[發明專利]一種具有磁場減弱機構的周向通量電機及其使用方法

有效

• 申請號: 201680061215.1
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN108377663B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: F·E·漢斯特布爾
• 申請（專利權）人: 利尼爾實驗室公司
• 主分類號: H02K21/02
• 分類號: H02K21/02;H02K1/27;B60L15/20
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標事務所(普通合伙) 44240
• 代理人: 金輝

1.一種電機，包括：

軸向軸線；

圍繞所述軸向軸線定位的環形隧道，所述環形隧道由以下部分限定：

第一縱向轉子，所述第一縱向轉子包括圍繞所述軸向軸線圓周間隔開的第一多個永磁極，其中所述第一多個永磁極中的每個磁極面向所述環形隧道的內部并具有與其相鄰磁極相反的磁極性；

第二縱向轉子，所述第二縱向轉子定位成與所述第一縱向轉子相對，所述第二縱向轉子包括圍繞所述軸向軸線圓周間隔開的第二多個永磁極，其中所述第二多個永磁極中的每個磁極面向所述環形隧道的內部并具有與其相鄰磁極相反的磁極性；

第一軸向轉子，所述第一軸向轉子圍繞所述軸向軸線定位并且定位成與所述第一縱向轉子和所述第二縱向轉子軸向相鄰，其中所述第一軸向轉子包括圍繞所述軸向軸線圓周間隔開的第三多個永磁極，其中所述第三多個永磁極中的每個磁極面向所述環形隧道的內部并且具有與其相鄰磁極相反的磁極性，其中第一軸向轉子聯接到第一縱向轉子；以及

第二軸向轉子，所述第二軸向轉子圍繞所述軸向軸線定位并且定位成與所述第一縱向轉子和第二縱向轉子軸向相鄰，并且所述第二軸向轉子軸向地從所述第一軸向轉子定位，其中所述第二軸向轉子包括圍繞所述軸向軸線圓周間隔開的第四多個永磁極，其中所述第四多個永磁極中的每個磁極面向所述環形隧道的內部并且具有與其相鄰磁極相反的磁極性；

所述環形隧道適于從第一磁極配置旋轉到第二磁極配置，第一磁極配置中所述磁極成角度地對齊以產生第一水平的電磁轉矩，第二磁極配置中所述磁極成角度地旋轉以產生第二水平的電磁轉矩，

第一旋轉驅動器，所述第一旋轉驅動器聯接到所述第一縱向轉子和第一軸向轉子中的至少一個，用于將所述環形隧道的一部分從所述第一磁極配置機械地旋轉到所述第二磁極配置，以及

定位在所述環形隧道內的線圈組件。

2.根據權利要求1所述的電機，其中所述第一縱向轉子包括圍繞所述軸向軸線定位的外側圓柱形壁，并且所述第二縱向轉子包括圍繞所述軸向軸線定位且定位成與所述外側圓柱形壁相對的內側圓柱形壁。

3.根據權利要求2所述的電機，其中所述第一軸向轉子包括鄰近所述外側圓柱形壁和內側圓柱形壁定位的第一側壁，并且所述第二軸向轉子包括定位成鄰近所述外側圓柱形壁和內側圓柱形壁并且軸向遠離所述第一側壁定位的相對側壁。

4.根據權利要求3所述的電機，其中在所述第一磁極配置中，所述第一多個永磁極、所述第二多個永磁極、所述第三多個永磁極和所述第四多個永磁極的北磁極極性全部軸向和徑向對齊以形成NNNN磁極配置。

5.根據權利要求3所述的電機，其中在所述第二磁極配置中，所述第一多個永磁極的北磁極極性與所述第二多個永磁極的北磁極極性彼此相對，并且與所述第三多個永磁極和所述第四多個永磁極的南磁極極性徑向對齊，以形成NSNS磁極配置。

6.根據權利要求5所述的電機，進一步包括第二旋轉驅動器，所述第二旋轉驅動器聯接到所述第二軸向轉子，使得所述第二軸向轉子能夠獨立于所述第一縱向轉子和所述第一軸向轉子從所述第一磁極配置通過預定旋轉角度旋轉到所述第二磁極配置。

7.根據權利要求3所述的電機，其中在所述第二磁極配置中，所述第一多個永磁極的北磁極極性與所述第三多個永磁極的北磁極極性彼此軸向相鄰，并且與所述第二多個永磁極和所述第四多個永磁極的南磁極極性相對，以形成NNSS磁極配置。

8.根據權利要求7所述的電機，其中所述第一旋轉驅動器機械地聯接到所述第一縱向轉子和所述第一軸向轉子兩者，使得所述第一縱向轉子和第一軸向轉子能夠獨立于所述第二縱向轉子和所述第二軸向轉子從所述第一磁極配置通過預定旋轉角度旋轉到所述第二磁極配置。