專利名稱：交流電或直流電電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和電力產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直流電(DC)和交流電(AC)電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)內(nèi)的改進(jìn)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及直流電和交流電電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)內(nèi)電共振的處理。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及使用已知為TruScale的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以減少電壓信號(hào)內(nèi)的碰撞。
背景技術(shù)：
過(guò)去數(shù)年已嘗試應(yīng)用信號(hào)處理技術(shù)來(lái)改進(jìn)直流電和交流電電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的效率。除了其它方面的改進(jìn)之外，這種努力已朝向功率因數(shù)的改進(jìn)，其定義之一是實(shí)際功率與視在功率的比率。美國(guó)專利第6,670,783和6,674,205號(hào)提供功率因數(shù)改進(jìn)的數(shù)個(gè)實(shí)例。其它使用信號(hào)處理以改進(jìn)功率因數(shù)的方法還包括美國(guó)專利第5,994,869號(hào)。
功率因數(shù)的重要觀點(diǎn)為交流電系統(tǒng)所具有的阻抗或直流電系統(tǒng)所具有的電阻的量。阻抗或電阻的成因之一是相位抵消，發(fā)生在兩個(gè)或較多復(fù)雜波形元件彼此碰撞時(shí)。由于同時(shí)出現(xiàn)不同的相位值而造成這種碰撞。此碰撞導(dǎo)致破壞性干擾，所述干擾在波形內(nèi)以阻抗和/或電阻的方式表現(xiàn)出來(lái)。
本發(fā)明人執(zhí)行數(shù)種測(cè)試以決定相位抵消的性質(zhì)，并確認(rèn)出表明相位抵消內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定關(guān)系的數(shù)據(jù)。當(dāng)各種內(nèi)部零件在特定期間內(nèi)以固定速率彼此對(duì)抗時(shí)，可看出所述相位抵消將會(huì)十分一致。較偏好采用信號(hào)處理技術(shù)以使用此相位抵消關(guān)系信息，以消除破壞性干擾，從而降低阻抗并改進(jìn)功率因數(shù)。
已知串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式的電共振。限制在電力系統(tǒng)中使用共振，主要是因?yàn)楣舱癖灰暈闀?huì)對(duì)電力系統(tǒng)及其應(yīng)用產(chǎn)生負(fù)面和不想要的效果。美國(guó)專利第6,144,181和6,107,707號(hào)提供降低或消除電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)共振的技術(shù)實(shí)例。
在這些專利中所敘述的技術(shù)是可能的，部份是由于可通過(guò)數(shù)種裝置(包括聲音的、視頻的、觸覺(jué)的、電的或機(jī)械的裝置)來(lái)決定電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的共振狀態(tài)。這種計(jì)算和決定屬于一般熟練工匠的能力范圍內(nèi)，因而不在此進(jìn)行詳述。
根據(jù)本發(fā)明人所做的調(diào)查，雖然看起來(lái)好像試圖將共振特征有利地用于例如在無(wú)線調(diào)制和聲音等方面，但在電力系統(tǒng)卻采用完全相反的方式，如從各種降低或消除共振的嘗試中可以看出。從本發(fā)明人已能決定的事實(shí)中，共振的暫態(tài)性質(zhì)導(dǎo)致了共振在發(fā)電設(shè)備和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中是不想要的觀念。共振導(dǎo)致電力突波，會(huì)對(duì)電子設(shè)備造成損害。
由于要從共振所產(chǎn)生的功率電平中得到效率，較偏好決定如何使共振成為持久的而并非暫態(tài)的現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述事實(shí)，本發(fā)明目的之一是產(chǎn)生相位抵消數(shù)據(jù)，以消除破壞性干擾，并借此改進(jìn)電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的功率因數(shù)。從一觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明使用此相位抵消數(shù)據(jù)，將元件信號(hào)能源重新分配成建設(shè)性而并非破壞性的組合。
從一觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提出破壞性干擾和阻抗的問(wèn)題，將其他人均試圖消除的共振，通過(guò)嶄新的使用方式從而增加直流電和交流電電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的效率。本發(fā)明以串聯(lián)和并聯(lián)兩種形式利用電共振，改進(jìn)電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的能源利用。與將電共振視為應(yīng)減少或消除的暫態(tài)現(xiàn)象相比，本發(fā)明方法探索延長(zhǎng)所述共振現(xiàn)象的持久性。通過(guò)以任一種上述已知方式來(lái)計(jì)算或決定所述電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的共振狀態(tài)，并通過(guò)建立所述電力電路，以便利用與共振狀態(tài)相關(guān)的所述有效平均和峰值功率增加和減少阻抗和/或電阻，本發(fā)明得以利用共振效應(yīng)，以特定輸入信號(hào)降低阻抗和/或電阻，和將所述信號(hào)后續(xù)使用于直流電或交流電電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)。
在較特殊實(shí)現(xiàn)中，本發(fā)明使用周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)降低或避免諧波失真；降低電阻和/或阻抗；并優(yōu)化信號(hào)內(nèi)的能量效率，無(wú)論所述信號(hào)是在電動(dòng)機(jī)內(nèi)消耗的，還是在發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的。在具體實(shí)施例中，本發(fā)明使用周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，例如所述TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，并在另一具體實(shí)施例中，所述東方改良(Eastern Modified)TruScale倍頻程轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以避免泛音碰撞。所述TruScale倍頻程轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的各種特點(diǎn)已在共同轉(zhuǎn)讓專利中揭示，包括美國(guó)專利第4,860,624和5,306,865號(hào)，所述揭示內(nèi)容以引用方式并入本文中。其它揭示并教導(dǎo)其他使用TruScale于信號(hào)處理的共同轉(zhuǎn)讓專利，包括美國(guó)專利第6,003,000、6,178,316和6,415,253號(hào)，其均以引用方式并入本文中。
本發(fā)明現(xiàn)將詳細(xì)敘述某些具體實(shí)施例，并參考附圖，其中
圖1A為納入本發(fā)明信號(hào)處理技術(shù)的系統(tǒng)的方框圖；圖1B為截取本發(fā)明示波器的波形，與未處理信號(hào)比較；圖2A為基線測(cè)試架構(gòu)方框圖，用于顯示本發(fā)明所達(dá)成的功率效率改進(jìn)；圖2B為圖1的較詳細(xì)版本，以較詳細(xì)方式圖示無(wú)段自耦變壓器的具體實(shí)施例，可根據(jù)本發(fā)明而使用所述變壓器；圖3仍為采用本發(fā)明信號(hào)處理技術(shù)的另一測(cè)試架構(gòu)的方框圖；和圖4圖示用于三相電動(dòng)機(jī)的本發(fā)明電路實(shí)現(xiàn)。
具體實(shí)施例方式
在圖1A中，交流電電源110，例如壁式插座，或是在較大規(guī)模的架構(gòu)中，直接從市售或其它電力來(lái)源所提供的電力，均提供電流給無(wú)段自耦隔離變壓器120，所述變壓器的輸出通過(guò)信號(hào)處理器130到電動(dòng)機(jī)160，接著供電給負(fù)載170。所述中介信號(hào)處理器130采用信號(hào)處理技術(shù)，包括如本發(fā)明施加周期性轉(zhuǎn)換。所述周期性轉(zhuǎn)換在圖1A中被圖示為單獨(dú)的方框140，但必要時(shí)也可包括在信號(hào)處理器130內(nèi)。一條線被圖示為從周期性轉(zhuǎn)換方框140回到無(wú)段自耦隔離變壓器120，以顯示在具體實(shí)施例中如何如本發(fā)明般降低經(jīng)由所述變壓器吸取的電流，而仍保留偏好的電力輸出。此外，雖然信號(hào)處理方框130和周期性轉(zhuǎn)換140圖示為與電動(dòng)機(jī)160分離，所述電動(dòng)機(jī)160仍可包括這些方框做為整個(gè)單元用于供電給負(fù)載的部份。
在其研究過(guò)程中，本發(fā)明人已分析信號(hào)的電感電抗和電容電抗間的關(guān)系，并已注意到反比關(guān)系，源自相差，所述相差發(fā)生在任何信號(hào)的電壓和電流之間。是可能在單位圓內(nèi)描繪相對(duì)于零相位(或完全同調(diào))，相位偏移的角度及所述信琥內(nèi)電阻和/或阻抗間的關(guān)系。對(duì)每一度相位互調(diào)偏移來(lái)說(shuō)，在所述電阻或阻抗內(nèi)有對(duì)應(yīng)性的增加，此對(duì)應(yīng)性的增加存在于任何信號(hào)內(nèi)?？偸怯幸欢〝?shù)量的電感或電容，無(wú)論是否在特定電路內(nèi)使用明顯的電感器還是電容器。有關(guān)電感電抗和電容電抗的議題都很重要，由于本發(fā)明人已了解到使用傳統(tǒng)發(fā)電和利用的方法，而在視在功率和可讀有效功率(并因而在功率因數(shù)內(nèi))間所實(shí)現(xiàn)的差異，源自這些相差，因不正確的計(jì)算和補(bǔ)償信號(hào)電抗而造成這些相差。
下表提供一組電感電抗和電容電抗數(shù)值及期間，包括Tru-Scale倍頻程轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的具體實(shí)施例。請(qǐng)注意此表僅反映數(shù)量有限的倍頻程，在此具體實(shí)施例為TruScale。所述表可被往上或往下推斷，以產(chǎn)生額外的數(shù)值。
TRUSCALE電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)表1
是可能產(chǎn)生使用以下Modified Eastern Tru-Scale倍頻程轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的類似表再次，請(qǐng)注意此表僅反映在此Tru-Scale具體實(shí)施例中數(shù)量有限的倍頻程。所述表可被往上或往下推斷，以產(chǎn)生額外的數(shù)值。
交流電和直流電電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，使用正弦波形以誘發(fā)磁場(chǎng)，所述磁場(chǎng)移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，以便執(zhí)行工作。傳統(tǒng)上，所施加的正弦波形是對(duì)稱的。所述磁場(chǎng)力量部份由電動(dòng)機(jī)內(nèi)電流上升的速度所決定。在所述信號(hào)內(nèi)電流上升的越快，從所述電動(dòng)機(jī)可得到的實(shí)現(xiàn)電力越多，其中所述電動(dòng)機(jī)采用所述信號(hào)。如本發(fā)明，所述正弦波形的上坡從0上升到最大，并也(以負(fù)面意義來(lái)說(shuō))從0下降到最小。圖1B是截取本發(fā)明示波器所產(chǎn)生的波形，與未處理信號(hào)相比較。如圖示，與所述未處理信號(hào)相比較，本發(fā)明具有較大的振幅和并行的平均功率。此外，本發(fā)明的波形，雖在本質(zhì)上為非正弦的，但由于使用非平約轉(zhuǎn)換(例如TruScale在具體實(shí)施例中)，仍可被例如電動(dòng)機(jī)等的裝置消耗，其中所述電動(dòng)機(jī)目前使用平均正弦波形模式。
本發(fā)明人已執(zhí)行包括以下兩種類型的測(cè)試。在第一類型的測(cè)試中，所述負(fù)載為水泵。根據(jù)對(duì)特定電壓輸入數(shù)量而言抽泵率的增加，或是對(duì)減少的電壓量而言執(zhí)行相同或大約相同量的工作，來(lái)測(cè)量本發(fā)明的結(jié)果。在功率輸入內(nèi)的減少轉(zhuǎn)化為穿過(guò)所述電力網(wǎng)格的電力需求降低。在第二類型的測(cè)試中，所述負(fù)載為一組1000瓦的燈具，其中從所述網(wǎng)格抽取第一電量，以供電給所述燈具，并且然后施加本發(fā)明，仍供電給所述燈具但從所述網(wǎng)格抽取的電量大幅減少。如從這些測(cè)試中可了解，本發(fā)明不但可應(yīng)用以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)(廣義來(lái)說(shuō)，基本上將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能)，還可應(yīng)用到發(fā)電機(jī)的運(yùn)作(廣義來(lái)說(shuō)，基本上將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能)。如使用于電動(dòng)機(jī)，本發(fā)明降低所述輸入信號(hào)內(nèi)的失真，其中所述輸入信號(hào)來(lái)自電源，無(wú)論它是壁式插座還是較大的電力網(wǎng)格，使得所述電動(dòng)機(jī)的機(jī)械輸出更有效率。如使用于發(fā)電機(jī)，本發(fā)明降低所述輸出信號(hào)內(nèi)的失真，其中所述輸出信號(hào)提供電力，使得所述功率輸出更有效率，并致使更有效率的電機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在看圖示基線測(cè)試架構(gòu)的圖2A，交流電電源210被連接到升壓變壓器220。測(cè)量?jī)x215測(cè)量從所述交流電電源210出來(lái)的電流、電壓和電力特征。升壓變壓器220的輸出被提供到電動(dòng)機(jī)260，然后到負(fù)載270。測(cè)量?jī)x229測(cè)量所述變壓器進(jìn)入電動(dòng)機(jī)260的輸出。
在圖2B中，提供較詳細(xì)版本的圖1無(wú)段自耦隔離變壓器120，以升壓變壓器220、無(wú)段自耦交流電變壓器223(又稱為自耦變壓器)和隔離變壓器226的形式。在對(duì)應(yīng)那些圖示于圖2A的點(diǎn)提供測(cè)量?jī)x215和229。在圖2B中，在隔離變壓器226和電動(dòng)機(jī)260間提供信號(hào)處理器方框230。提供另一測(cè)量?jī)x255，以顯示信號(hào)處理器230進(jìn)入電動(dòng)機(jī)260的輸出。
如在圖1的架構(gòu)中，例如表1的電抗表在所述周期性轉(zhuǎn)換方框140(圖1)或240(圖2B)內(nèi)提供電容和電感間的對(duì)比關(guān)系，所述電容和電感使用對(duì)應(yīng)數(shù)值，所述數(shù)值能降低信噪比，因而在所述電源的正(與電感有關(guān)的)負(fù)(與電容有關(guān)的)特征之間提供較和諧的關(guān)系。在周期性轉(zhuǎn)換方框240和信號(hào)處理方框230間的替換中，所述系統(tǒng)可根據(jù)周期性轉(zhuǎn)換(在具體實(shí)施例中為Tru-Scale)，在強(qiáng)加所述電抗表的前后測(cè)量所述電路的特征；并能調(diào)整所述自耦合變壓器，以提供整體電路最優(yōu)化的輸入。更具體地說(shuō)，一旦所述電容和電感關(guān)系的估算值被施加到所述電路，所述電源(在此具體實(shí)施例中為自耦合變壓器)可被增加或減少，取決于工作負(fù)載的需求而提供較大或較小的扭力。結(jié)果，由于和諧的功率/電力關(guān)系，能以較小的電力使用相同的工作負(fù)載，或是對(duì)相同的電量提供較大的扭力。
也請(qǐng)注意對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)，電源不是最重要的。所述電源可為交流電壁式插座，或者在較大的應(yīng)用中為市售或其它的電力網(wǎng)格，從市售電源，或以風(fēng)力為主、以太陽(yáng)能為主、以核能為主、以機(jī)械動(dòng)力為主、以化石燃料/火力為主、以地?zé)釣橹?、水力為主、或任何其它類型的電源提供電力。本發(fā)明所做的是降低輸入電能內(nèi)的失真，以便對(duì)電機(jī)設(shè)備(負(fù)載)做更有效的驅(qū)動(dòng)。無(wú)論本發(fā)明是被置于到電動(dòng)機(jī)的輸入，位于電源和電動(dòng)機(jī)之間，還是位于發(fā)電機(jī)的輸出，位于所述發(fā)電機(jī)和負(fù)載之間，都不會(huì)有所不同。
表2圖示使用圖2A的架構(gòu)所執(zhí)行的測(cè)試結(jié)果，其中所述負(fù)載為水泵。所述測(cè)試進(jìn)行一小時(shí)，并且從所述交流電電力網(wǎng)格產(chǎn)生為7.4安培、120.8伏特、893.92瓦(632瓦RMS)的輸入。這也是在升壓變壓器220輸出后，在測(cè)量?jī)x229所測(cè)得的輸出。所述水泵(負(fù)載270)每分鐘能抽水3.0加侖；或在為時(shí)一小時(shí)、壓力5.5 psi的測(cè)試中，抽180加侖的水。
表2
以下表3圖示如本發(fā)明使用圖2B架構(gòu)的結(jié)果。在測(cè)量?jī)x215處，穿過(guò)所述網(wǎng)格的電力顯示為7.5安培、120.6伏特來(lái)自壁式插座，總電力產(chǎn)生為904.5瓦。來(lái)自隔離變壓器229的為28.2安培、194伏特，且總電力輸出為5,470.8瓦(3867.85瓦RMS)。根據(jù)本發(fā)明達(dá)成此電力輸出增加，其中來(lái)自方框240的周期性轉(zhuǎn)換被施加到自耦合變壓器223。在信號(hào)處理器方框230的輸出處，測(cè)量?jī)x255讀取到與在測(cè)量?jī)x229處相同的結(jié)果。所述系統(tǒng)效能為每分鐘抽取6.2加侖；在為時(shí)30分鐘、壓力8.1psi的測(cè)試中，抽取186加侖。
表3
在表4中，測(cè)量?jī)x215的讀數(shù)值顯示電流為7.5安培、54.5伏特和總輸出408.75瓦。在測(cè)量?jī)x229的輸出為15.6安培、160.0伏特和2496瓦。在測(cè)量?jī)x255的輸出為25.6安培、160.0伏特和2496瓦。表4圖示采用此架構(gòu)的測(cè)試結(jié)果。所述結(jié)果顯示顯著的輸出加強(qiáng)，甚至穿過(guò)所述電力網(wǎng)格的(用電)需求也較低。
表4
在另一組測(cè)試中，提供圖示于圖3的架構(gòu)，其中所述負(fù)載為一對(duì)有兩個(gè)1,000伏特的燈具。為了供電給使用此架構(gòu)的所述燈具，發(fā)電機(jī)310提供輸出以供電給類似于圖2B的架構(gòu)，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載370(所述兩個(gè)1,000瓦燈具)。表5圖示采用此架構(gòu)的測(cè)試結(jié)果。
在表5中，位于發(fā)電機(jī)310輸出處的測(cè)量?jī)x325的讀數(shù)值顯示電流為7.5安培、120伏特和總輸出900瓦(636.3瓦RMS)。位于信號(hào)處理器330輸出的測(cè)量?jī)x339，測(cè)量?jī)x339顯示讀數(shù)值為19.1安培、111伏特和2,120.1瓦(1498.90瓦RMS)。在隔離變壓器350之后，測(cè)量?jī)x360的輸出為18.6安培、101伏特和1,878.6瓦(1328,17瓦RMS)。
表5
在方框140、240和340所完成的信號(hào)處理采用如上所示的示范性電感和電容電抗表，根據(jù)具體實(shí)施例使用如本發(fā)明的周期性轉(zhuǎn)換。任何在上述共同轉(zhuǎn)讓專利中所揭示的所述轉(zhuǎn)換均可被使用。
在圖4中，圖示本發(fā)明的三相實(shí)現(xiàn)，用于三相電動(dòng)機(jī)410(可取代圖2A的電動(dòng)機(jī)260)，用于相位A的輸入線被附加到第一電容器C1的左邊終端，并且從電容器C1的右邊終端做出另一連接接到電容器C2的左邊終端。相位B的輸入線被附加到電容器C2的左邊終端，而電容器C2的另一終端被連接到電容器C3的左邊終端。相位C的輸入線被附加到電容器C3的左邊終端，且電容器C3的另一終端被連接到電客器C1的左邊終端。
用于相位A的輸出線從電容器C1的左邊終端被連接到所述電動(dòng)機(jī)的相位A輸入。用于相位B的輸出線從電容器C2的左邊終端被連接到所述電動(dòng)機(jī)的相位B輸入。用于相位C的輸出線從電容器C3的左邊終端被連接到所述電動(dòng)機(jī)的相位C輸入。
使用如圖4架構(gòu)的電動(dòng)機(jī)的測(cè)試結(jié)果如下表6
已如上述參考優(yōu)選具體實(shí)施例詳細(xì)敘述本發(fā)明，各種在本發(fā)明范圍和精神內(nèi)的改進(jìn)對(duì)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將很明顯。結(jié)果，本發(fā)明可被詮釋為僅受所附權(quán)利要求書的范圍所限制。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)處理系統(tǒng)，包括a.處理電路，其接收對(duì)應(yīng)于電力信號(hào)的輸入信號(hào)；和b.周期性轉(zhuǎn)換電路，與所述處理電路通信，根據(jù)預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)溝通電感電容和/或電容電抗數(shù)值，以便降低在所述電力信號(hào)內(nèi)的失真；c.所述周期性轉(zhuǎn)換電路提供輸出，其可被用于控制來(lái)自電源的用電需求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括下表電容電抗期間 電感電抗期間1.171875 1.1718751.21875 0.046875 1.220703125 0.0488281251.2656250.046875 1.26953125 0.0488281251.3125 0.046875 1.318359375 0.0488281251.3593750.046875 1.3671875 0.0488281251.40625 0.046875 1.416015625 0.0488281251.4531250.046875 1.46484375 0.0488281251.5 0.046875 1.513671875 0.0488281251.5468750.046875 1.5625 0.0488281251.59375 0.046875 1.611328125 0.0488281251.6406250.046875 1.66015625 0.0488281251.6875 0.046875 1.708984375 0.0488281251.7343750.046875 1.7578125 0.0488281251.78125 0.046875 1.7578125 0.0488281251.8281250.046875 1.806640625 0.0488281251.875 0.046875 1.85546875 0.0488281251.9218750.046875 1.904296875 0.0488281251.96875 0.046875 1.9531250.0488281252.0156250.046875 2.001953125 0.0488281252.0625 0.046875 2.05078125 0.0488281252.1093750.046875 2.099609375 0.048828125215625 0.046875 2.1484375 0.0488281252.203125 0.0468752.197265625 0.0488281252.25 0.0468752.24609375 0.0488281252.296875 0.0468752.294921875 0.0488281252.34375 2.34375
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路計(jì)算進(jìn)入直流電信號(hào)內(nèi)的電阻，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述直流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路計(jì)算輸入交流電信號(hào)內(nèi)的電阻/阻抗，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述交流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻/阻抗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理電路根據(jù)所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)執(zhí)行相位同調(diào)。
6.一種用于將電能轉(zhuǎn)換成另一形式能源的電動(dòng)機(jī)，所述改進(jìn)包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)；接收來(lái)自電源的直流電或交流電電力及補(bǔ)償電流和電壓信號(hào)其內(nèi)的相差。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述電動(dòng)機(jī)為三相交流電電動(dòng)機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括下表電容電抗 期間電感電抗期間1.171875 1.1718751.21875 0.0468751.220703125 0.0488281251.265625 0.0468751.26953125 0.0488281251.31250.0468751.318359375 0.0488281251.359375 0.0468751.3671875 0.0488281251.40625 0.0468751.416015625 0.0488281251.453125 0.0468751.46484375 0.0488281251.5 0.0468751.513671875 0.0488281251.546875 0.0468751.5625 0.0488281251.59375 0.0468751.611328125 0.0488281251.640625 0.0468751.66015625 0.0488281251.68750.0468751.708984375 0.0488281251.734375 0.0468751.7578125 0.04882812501.781250.0468751.7578125 0.0488281251.828125 0.0468751.8066406250.0488281251.875 0.0468751.85546875 0.0488281251.921875 0.0468751.9042968750.0488281251.968750.0468751.953 125 0.0488281252.015625 0.0468752.0019531250.0488281252.0625 0.0468752.05078125 0.0488281252.109375 0.0468752.0996093750.0488281252.156250.0468752.1484375 0.0488281252.203125 0.0468752.1972656250.0488281252.25 0.0468752.24609375 0.0488281252.296875 0.0468752.2949218750.0488281252.343752.34375
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算進(jìn)入直流電信號(hào)內(nèi)的電阻，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述直流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算輸入交流電信號(hào)內(nèi)的電阻/阻抗，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述交流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻/阻抗。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路根據(jù)所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)執(zhí)行相位同調(diào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述功率信號(hào)來(lái)自電源，其選自由電力、風(fēng)力、水力、天然氣發(fā)電的、核能和機(jī)械動(dòng)力所組成的群組中的一個(gè)或一個(gè)以上群。
13.一種用于從另一形式能源中產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)，所述改進(jìn)包括a.電源，其選自由風(fēng)力、水力、化石燃料/火力、核能、地?zé)岬暮蜋C(jī)械動(dòng)力所組成的群組中的一個(gè)或一個(gè)以上群，并產(chǎn)生電力輸出；和b.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，接收來(lái)自所述電源的直流電或交流電電力，并補(bǔ)償電流和電壓信號(hào)其內(nèi)的相差。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括下表電容電抗 期間電感電抗期間1.171875 1.1718751.21875 0.0468751.220703125 0.0488281251.265625 0.0468751.26953125 0.0488281251.3125 0.0468751.318359375 0.0488281251.359375 0.0468751.3671875 0.0488281251.40625 0.0468751.416015625 0.0488281251.453125 0.0468751.46484375 0.0488281251.5 0.0468751.513671875 0.0488281251.546875 0.0468751.5625 0.0488281251.59375 0.0468751.611328125 0.0488281251.640625 0.0468751.66015625 0.0488281251.6875 0.0468751.708984375 0.0488281251.734375 0.0468751.7578125 0.04882812501.78125 0.0468751.7578125 0.0488281251.828125 0.0468751.806640625 0.0488281251.8750.0468751.85546875 0.0488281251.921875 0.0468751.904296875 0.0488281251.96875 0.0468751.9531250.0488281252.015625 0.0468752.001953125 0.0488281252.0625 0.0468752.05078125 0.0488281252.109375 0.0468752.099609375 0.0488281252.15625 0.0468752.1484375 0.0488281252.203125 0.0468752.197265625 0.0488281252.25 0.0468752.24609375 0.0488281252.296875 0.0468752.294921875 0.0488281252.34375 2.34375
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算進(jìn)入直流電信號(hào)內(nèi)的電阻，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述直流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算輸入交流電信號(hào)內(nèi)的電阻/阻抗，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述交流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻/阻抗。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路根據(jù)所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)執(zhí)行相位同調(diào)。
18.一種用于將電能轉(zhuǎn)換成另一形式能源的電動(dòng)機(jī)，所述改進(jìn)包括a.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，接收來(lái)自電源的直流電或交流電電力，并補(bǔ)償電流和電壓信號(hào)其內(nèi)的相差；b.其中根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)接收有關(guān)所述電動(dòng)機(jī)的共振狀態(tài)的信息，并提供輸出，以便使所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)的共振狀態(tài)能持久。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述共振為串聯(lián)共振。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述電動(dòng)機(jī)為直流電電動(dòng)機(jī)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述電動(dòng)機(jī)為交流電電動(dòng)機(jī)。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述共振為并聯(lián)共振。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述電動(dòng)機(jī)為直流電電動(dòng)機(jī)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述電動(dòng)機(jī)為交流電電動(dòng)機(jī)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述交流電電動(dòng)機(jī)為三相交流電電動(dòng)機(jī)。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括下表電容電抗 期間電感電抗期間1.171875 1.1718751.21875 0.0468751.220703125 0.0488281251.265625 0.0468751.26953125 0.0488281251.3125 0.0468751.318359375 0.0488281251.359375 0.0468751.3671875 0.0488281251.40625 0.0468751.416015625 0.0488281251.453125 0.0468751.46484375 0.0488281251.5 0.0468751.513671875 0.0488281251.546875 0.0468751.5625 0.0488281251.59375 0.0468751.611328125 0.0488281251.640625 0.0468751.66015625 0.0488281251.6875 0.0468751 708984375 0.0488281251.7343750.0468751.7578125 0.04882812501.78125 0.0468751.7578125 0.0488281251.8281250.0468751.8066406250.048828 1251.875 0.0468751.85546875 0.0488281251.9218750.0468751.9042968750.0488281251.96875 0.0468751.953125 0.0488281252.0156250.0468752.0019531250.0488281252.0625 0.0468752.05078125 0.0488281252.1093750.0468752.0996093750.0488281252.15625 0.0468752.1484375 0.0488281252.2031250.0468752.1972656250.0488281252.250.0468752.24609375 0.0488281252.2968750.0468752.2949218750.0488281252.34375 2.34375
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算進(jìn)入直流電信號(hào)內(nèi)的電阻，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述直流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算輸入交流電信號(hào)內(nèi)的電阻/阻抗，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述交流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻/阻抗。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路根據(jù)所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)執(zhí)行相位同調(diào)。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述功率信號(hào)來(lái)自電源，選自由電力、風(fēng)力、水力、天然氣發(fā)電的、核能和機(jī)械動(dòng)力所組成的群組中的一個(gè)或一個(gè)以上群。
31.一種用于從另一形式能源中產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)，所述改進(jìn)包括a.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，接收來(lái)自電源的直流電或交流電電力，所述電源選自由風(fēng)力、水力、化石燃料/火力、核能、地?zé)岬暮蜋C(jī)械動(dòng)力所組成的群組中的一個(gè)或一個(gè)以上群，并補(bǔ)償在電流和電壓信號(hào)其內(nèi)的相差；b.其中根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)接收有關(guān)所述發(fā)電機(jī)共振狀態(tài)的信息，并提供輸出，以便使所述電動(dòng)機(jī)內(nèi)的共振狀態(tài)能持久。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述共振狀態(tài)為串聯(lián)共振狀態(tài)”
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述共振狀態(tài)為并聯(lián)共振狀態(tài)”
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其包括下表電容電抗 期間電感電抗 期間1.171875 1.1718751.21875 0.0468751.2207031250.0488281251.265625 0.0468751.26953125 0.0488281251.31250.0468751.3183593750.0488281251.359375 0.0468751.3671875 0.0488281251.40625 0.0468751.4160156250.0488281251.453 25 0.0468751.46484375 0.0488281251.5 0.0468751.5136718750.0488281251.546875 0.0468751.5625 0.0488281251.59375 0.0468751.6113281250.0488281251.640625 0.0468751.66015625 0.0488281251.68750.0468751.7089843750.0488281251.734375 0.0468751.7578125 0.04882812501.78125 0.0468751.7578125 0.0488281251.828125 0.0468751.8066406250.0488281251.875 0.0468751.85546875 0.0488281251.921875 0.0468751.9042968750.0488281251.96875 0.0468751.953125 0.0488281252.015625 0.0468752.0019531250.0488281252.06250.0468752.05078125 0.0488281252.109375 0.0468752.0996093750.0488281252.15625 0.0468752.1484375 0.0488281252.203125 0.0468752.1972656250.0488281252.25 0.0468752.24609375 0.0488281252.296875 0.0468752.2949218750.0488281252.34375 2.34375
35.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算進(jìn)入直流電信號(hào)內(nèi)的電阻，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述直流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻。
36.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路計(jì)算輸入交流電信號(hào)內(nèi)的電阻/阻抗，并使用所述預(yù)定的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)處理所述交流電信號(hào)，以降低在其內(nèi)的電阻/阻抗。
37.根據(jù)權(quán)利要求31所述的電動(dòng)機(jī)，其中所述處理電路根據(jù)所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)執(zhí)行相位同調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種位于交流電或直流電電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和電力產(chǎn)生系統(tǒng)內(nèi)的周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，能降低或避免諧波失真，降低電阻或阻抗，并改進(jìn)信號(hào)內(nèi)的能量效率，無(wú)論像是在電動(dòng)機(jī)內(nèi)消耗的，還是像在發(fā)電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的。在具體實(shí)施例中，所述TruScale電抗轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或所述東方改良(Eastern Modified)TruScale倍頻程轉(zhuǎn)換系統(tǒng)均為所述周期性轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，用于避免電流和電壓信號(hào)內(nèi)的泛音碰撞，以便最大化能量頻譜密度，并預(yù)先處理直流電或交流電信號(hào)。
文檔編號(hào)H02K53/00GK101084620SQ200580034062
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月5日
發(fā)明者詹姆斯A·迪南, 帕特里克·埃爾南德斯, 約瑟夫A·迪南 申請(qǐng)人:麥特-C公司