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      具有平行線圈的幻影電動機系統(tǒng)的制作方法_2

      文檔序號:9753699閱讀:來源:國知局
      具有與諧振頻率138相同的值。
      [0053]在示例性實例中,諧振頻率138是通過接收線圈136生成的接收磁場142足以吸引該示例性實例中的轉子120的頻率。在示例性實例中,這個引力可意指轉子120朝向接收線圈136移動。換言之,當轉子120旋轉時,接收線圈136是固定的并且不能轉動。換言之,轉子120圍繞轉子軸128是可旋轉的并且該一組接收線圈122具有固定位置。在這個所描述的實例中,該一組接收線圈122是電動機108中的定子145的一部分。具有選定頻率144的發(fā)射磁場118可具有生成接收磁場142的幅值。具體地,發(fā)射磁場118的選定頻率144可以是生成接收線圈136中的接收磁場142的諧振頻率138。
      [0054]以這種方式,可以激活不同的接收線圈122以生成包括接收磁場142的該一組接收磁場146。該一組接收磁場146的生成可使得轉子120以期望的速度在所期望的方向上移動。該一組接收磁場146的生成還可導致轉子120具有期望的轉矩(torque)。
      [0055]在一個示例性實例中,可同時激活該一組接收線圈122中的不止一個的接收線圈以同時生成接收磁場146。當不止一個接收線圈122同時生成接收磁場146時,這些頻率的接收磁場146可具有不同的幅值。
      [0056]在此示例性實例中,用于發(fā)射磁場118的發(fā)射頻率148可以改變,使得該一組接收線圈122中所有的接收線圈被激活并且生成該一組接收磁場146。隨著時間的過去改變發(fā)射頻率148,使得發(fā)射頻率148等于在循環(huán)150中出現(xiàn)的該一組諧振頻率134中所有的諧振頻率。具體地,循環(huán)150是發(fā)射頻率148改變?yōu)榧せ钤撘唤M接收線圈122以生成該一組接收磁場146的時間周期。
      [0057]如所描述的,殼體126是保持電動機108中的部件的結構。在示例性實例中,轉子120、該一組接收線圈122或者該一組電容器124中的至少一個位于殼體126內部。在此示例性實例中,發(fā)射器114位于殼體126的外部。
      [0058]此外,電動機系統(tǒng)102可包括傾斜調整系統(tǒng)160。傾斜調整系統(tǒng)160是改變該一組接收線圈122的定向的裝置。以這種方式,可改變該一組軸線132的定向。該一組軸線132的定向的變化可以基于從發(fā)射磁場118中的磁場線164的該一組軸線132的發(fā)散的量??稍陔妱訖C108的操作期間、在電動機108的操作之前、在電動機108的操作之后、或者它們的組合中執(zhí)行該一組軸線132的對準。可改變定向以獲得響應于操作條件的變化的所期望的水平的電動機108的性能。
      [0059]在此示例性實例中,傾斜調整系統(tǒng)160可包括該一組接收線圈122可移動連接的安裝系統(tǒng)166。此外,當傾斜調整系統(tǒng)160積極改變該一組接收線圈122的定向時,傾斜調整系統(tǒng)160還可包括傳感器系統(tǒng)168,以檢測具有該一組接收線圈122的該一組軸線132的發(fā)射磁場118中的磁場線164的對準。此外,傾斜調整系統(tǒng)160還可包括致動器系統(tǒng)170,以改變該一組接收線圈122的定向,從而使該一組軸線132改變該定向。
      [0060]如果被動執(zhí)行該一組軸線132的定向的調整,則在電動機108中不需要傳感器系統(tǒng)168和致動器系統(tǒng)170。反而,該一組接收線圈122可通過響應于發(fā)射磁場118與該一組接收線圈122的相互作用而在安裝系統(tǒng)166上移動,從而改變它們的定向。
      [0061]圖1中的電動機系統(tǒng)環(huán)境100的示意圖并不意指暗示對可以實施示例性實施方式的方式進行物理或者結構的限制??梢允褂贸耸境龅牟考獾幕蛘叽媸境龅牟考钠渌考R恍┎考赡懿皇潜匦璧?。此外,呈現(xiàn)的框示出了一些功能性部件。當在示例性實施方式中實施時,這些框的一個或多個可以組合、分離或組合和分離成不同的框。
      [0062]例如,控制器106包含發(fā)射器114。盡管未示出,但是控制器106還可包括生成用于發(fā)射器114的電力的電源。控制器106除了發(fā)射器114之外還可包括其他發(fā)射器或者還可包括其他發(fā)射器來代替發(fā)射器114。如另一實例,在電動機系統(tǒng)102中除了電動機108之外的可以使用一個或多個電動機或者可以使用一個或多個電動機來代替電動機108。在另一示例性實例中,轉子120的引力可意指接收線圈136朝向轉子120移動而不是轉子120旋轉。換言之,在一些說明性實例中,接收線圈136可圍繞轉子軸128旋轉而同時轉子120被固定并且不能轉動。
      [0063]現(xiàn)在參照圖2,根據示例性實施方式描述了幻影發(fā)動機的示意圖。在這個所描述的實例中,在等軸視圖(isometric view)中示出了幻影發(fā)動機200?;糜鞍l(fā)動機200是圖1中以方框形式示出的幻影發(fā)動機112的實現(xiàn)實例。
      [0064]如所描述的,幻影發(fā)動機200具有三個接收線圈:接收線圈A 202、接收線圈B 204以及接收線圈C 206。在此示例性實例中,轉子208位于殼體210內部。在此示例性實例中,在幻影發(fā)動機中示出了轉子208。
      [0065]殼體210可由非導電材料組成。殼體210使用非導電材料可以減少任何電流,該電流可以減少或者防止振蕩磁場到達接收線圈A 202、接收線圈B 204以及接收線圈C 206。
      [0066]在示例性實例中,轉子208圍繞轉子軸212旋轉。如所描述的,接收線圈A 202具有軸214;接收線圈B 204具有軸216 ;并且接收線圈C 206具有軸218。用于接收線圈的軸線通過相應的接收線圈在中心延伸。在此示例性實例中,每個接收線圈具有纏繞形成氣缸的配線或者金屬線,該氣缸具有通過這個描述的實例中的氣缸在中心延伸的軸。在其他示例性實例中,線圈可具有除了氣缸之外的其他形狀。
      [0067]軸214、軸216和軸218被定向為基本上平行于轉子軸212。進一步地,軸214、軸216和軸218被定向為基本上彼此平行。
      [0068]另外,在此示例性實例中,各個接收線圈具有兩個部分。如所描述的,接收線圈A202具有第一部分220和第二部分(未示出);接收線圈B 204具有第一部分224和第二部分226 ;并且接收線圈C 206具有第一部分228和第二部分230。
      [0069]如所描述的,接收線圈A 202的第一部分220、接收線圈B 204的第一部分224以及接收線圈C 206的第一部分228位于轉子208的第一側232上。接收線圈A 202的第二部分(未示出)、接收線圈B 204的第二部分226以及接收線圈C 206的第二部分230位于轉子208的第二側234上。
      [0070]更具體地,接收線圈A 202的第一部分220、接收線圈B 204的第一部分224以及接收線圈C 206的第一部分228位于由包含轉子208的殼體210所定義的體積(volume)的第一側上。以類似方式,接收線圈A 202的第二部分(未示出)、接收線圈B 204的第二部分226以及接收線圈C 206的第二部分230位于由殼體210定義的體積的第二側上。以這種方式,接收線圈的第一部分和第二部分位于彼此相對的位置,但是與通過接收線圈延伸的軸線對齊。
      [0071]在示例性實例中,電容器連接至接收線圈。如所描述的,接收線圈A202具有電容器A (未示出);接收線圈B 204具有電容器B 242,并且接收線圈C 206具有電容器C 244。這些電容器設置用于每一個線圈的諧振頻率。如所描述的,在所描述的實例中,電容器具有不同值,使得每個線圈的諧振頻率值不同于其他線圈的諧振頻率值。
      [0072]在此示例性實例中,這些接收線圈通過平行的磁場矢量通電(energized):磁場矢量236用于接收線圈A 202,磁場矢量238用于接收線圈B 204以及磁場矢量240用于接收線圈C 206。這些磁場矢量通過發(fā)射線圈(未示出)生成并且使相應的接收線圈生成磁場。以這種方式,幻影發(fā)動機200無線地提供電力。
      [0073]接下來參考圖3,根據示例性實施方式描述了幻影發(fā)動機的俯視圖。在本附圖中,示出了沿著圖2中的3-3方向截取的視圖中的幻影發(fā)動機200的俯視圖。
      [0074]在這個視圖中,轉子208被描述為具有第一端300和第二端302的延伸形狀的兩末端轉子(two ended rotor)。在該視圖中還看到的是連接至接收線圈A 202的電容器A304。
      [0075]接下來參考圖4,根據示例性實施方式描述了幻影發(fā)動機的一部分的截面圖的俯視圖。在這個所描述的實例中,看到的是沿著圖3中的線4-4所截取的幻影發(fā)動機200的一部分的截面圖。
      [0076]在這個視圖中,示出了接收線圈A 202的第二部分400。參照轉子208定位第一部分220使得存在空氣間隙402。參照轉子208定位接收線圈A202的第二部分400使得存在空氣間隙404??諝忾g隙402和空氣間隙404是由殼體210定義的體積的一部分。換言之,在示例性實例中,接收線圈A 202不接觸轉子208。在示例性實例中,可以使空氣間隙402和空氣間隙404盡可能的小。
      [0077]另外,通過配線406將第一部分220連接至第二部分400。通過電容器A 304將第一部分220連接至第二部分400來完成該電路。如所描述的,電容器A 304與接收線圈A 202的第一部分220和第二部分400串聯(lián)連接。根據特定實施方法,第一部分220與第二部分400可以具有相同的匝數(shù)或者不同的匝數(shù)。
      [0078]當接收線圈A 202通電時,接收線圈A 202生成磁場,該磁場將轉子208吸引到位于接收線圈A 202的第一部分220和第二部分400之間的空氣間隙402和空氣間隙404之間的體積中。該體積可被稱為轉子體積。如所描述的,接收線圈A 202的通電由來自發(fā)射器(未示出)中的發(fā)射線圈的磁場所引起。
      [0079]接下來參考圖5,示出了根據示例性實施方式所描述的用于發(fā)射磁場的發(fā)射頻率對時間的曲線圖的示意圖。如所描述的,曲線圖500示出了通過發(fā)射線圈生成的發(fā)射磁場的發(fā)射頻率,諸如通過以圖1中的方框形式示出的由發(fā)射線圈116生成的發(fā)射磁場118。
      [0080]在此示例性實例中,曲線圖500在y軸502上示出了發(fā)射頻率以及在x軸504上示出了時間。I軸502上的發(fā)射頻率表示使圖2中的接收線圈A 202、接收線圈B 204以及接收線圈C 206生成磁場的頻率。X軸504上的時間表示轉子轉動的周期。在此示例性實例中,X軸504上的每一個單元表示轉子的一個旋轉的時間,其是通過頻率范圍的兩個循環(huán)。
      [0081]如所描述的,ΦΑ頻段506是接收線圈A 202變成通電并且生成磁場的頻率范圍。Φ B頻段508是接收線圈B 204變成通電并且生成磁場的頻率范圍,并且Φ C頻段510是接收線圈C 206變成通電并且生成磁場的頻率范圍。
      [0082]在示例性實例中,發(fā)射磁場的諧振頻率隨著圖2至圖4中示出的轉子208轉動而變化。該變化使轉子208旋轉,這也稱為交換(commutat1n)。
      [0083]盡管通過發(fā)射線圈生成的磁場平行于線圈的所有的三個軸線,但是只有具有接收線圈的頻帶內的選定頻率的接收線圈能生成磁場。通過接收線圈生成的磁場隨著頻率發(fā)射磁場接近接收線圈的諧振頻率而增加,并且隨著頻率遠離接收線圈的諧振頻率移動而減少。
      [0084]在這個實例中,線512表示通過發(fā)射線圈生成的磁場的頻率,發(fā)射線圈是用于具有ABC相序的序列的轉子208的旋轉。在這個描述的實例中,A表示接收線圈A 202,B表示接收線圈B 204,以及C表示接收線圈C 206。
      [0085]可重復發(fā)射線圈的傳輸圖案以使轉子208沿著CBA的方向移動。該移動可與角頻率一起發(fā)生,角頻率是像其中接收線圈被磁化為生成磁場的序列那樣快的二分之一。例如,當在ABCABC的序列中磁化接收線圈時,轉子208的端部與接收線圈對齊為如下:第一端300與A對齊,第二端302與B對齊,第二端302與A對齊,第一端300與B對齊,并且第二端302與C對齊。該序列完成轉子208的一個旋轉。在這個實例中,轉子208的第一端300隨著序列ACB,該序列ACB是其中磁化這個實例中的線圈的序列的反方向。
      [0086]接下來轉至圖6至圖8,根據示例性實施方式描述了幻影發(fā)動機中的轉子的位置的示意圖。在圖6中,根據示例性實施方式描述了轉子的開始位置。在圖6中,在線圈被激活生成磁場之前的開始位置中示出了轉子208。
      [0087]在示例性實例中,Θ是轉子208的位置。在初始位置中,Θ等于O度并且轉子208的第二端3
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