BR102017005339A2 - Oscillating plate motor, and, method for magnetically operating an oscillating plate engine - Google Patents

Abstract

um motor de placa oscilante inclui uma placa oscilante e um estator. a placa oscilante é feita de material magneticamente suscetível e tem um eixo geométrico oscilante. o estator inclui um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas e tem um eixo geométrico de estator. a placa oscilante é configurada para oscilar em torno do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em torno do eixo geométrico de estator. a placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto com relação ao estator. o ponto móvel de aproximação mais perto se move em torno do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila. o ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em torno do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila.

Description

“MOTOR DE PLACA OSCILANTE, E, MÉTODO PARA ACIONAR MAGNETICAMENTE UM MOTOR DE PLACA OSCILANTE” Fundamentos [001] Esta invenção se refere geralmente a motores elétricos. Mais particularmente, exemplos da presente invenção se referem a sistemas magnéticos para acionar um motor de placa oscilante.

[002] Motores elétricos criam energia mecânica a partir de energia eletromagnética. Um motor de corrente alternada (CA) geralmente inclui um rotor e um estator estacionário. O estator estacionário usualmente tem enrolamentos de fios elétricos que transportam uma corrente alternada que produz um campo magnético rotativo. Alguns rotores incluem componentes ferromagnéticos que respondem ao campo magnético rotativo gerado pelo estator, e quando o campo magnético do estator gira, o rotor gira fisicamente. Por acoplamento do rotor a um eixo de saída, a energia eletromagnética da corrente de CA é convertida em energia mecânica rotacional do eixo de saída.

[003] Duas ou mais engrenagens podem ser usadas para criar uma vantagem mecânica através de uma razão de transmissão. Existe duas maneiras de arranjar engrenagens de modo que uma única rotação de uma primeira engrenagem resulte em mais ou menos que uma rotação de uma segunda engrenagem na mesma quantia de tempo. A razão de transmissão é a razão dessas duas rotações. No caso em que a segunda engrenagem gire menos que a primeira engrenagem, a combinação de engrenagens podería ser dita que provê uma redução de engrenagem. Em certas aplicações é desejável se ter um motor de CA com uma razão de transmissão muito alta, onde a redução de engrenagem tenha lugar no menor volume possível. Por exemplo, um atuador que converte muitas oscilações da corrente elétrica em uma única rotação do eixo de saída podería ter controle muito fino.

[004] Historicamente, mecanismos de acionamento de placa oscilante pareceram ser uma rota promissora na direção para um motor tendo uma alta razão de transmissão dentro de um pequeno volume. Exemplos de tais mecanismos de acionamento de placa oscilante são descritos nas Publicações de Patente U.S. Nos. US20140285072 e US20150015174. Sistemas mais antigos são descritos nas US2275827 e US3249776.

[005] Em um mecanismo de placa oscilante, uma das engrenagens, por exemplo, uma engrenagem do rotor, oscila em tomo da outra engrenagem, por exemplo, uma engrenagem do estator. Quando usados aqui, os termos oscilar ou oscilação inclui uma oscilação, uma vibração transversal, ou um movimento de oscilação circular. Se os números de dentes de engrenagem na engrenagem do rotor e na engrenagem do estator forem diferentes por um, então um tal sistema teria uma razão de transmissão igual ao número de dentes na engrenagem do estator. Em princípio, as relações de engrenagem em mecanismos de acionamento de placa oscilante poderíam ser muito altas.

[006] O mecanismo de acionamento de placa oscilante descrito na US20140285072 utiliza um estator incluindo três bobinas eletromagnéticas distribuídas circunferencialmente em tomo de um eixo geométrico de estator. Estas bobinas são energizadas por correntes CA que estão por 120 graus fora de fase uma com relação à outra e criam campos magnéticos dentro das bobinas que são orientadas paralelas ao eixo geométrico de estator. Um motor de placa oscilante tal como este pode exigir uma voltagem de pico indesejavelmente alta aplicada às bobinas.

Sumário [007] Um motor de placa oscilante inclui uma placa oscilante e um estator. A placa oscilante é feita de material magneticamente suscetível e tem um eixo geométrico oscilante. O estator inclui um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas e tem um eixo geométrico de estator. A placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator. A placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto com relação ao estator. O ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila. O ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila.

[008] Um motor de placa oscilante inclui uma placa oscilante feito de material magneticamente suscetível e tem um eixo geométrico oscilante. O motor de placa oscilante inclui um estator disposto embaixo da placa oscilante que tem um eixo geométrico de estator. O estator inclui um ímã permanente, um núcleo de estator disposto embaixo do ímã permanente, e um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator. O estator inclui adicionalmente um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas dispostas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas dispostas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo. Cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. A placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator. A placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto com relação ao estator, onde o ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila. O ímã permanente e o primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator.

[009] Um método para acionar magneticamente um motor de placa oscilante inclui prover um estator disposto embaixo de uma placa oscilante e tendo um eixo geométrico de estator. O estator inclui um ímã permanente, um núcleo de estator disposto embaixo do ímã permanente, e um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator. As peças de polo são configuradas para transportar um campo magnético radial primário a partir do ímã permanente. O estator inclui adicionalmente um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas dispostas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas dispostas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo. O método inclui induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas. A primeira corrente tem um valor de corrente mínimo em um primeiro tempo, um valor de corrente máximo em um segundo tempo, e o valor de corrente mínimo em um terceiro tempo. Uma diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo é uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante. O método inclui induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. A segunda corrente tem o valor de corrente mínimo no segundo tempo, o valor de corrente máximo no terceiro tempo, e o valor de corrente mínimo em um quarto tempo. Uma diferença entre o quarto tempo e o segundo tempo é uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante. Uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. A outra do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com ambas do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas.

[0010] Características, funções, e vantagens podem ser obtidas independentemente nos vários exemplos da presente invenção, ou podem ser combinadas em ainda outros exemplos, outros detalhes da qual podem ser vistos com referência à seguinte descrição e desenhos.

Breve Descrição dos Desenhos [0011] A figura 1 é uma representação esquemática de uma vista isométrica de um motor de placa oscilante de exemplo, incluindo uma placa oscilante e um estator.

[0012] A figura 2 é uma representação esquemática de uma vista explodida isométrica de um exemplo de um estator de um motor de placa oscilante, incluindo um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas.

[0013] A figura 3 é uma representação esquemática de uma vista isométrica do estator da figura 2.

[0014] A figura 4 é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal de outro exemplo de um motor de placa oscilante, mostrando fluxo magnético produzido por um ímã permanente.

[0015] A figura 5 é uma representação esquemática de uma vista superior do motor de placa oscilante da figura 4, mostrando fluxo magnético produzido pelo ímã permanente.

[0016] A figura 6 é uma representação esquemática de uma vista em seção transversal do motor de placa oscilante da figura 4, mostrando fluxo magnético produzido por um conjunto de bobinas eletromagnéticas.

[0017] A figura 7 é uma representação esquemática de uma vista superior do motor de placa oscilante da figura 4, mostrando fluxo magnético produzido pelo conjunto de bobinas eletromagnéticas.

[0018] A figura 8 é uma representação esquemática de um fluxograma ilustrando um método para acionar magneticamente um motor de placa oscilante.

[0019] A figura 9 é uma representação esquemática de uma vista plana inferior do estator da figura 2.

[0020] A figura 10 é uma representação esquemática de um gráfico de um conjunto de correntes induzidas no conjunto de bobinas eletromagnéticas do estator da figura 2 contratempo.

Descrição Visão Geral [0021] Vários exemplos de um motor de placa oscilante tendo um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas configuradas para criar campos magnéticos perpendiculares a um eixo geométrico de estator dentro de cada respectiva bobina eletromagnética são descritos abaixo e ilustrados nos desenhos associados. A menos que especificado ao contrário, o motor de placa oscilante e/ou seus vários componentes podem, mas não são requeridos que, contenham pelo menos um da estrutura, componentes, funcionalidade, e/ou variações descritos, e/ou ilustrados aqui. Além disso, as estruturas, componentes, funcionalidades, e/ou variações descritos, e/ou ilustrados aqui em conexão com os presentes ensinamentos podem, mas não são requeridos que sejam, ser incluídos em outros motores similares. A seguinte descrição de vários exemplos é de natureza meramente exemplificativa e não é destinada de maneira alguma a limitar a invenção, sua aplicação, ou usos. Adicionalmente, as vantagens providas pelos exemplos, como descrito abaixo, são de natureza ilustrativa e nem todos os exemplos provêm as mesmas vantagens ou o mesmo grau de vantagens.

Exemplos, Componentes e Alternativas [0022] As seguintes seções descrevem aspectos selecionados de motores de placa oscilante de exemplo bem como métodos relacionados. Os exemplos nessas seções são destinados para ilustração e não devem ser interpretados como limitando o escopo inteiro da presente invenção. Cada seção pode incluir uma ou mais distintas invenções, e/ou informação, função, e/ou estrutura contextuais ou relacionadas.

Exemplo 1: [0023] Este exemplo descreve um mecanismo de acionamento de disco oscilante ilustrativo, ver a figura 1.

[0024] A figura 1 é uma representação esquemática de um motor de placa oscilante, geralmente indicado com 10. O motor de placa oscilante 10 inclui uma placa oscilante 12 tendo um eixo geométrico oscilante 14 e um estator 16 tendo um eixo geométrico de estator 18. A placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator, com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator. Isto é, a placa oscilante 12 tem um ponto móvel de aproximação mais perto 20 com relação ao estator 16. O ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila. A direção na qual o ponto de aproximação mais perto 20 se move em tomo do eixo geométrico de estator 16 pode ser referida como a direção de oscilação. Por exemplo, o ponto móvel de aproximação mais perto 20 pode se mover em uma direção de oscilação, indicada pela seta 22, em tomo do eixo geométrico de estator 16. O ponto móvel de aproximação mais perto 20 pode também ser referido como a posição baixa ou a posição de 0 grau.

[0025] A placa oscilante 12 pode incluir um conjunto de dentes de oscilação e o estator 16 pode incluir um conjunto de dentes de estator. Muitas possibilidades existem para o formato, configuração, orientação, e disposição dos dentes de oscilação em relação à placa oscilante e os dentes de estator em relação ao estator. Por exemplo, os dentes de estator podem ser dispostos em uma superfície superior 24 do estator, com os dentes de oscilação dispostos em uma correspondente superfície inferior da placa oscilante. Em outro exemplo, os dentes de oscilação podem ser dispostos em uma superfície cilíndrica externa 26, com os dentes de estator dispostos em uma correspondente superfície cilíndrica interna do estator. Para fins de generalidade, os dentes de oscilação e dentes de estator foram omitidos da figura 1.

[0026] Quando a placa oscilante 12 oscila, os dentes de oscilação podem ser configurados para interagir com os dentes de estator. Esta interação pode ser similar ao engranzamento de dentes de engrenagem em um sistema de engrenagens padrão. Por exemplo, durante uma primeira oscilação da placa oscilante, um primeiro dente de oscilação pode contatar um primeiro dente de estator, um segundo dente de oscilação pode contatar um segundo dente de estator, etc. Dependendo de uma quantidade relativa dos números de dentes de oscilação e dentes de estator, a interação dos dentes de oscilação com os dentes de estator à medida em que a placa oscilante oscila pode resultar em uma rotação da placa oscilante.

[0027] Em um exemplo, uma quantidade dos números de dentes de estator pode ser um mais que uma quantidade dos números de dentes de oscilação. Neste exemplo, durante uma primeira oscilação da placa oscilante 12, um primeiro dente de oscilação pode interagir com um primeiro dente de estator e um segundo dente de oscilação pode interagir com um segundo dente de estator, etc. Todavia, no final da primeira oscilação, o último dente de oscilação pode interagir com o segundo último dente de estator e o primeiro dente de oscilação pode interagir com o último dente de estator. Isto é, durante a primeira oscilação, a placa oscilante pode ter girado em uma direção de rotação 28 oposta à direção de oscilação 22 por uma quantidade igual a um espaçamento angular entre dentes de estator adjacentes.

[0028] Em outro exemplo, uma quantidade dos números de dentes de estator pode ser um a menos que uma quantidade dos números de dentes de oscilação. Neste exemplo, no final da primeira oscilação e no início da segunda oscilação, o segundo último dente de oscilação pode interagir com o último dente de estator e o último dente de oscilação pode interagir com o primeiro dente de estator. Isto é, durante a primeira oscilação, a placa oscilante 12 pode ter girado em uma direção de rotação 30 que é a mesma direção que a direção de oscilação 22 por uma quantidade igual ao espaçamento angular entre dentes de estator adjacentes.

[0029] Quando a placa oscilante 12 oscila em tomo do estator 16 em uma direção de oscilação, a placa oscilante pode girar em uma direção de rotação que é a mesma ou oposta à direção de oscilação. A placa oscilante pode oscilar um número de vezes igual à quantidade de dentes de estator antes de completar uma rotação completa. Isto é, com somente uma parte móvel, mais especificamente a placa oscilante, o motor de placa oscilante 10 pode ter uma razão de transmissão na ordem de dezenas ou centenas. A placa oscilante 12 pode ser acoplado a uma placa ou eixo de saída, não representado na figura 1, a fim de transferir a rotação da placa oscilante para outro objeto, como é entendido por aqueles especializados na técnica.

[0030] A oscilação da placa oscilante 12 em tomo do estator 16 pode ser acionada por forças aplicadas aa placa oscilante. Por exemplo, forças eletromagnéticas podem ser aplicadas aa placa oscilante, que podem causar com que a placa oscilante oscile. Essas forças podem se originar a partir do estator. Essas forças podem ser aplicadas à placa oscilante em qualquer local apropriado. Por exemplo, as forças podem ser aplicadas aa placa oscilante em um local que está à frente do ponto móvel de aproximação mais perto 20 na direção de oscilação 22.

[0031] A placa oscilante 12 pode ter um ponto móvel de separação máxima 32 em relação ao estator 16. O ponto móvel de separação máxima pode ser em um lado oposto da placa oscilante ao ponto móvel de aproximação mais perto 20. O ponto móvel de separação máxima 32 pode também ser referido como a posição de 180 graus. Uma posição móvel de 90 graus 34 pode estar na metade entre a posição de 0 grau 20 e a posição de 180 graus 32 na direção de oscilação 22. Similarmente, uma posição móvel de 270 graus 36 pode estar na metade entre a posição de 180 graus 32 e a posição de 0 grau 20 na direção de oscilação 22.

[0032] Uma força, indicada pela seta 38, pode ser aplicada aa placa oscilante 12 na posição de 90 graus 34. A força 38 pode apontar para qualquer direção apropriada. Por exemplo, a força 38 pode ser uma força de atração e apontar na direção para o estator 16 ou ao longo de uma direção paralela ao eixo geométrico de estator 18. A medida em que a placa oscilante oscila e a posição de 0 grau 20, a posição de 90 graus 34, e a posição de 180 graus 32 se movem, todas, em tomo da placa oscilante, a força 38 pode também se mover em tomo da placa oscilante de modo que a força 38 seja sempre aplicada aa placa oscilante próxima à posição de 90 graus 34. Isto é, a força aplicada 38 pode ser dita que está à frente da posição baixa 20 na direção de oscilação 22. A força aplicada à frente da posição baixa da placa oscilante pode causar a oscilação da placa oscilante.

[0033] A força 38 pode ser uma força eletromagnética. A força 38 pode ser um resultado de uma resposta do material de placa oscilante 12 aos campos eletromagnéticos criados pelo estator 16. O estator inclui um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas. O ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante. Isto é, um campo magnético pode ser criado em um vão 40 entre o estator 16 e a placa oscilante 12. A placa oscilante pode ser feito de um material magneticamente suscetível configurado para responder ao campo magnético. Materiais magneticamente suscetíveis podem ser propriamente magnetizados na presença de um campo magnético. A placa oscilante pode responder por ser submetido a uma força tal como a força 38.

[0034] Forças aplicadas à placa oscilante podem ser proporcionais à densidade de fluxo do campo magnético entre a placa oscilante e o estator. Para afetar uma força aplicada em um local móvel à frente da posição baixa, o ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas podem ser configurados para criar um campo magnético com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto na direção de oscilação 22. As bobinas eletromagnéticas podem ser configuradas de modo que a densidade de fluxo máxima de campo magnético permaneça à frente da posição baixa à medida em que a placa oscilante oscila. Exemplo 2: [0035] Este exemplo descreve um estator ilustrativo de um mecanismo de acionamento de placa oscilante, ver as figuras 2-3.

[0036] A figura 2 é uma representação esquemática de uma vista explodida isométrica de um exemplo de um estator, geralmente indicado com 100, de um motor de placa oscilante. O estator 100 inclui um ímã permanente 102, um núcleo de estator 104, um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106, e um conjunto de bobinas eletromagnéticas 108. O estator 100 tem um eixo geométrico de estator 110. As disposições e orientações relativas dos componentes de estator 100 podem ser descritas em relação ao eixo geométrico de estator. O termo “axialmente” se referirá às direções lineares que são paralelas ao eixo geométrico de estator 110. O termo “radialmente” se referirá às direções lineares que são perpendiculares ao eixo geométrico de estator 110. O termo “circunferencialmente” se referirá a direções angulares em tomo de, mas não ao longo ou para longe de, o eixo geométrico de estator.

[0037] O ímã permanente 102 pode ter qualquer formato apropriado e pode ser configurado para gerar qualquer campo magnético apropriado. Por exemplo, o ímã permanente pode ser cilíndrico, com o eixo geométrico de estator 110 como um eixo geométrico de simetria, e pode incluir uma passagem 112 através do ímã permanente ao longo do eixo geométrico de estator. O ímã permanente 102 pode ser construído de qualquer material ferromagnético apropriado. O ímã permanente 102 pode ter polos magnéticos norte e sul que podem ser substancialmente alinhados ao longo do eixo geométrico de estator 110. O campo magnético criado pelo ímã permanente pode ser referido como um campo magnético primário.

[0038] O núcleo de estator 104 pode ser disposto embaixo do ímã permanente 102. O núcleo de estator 104 pode ser formado de um material magneticamente suscetível capaz de obter um momento magnético quando colocado em um campo magnético. Por exemplo, o núcleo de estator 104 pode ser feito de aço ou ferro com propriedades magnéticas e elétricas. O núcleo de estator 104 pode ter qualquer formato apropriado. Por exemplo, o núcleo de estator pode ser cilíndrico, com o eixo geométrico de estator 100 como um eixo geométrico de simetria e um raio que corresponde a um raio do ímã permanente 102. O núcleo de estator pode incluir uma passagem 114 que pode ser alinhada com a passagem 112 através do ímã permanente.

[0039] O estator 100 pode incluir um espaçador horizontal 116 disposto entre o ímã permanente 102 e o núcleo de estator 104. O espaçador horizontal 116 pode limitar o campo magnético transferido do ímã permanente para o núcleo de estator e pode ajudar a regular a magnitude do campo magnético criado pelo estator 100.

[0040] O conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106 pode ser distribuído circunferencialmente em tomo do núcleo de estator 104. As peças de polo 106 podem direcionar campos magnéticos dentro do estator 100 a partir de um componente do estator para outro. As peças de polo podem ser feitas de qualquer material apropriado magneticamente suscetível, tal como aço com propriedades elétricas e magnéticas. Pode existir qualquer número apropriado de peças de polo. Por exemplo, o exemplo mostrado na figura 2 inclui doze peças de polo. As peças de polo podem ter qualquer formato apropriado. Por exemplo, as doze peças de polo mostradas na figura 2 são em forma de cunha e podem altemativamente ser descritas como peças de cunha. As peças de polo 106 podem ser separadas por um conjunto de espaçadores verticais 118. Os espaçadores verticais 118 podem ajudar a isolar os campos magnéticos nas peças de polo entre os espaçadores verticais.

[0041] O conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106 pode coletivamente ter uma área de superfície superior 120. As peças de polo podem ser dimensionadas e configuradas de modo que a magnitude da área de superfície superior seja um múltiplo predeterminado de uma área de superfície superior 122 do ímã permanente 102. Em alguns exemplos, a área de superfície superior 120 das peças de polo pode ser três vezes a área de superfície superior 122 do ímã permanente.

[0042] O conjunto de bobinas eletromagnéticas 108 pode ser disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator 104 e entre o núcleo de estator e as peças de polo magneticamente suscetíveis 106. O conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. Por exemplo, o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas pode incluir três bobinas eletromagnéticas internas 124 e o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas pode incluir três bobinas eletromagnéticas externas 126. As três bobinas eletromagnéticas externas 126 podem ser dispostas entre as bobinas eletromagnéticas internas 124 e o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106. O primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas podem incluir qualquer número apropriado de bobinas, incluindo duas, três, e mais que três bobinas. Os números de bobinas no primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas não precisam ser os mesmos. Uma vista plana inferior do conjunto de bobinas eletromagnéticas 108 é mostrada na figura 9.

[0043] Retomando para a figura 2, cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 124 sobrepõe circunferencialmente com cada de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 126. Cada uma do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 126 pode sobrepor circunferencialmente com cada de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 124. Cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas 108 pode ter um eixo geométrico de bobina 128 orientado perpendicularmente ao eixo geométrico de estator 110. Cada bobina eletromagnética pode incluir um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados 130 em tomo do eixo geométrico de bobina 128. Quando cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas transporta uma corrente elétrica, cada bobina pode criar um campo magnético dentro da bobina, orientado substancialmente paralelo ao eixo geométrico de bobina.

[0044] Se as bobinas eletromagnéticas internas e externas 124 e 126 se sobrepuserem circunferencialmente como descrito acima, as linhas de campo magnético criadas por uma das bobinas eletromagnéticas podempassar através de um ou mais enlaces fechados definidos por outras das bobinas eletromagnéticas. Por exemplo, porções do campo magnético criado por uma das bobinas eletromagnéticas internas 124 podem passar através de cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas externas 126. Se existir um vão angular 132 entre o par adjacente de bobinas eletromagnéticas externas, então uma porção do campo magnético criado pela bobina eletromagnética interna pode não passar através de qualquer do par adjacente de bobinas eletromagnéticas externas.

[0045] Similarmente, porções do campo magnético criado por uma das bobinas eletromagnéticas externas 126 pode passar através de cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas internas 124. Se existir um vão angular 134 entre o par adjacente de bobinas eletromagnéticas internas, então uma porção do campo magnético criado pela bobina eletromagnética externa pode não passar através de qualquer do par adjacente de bobinas eletromagnéticas internas.

[0046] A figura 3 é uma vista não explodida do estator 100. O estator 100 pode incluir um elemento superior 136 disposto sobre o ímã permanente e o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106. O elemento superior pode cobrir a área de superfície superior das peças de polo e a área de superfície superior do ímã permanente. O elemento superior pode incluir uma passagem 138 que pode ser substancialmente alinhada com a passagem através do ímã permanente, visto em 112 na figura 2. O elemento superior 136 pode ser feito de qualquer material apropriado, tal como material magneticamente suscetível tal como aço com propriedades elétricas e magnéticas.

[0047] O campo magnético criado pelo estator pode entrar e sair do elemento superior em uma direção axial. O estator 100 pode ser usado em um motor de placa oscilante incluindo uma placa oscilante. Em um tal sistema, a placa oscilante pode ser disposta próximo ao elemento superior 136 com um vão entre o estator e a placa oscilante. As linhas de campo magnético podem sair do estator através do elemento superior em uma direção substancialmente axial, transversal ao vão entre o estator e a placa oscilante, se deslocam através da placa oscilante, novamente transversal ao vão entre a placa oscilante e o estator, e entram no estator através do elemento superior em uma direção substancialmente axial.

Exemplo 3: [0048] Este exemplo descreve um mecanismo ou motor de acionamento de disco oscilante ilustrativo, ver as figuras 4 a 7. Em particular, Este exemplo descreve um campo magnético primário criado por um ímã permanente e um campo magnético induzido criado por um conjunto de bobinas eletromagnéticas do motor de placa oscilante.

[0049] A figura 4 é uma vista em seção transversal esquemática de outro exemplo de um motor de placa oscilante, geralmente indicado com 200. O motor de placa oscilante 200 pode ser similar ao motor de placa oscilante 10 descrito no exemplo 1, e a discussão das várias características e benefícios do motor 10 não será repetida em sua totalidade. O motor de placa oscilante 200 pode incluir uma placa oscilante 202 e um estator 204 tendo um eixo geométrico de estator 206. A figura 4 mostra metade de uma vista em seção transversal esquemática do motor de placa oscilante 200, com o eixo geométrico de estator 206 na borda esquerda do desenho. Em uma vista completa do motor de placa oscilante 200, o eixo geométrico de estator iria através de um centro do estator. O estator 204 pode ser similar ao estator 100 descrito no exemplo 2, e a discussão das várias características e benefícios do estator 100 não será repetida em sua totalidade.

[0050] O estator 204 pode incluir um ímã permanente 208, um núcleo de estator 210 disposto embaixo do ímã permanente, e um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212 distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator. O estator 204 pode incluir um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 214 disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator 210 entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo 212 e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 216 disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo. Cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 214 pode sobrepor circunferencialmente com cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 216. A seção transversal representada na figura 4 é tomada através do motor de placa oscilante 200 em uma região na qual uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 214 sobrepõe circunferencialmente com uma do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 216. A seção transversal representada na figura 4 ainda é tomada através de um ponto móvel de aproximação mais perto 218 da placa oscilante com relação ao estator 204.

[0051] O ímã permanente 208 pode ser configurado para criar um campo magnético primário, indicado esquematicamente pelas setas 220. O campo magnético primário pode ser criado pelo ímã permanente e pode incluir a resposta magnética ao ímã permanente pela placa oscilante 202, o núcleo de estator 210, e o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212, qualquer ou todos dos quais podem se tomar magnetizados na presença do ímã permanente 208.

[0052] O ímã permanente 208 pode ter um polo magnético norte 222 e um polo magnético sul 224. Os polos magnéticos norte e sul podem ser substancialmente alinhados com o eixo geométrico de estator 206. Isto é, o campo magnético primário criado pelo ímã permanente pode ser direcionado axialmente na direção para a placa oscilante 202 e axialmente na direção para o núcleo de estator 210. O campo magnético primário pode ser direcionado axialmente do ímã permanente na direção para e para dentro da placa oscilante, pode ser direcionado substancialmente radialmente dentro da placa oscilante, pode ser direcionado axialmente a partir da placa oscilante na direção para e para dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis, pode ser direcionado radialmente a partir do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis na direção para e para dentro do núcleo de estator, e pode ser direcionado a partir do núcleo de estator na direção para e para dentro do ímã permanente, formando assim um enlace fechado. O campo magnético primário entre o estator e a placa oscilante pode ser substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator. Como será entendido por uma pessoa especializada na técnica, o motor de placa oscilante 200 pode funcionar de forma equivalente ao ímã permanente 208 tendo uma polaridade oposta e o campo magnético primário direcionado oposto às setas 220.

[0053] O núcleo de estator 210 pode ser configurado para direcionar o campo magnético primário a partir do ímã permanente 208 através de uma ou mais do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas 214 e 216 e para dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212. Isto é, dentro do núcleo de estator 210, o campo magnético primário pode girar de axial para radial ou de radial para axial.

[0054] Cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212 pode ser configurada para direcionar um campo magnético radial a partir do núcleo de estator 210 axialmente na direção para a placa oscilante 202. Cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212 pode ser configurada para direcionar um campo magnético axial a partir da placa oscilante na direção para o núcleo de estator. Isto é, dentro de cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis, o campo magnético primário pode girar de axial para radial ou de radial para axial.

[0055] A figura 5 é uma vista superior esquemática do motor de placa oscilante 200, com o campo magnético primário dentro da placa oscilante 202 indicado pelas setas 220. As setas maiores podem indicar uma maior magnitude de campo magnético na figura 5. O campo magnético primário 220 pode ter uma magnitude máxima dentro da placa oscilante próxima ao ponto móvel de aproximação mais perto 218. A magnitude do campo magnético primário dentro da placa oscilante pode diminuir com distância angular a partir do ponto de aproximação mais perto. Próximo ao ponto de aproximação mais perto 218, o campo magnético primário 220 pode ser direcionado substancialmente radialmente para longe a partir do eixo geométrico de estator 206. A direção do campo magnético dentro da placa oscilante pode ter um componente radial e um componente azimutal, com a magnitude relativa do componente azimutal aumentando com a distância angular a partir do ponto de aproximação mais perto.

[0056] De forma isolada, o ímã permanente 208 pode criar um campo magnético que é amplamente simétrico em tomo do eixo geométrico de estator. Esta simetria pode ser rompida no motor de placa oscilante 200 pela inclinação da placa oscilante 202 com relação ao eixo geométrico de estator, criando assim o campo magnético primário assimétrico representado na figura 5.

[0057] A figura 6 é uma vista em seção transversal esquemática do motor de placa oscilante 200, similar à figura 4. Uma ou mais do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 214 e uma ou mais do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 216 podem ser configuradas para produzir um campo magnético induzido, indicado pelas setas 226. O campo magnético induzido 226 pode ser produzida quando uma corrente elétrica flui através de uma ou mais das bobinas eletromagnéticas 214 e 216. Cada um do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas pode ser orientada para produzir o campo magnético induzido 226 dentro de dita bobina eletromagnética, que é direcionado radialmente na direção para ou para longe a partir do eixo geométrico de estator 206.

[0058] Por exemplo, para criar um campo magnético induzido 226 direcionado radialmente dentro da bobina eletromagnética 214, uma corrente elétrica pode passar através de uma porção superior 228 da bobina eletromagnética 214 em uma direção perpendicular ao plano da figura 6 na direção para o observador da figura 6, como indicada pelo ponto 230. De forma correspondente, a corrente elétrica pode passar através de uma porção inferior 232 da bobina eletromagnética 214 em uma direção perpendicular ao plano da figura 6 para longe do observador da figura 6, como indicado pela cruz 234. A direção da corrente através da bobina eletromagnética 214 e a direção do campo magnético induzido 226 dentro da bobina eletromagnética 214 são consistentes com as regras da mão direita estabelecidas na física.

[0059] Similarmente, a bobina eletromagnética 216 pode transportar uma corrente, indicada como um ponto 236 em uma porção superior 238 e como uma cruz 240 em uma porção inferior 242, para contribuir com o campo magnético induzido 226. A corrente na bobina eletromagnética 216 não precisa ter a mesma magnitude ou fase que a corrente na bobina eletromagnética 214.

[0060] O campo magnético induzido 226 pode ser produzido dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212. Cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis pode ser configurada para direcionar o campo magnético radial induzido a partir de uma do conjunto de bobinas axialmente na direção para a placa oscilante 202. Isto é, o campo magnético induzido entre o estator 204 e a placa oscilante pode ser substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator 206. Próximo ao ponto móvel de aproximação mais perto 218, o campo magnético induzido 226 pode se opor ao campo magnético axial primário, ver 220 na figura 4, entre o estator 204 e a placa oscilante. Uma vez quando o campo magnético induzido entra na placa oscilante 202, ele pode ser direcionado radialmente na direção para o eixo geométrico de estator e azimutalmente em tomo do eixo geométrico de estator.

[0061] A figura 7 é uma vista superior esquemática do motor de placa oscilante 200, similar à figura 5, com o campo magnético induzido dentro da placa oscilante 202 indicado pelas setas 226. As setas maiores podem indicar um maior campo magnético na figura 7. O campo magnético induzido 226 pode ter uma magnitude máxima dentro da placa oscilante próxima ao ponto móvel de aproximação mais perto 218. A magnitude do campo magnético induzido dentro da placa oscilante pode diminuir com a distância angular a partir do ponto de aproximação mais perto.

[0062] O campo magnético induzido 226 dentro da placa oscilante 202 pode ter componentes radiais e componentes azimutais. No exemplo mostrado na figura 7, a placa oscilante pode estar oscilando em uma direção de oscilação indicada pela seta encurvada 244. Isto é, quando a placa oscilante 202 oscila, o ponto móvel de aproximação mais perto 218 pode se mover na direção de oscilação 244. Próximo ao ponto móvel de aproximação mais perto, o campo magnético induzido dentro da placa oscilante pode ter um componente radial, para dentro, relativamente grande, e um componente azimutal relativamente pequeno ao longo da direção de oscilação 244. A magnitude relativa do componente azimutal do campo magnético induzido pode aumentar com a distância a partir do ponto de aproximação mais perto.

[0063] Em locais azimutais próximos ao ponto de aproximação mais perto 218 e à frente do ponto de aproximação mais perto na direção de oscilação 244, o campo magnético induzido 226 dentro da placa oscilante 202 pode ter um componente radial para fora. Em locais azimutais próximos ao ponto de aproximação mais perto e atrás do ponto de aproximação mais perto na direção de oscilação, o campo magnético induzido dentro da placa oscilante pode ter um componente radial para dentro.

[0064] Com referência agora às figuras 4 a 7, o ímã permanente 208 e o conjunto de bobinas eletromagnéticas 214 e 216 podem ser configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator 204 e a placa oscilante 202 com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto 218 na direção angular 244 em tomo do eixo geométrico de estator 206 à medida em que a placa oscilante oscila. O campo magnético pode ser um campo magnético total como a soma de vetores do campo magnético primário 220 criado pelo ímã permanente e campo magnético induzido 226 criado pelo conjunto de bobinas eletromagnéticas. Naturalmente, cada um dos campos magnéticos primário e induzido pode também depender das respostas magnéticas de placa oscilante 202, do núcleo de estator 210, e do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 212.

[0065] Próximo ao ponto de aproximação mais perto 218, o campo magnético primário 220 e o campo magnético induzido 226 podem amplamente se cancelar entre si. Neste local pode permanecer um componente azimutal relativamente pequeno do campo magnético total. Este cancelamento ou próximo ao cancelamento pode também ocorrer em locais azimutais próximos ao ponto de aproximação mais perto que estão também atrás do ponto de aproximação mais perto na direção de oscilação 244. Em contraste, em locais azimutais à frente do ponto de aproximação mais perto na direção de oscilação, o campo magnético primário e o campo magnético induzido podem amplamente se adicionar conjuntamente para aumentar a magnitude relativa do campo magnético total. Em particular, os componentes radiais para fora dos campos magnéticos primário e induzido dentro da placa oscilante podem se adicionar conjuntamente em locais à frente do ponto de aproximação mais perto. Assim, pode existir um local móvel de densidade de fluxo máxima entre a placa oscilante e o estator à frente do ponto de aproximação mais perto.

[0066] Uma força de atração pode existir entre a placa oscilante 202 e o estator 204. A força de atração sentida pela placa oscilante pode variar com a posição em tomo da placa oscilante. Uma força de atração máxima entre a placa oscilante e o estator pode ser aplicada aa placa oscilante no local móvel de densidade de fluxo máxima.

Exemplo 4: [0067] Este exemplo descreve um método ilustrativo para acionar magneticamente um motor de placa oscilante, que pode ser usado em conjunção com qualquer dos aparelhos descritos aqui; ver a figura 8 a 10.

[0068] A figura 8 representa múltiplas etapas de um método, geralmente indicado com 300 para acionar magneticamente um motor de placa oscilante. O método 300 pode ser usado em conjunção com qualquer dos motores de placa oscilante representados com referência às figuras 1 a 7. Embora várias etapas do método 300 sejam descritas abaixo e representadas na figura 8, as etapas não precisam necessariamente ser todas realizadas, e em alguns casos podem ser realizadas em uma ordem diferente da ordem mostrada.

[0069] O método 300 inclui uma etapa 302 de prover um estator disposto abaixo de uma placa oscilante. O estator pode incluir um ímã permanente, um núcleo de estator, um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis, um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas, e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. O estator pode ter um eixo geométrico de estator e a placa oscilante pode ter um eixo geométrico oscilante. O núcleo de estator pode ser disposto embaixo do ímã permanente.

[0070] Um exemplo de um tal estator é o estator 100 descrito no exemplo 2. Uma vista plana inferior do estator 100 é mostrada na figura 9. O conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis 106 pode ser distribuído circunferencialmente em tomo do núcleo de estator 104 e pode ser configurado para transportar um campo magnético radial primário a partir do ímã permanente. O primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 124 pode ser disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo 106. O segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 126 pode ser disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator 104 entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo.

[0071] Como descrito previamente, o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas 124 pode incluir três bobinas eletromagnéticas internas: uma primeira bobina eletromagnética 150, uma segunda bobina eletromagnética 152 e uma terceira bobina eletromagnética 154. O segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas 126 pode incluir três bobinas eletromagnéticas externas: uma quarta bobina eletromagnética 160, uma quinta bobina eletromagnética 162, e uma sexta bobina eletromagnética 164. Cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas pode se estender por aproximadamente 90 graus em tomo do eixo geométrico de estator 110. Cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas pode ser configurada para direcionar campo magnético radialmente para três das doze peças de cunha 106.

[0072] A quarta bobina eletromagnética 160 pode se sobrepor circunferencialmente com a primeira bobina eletromagnética 150 e a segunda bobina eletromagnética 152. A quinta bobina eletromagnética 162 pode se sobrepor circunferencialmente com a segunda bobina eletromagnética 152 e a terceira bobina eletromagnética 154. A sexta bobina eletromagnética 164 pode se sobrepor circunferencialmente com a terceira bobina eletromagnética 154 e a primeira bobina eletromagnética 150.

[0073] O método 300 inclui uma etapa 304 de induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas. Por exemplo, a primeira corrente, indicada pelas setas 170 na figura 9, pode ser induzida na primeira bobina eletromagnética 150 e na segunda bobina eletromagnética 152. A primeira corrente 170 pode não ser constante no tempo, mas pode ter uma dependência do tempo.

[0074] A figura 10 é um gráfico, geralmente indicado com 400, de um conjunto de correntes induzidas no conjunto de bobinas eletromagnéticas do estator contratempo. Oito tempos regularmente espaçados são indicados no eixo de tempo: um primeiro tempo 401, um segundo tempo 402, um terceiro tempo 403, um quarto tempo 404, um quinto tempo 405, um sexto tempo 406, um sétimo tempo 407, e um oitavo tempo 408. Um período de oscilação 410 da placa oscilante pode ser igual ao intervalo de tempo entre o sétimo tempo 407 e o primeiro tempo 401.

[0075] A primeira corrente 170 pode ter um valor de corrente mínimo 420 no primeiro tempo 401, um valor de corrente máximo 422 no segundo tempo 402, e o valor de corrente mínimo 420 no terceiro tempo 403. O valor de corrente mínimo 420 pode ser zero. O valor de corrente máximo 422 pode depender de um número de enlaces na bobina eletromagnética. Se o número de enlaces na primeira bobina eletromagnética for referido como N, um produto do valor de corrente máximo 422 e o número N pode estar em uma faixa de 2.500 a 3.000 Amps. Em outros exemplos, o produto do valor de corrente máximo 422 e o número N pode estar em uma faixa de 1.000 a 5.000 Amps. Uma diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo pode ser uma fração de um período completo de oscilação 410 da placa oscilante. Por exemplo, a diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo pode ser um terço do período de oscilação.

[0076] O método 300 inclui uma etapa 306 induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. Uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto pode sobrepor circunferencialmente uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto e a outra do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto pode sobrepor circunferencialmente com ambas do par de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto. Por exemplo, a segunda corrente, indicada pelas setas 172 na figura 9, pode ser induzida na quarta bobina eletromagnética 160 e na quinta bobina eletromagnética 164. A primeira bobina eletromagnética 150 pode sobrepor circunferencialmente com a quarta bobina eletromagnética 160 e a segunda bobina eletromagnética 152 pode sobrepor com ambas da quarta e quinta bobinas eletromagnéticas 160 e 162.

[0077] A segunda corrente 172 pode ter uma dependência do tempo similar à primeira corrente 170, embora a segunda corrente possa ser deslocada no tempo com relação à primeira corrente. Isto é, a segunda corrente pode ter o valor de corrente mínimo 420 no segundo tempo 402, o valor de corrente máximo 422 no terceiro tempo 403, e o valor de corrente mínimo 420 no quarto tempo 404. A diferença entre o quarto tempo e o segundo tempo pode ser uma fração do período completo de oscilação 410 da placa oscilante, por exemplo um terço do período completo de oscilação.

[0078] Tomadas juntas, as etapas 302, 304, e 306 podem criar um campo magnético em um vão entre um estator tendo um eixo geométrico de estator e uma placa oscilante tendo um eixo geométrico oscilante. A placa oscilante pode ser configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator e um ponto móvel de aproximação mais perto da placa oscilante em relação ao estator se movendo em tomo do eixo geométrico de estator. O campo magnético pode ser criado por um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas. O campo magnético pode incluir adicionalmente uma resposta magnética da placa oscilante e um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis.

[0079] O campo magnético no vão entre o estator e a placa oscilante pode ter uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator. A criação de um tal campo magnético pode incluir a indução de corrente no conjunto de bobinas eletromagnéticas com cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas tendo um eixo geométrico de bobina e incluindo um e ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados em tomo do eixo geométrico de bobina. Cada eixo geométrico de bobina pode ser orientado perpendicular ao eixo geométrico de estator. Por exemplo, o eixo geométrico de bobina 128 mostrado na figura 9 associado com a primeira bobina eletromagnética 150 é orientado perpendicular ao eixo geométrico de estator 110.

[0080] A indução de corrente no conjunto de bobinas eletromagnéticas pode criar um campo magnético radial induzido dentro de um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis que pode opor um campo magnético radial primário a partir do ímã permanente em algumas das peças de polo magneticamente suscetíveis. Por exemplo, a primeira corrente 170 induzida na primeira bobina eletromagnética 150 pode criar um campo magnético radial induzido dentro da peça de polo magneticamente suscetível adjacente 106, direcionado radialmente para longe a partir do eixo geométrico de estator 110. Ainda, como mostrado na figura 4, o campo magnético primário 220 a partir do ímã permanente pode ser direcionado radialmente na direção para o eixo geométrico de estator 206. Assim, quando a primeira corrente 170 está sobre a primeira bobina eletromagnética 150, o campo magnético total dentro da peça de polo próxima à primeira bobina eletromagnética pode ser menor em magnitude que quando nenhuma corrente está presente na primeira bobina eletromagnética. A formação de sequência apropriada das correntes dentro do conjunto de bobinas eletromagnéticas pode permitir a criação de uma região de densidade de fluxo magnético máxima à frente do ponto móvel de aproximação mais perto.

[0081] A criação de um campo magnético como descrito acima nas etapas 302, 304, e 306 pode incluir a indução de uma terceira corrente, indicada pelas setas 174 na figura 9, na segunda bobina eletromagnética 152 e na terceira bobina eletromagnética 154. A terceira corrente 174 pode ter o valor de corrente mínimo, ver 420 na figura 10, no terceiro tempo 403, o valor de corrente máximo 422 no quarto tempo 404, e o valor de corrente mínimo no quinto tempo 405.

[0082] A criação do campo magnético pode incluir a indução de uma quarta corrente, indicada pelas setas 176 na figura 9, na quinta bobina eletromagnética 162 e na sexta bobina eletromagnética 164. A quarta corrente 176 pode ter o valor de corrente mínimo 420 no quarto tempo 404, o valor de corrente máximo 422 no quinto tempo 405, e o valor de corrente mínimo no sexto tempo 406.

[0083] A criação do campo magnético pode incluir a indução de uma quinta corrente, indicada pelas setas 178 na figura 9, na terceira bobina eletromagnética 154 e na primeira bobina eletromagnética 150. A quinta corrente 178 pode ter o valor de corrente mínimo 420 no quinto tempo 405, o valor de corrente máximo 422 no sexto tempo 406, e o valor de corrente mínimo no sétimo tempo 407.

[0084] A criação do campo magnético pode incluir a indução de uma sexta corrente, indicada pelas setas 180 na figura 9, na sexta bobina eletromagnética 164 e na quarta bobina eletromagnética 160. A sexta corrente 180 pode ter o valor de corrente mínimo 420 no sexto tempo 406, o valor de corrente máximo 422 no sétimo tempo 407, e o valor de corrente mínimo no oitavo tempo 408.

[0085] O padrão indicado na figura 10 pode continuar, por exemplo, com a primeira corrente 170 novamente sendo induzida na primeira e segunda bobinas eletromagnéticas 150 e 152 começando no sétimo tempo 407, a segunda corrente 172 sendo induzida na quarta e quinta bobinas eletromagnéticas 160 e 162 começando no oitavo tempo 408, etc.

[0086] Cada uma da primeira, segunda, terceira, quarta, quinta, e sexta correntes 170, 172, 174, 176, 178, e 180 pode variar entre o valor de corrente mínimo 420, o valor de corrente máximo 422, e de volta para o valor de corrente mínimo por qualquer formato apropriado. Por exemplo, o formato de cada respectiva curva de corrente vs. tempo pode ser um semicírculo, como indicado na figura 10. Em outro exemplo, cada uma das correntes pode variar de acordo com uma metade de uma função senoidal. Em outro exemplo, cada uma das correntes pode variar linearmente entre o valor de corrente mínimo e o valor de corrente máximo.

Exemplo 5: [0087] Esta seção descreve aspectos e características adicionais de exemplos, apresentados sem limitação como uma série de parágrafos, alguns ou todos dos quais podem ser alfanumericamente designados por clareza e eficiência. Cada um desses parágrafos pode ser combinado com um ou mais outros parágrafos, e/ou com a descrição de algum local neste pedido de qualquer maneira apropriada. Alguns dos parágrafos abaixo expressamente se referem a e ainda limitam outros parágrafos, provendo, sem limitação, exemplos de algumas das combinações apropriadas.

Al. Um motor de placa oscilante, compreendendo: uma placa oscilante feita de material magneticamente suscetível e tendo um eixo geométrico oscilante; e um estator incluindo um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas, o estator tendo um eixo geométrico de estator; em que a placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator; em que a placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto com relação ao estator, onde o ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila; e em que o ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila. A2. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo Al, em que uma força de atração máxima entre a placa oscilante e o estator é aplicada aa placa oscilante no local móvel de densidade de fluxo máxima. A3. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo Al, em que cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas tem um eixo geométrico de bobina e inclui um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados em tomo do eixo geométrico de bobina, com cada eixo geométrico de bobina orientado perpendicularmente ao eixo geométrico de estator. A4. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo Al, em que o estator inclui um núcleo de estator disposto embaixo do ímã permanente, um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator; e em que o conjunto de bobinas eletromagnéticas é disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator e entre o núcleo de estator e as peças de polo magneticamente suscetíveis. A5. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A4, em que o ímã permanente é configurado para criar um campo magnético primário direcionado axialmente na direção para a placa oscilante e axialmente na direção para o núcleo de estator. A6. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A4, em que cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis é configurada para direcionar um campo magnético radial a partir de um do núcleo de estator ou de uma bobina eletromagnética axialmente na direção para a placa oscilante. A7. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A4, em que o conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas; e em que cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas; A8. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A7, em que o núcleo de estator é configurado para direcionar um campo magnético primário a partir do ímã permanente através de um ou mais do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas e para dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis. A9. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A7, em que cada um do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas é orientada para produzir um campo magnético induzido dentro de dita bobina eletromagnética que é direcionada radialmente na direção para ou para longe a partir do eixo geométrico de estator. A10. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A7, em que o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui três bobinas eletromagnéticas internas e o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui três bobinas eletromagnéticas externas dispostas entre as bobinas eletromagnéticas internas e o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis; e em que cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas se estende por aproximadamente 90 graus em tomo do eixo geométrico de estator.

All. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo A10, em que o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis inclui doze peças de cunha; e em que cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas é configurada para direcionar campo magnético radialmente para três das doze peças de cunha.

Bl. Um motor de placa oscilante, compreendendo: uma placa oscilante feita de material magneticamente suscetível e tendo um eixo geométrico oscilante; e um estator disposto embaixo da placa oscilante e tendo um eixo geométrico de estator, o estator incluindo um ímã permanente; um núcleo de estator disposto embaixo do ímã permanente; um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator; um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; em que cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas; em que a placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator; em que a placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto com relação ao estator, onde o ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila; e em que o ímã permanente e o primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator. B2. O motor de placa oscilante de acordo com o parágrafo Bl, em que o campo magnético entre o estator e a placa oscilante é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator.

Cl. Um método para acionar magneticamente um motor de placa oscilante, o método compreendendo: criar um campo magnético em um vão entre um estator tendo um eixo geométrico de estator e uma placa oscilante tendo um eixo geométrico oscilante, com a placa oscilante configurado para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator e um ponto móvel de aproximação mais perto da placa oscilante em relação ao estator se movendo em tomo do eixo geométrico de estator; em que o campo magnético é criado por um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas; e em que o campo magnético no vão tem uma densidade de fluxo máxima em um local móvel à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator. C2. O método de acordo com o parágrafo Cl, em que criar um campo magnético inclui induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes de um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas, a primeira corrente tendo um valor de corrente mínimo em um primeiro tempo, um valor de corrente máximo em um segundo tempo, e o valor de corrente mínimo em um terceiro tempo, com uma diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo sendo uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante. C3. O método de acordo com o parágrafo C2, em que criar um campo magnético inclui induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes de um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas, a segunda corrente tendo o valor de corrente mínimo no segundo tempo, o valor de corrente máximo no terceiro tempo, e o valor de corrente mínimo em um quarto tempo, com uma diferença entre o quarto tempo e o segundo tempo sendo uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante; e em que uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas e a outra do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com ambas do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. C4. O método de acordo com o parágrafo Cl, em que criar um campo magnético inclui induzir corrente no conjunto de bobinas eletromagnéticas para criar um campo magnético radial induzido dentro de um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis que se opõe a um campo magnético radial primário a partir do ímã permanente em algumas das peças de polo magneticamente suscetíveis, criando assim uma região de densidade de fluxo magnético máxima à frente do ponto móvel de aproximação mais perto. C5. O método de acordo com o parágrafo Cl, em que criar um campo magnético inclui induzir corrente no conjunto de bobinas eletromagnéticas com cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas tendo um eixo geométrico de bobina e incluindo um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados em tomo do eixo geométrico de bobina, com cada eixo geométrico de bobina orientado perpendicular ao eixo geométrico de estator. C6. O método de acordo com o parágrafo C3, em que o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma primeira, uma segunda e uma terceira bobinas eletromagnéticas, e criar um campo magnético inclui induzir a primeira corrente na primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, induzir uma terceira corrente na segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e induzir uma quinta corrente na terceira e primeira bobinas eletromagnéticas, a terceira corrente tendo o valor de corrente mínimo no terceiro tempo, o valor de corrente máximo no quarto tempo, e o valor de corrente mínimo em um quinto tempo, a quinta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quinto tempo, o valor de corrente máximo em um sexto tempo, e o valor de corrente mínimo em um sétimo tempo. C7. O método de acordo com o parágrafo C6, em que o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma quarta, uma quinta, e uma sexta bobinas eletromagnéticas, e em que a quarta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, a quinta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e a sexta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a terceira e primeira bobinas eletromagnéticas; e em que criar um campo magnético inclui induzir a segunda corrente na quarta e quinta bobinas eletromagnéticas, induzir uma quarta corrente na quinta e sexta bobinas eletromagnéticas, e induzir uma sexta corrente na sexta e quarta bobinas eletromagnéticas, a quarta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quarto tempo, o valor de corrente máximo no quinto tempo, e o valor de corrente mínimo no sexto tempo, a sexta corrente tendo o valor de corrente mínimo no sexto tempo, o valor de corrente máximo em um sétimo tempo, e o valor de corrente mínimo em um oitavo tempo. C8. O método de acordo com o parágrafo C7, em que cada uma da primeira, segunda, terceira, quarta, quinta, e sexta correntes varia a partir do valor de corrente mínimo para o valor de corrente máximo e de volta para o valor de corrente mínimo de acordo com uma metade de uma função sinusoidal.

Dl. Um método para acionar magneticamente um motor de placa oscilante, o método compreendendo: prover um estator disposto embaixo de uma placa oscilante e tendo um eixo geométrico de estator, o estator incluindo: um ímã permanente; um núcleo de estator disposto embaixo do ímã permanente; um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis distribuídas circunferencialmente em tomo do núcleo de estator, as peças de polo configuradas para transportar um campo magnético radial primário a partir do ímã permanente; um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas, a primeira corrente tendo um valor de corrente mínimo em um primeiro tempo, um valor de corrente máximo em um segundo tempo, e o valor de corrente mínimo em um terceiro tempo, com uma diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo sendo uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante; e induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas, a segunda corrente tendo o valor de corrente mínimo no segundo tempo, o valor de corrente máximo no terceiro tempo, e o valor de corrente mínimo em um quarto tempo, com uma diferença entre o quarto tempo e o segundo tempo sendo uma fração de um período completo de oscilação da placa oscilante; em que uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas e a outra do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas sobrepõe circunferencialmente com ambas do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas. D2. O método de acordo com o parágrafo Dl, em que induzir corrente no primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas cria um campo magnético radial induzido dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis que se opõe ao campo magnético radial primário a partir do ímã permanente em algumas das peças de polo magneticamente suscetíveis, criando assim uma região de densidade de fluxo magnético máxima à frente dos pares de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas. D3. O método de acordo com o parágrafo Dl, em que o ímã permanente é configurado para criar um campo magnético primário entre o estator e a placa oscilante que é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator e em que induzir corrente no primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas cria um campo magnético induzido entre o estator e a placa oscilante que é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator e que se opõe ao campo magnético axial primário entre o estator e a placa oscilante próximo a um ponto móvel de aproximação mais perto da placa oscilante com relação ao estator. D4. O método de acordo com o parágrafo Dl, em que prover um estator incluindo um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui prover cada uma das bobinas eletromagnéticas com um eixo geométrico de bobina e um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados em tomo do eixo geométrico de bobina com cada eixo geométrico de bobina orientado perpendicularmente ao eixo geométrico de estator. D5. O método de acordo com o parágrafo Dl, em que o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma primeira, uma segunda e uma terceira bobinas eletromagnéticas, e induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui induzir a primeira corrente na primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, induzir uma terceira corrente na segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e induzir uma quinta corrente na terceira e primeira bobinas eletromagnéticas, a terceira corrente tendo o valor de corrente mínimo no terceiro tempo, o valor de corrente máximo no quarto tempo, e o valor de corrente mínimo em um quinto tempo, a quinta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quinto tempo, o valor de corrente máximo em um sexto tempo, e o valor de corrente mínimo em um sétimo tempo. D6. O método de acordo com o parágrafo D5, em que o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma quarta, uma quinta, e uma sexta bobinas eletromagnéticas, e em que a quarta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, a quinta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e a sexta bobina eletromagnética sobrepõe circunferencialmente com a terceira e primeira bobinas eletromagnéticas; e em que induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui induzir a segunda corrente na quarta e quinta bobinas eletromagnéticas, induzir uma quarta corrente na quinta e sexta bobinas eletromagnéticas, e induzir uma sexta corrente na sexta e quarta bobinas eletromagnéticas, a quarta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quarto tempo, o valor de corrente máximo no quinto tempo, e o valor de corrente mínimo no sexto tempo, a sexta corrente tendo o valor de corrente mínimo no sexto tempo, o valor de corrente máximo em um sétimo tempo, e o valor de corrente mínimo em um oitavo tempo. D7. O método de acordo com o parágrafo D6, em que cada uma da primeira, segunda, terceira, quarta, quinta, e sexta correntes varia a partir do valor de corrente mínimo para o valor de corrente máximo e de volta para o valor de corrente mínimo de acordo com uma metade de uma função sinusoidal.

Vantagens, Características, Benefícios [0088] Os diferentes exemplos do motor de placa oscilante descritos aqui provêm várias vantagens sobre as soluções conhecidas para acionar eletromagneticamente um sistema de placa oscilante. Por exemplo, os exemplos ilustrativos de placa oscilante descritos aqui permitem um campo magnético axial, circunferencialmente rotativo. Adicionalmente, e entre outros benefícios, os exemplos ilustrativos do motor de placa oscilante descritos aqui permitem que um campo magnético seja criado como uma superposição de campos magnéticos criados por um ímã permanente e um conjunto de bobinas eletromagnéticas. Nenhum sistema ou dispositivo conhecido pode realizar essas funções, particularmente em um mecanismo de acionamento de placa oscilante. Assim, os exemplos ilustrativos descritos aqui são particularmente úteis para a atuação de dispositivos que requerem o fino controle e/ou altas densidades de torque. Todavia, nem todos dos exemplos descritos aqui provêm as mesmas vantagens ou o mesmo grau de vantagem.

Conclusão [0089] A invenção descrita acima pode compreender múltiplas distintas invenções com independente utilidade. Embora cada uma dessas invenções tenha sido descrita em sua(s) forma(s) preferida(s), os exemplos específicos das mesmas, descritos e ilustrados aqui, não devem ser considerados em um sentido limitativo, porque inúmeras variações são possíveis. Pela extensão em que os cabeçalhos de seção são usados dentro desta invenção, tais cabeçalhos são somente para finalidades de organização, e não constituem uma caracterização de qualquer invenção reivindicada. A matéria da(s) invenção(s) inclui todas as combinações e subcombinações novas e não óbvias dos vários elementos, características, funções, e/ou propriedades descritos aqui. As seguintes reivindicações particularmente destacam certas combinações e subcombinações consideradas como novas e não óbvias. A(s) invenção(ões) incorporadas em outras combinações e subcombinações de características, funções, elementos, e/ou propriedades podem ser reivindicadas em pedidos que reivindicam a prioridade deste pedido ou um pedido relacionado. Tais reivindicações, se direcionadas a uma diferente invenção ou à mesma invenção, e se mais ampla, mais restrita, igual, ou diferente em escopo às reivindicações originais, também são consideradas como incluídas na matéria da(s) invenção(ões) da presente concepção.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Motor de placa oscilante (10), compreendendo: uma placa oscilante (12) feito de material magneticamente suscetível e tendo um eixo geométrico oscilante (14); e um estator (16) incluindo um ímã permanente (102) e um conjunto de bobinas eletromagnéticas (108), o estator tendo um eixo geométrico de estator (18); caracterizado pelo fato de que a placa oscilante é configurada para oscilar em tomo do estator com o eixo geométrico oscilante se movendo em tomo do eixo geométrico de estator; em que a placa oscilante tem um ponto móvel de aproximação mais perto (20) com relação ao estator, onde o ponto móvel de aproximação mais perto se move em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila; e em que o ímã permanente e o conjunto de bobinas eletromagnéticas são configurados para criar um campo magnético tendo uma densidade de fluxo entre o estator e a placa oscilante com uma densidade de fluxo máxima em um local móvel (34) à frente do ponto móvel de aproximação mais perto em uma direção angular em tomo do eixo geométrico de estator à medida em que a placa oscilante oscila.

2. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de: uma força de atração máxima (38) entre a placa oscilante e o estator é aplicada aa placa oscilante no local móvel de densidade de fluxo máxima; e cada uma do conjunto de bobinas eletromagnéticas tem um eixo geométrico de bobina (128) e inclui um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados (130) em tomo do eixo geométrico de bobina, com cada eixo geométrico de bobina orientado perpendicularmente ao eixo geométrico de estator.

3. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o estator inclui um núcleo de estator (104) disposto embaixo do ímã permanente, um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis (106) distribuído circunferencialmente em tomo do núcleo de estator; e em que o conjunto de bobinas eletromagnéticas é disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator e entre o núcleo de estator e as peças de polo magneticamente suscetíveis.

4. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o ímã permanente é configurado para criar um campo magnético primário (220) direcionado axialmente na direção para a placa oscilante e axialmente na direção para o núcleo de estator.

5. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada uma do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis é configurada para direcionar um campo magnético radial a partir de um do núcleo de estator ou de uma bobina eletromagnética axialmente na direção para a placa oscilante.

6. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas (124) e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas (126); e em que cada uma do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas superpõe circunferencialmente a cada uma de um par adjacente de bobinas eletromagnéticas do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas.

7. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de: o núcleo de estator é configurado para direcionar um campo magnético primário (220) a partir do ímã permanente através de um ou mais do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas e para dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis; e cada um do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas é orientado para produzir um campo magnético induzido (226) dentro de dita bobina eletromagnética que é direcionado radialmente na direção para ou para longe a partir do eixo geométrico de estator.

8. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui três bobinas eletromagnéticas internas e o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui três bobinas eletromagnéticas externas dispostas entre as bobinas eletromagnéticas internas e o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis; e em que cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas se estende por aproximadamente 90 graus em tomo do eixo geométrico de estator.

9. Motor de placa oscilante de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis inclui doze peças de cunha; e em que cada uma das bobinas eletromagnéticas internas e externas é configurada para direcionar campo magnético radialmente para três das doze peças de cunha.

10. Método para acionar magneticamente um motor de placa oscilante (10), o método caracterizado pelo fato de que compreende: prover um estator (16) disposto embaixo de uma placa oscilante (12) e tendo um eixo geométrico de estator (18), o estator incluindo: um ímã permanente (102); um núcleo de estator (104) disposto embaixo do ímã permanente; um conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis (106) distribuído circunferencialmente em tomo do núcleo de estator, as peças de polo configuradas para transportar um campo magnético radial primário (220) a partir do ímã permanente; um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas (124) disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas (126) disposto circunferencialmente em tomo do núcleo de estator entre o núcleo de estator e o conjunto de peças de polo; induzir uma primeira corrente (170) em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas, a primeira corrente tendo um valor de corrente mínimo (420) em um primeiro tempo (401), um valor de corrente máximo (422) em um segundo tempo (402), e o valor de corrente mínimo em um terceiro tempo (403), com uma diferença entre o terceiro tempo e o primeiro tempo sendo uma fração de um período completo de oscilação (410) da placa oscilante; e induzir uma segunda corrente (172) em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas, a segunda corrente tendo o valor de corrente mínimo no segundo tempo, o valor de corrente máximo no terceiro tempo, e o valor de corrente mínimo em um quarto tempo (404), com uma diferença entre o quarto tempo e o segundo tempo sendo uma fração do período completo de oscilação da placa oscilante; em que uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas superpõe circunferencialmente a uma do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas e a outra do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas superpõe circunferencialmente a ambas do par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que pelo menos um de: induzir corrente no primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas cria um campo magnético radial induzido (226) dentro do conjunto de peças de polo magneticamente suscetíveis que se opõe ao campo magnético radial primário a partir do ímã permanente em algumas das peças de polo magneticamente suscetíveis, criando assim uma região de densidade de fluxo magnético máxima à frente dos pares de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas; e em que prover um estator incluindo um primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas e um segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui prover cada uma das bobinas eletromagnéticas com um eixo geométrico de bobina (128) e um ou mais condutores formando uma pluralidade de enlaces fechados (130) em tomo do eixo geométrico de bobina com cada eixo geométrico de bobina orientado perpendicularmente ao eixo geométrico de estator.

12. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o ímã permanente é configurado para criar um campo magnético primário (220) entre o estator e a placa oscilante que é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator e em que induzir corrente no primeiro e segundo conjuntos de bobinas eletromagnéticas cria um campo magnético induzido (226) entre o estator e a placa oscilante que é substancialmente paralelo ao eixo geométrico de estator e que se opõe ao campo magnético axial primário entre o estator e a placa oscilante próximo a um ponto móvel de aproximação mais perto (20) da placa oscilante com relação ao estator.

13. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma primeira (150), uma segunda (152) e uma terceira bobinas eletromagnéticas (154), e induzir uma primeira corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do primeiro conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui induzir a primeira corrente na primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, induzir uma terceira corrente (174) na segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e induzir uma quinta corrente (178) na terceira e primeira bobinas eletromagnéticas, a terceira corrente tendo o valor de corrente mínimo no terceiro tempo, o valor de corrente máximo no quarto tempo, e o valor de corrente mínimo em um quinto tempo (405), a quinta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quinto tempo, o valor de corrente máximo em um sexto tempo (406), e o valor de corrente mínimo em um sétimo tempo (407).

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui uma quarta (160), uma quinta (162), e uma sexta bobinas eletromagnéticas (164), e em que a quarta bobina eletromagnética superpõe circunferencialmente a primeira e segunda bobinas eletromagnéticas, a quinta bobina eletromagnética superpõe circunferencialmente a segunda e terceira bobinas eletromagnéticas, e a sexta bobina eletromagnética superpõe circunferencialmente a terceira e primeira bobinas eletromagnéticas; e em que induzir uma segunda corrente em cada uma de um par de bobinas eletromagnéticas adjacentes do segundo conjunto de bobinas eletromagnéticas inclui induzir a segunda corrente na quarta e quinta bobinas eletromagnéticas, induzir uma quarta corrente (176) na quinta e sexta bobinas eletromagnéticas, e induzir uma sexta corrente (180) na sexta e quarta bobinas eletromagnéticas, a quarta corrente tendo o valor de corrente mínimo no quarto tempo, o valor de corrente máximo no quinto tempo, e o valor de corrente mínimo no sexto tempo, a sexta corrente tendo o valor de corrente mínimo no sexto tempo, o valor de corrente máximo em um sétimo tempo (407), e o valor de corrente mínimo em um oitavo tempo (408).

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada uma da primeira, segunda, terceira, quarta, quinta, e sexta correntes variam a partir do valor de corrente mínimo para o valor de corrente máximo e de volta para o valor de corrente mínimo de acordo com uma metade de uma função sinusoidal.