[發明專利]用于多自由度電磁機器的輸入調幅控制

有效

• 申請號: 201710560392.0
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107612253B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: P.班德拉
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02P7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧;傅永霄

1.一種多自由度電磁機器，其包含：

包含第一定子導體、第二定子導體和第三定子導體的定子，所述第一定子導體沿著第一總體軌跡延伸，所述第二定子導體沿著與所述第一總體軌跡不同的第二總體軌跡延伸，所述第三定子導體沿著與所述第一和第二總體軌跡不同的第三總體軌跡延伸，所述第一定子導體、第二定子導體和第三定子導體一起形成表面的總體形狀，其中每個總體軌跡表示在預定長度上相應導體沿之前進的幾何路徑，所述預定長度設計成有助于洛倫茲力的生成；

鄰近所述定子布置且相對于所述定子能夠移動的電樞，所述電樞包括電樞導體和多個磁體，每個磁體的磁極中的一個面向所述表面；和

聯接到所述第一、第二和第三定子導體的控制器，所述控制器配置成

(i) 向所述第一、第二和第三定子導體提供直流電流，以及

(ii) 對提供給所述第一、第二和第三定子導體中的一個或多個的所述直流電流選擇性地調幅，從而將所述電樞導體通過變壓器作用電磁耦合到所述第一、第二和第三定子導體中的一個或多個，其中對于直流電流的給定的幅度大小，定子導體被調幅的調制頻率越高，電樞導體就將越強地電磁耦合到定子導體，以提供電樞的位置控制度；并且其中，電樞位置通過控制定子導體中的直流電流的大小和方向來控制，而且通過控制定子導體中的直流電流的調制頻率來控制。

2.如權利要求1所述的機器，其進一步包含：

聯接到所述電樞導體的整流電路，所述整流電路配置成整流所述電樞導體中感應的電流。

3.如權利要求1所述的機器，其中：

所述第一定子導體、所述第二定子導體和所述第三定子導體中的一個或多個包含多個導電部段；以及

所述導電部段中的每個包含具有預定長度的導體。

4.如權利要求1所述的機器，其中所述第一定子導體、所述第二定子導體和所述第三定子導體中的一個或多個包含相接的導體。

5.如權利要求1所述的機器，其中：

所述定子進一步包含由透磁材料形成的第一主體，所述第一主體具有外表面，所述外表面的至少一部分具有所述表面的所述總體形狀；以及

所述第一定子導體、所述第二定子導體和所述第三定子導體至少鄰近所述定子的所述外表面的至少部分布置。

6.如權利要求1所述的機器，其中：

所述表面是球體；以及

所述第一、第二和第三總體軌跡使得所述第一定子導體、所述第二定子導體和所述第三定子導體相對于彼此以預定的角度取向。

7.如權利要求1所述的機器，其中面向所述表面的所述磁極以預定的間隙與所述定子間隔開。

8.如權利要求1所述的機器，其中所述磁體從包括永磁體和電磁體的組中選擇。

9.一種控制包括定子和電樞的多自由度電磁機器的方法，其中所述定子包括第一定子導體、第二定子導體和第三定子導體，其中所述第一定子導體沿著第一總體軌跡延伸，所述第二定子導體沿著與所述第一總體軌跡不同的第二總體軌跡延伸，所述第三定子導體沿著與所述第一和第二總體軌跡不同的第三總體軌跡延伸，其中每個總體軌跡表示在預定長度上相應導體沿之前進的幾何路徑，所述預定長度設計成有助于洛倫茲力的生成，并且其中所述第一定子導體、所述第二定子導體和所述第三定子導體一起形成表面的總體形狀；并且其中所述電樞鄰近于所述定子布置，并且相對于所述定子能夠移動，并且包括電樞導體和多個磁體，每個磁體的磁極中的一個面向所述表面，所述方法包含以下步驟：

可控地向所述第一、第二和第三定子導體的一個或多個提供直流電流；以及

對提供給所述第一、第二和第三定子導體中的一個或多個的所述直流電流選擇性地調幅，從而將所述電樞導體通過變壓器作用電磁耦合到所述第一、第二和第三定子導體中的一個或多個，

其中，對于直流電流的給定的幅度大小，定子導體被調幅的調制頻率越高，電樞導體就將越強地電磁耦合到定子導體，以提供電樞的位置控制度；并且

其中，電樞位置通過控制定子導體中的直流電流的大小和方向來控制，而且通過控制定子導體中的直流電流的調制頻率來控制。