例，組裝的成本可能比期望的更大。例如，制造電動機可以包括纏繞線圈、將層壓鐵片與絕緣層堆疊在一起以及采取來組裝電動機的步驟。用于組裝不同零件的步驟增加電動機的成本。

電動機所需的制造精度也增加成本。例如，電動機可能對轉子與定子線圈之間的氣隙距離非常敏感。因此，零件以及為了將這些零件組裝成電動機而執行的不同操作的數量可以增加成本超出預期。

無刷直流電流(DC)電動機是一種使用永久磁體的電動機。這些永久磁體通常由釤鈷或釹鐵硼組成。這些類型的磁體制作起來昂貴并且更難以加工和組裝。

無刷直流電流電動機包括來自被選擇來抵消可能由通過繞組產生的熱而產生的磨損的軸承的重量。這種類型的電動機的慣性矩常常非常大，從而降低響應性。繞組中的重量和熱也限制無刷直流電流電動機的速度。

磁阻電動機是一種在鐵磁轉子上包括非永久磁極的電動機。轉矩使用磁阻來產生。這種類型的電動機與無刷直流電流電動機比不太昂貴，因為磁阻電動機不使用永久磁體。

然而，磁阻電動機仍然通常將堆疊層壓材料用于轉子和定子二者。在轉子和磁通返回路徑中利用層壓材料和鐵磁材料，重量可能比預期更高。

此外，僅定子與轉子之間的引力發生限制這種類型的電動機的響應性。附加地，利用這種類型的電動機的更快換向需要更高的電壓以停止或者使方向反向。磁阻電動機對于特定供應電壓具有固定速度，并且速度也受轉子中的離心應力約束。

感應電動機是交流電流(AC)電動機，其中在電動機中用于產生轉矩的電流是通過來自由定子中的繞組產生的磁場的電磁感應而獲得的。與使用永久磁體的其它電動機相比感應電動機具有更低的成本。附加地，感應電動機比其它類型的電動機更易于控制，從而導致不太復雜的控制電路。

然而，感應電動機由于鼠籠轉子設計是相對較重的。這種類型的轉子設計使用堆疊層壓材料、繞組或過度成形的導電材料。利用這種重量的轉子，感應電動機的響應可能不和期望的一樣大，特別是在使方向反向時。