发明名称 电动机/发电机
摘要 一种轴向场电动机/发电机,具有至少包括三个环状盘,磁化提供多重扇形极之转子。每一截面具相邻截面之相反极,而每一截面可经由磁片之厚度而极化。每个磁铁与相邻磁铁的相反极排成一直线,相邻最外面两个磁铁的金属物体含有磁通量。该电动机/发电机具有包括两相邻磁铁之间的定子组之定子,每一定子组包括一个或多个导体或绕组。虽然导体可能由圆形、均匀横断面的绕线而形成,但也有可能由具锥形横断面的导体而组成,此种锥形横断面相对应于截面锥形体,可加强位于轴形相邻极之间间距的导体密度。导体亦可能由电路的轨迹而形成,可能为一个或多个焊层。可以移动定子组,连接至另一个定子组,提供生产模数,并加速电动机/发电机运作时的电压选择。电子接触面,如由套管延伸出的针状物,可以移动连接相邻定子之导体。磁铁可以利用增硬位于磁铁与轴之间的交叉连结的树脂线环,并以紫外线来聚合树脂,来在轴上取得动态平衡。
申请公布号 TW364235 申请公布日期 1999.07.11
申请号 TW086117438 申请日期 1997.11.21
申请人 高等工业技术国际有限公司 发明人 尤法沙克;史帝文H.史密斯
分类号 H02K21/00 主分类号 H02K21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种电动机/发电机,包括:具有一个轴与多个延着该轴分开间隔的焊层,每一焊层包括导体相位组件,其具有加长导体部份的绕线,大致相对于该轴而径向定位;一转子具有与该定子之轴向同轴,该转子包括:相连于该定子之可旋转的轴;二个环状外部磁铁轴向地连接至该轴,每一外部磁铁具导磁系数,一个轴,第一与第二相面,数个扇形磁极,介于该相面之轴定义厚度,相反极的第一相面每一磁极,以及相反极的第二相面每一磁极;至少一个环状中心磁铁轴向相连至外部磁铁之间的轴,每个中心磁铁具导磁系数,一个轴,第一与第二相面,数个扇形磁极,介于该相面之轴定义厚度,相反极的第一相面每一磁极,以及相反极的第二相面每一磁极;与每个磁铁之扇形之第一与第二相面,具一磁极与具相反磁极的邻近磁铁并列;与二个终端盖,每一个终端盖所具的导磁系数大于该外部磁铁的导磁系数,并安装于外部磁铁相邻之第一与第二相面。2.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中的导体相位组件包括多个平面绕线,有角度地分散绕在该定子之轴上。3.如申请专利范围第2项之电动机/发电机,其中的绕线具有两个加长之导体部份。4.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中的外部与中央磁铁的导磁系数不大于空气导磁系数的100倍。5.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中的磁铁是由陶铁材料制成的。6.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中的磁铁的厚度大致相等,而每一块磁铁轴向与邻近磁铁等距,此距离大约与厚度相同。7.如申请专利范围第6项之电动机/发电机,其中:磁通线路具有在轴向相邻磁铁之间延伸的长度;及磁铁相邻磁极之相对应中心点之距离,大约等于由()pi所分开之最长磁通线路之两倍。8.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中:每一磁铁具圆周开口,而每个截面具该开口之该圆周之内部长度部份;每一磁铁具相邻截面之间的磁极之间的转接区域,该转接区域的转接宽度,该定子的每一焊层包括了多个导体相位组件,等于由该转接宽度所分开的长度与多个截面所相乘。9.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中每个导体相位组件之加长导体具锥形交叉截面区域。10.如申请专利范围第9项之电动机/发电机,其中该电动机/发电机具有80%的充填因子。11.如申请专利范围第9项之电动机/发电机,其中每个加长型导体部份具有长方形的横截面形状。12.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中每个加长型导体部份具圆形的横截面形状。13.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中该定子之每一焊层包括多个分隔,每个分隔具平面型的基子,而该绕线包括一金属焊层与该基子结合。14.如申请专利范围第13项之电动机/发电机,其中的基子是由片状的塑胶所制成,其厚度约小于0.025英寸。15.如申请专利范围第14项之电动机/发电机,其中该绕线包括约小于0.005英寸之一金属焊层。16.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中该焊层与包括具导体相位组之套件。17.如申请专利范围第16项之电动机/发电机,其中每一套件可移动来连接邻近套件。18.如申请专利范围第17项之电动机/发电机,其中亦包括了针状物,在邻近的套件之间延伸,并与相邻套件之导体相位组相连。19.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中该电动机/发电机以介于88%到99%之效率运作。20.如申请专利范围第19项之电动机/发电机,其中的磁铁是以陶铁制成。21.如申请专利范围第1项之电动机/发电机,其中电动机/发电机之电力对重量比例介于0.1到1.0HP/1b之间。22.如申请专利范围第21项之电动机/发电机,其中的磁铁是以陶铁制成。23.一种电动机/发电机,包括:具轴与导体相位组之定子,该导体相位组包括加长导体部份的绕线,相对于该轴而旋转,该加长型的导体部份具锥形横截面区域;与具一个轴的转子,该转子包括可转动的轴,相连至该定子与轴向相连至该轴的环状磁铁,该磁铁具多个截面磁极。24.如申请专利范围第23项之电动机/发电机,其中该定子大具于80%的充填因子。25.一种电动机/发电机,包括:具一个轴与多个等距布于该轴的焊层;与具一个轴的转子,该转子包括可转动的轴,相连至该定子与轴向相连至该轴的环状磁铁,该磁铁具多个磁场,每个磁场可轴向地延伸该焊层之一。26.如申请专利范围第25项之电动机/发电机,其中每个磁场受限于,其横截面区域之轴向区域。27.如申请专利范围第26项之电动机/发电机,其中每一焊层包括数个导体相位组。28.如申请专利范围第26项之电动机/发电机,其中每一焊层包括多个平面型绕线。29.一种制造电动机/发电机的方法,包括以下步骤:具轴的一定子以及多个于该轴等距排列的多个焊层,每一焊层包括具多个平面型绕线,在该轴上有角度地分布,每一绕线具一加长型的导体部份,依该轴而转动;具轴的一转子,该转子包括相连于该定子的可旋转转子;与以多个角度位置,分布于该转子周围的多个磁场,每个磁铁会延伸至每个焊层之导体相位组之加长型导体部份。30.如申请专利范围第29项之方法,其中产生磁场的方法包括受限于,其扇形交互区段之定子的区域。31.如申请专利范围第29项之方法,其中定子包括一定子,其中绕线具两个加长型导体部份。32.如申请专利范围第29项之方法,其中定子包括定子的焊层,焊层包括数个导体相位组。33.一种电动机/发电机的定子,包括:多个环状套件,每个包括导体相位组并可移动连接至该环状套件,而导体相位组包括一绕线,具加长型的导体部份,可依该轴而运转;与连接至套件之导体相位组到邻近套件之导体相位组。34.如申请专利范围第33项之定子,其中:每一环状套件包括多个导体相位组;与多个针状物,以等距安装在该轴上。33.一种电动机/发动机的定子,包括:平面型基子;与与该基子结合的金属焊层并定导体相位组,该导体相位组包括多个围绕轴的绕线,每个绕线具加长型的导体部份,可依该轴而运转。36.如申请专利范围第35项之定子,其中:该平面基子与该金属焊层结合到基子中以定义分隔;与该定子具多个沿该轴上之互相增附的分隔。37.如申请专利范围第36项之定子,其中多个空隔之分隔的绕线,依空隔的全部空隔而并列,并相连至相对应之绕线。38.如申请专利范围第37项之定子,其中每个绕线均相连邻近空隔之至导体相位。39.如申请专利范围第38项之定子,其中每个绕线具一个开口,可相连至邻近空隔之绕线。40.如申请专利范围第36项之定子,其中该空隔彼此相连。41.如申请专利范围第36项之定子,其中空隔具两侧,每侧具金属焊层。42.如申请专利范围第41项之定子,其中该空隔包括绝缘材质。43.如申请专利范围第36项之定子,其中平面基子是以塑胶片制成,厚度不超过10米耳。44.如申请专利范围第43项之定子,其中该金属焊层的厚度小于5米耳。45.一种电动机/发电机的定子,包括:相连至轴的多个空隔,每个空隔具有平面型基子,第一金属焊层结合至该基子的第一侧,而第二金属焊层结合至该基子的第二侧,该金属焊层定义导体相位组,该导体相位组成多个依轴两旋转的多个绕线,每个绕线具加长型的导体,依轴两旋转;与在空隔的每个绕线皆依相对的绕线来轴向列,并彼此相连。46.如申请专利范围第45项之定子,其中:该第一金属焊层具多个相同的辐射臂,不互相连接,而该第二金属焊层具多个相同的辐射臂,不互相连接;该第一金属焊层之每一辐射臂具连线区域,轴向相连,与该第二金属焊层的连接区域相对应,第一金属焊层的辐射臂电动连接至第一金属焊层之辐射臂;与每一绕线包括第一金属焊层的辐射臂与连接至第二金属焊层的辐射臂,其中全部空隔之辐射臂皆轴向连接,一起定义该导体相位组之加长型导体部份。47.如申请专利范围第46项之定子,其中每个辐射臂具一开口,与金属内墙相连并连接该第一金属焊层的辐射臂与第二金属焊层之辐射臂。48.如申请专利范围第47项之定子,其中每一空隔之辐射臂之金属内墙连接到邻近空隔之金属之金属辐射臂内墙。49.一种制造电动机/发电机定子的方法,步骤包括:镂刻电路板,具基子与金属焊层结合在一起,形成导体相位组;该导体相位组包括多个绕线,依平面型基子,分配在轴的周围,每个绕线具加长型的导体部份,依该轴而辐射形地旋转。50.一种如申请专利范围第49项之制造电动机/发电机定子的方法,其中:该电路板具两侧,一侧具第一金属焊层与该基子结合,两另一侧与具第二金属焊层与该基子结合;与该镂刻步骤包括镂刻第一金属焊层,以形成多个彼此不相连的辐射臂,镂刻第二金属焊层,以形成多个彼此不相连的辐射臂,第一金属焊层的每个辐射臂具轴向连线区域,相对于该第二金属焊层的连线区域,并连接第一金属焊层的辐射臂到第二金属焊层的辐射臂。51.一种如申请专利范围第50项之制造电动机/发电机定子的方法,其步骤包括:在多个电路板上执行镂刻步骤,形成多个空隔;与沿着轴连接该空隔,这样的绕线包括第一金属焊层的辐射臂,与第二金属焊的连接辐射臂,其中空隔的相连与并列的辐射臂,一并定义导体相位组之加长型导体部份。52.一种如申请专利范围第51项之制造电动机/发电机定子的方法,其中该固定步骤包括在轴向相邻叠片之间安装电气绝缘片的步骤。53.一种如申请专利范围第52项之制造电动机/发电机定子的方法,其中该固定步骤包括利用热与压力互相结合叠片的步骤。54.一种用来选择电动机/发电机电压的方法,包括下列步骤:提供包括多个环状套件之定子,其中含有多个导体相位组件,可以沿着轴移动相连,每个环状套件具多个标号,每个标号表示多种电力,并在该环状套件的角度区域安装;依邻近的环状套件来安装套件,其中每一环状套件上的与相邻环状套件上的标号会并列;与该环状套件的导体相位组会彼此相连。55.一种如申请专利范围第54项可用来选择电动机/发电机电力的方法,步骤包括连接该导体相位组,并包括连接环状套件的步骤。56.一种制造电动机/发电机转子的方法,步骤包括:提供具内圆周开口的环状转子盘,该转盘能受磁,这样的磁场会分布于该转子上,每个磁场会轴向延伸通过该转子的厚度;可移动安装轴套到轴上,该轴具一外部围周以及相对于该转盘的内圆周形状;在该轴套的外圆周与该转盘内圆周之间安装树脂;与旋转该轴,该轴会造成该轴套与转盘转动,该树脂会在轴套的外圆周与该转盘内圆周之间流动,而该转盘会平衡轴套。57.一种如申请专利范围第56项的方法,其中旋转步骤包括交互连接该树脂的步骤,可利用将树脂暴露于紫外线中,如此一来可将转盘固定在轴套中。58.一种如申请专利范围第57项的方法,其中该树脂直接用于该转盘的开口外圆周。59.一种如申请专利范围第57项的方法,其中该树脂为交互连接的聚合物。60.一种如申请专利范围第59项的方法,其中该旋转步骤包括包括可利用将树脂暴露于紫外线中交互连接该树脂的步骤,如此可将转盘固定在轴套中。61.一种如申请专利范围第57项的方法,其中该树脂直接运用至该转盘开口的内圆周中。62.一种如申请专利范围第61项的方法,其中该树脂直接运用至该转盘开口的外圆周中。63.一种如申请专利范围第62项的方法,其中该旋转步骤尚包括利用将树脂暴露于紫外线中交互连接该树脂的步骤,如此可将转盘固定至该轴套中。64.一种汽车发电厂,包括:一车辕,与该汽车固定地相连;一定子,具轴与多个沿该轴间隔的焊层,且固定地连接至该车辕,每个焊层至少具有一个导体;一转子,具有与定子同轴的轴向,旋转地连接至该定子,且包括两个环状外部磁铁,以及至少一个环状中央磁铁,每个定子之焊层安装在两个磁铁之间;安装于转子周围的牵引装置,固定地连接至该转子用以抓住表面。65.一种如申请专利范围第64项之发电厂,其中的牵引装置为轮胎。图式简单说明:第一图为概图,说明本发明的示范电动机/发电机;第二图为第一图线路2-2之放大图;第三图为第二图线路3-3之放大图;第四图为电动机/发电机转子之平面图,显示磁铁之聚合化;第五图为转子之侧立面图;第六图为转子所发出之磁流图;第七图磁流之曲线相对于磁铁之顽磁性;第八图为相似于第九图式之曲线,显示电动机/发电机磁铁之顽磁性;第九图为组装转子,在电线插孔上安装磁铁的概图;第十图熟化黏着于电线插孔材质的装置图;第十一图为电动/发电机之定子之概图;第十二图说明具多圈电线导体之定子环绕情形;第十三图为定子环绕编程之构造图;第十四图为其单圈、三角横断面导体之替代定子环绕编程图;第十五图为转子之磁流图;第十六图为另一替代定子环绕编程之部份上层构造图,具两侧、弹性、电路材质之多重层压,显示相关于层压环绕之相位部份构造;第十七图为与第十五图相似之上层构图,但说明了层压的两侧;第十八图为第十七图路线18-18之区段图,显示多重层压;第十九图为第十七图路线19-19之区段图,显示多重层压;第二十图为相似于第十七图之部份上层图,但显示相间于层压环绕12相位之定子环绕编程之部份;第二十一图为电动控制器之构造图;第二十二图为电动信号之计时图;第二十三图为连结于另一组态之定子构造图,可在第一电压时即选择来操作电动机/发电机;第二十四图为连结于另一组态之定子构造图,可在第二电压时即选择来操作电动机/发电机;第二十五图为连结于另一组态之定子构造图,可在第三电压时即选择来操作电动机/发电机;与第二十六图在轮内安装有电动机/发电机之前车体图,而另一部份为适合在轮内安装电动机/发电机之替代图。
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