发明名称 利用伪随机极分布之电脉冲产生器
摘要 一多极电力脉冲产生器包含复数极,且该些极作伪随机分配。较佳地,这些极具有相同的尺寸与间隔,并且其极性对应于一伪噪音二进位序列。此伪二进位序列之特例为基本多项式m序列。在转子旋转中的一点上,所有的转子之极系对齐所对应定片之极,藉此使得通过电枢绕卷净磁通量达到最大之净值。在所有其他转子位置上,极则不进行对齐,藉此通过电枢绕卷磁通量之数值相当小。在运作时,通过未对齐转子位置的转动实质上不产生磁通量的变化,因此也部会有电力产生。当转子达到对齐的位置时,将有一突然大量的磁通量之变化,而此变化则产生一高能量电力脉冲。举例来说,此可应用于产生内燃机点火之火花。伍、(一)、本案代表图为:第1图(二)、本案代表图之元件代表符号简单说明:100 电磁装置 101 转动元件102 定片 103 输出导端107 对齐标号 108对齐标号126-140 磁极 111-125 电磁线圈极
申请公布号 TW583383 申请公布日期 2004.04.11
申请号 TW092105759 申请日期 2003.03.17
申请人 国际商业机器股份有限公司 发明人 盖柏瑞斯 李察 里欧
分类号 F02P1/00;F02B9/02 主分类号 F02P1/00
代理机构 代理人 蔡玉玲 台北市大安区敦化南路二段二一八号五楼A区
主权项 1.一种电力脉冲产生装置,包含: 一转子; 一电磁电枢,包含一导电体,该导电体排列成多数 极,每极具有一相对极性; 一磁场装置,具有多数极,每一极具有一相对极性; 其中该电磁电枢及该磁场装置中二者之一安置在 该转子上,且该电磁电枢及该磁场装置中二者之另 一则不安置在该转子上,该电磁电枢及该磁场装置 经由安置而相对彼此旋转; 其中该电磁电枢及该磁场装置之该些极系依据一 伪随机分布排列,使得在该转子之一或多个离散角 对齐位置,该电磁电枢之该些极实质上对齐具有相 对极性之该磁场装置之该些极,藉此在通过该电磁 电枢处,产生一相对大的净网路磁通量,并且在该 一或多个离散角对齐位置以外之该转子的角位置, 通过该电磁电枢产生一相对小的净磁通量。2.如 申请专利范围第1项所述之电力脉冲产生装置,其 中在该转子之一特定角位置上,该电枢之极与具有 一相对极性的该磁场装置之极实质上对齐。3.如 申请专利范围第1项所述之电力脉冲产生装置,其 中该电磁电枢系安置于该转子上,且该磁场装置安 置于一定片上。4.如申请专利范围第1项所述之电 力脉冲产生装置,其中该电磁电枢安置于一定片, 且该磁场装置安置于该转子。5.如申请专利范围 第1项所述之电力脉冲产生装置,其中该磁场装置 包含一导电体以该多数极排列,并且由一电力来源 驱动。6.如申请专利范围第5项所述之电力脉冲产 生装置,其中该电力来源用来驱动该磁场装置系一 固定直流电源。7.如申请专利范围第5项所述之电 力脉冲产生装置,其中该电力来源用来驱动该磁场 装置系一连续交流电源。8.如申请专利范围第5项 所述之电力脉冲产生装置,其中该电力来源驱动该 磁场装置系一切换源,且该切换源最初关闭而被切 换打开,以在该转子达到一预期转动速度后提供至 少一脉冲。9.如申请专利范围第1项所述之电力脉 冲产生装置,其中该磁场装置包含复数个永久磁铁 。10.如申请专利范围第1项所述之电力脉冲产生装 置,其中该电磁电枢之该些极具有相同尺寸,且该 电磁电枢之该些极以相同周围间隔环绕一轴线,且 其中该磁场装置之该些极具有相同尺寸,且该磁场 装置之该些极以相同周围间隔环绕该轴线。11.如 申请专利范围第10项所述之电力脉冲产生装置,其 中该电磁电枢之该些极之个数与该磁场装置之该 些极个数相同。12.如申请专利范围第1项所述之电 力脉冲产生装置,其中该电力脉冲产生装置在一切 换模式运作,其中该电力脉冲产生装置之一输出最 初为一开电路设定,且该输出以可切换的方式连接 到一负载,以在该转子达到一预期转动速度后提供 至少一脉冲。13.如申请专利范围第1项所述之电力 脉冲产生装置,其中该电力脉冲产生装置在一连续 模式运作,其中相对于该转子转动过该一或多个离 散对齐位置,该电力产生装置之一输出提供一脉冲 连续串流。14.一种电力脉冲产生装置,包含: 一转子; 一磁场装置具有M个极,以相等环绕间隔环绕一轴 排列,该磁场装置之每一该些极具有一相对极性, 该磁场装置之每一接续极之极性分别相对于一伪 随机二进位序列之一接续元素; 一电磁电枢包含一导电体,该导电体环绕该轴线以 相同周围间隔排列成M个极,每一该电磁电枢之该 些极具有一相对极性,该电磁电枢之每一接续极系 分别相对于该伪随机二进位序列之一接续元素;并 且 其中,该电磁电枢与该磁场装置二者之一安置在该 转子上,且该电磁电枢与该磁场装置二者之另一则 不安置在该转子上,该电磁电枢与该磁场装置经由 安置以相对于彼此转动。15.如申请专利范围第14 项所述之电力脉冲产生装置,其中该伪随机二进位 序列系一周期序列,而每一周期具有M个元素。16. 如申请专利范围第14项所述之电力脉冲产生装置, 其中该电磁电枢安置于该转子,且该磁场装置安置 于一定片。17.如申请专利范围第14项所述之电力 脉冲产生装置,其中该电磁电枢安置于一定片,且 该磁场装置于该转子。18.如申请专利范围第14项 所述之电力脉冲产生装置,其中该磁场装置包含一 导电体排列在该多数极中,且该导电体经由一电力 来源驱动。19.如申请专利范围第14项所述之电力 脉冲产生装置,其中该磁场装置包含多数永久磁铁 。20.如申请专利范围第14项所述之电力脉冲产生 装置,其中该伪随机二进位序列系一伪噪音二进位 序列。21.如申请专利范围第20项所述之电力脉冲 产生装置,其中该伪随机二进位序列为一基本多项 式的M序列。22.如申请专利范围第14项所述之电力 脉冲产生装置,其中该电力脉冲产生装置运作于一 切换模式,其中该电力脉冲产生装置之一输出最初 于开电路状态,且该输以可切换方式连接于一负载 ,以在该转子以达到一预期转动速度后提供至少一 脉冲。23.如申请专利范围第14项所述之电力脉冲 产生装置,其中该电力脉冲产生装置在一连续模式 下运作,其中相对于该转子转过该一或多个离散角 对齐位置,该电力脉冲产生装置之一输出提供一脉 冲连续串流。24.一种转动电力脉冲产生装置,包含 : 一电磁电枢包含一导电体排列出至少三个极; 一磁场装置具有多数极; 其中该电磁电枢及该磁场装置经由安置,以相对于 彼此转动;且 其中在每次该电磁电枢相对于该磁场装置进行一 转动时,该装置恰好产生一次电力脉冲。25.如申请 专利范围第24项所述之转动电力脉冲产生装置,其 中该电磁电枢安置于一转子,且该磁场装置安置于 一定片。26.如申请专利范围第24项所述之转动电 力脉冲产生装置,其中该电磁电枢安置于一定片, 且该磁场装置安置于一转子。27.如申请专利范围 第24项所述之转动电力脉冲产生装置,其中该磁场 装置包含一导电体排列在该多数极中,且该导电体 经由一电力电源驱动。28.如申请专利范围第24项 所述之转动电力脉冲产生装置,其中该磁场装置包 含多数永久磁铁。29.如申请专利范围第24项所述 之转动电力脉冲产生装置,其中该电磁电枢之该些 极具有相同尺寸且与相同周围间隔环绕该轴线,并 且其中该磁场装置之该些极具有相同尺寸,且以相 同周围间隔环绕该轴线。30.如申请专利范围第29 项所述之转动电力脉冲产生装置,其中该电磁电枢 之该些极的数目与该磁场装置之该些极的数目相 同。31.一可变动连接转动电磁装置,包含: 一第一电磁绕卷包含一导电体环绕一转动轴线排 列为M个极,且每一极具有一相对极性; 一第二电磁绕卷包含一导电体环绕该转动轴线排 列为M个极,且每一极具有一相对极性; 其中该第一与该第二电磁绕卷经由安置以相对于 彼此进行转动;并且 其中,在该第一电磁绕卷相对于该第二电磁绕卷之 一对齐位置上,该第一绕卷之该M个极的每一个连 接于该第二绕卷具有相同极性之相对极,并且该第 一电磁绕卷在相对第二电磁绕卷的其他位置上,该 第一绕卷与该第二绕卷实质上未连接。32.如申请 专利范围第31项所述之可变动连接转动电磁装置, 其中该第一电磁绕卷之每一接续极之极性系分别 相对于一伪随机二进位序列之一接续元素,并且其 中该第二电磁绕卷之每一接续极之极性系相对于 该伪随机二进位序列之一接续元素。33.如申请专 利范围第32项所述之可变动连接转动电磁装置,其 中该伪随机二进位序列系一周期序列,该序列每周 期具有M个元素。34.如申请专利范围第32项所述之 可变动连接转动电磁装置,其中该伪二进位序列系 一伪噪音二进位序列。35.如申请专利范围第34项 所述之可变动连接转动电磁装置,其中该伪二进位 序列系一基本多项式的m序列。36.如申请专利范围 第31项所述之可变动连接转动电磁装置,其中该第 一电磁绕卷系由一直流电源驱动,且该第二电磁绕 卷由一磁场驱动,而该磁场则由该第一电磁绕卷产 生。37.如申请专利范围第31项所述之可变动连接 转动电磁装置,其中该第一电磁卷绕系由一交流电 源驱动,且该第二电磁卷绕系由该第一电磁卷绕产 生之一磁场所驱动。38.如申请专利范围第31项所 述之可变动连接转动电磁装置,其中该第一电磁绕 卷系由一切换源驱动,该切换源最初系设定为关闭 状态,且该切换源在该转子达到一预期速度后切换 为开启状态,并且当该切换源打开时,该第一电磁 绕卷所产生之磁场驱动该第二电磁绕。39.一转动 电力脉冲产生装置,包含: 一电磁电枢包含一导电体,该导电体绕一转动轴排 列成M个极; 一磁场装置包含复数极环绕该转动轴; 其中该电磁电枢及该磁场装置经由安置以相对彼 此绕着该转动轴转动;以及 其中该装置在该电磁电枢相对于该磁场装置之每 一回转中恰好产生P个电力脉冲,其中P<M/2。40.如申 请专利范围第39项所述之转动电力脉冲产生装置, 其中P=1。41.如申请专利范围第39项所述之转动电 力脉冲产生装置,其中该电磁电枢安置于一转子, 并且该磁场装置安置于一定片。42.如申请专利范 围第39项所述之转动电力脉冲产生装置,其中该电 磁电枢系安置在一定片,并且该磁场装置安置于一 转子。43.如申请专利范围第39项所述之转动电力 脉冲产生装置,其中该磁场装置包含一导电体排列 在该数极间并且由一电力来源驱动。44.如申请专 利范围第39项所述之转动电力脉冲产生装置,其中 该磁场装置包含复数永久磁铁。45.如申请专利范 围第39项所述之转动电力脉冲产生装置,其中该电 磁电枢之该些极具有相同尺寸并且以相等周围间 隔排列环绕该轴线,并且其中该磁场装置之该些极 具有相同尺寸并且以相同周围间隔排列环绕该轴 线。46.如申请专利范围第39项所述之转动电力脉 冲产生装置,其中该磁场装置系排列成M极。47.如 申请专利范围第39项所述之转动电力脉冲产生装 置,其中该电磁电枢之每一该极具有一相对极性, 并且该些极之一环绕序列分别对应之极性,系相对 于一伪随机二进位序列。48.一种内燃机引擎,包含 : 至少一燃烧室; 一可移动能量元件,以相对应该至少一燃烧室中, 且每一该可移动能量件围绕所分别对应之该燃烧 室; 一点火发动装置,包含: (a)一转子绕一轴线旋转,并且经由该至少一可移动 式能量元件之运动而同步; (b)一磁场装置具有复数极; (c)一电磁电枢包含一导电体排列在复数极间,其中 该电磁电枢与该磁场装置二者之一安置于该转子, 且该电磁电枢与该磁场装置二者之另一则不安置 于该转子,该电磁电枢及该磁场装置经由安置以相 对于彼此旋转,其中该电磁电枢之该些极依据一伪 随机分布排列,由该至少一可移动能量元件之运动 同步,以产生一电力脉冲;以及 (d)一点火发动电路连接于该电磁电枢,且该电火发 动电路提供一同步火花给该至少一燃烧室。49.如 申请专利范围第48项所述之内燃机引擎,其中该引 擎系设计用于一飞行器能源上。50.如申请专利范 围第48项所述之内燃机引擎,其中该电火发动装置 之该电磁电枢在该转子每一回转时,恰好产生一次 脉冲。51.如申请专利范围第48项所述之内燃机引 擎,其中该电磁电枢系安置于一定片,且该磁场装 置系安置于该转子。52.如申请专利范围第48项所 述之内燃机引擎,其中该磁场装置包含复数永久磁 铁。53.如申请专利范围第48项所述之内燃机引擎, 其中该电磁电枢之该些极具有相同尺寸且以相同 周围间隔环绕该轴线排列,并且其中该磁场装置之 该些极具有相同尺寸且以相同周围间隔环绕该轴 线排列。54.如申请专利范围第53项所述之内燃机 引擎,其中该电磁电枢之该些极的数目与该磁场装 置之该些极的数目相同。55.如申请专利范围第48 项所述之内燃机引擎,其中该点火发动电路包含一 电容及一二极体以串联连接于该电磁电枢之一第 一输出导端及该电磁电枢之一第二输出导端,一火 花负载则以并联方式连接于该二极体。56.一种内 燃机引擎,包含: 至少一燃烧室; 一可移动能量元件,以相对应该至少一燃烧室中, 且每一该可移动能量件围绕所分别对应之该燃烧 室; 一点火发动装置,包含: (a)一转子绕一轴线旋转,并且经由该至少一可移动 式能量元件之运动而同步; (b)一磁场装置包含复数永久磁铁排列成M个周围间 隔的极,每一极具有一相对极性,该极之极性序列 系伪随机; (c)一电磁电枢包含一导电体排列成M个相等周围间 隔的极,每一极具有一相对极性,该些极之极性序 列系伪随机,其中该电磁电枢及该磁场装置二者之 一系安置于该转子,且该电磁电枢及该磁场装置二 者之另一不安置于该转子,该电磁电枢及磁场装置 经由安置以相对于彼此转动,其中该电磁电枢与该 磁场装置之该些极以周期性间隔对齐,以产生一电 力脉冲同步于该至少一可动能量元件;以及 (d)一点火发动电路连接于该电磁电枢,且该电火发 动电路提供一同步火花给该至少一燃烧室。57.如 申请专利范围第56项所述之内燃机引擎,其中该引 擎系设计用于一飞行器能源上。58.如申请专利范 围第56项所述之内燃机引擎,其中该电火发动装置 之该电磁电枢在该转子每一回转时,恰好产生一次 脉冲。59.如申请专利范围第56项所述之内燃机引 擎,其中该电磁电枢系安置于一定片,且该磁场装 置系安置于该转子。60.如申请专利范围第56项所 述之内燃机引擎,其中该点火发动电路包含一电容 及一二极体以串联连接于该电磁电枢之一第一输 出导端及该电磁电枢之一第二输出导端,一火花负 载则以并联方式连接于该二极体。61.如申请专利 范围第56项所述之内燃机引擎,其中该电磁电枢之 该些极的极性序列系相对于一周期伪随机二进位 序列,该序列于每一周期具有M个元素。62.如申请 专利范围第61项所述之内燃机引擎,其中该周期伪 随机二进位序列系一基本多项式之一m序列。63.一 电力脉冲产生装置,包含: 一第一元件具有一第一复数磁极,以一伪随机分配 排列; 一第二元件具有一第二复数磁极及在该第二元件 上之一电力绕卷,该第二复数磁极以一伪随机分配 排列,该第二元件供相对该第一元件进行相对运动 ; 藉此当该第一复数磁极与该第二复数磁极相对对 齐,而于该相对运动期间,该电力卷绕中形成一电 力脉冲。64.如申请专利范围第63项所述之电力脉 冲产生装置,其中该第一元件系一运动元件且该第 二元件为一静止元件。65.如申请专利范围第63项 所述之电力脉冲产生装置,其中该第一元件系一静 止元件且该第二元件为一运动元件。66.如申请专 利范围第63项所述之电力脉冲产生装置,其中该第 一元件包含一导电体排列于该复数极间且经由一 电源驱动。67.如申请专利范围第63项所述之电力 脉冲产生装置,其中该每一元件包含复数永久磁铁 。68.如申请专利范围第63项所述之电力脉冲产生 装置,其中每一该第一复数极具有一相对极性,相 对于一伪随机二进位序列之一接续元素,并且其中 每一该第二复数极具有一相对极性,相对于该伪随 机二进位序列之一接续元素。69.如申请专利范围 第68项所述之电力脉冲产生装置,其中该伪随机二 进位序列系一周期序列,且该序列于每一周期具有 M个元素。70.如申请专利范围第68项所述之电力脉 冲产生装置,其中该伪随机二进位序列系一多项式 之m序列。图式简单说明: 第1图系一简化剖面图,以例示依据本发明之转动 电磁装置,其可供产生电力脉冲; 第2图A则系一剖面图,以例示较佳实施例之电力脉 冲产生器,且其系对照第1图,转子沿着顺时钟方向 转动一个极; 第2图B则系一剖面图,以例示较佳实施例之电力脉 冲产生器,且其系对照第1图,转子沿着顺时钟方向 转动二个极; 第3图系依据较佳实施例的电力脉冲产生器在开电 路状态,定片之全部净通量作为转子的角位置之函 数之理想图; 第4图系依据较佳实施例的电力脉冲产生器在开电 路状态,定片之电压作为转子的角位置之函数之理 想图; 第5图系依据较佳实施例,绘示线性回馈位移暂存 器的费伯纳西设定,其能够产生一m序列,藉以安排 产生器极的极性; 第6图系依据较佳实施例之第一类变形版本的简化 剖面图,以例示能产生电力脉冲的转动电磁装置; 第7图系依据较佳实施例之第二类变形版本的简化 爆炸图,以例示能产生电力脉冲的转动电磁装置; 第8图系依据本发明之一例示应用,例示内燃机点 火发动的简化示意图,其使用电力脉冲产生器以提 供电火用火花; 第9图系依据本发明较佳实施例产生器之例示应用 ,例示内燃机点火发动的简化示意图,其使用另一 种点火电路,以产生电火用的火花。
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