BR112016005343B1 - Aparelho, e, método para controlar operação de um motor elétrico - Google Patents

Abstract

aparelho, e, método para controlar operação de um motor elétrico. um método e aparelho para controlar operação de um motor elétrico. um controlador é configurado para identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa. o controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição de um disco. o disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo de uma periferia do disco.

Description

FUNDAMENTOS

[001] A presente invenção refere-se, de modo geral, a sistemas de motor elétrico e, em particular, a controle de sistemas de motor elétrico, Ainda mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método e aparelho para controlar um sistema de motor de relutância.

[002] Um motor elétrico é um dispositivo que converte energia elétrica em energia mecânica. Motores elétricos são usados para várias aplicações. Estas aplicações incluem, ventiladores, bombas, ferramentas, acionadores de discos, brocas e outros tipos de dispositivos encontrados nestes ou outros tipos de plataformas.

[003] Um tipo de motor elétrico é um motor de relutância. Um motor de relutância pode ser, por exemplo, um motor de relutância assíncrono, um motor de relutância variável, um motor de relutância comutado, um motor de passo de relutância variável, ou algum outro tipo de motor similar.

[004] Estes tipos de motores podem prover um nível desejado de intensidade de força por um custo desejado. Um motor de relutância pode prover uma capacidade de manter posições com um nível desejado de precisão. Um motor de relutância pode prover ainda um nível desejado de torque com um menor tamanho em adição à precisão de posicionamento em comparação com outros tipos de motores elétricos. Estes tipos de motores podem ser ideais para várias aplicações. Por exemplo, o motor de relutância pode ser usado para mover superfícies de controle aerodinâmico de uma aeronave para determinada posição. Por exemplo, motores de relutância podem ser usados para mover estabilizadores, lemes de direção, flaps, ailerons e outras superfícies de controle adequadas para uma posição desejada. Adicionalmente, o motor de relutância pode também ser usado para propulsão de uma aeronave.

[005] Embora um motor de relutância variável possa prover um nível desejado de torque e precisão de posicionamento, o gerenciamento de movimentação de um motor de relutância com um nível desejado de suavidade pode ser mais difícil do que o desejado. Por conseguinte, seria desejável ter-se um método e aparelho que levassem em conta pelo menos alguns dos problemas explicados acima, bem como, outras questões possíveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] Em um exemplo ilustrativo, um aparelho compreende um controlador configurado para identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa. O controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada para as bobinas com base na posição de um disco. O disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo de uma periferia do disco.

[007] Em outro exemplo ilustrativo, um sistema de motor elétrico compreende um motor elétrico e um controlador. O motor elétrico tem uma placa com bobinas fisicamente associada à placa e um disco configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo da periferia do disco. O controlador é configurado para identificar uma posição do disco em relação a uma placa com base na indutância medida para as bobinas. O controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco.

[008] Em outro exemplo ilustrativo ainda, um método para controlar operação de um motor elétrico é provido. Uma posição de um disco é identificada em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa. Uma corrente enviada às bobinas é controlada com base na posição do disco. O disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo de uma periferia do disco.

[009] Em outro exemplo ilustrativo, um sistema compreende um sistema de motor hidráulico, um sistema de motor de relutância, e um controlador associado ao motor de relutância. O sistema de motor de relutância opera como um reforçador para o sistema de motor hidráulico. O controlador é configurado para identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa. O controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco.

[0010] Em outro exemplo ilustrativo ainda, um sistema de motor elétrico compreende um primeiro controlador associado a um primeiro motor elétrico e um segundo controlador associado a um segundo motor elétrico. O primeiro controlador é configurado para identificar uma posição de um primeiro disco em relação a uma primeira placa com primeiras bobinas fisicamente associadas à primeira placa. O primeiro controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada às primeiras bobinas com base na posição do primeiro disco. O segundo controlador é configurado para controlar uma corrente enviada às segundas bobinas com base na posição do segundo disco. O primeiro controlador e o segundo controlador são configurados para operar em paralelo.

[0011] Em outro exemplo ilustrativo ainda, um sistema de motor elétrico compreende um controlador e um motor elétrico associado ao controlador. O controlador é configurado para identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa. O controlador é adicionalmente configurado para controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco. O controlador é adicionalmente configurado para receber uma posição comandada de braço de rotor, identificar uma posição de braço de rotor corrente, e gerar um comando de velocidade para o disco.

[0012] Além disso, a invenção compreende exemplos de acordo com as cláusulas a seguir. Cláusula 1. Um aparelho compreendendo um controlador configurado para identificar uma posição de um isco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa e controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco, em que o disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo de uma periferia do disco. Cláusula 2. O aparelho da cláusula 1 compreendendo ainda um rotor tendo primeiros dentes engatados com segundos dentes sobre o disco, em que a movimentação do disco causa rotação do rotor. Cláusula 3. O aparelho da cláusula 2, em que o disco e a placa com bobinas formam um motor e em que o motor é configurado para ser conectado a um dispositivo selecionado dentre um de uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice e uma roda. Cláusula 4. O aparelho da cláusula 1 compreendendo ainda um sistema de sensor configurado para gerar informação sobre a posição do disco. Cláusula 5. O aparelho da cláusula 4, em que o sistema de sensor é compreendido de pelo menos um dentre um sensor de indutância, um codificador, um sensor de efeito Hall, um telêmetro a laser, uma câmera, um sensor de distância, ou um sensor de corrente. Cláusula 6. O aparelho da cláusula 1, em que o controlador é configurado para identificar a posição do disco em relação à placa com as bobinas fisicamente associadas à placa com base na indutância medida para as bobinas. Cláusula 7. O aparelho da cláusula 1, em que o controlador compreende um calculador de vetor normal configurado para identificar um vetor normal de disco para o disco a partir da informação de indutância e informação de posição de bobina para as bobinas; um gerador de produto cruzado configurado para identificar um vetor de um produto cruzado do vetor normal de disco e um vetor normal de placa, e um identificador de ponto mais próximo configurado para identificar um ângulo para o ponto mais próximo a partir da informação de vetor recebida do gerador de produto cruzado, em que a informação de vetor é com base no vetor. Cláusula 8. O aparelho da cláusula 1, em que o disco é um primeiro disco, a placa é uma [ia placa, as bobinas são primeiras bobinas, a posição é uma primeira posição, e o controlador é adicionalmente configurado para identificar uma segunda posição de um segundo disco em relação a uma segunda placa com segundas bobinas fisicamente associadas à segunda placa e controlar a corrente enviada para as segundas bobinas com base na segunda posição do segundo disco. Cláusula 9. O aparelho da cláusula 1, em que o disco se move com um movimento nutacional. Cláusula 10. O aparelho da cláusula 1, em que o disco e a placa fo1, em que o disco e a placa formam um motor elétrico selecionado dentre um de um motor de relutância, um motor de relutância variável, e um dispositivo de elipse virtual Cláusula 11. O aparelho da cláusula 1, em que o controlador é configurado para identificar um estado de ciclo de trabalho de um motor elétrico com base na corrente fluindo nas bobinas e gerar um comando de corrente para controlar a corrente enviada às bobinas dentro de uma faixa com base no estado de ciclo de trabalho do motor elétrico. Cláusula 12. O aparelho da cláusula 1 compreendendo adicionalmente um motor elétrico compreendendo o isco, a placa, e as bobinas; e um sistema de motor hidráulico, em que o controlador é configurado para controlar operação do sistema de motor hidráulico. Cláusula 13. O aparelho da cláusula 1, em que o controlador, o disco, e a placa formam um motor elétrico localizado em uma plataforma selecionada dentre uma de uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma est com base em terra, uma estrutura com base em água, uma estrutura com base no espaço, uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado, equipamento de perfuração, um guindaste elétrico, um moinho de vento, um guincho, uma nave de superfície, um tanque, um portador pessoal, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma usina elétrica, uma ponte, uma casa, uma instalação fabril, um prédio, um robô, um braço robótico e um sistema de propulsão elétrico. Cláusula 14. Um sistema de motor elétrico compreendendo um motor elétrico tendo uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa e um disco configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e placa mude ao longo de uma periferia do disco; e um controlador configurado para identificar uma posição do disco em relação à placa, com base na indutância medida para as bobinas e controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco. Cláusula 15. O sistema de motor elétrico da cláusula 14 compreendendo ainda um rotor tendo primeiros dentes engatados com segundos dentes sobre o disco, em que a movimentação do disco causa rotação do rotor. Cláusula 16. O sistema de motor elétrico da cláusula 14 compreendendo ainda um sistema de sensor configurado para medir a indutância para as bobinas. Cláusula 17. O sistema de motor elétrico da cláusula 14, em que o controlador compreende um calculador de vetor normal configurado para identificar um vetor normal de disco para o disco a partir da informação de indutância e informação de posição bobina para as bobinas, um gerador de produto cruzado do vetor normal de disco e um vetor normal a placa; e um identificador do ponto mais próximo configurado para identificar um ângulo para o ponto mais próximo a partir da informação de vetor recebida do gerador de produto cruzado, em que a informação de vetor é com base no vetor. Cláusula 18. O sistema de motor elétrico da cláusula 14, em que o disco se move com um movimento nutacional. Cláusula 19. Um método para controlar operação de um motor elétrico, o método compreendendo identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa; e controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco, em que o disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo da periferia do disco. Cláusula 20. O método da cláusula 19, em que a etapa de identificação compreende identificar um primeiro vetor normal para o disco com base na indutância medida para as bobinas; gerar um produto cruzado do primeiro vetor normal para o disco e um segundo vetor normal para a placa; e identificar uma posição angular do ponto mais próximo do disco em relação à placa com base no produto cruzado do primeiro vetor normal para o disco e o segundo vetor normal para a placa. Cláusula 21. O método da cláusula 19, em que a movimentação do disco causa rotação de um rotor tendo primeiros dentes engatados com segundos dentes sobre o disco. Cláusula 22. O método da cláusula 21, em que o rotor é conectado a um dispositivo selecionado dentre um de uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice e uma roda. Cláusula 23. O método da cláusula 19, em que um sistema de sensor é configurado para gerar informação sobre a posição do disco. Cláusula 24. Um sistema compreendendo um sistema de motor hidráulico; um sistema de motor de relutância, e que o sistema de motor de relutância opera como um reforçador para o sistema de motor hidráulico; e um controlador associado ao motor elétrico, o controlador configurado para identificar a posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa e controlar uma corrente enviada para as bobinas com base na posição do disco. Cláusula 25. Um sistema de motor elétrico compreendendo um primeiro controlador associado a um primeiro motor elétrico, o primeiro controlador configurado para identificar uma posição de um primeiro disco em relação a uma primeira placa com primeiras bobinas fisicamente associadas à primeira placa e controlar uma corrente enviada às primeiras bobinas com base na posição do primeiro disco; e um segundo controlador associado ao segundo motor elétrico, o segundo controlador configurado para identificar uma posição de um segundo disco em relação a uma segunda placa e controlar uma corrente enviada as segundas bobinas com base na posição do segundo disco, em que o primeiro controlador e o segundo controlador são configurados para operar em paralelo. Cláusula 26. Um sistema de motor elétrico compreendendo um controlador configurado para identificar uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas a placa e controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco; e um motor elétrico associado ao controlador, em que o controlador é adicionalmente, configurado para receber uma posição de braço de rotor comandada, identificar uma posição de braço de rotor corrente, e gerar um comando de velocidade para o disco.

[0013] As características e funções podem ser conseguidas de modo independente nos vários exemplos da presente invenção ou podem ser combinadas em outros exemplos ainda, nos quais detalhes adicionais podem ser visualizados com referência às seguintes descrições e desenhos.

Breve Descrição dos Desenhos

[0014] As características acreditadas como inéditas dos exemplos ilustrativos são apresentadas nas reivindicações anexas. Os exemplos ilustrativos, porém, bem como o modo preferido de uso, outros objetivos e características dos mesmos, serão mais bem entendidos pela referência à seguinte descrição de um exemplo ilustrativo da presente invenção quando lida em conjunto com os desenhos anexos, nos quais: a figura 1 é uma ilustração de um diagrama de bloco de um ambiente de motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 2 é uma ilustração de um motor de relutância de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 3 é uma ilustração de vista explodida de um motor de relutância de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 4 é uma ilustração de um disco sobre uma placa em um motor de relutância de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 5 é uma ilustração de um lado de topo de uma placa de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 6 é uma ilustração de equações para identificar uma posição de um disco de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 7 é uma ilustração de componentes em um controlador para identificar uma posição de um disco de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 8 é uma ilustração de uma posição de um disco de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 9 é uma ilustração de componentes em um controlador para identificar uma posição de um disco de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 10 é uma ilustração de um sistema de controle de um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 11 é uma ilustração de um sistema de motor hidráulico com um reforçador de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 12 é uma ilustração de um grupo de motores elétricos de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 13 é uma ilustração de um diagrama de bloco de um controlador de corrente de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 14 é uma ilustração de uma tabela de um estado de ciclo de trabalho de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 15 é uma ilustração de um controle de quatro quadrante de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 16 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para controlar a operação de um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 17 é uma ilustração de um fluxograma de processo para identificar uma posição de um disco em um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 18 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para operar um sistema de motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 19 é uma ilustração de um fluxograma de um processo para controlar a corrente enviada a um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 20 é uma ilustração de um diagrama de bloco de um sistema de processamento de dados de acordo com um exemplo ilustrativo; a figura 21 é uma ilustração de um diagrama de bloco de uma fabricação de aeronave e método de serviço de acordo com um exemplo ilustrativo; e a figura 22 é uma ilustração de um diagrama de bloco de uma aeronave no qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0015] Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta um número de considerações. Por exemplo, os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que um tipo de motor de relutância no qual movimentação suave do motor elétrico pode ser desejável é um dispositivo de elipse virtual (VED). Com este tipo de motor elétrico, um disco é montado sobre um batente em relação a uma placa com bobinas.

[0016] Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que a posição do disco pode se mover em relação à placa com bobinas com base em uma corrente pelas bobinas. Por exemplo, o disco pode se mover de modo que o ponto mais próximo da periferia do disco mude de posição em resposta a mudanças em uma corrente enviada às bobinas. Este tipo de movimentação pode ser um movimento nutacional no qual rotação do disco não ocorre.

[0017] Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta que a posição do disco pode ser usada para enviar corrente para as bobinas para prover um desejado movimento do disco. Os exemplos ilustrativos reconhecem ainda e levam em conta que uma maneira pela qual a posição do disco pode ser identificada é através de simulações que identificam cronometragem para posição do disco. Em outras palavras, estas simulações podem identificar onde, em relação à placa com bobinas, o ponto mais próximo da periferia do disco é esperado para determinado instante de tempo durante operação do dispositivo de elipse virtual. Com base nessas simulações, comandos podem ser gerados para enviar corrente para as bobinas para mover o disco. Este tipo de solução, entretanto, não leva em conta que fatores ambientais podem mudar a cronometragem ou maneira pela qual o dispositivo de elipse virtual opera. Como resultado, a operação do motor pode não ser tão suave como desejado.

[0018] Desse modo, os exemplos ilustrativos proveem um método e aparelho para controlar um motor elétrico com um disco que tem uma periferia com o ponto mais próximo que muda durante operação do motor elétrico. O aparelho inclui um controlador. O controlador é configurado para identificar uma posição do disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa e controlar uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco. O disco é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo entre o disco e a placa mude ao longo da periferia do disco.

[0019] Os exemplos ilustrativos reconhecem e levam em conta ainda swg"c"kfgpvkhkecÓ

[0020] Ao da posição do disco com u desejado nível de precisão pode ser mais difícil do que o esperado. Como resultado, a movimentação pode não ser tão suave como desejado caso a precisão na identificação da posição do disco não seja tão grande quanto desejado. Desse modo, nos exemplos ilustrativos, a posição do disco pode ser identificada com base na indutância das bobinas. A indutância pode ser medida durante a operação do motor elétrico. Além disso, a posição pode ser identificada durante operação do motor elétrico em vez de através de prever a posição com base no tempo de simulações. A posição pode ser identificada através de medições, cálculos, ou ambos durante a operação do motor elétrico.

[0021] Com referência agora às figuras e, em particular, com referência à figura 1, uma ilustração de um diagrama de bloco de um ambiente de motor elétrico é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Ambiente de motor elétrico 100 é um exemplo de um ambiente no qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado.

[0022] Conforme mostrado, ambiente de motor elétrico 100 inclui sistema de motor elétrico 102. Como mostrado, o sistema de motor elétrico 102 inclui grupo de motores elétricos 104, fonte de energia 106, controlador 108, e sistema de sensor 110. Diferentes tipos de motores podem estar presentes no grupo de motores elétricos 104. Por exemplo, um motor elétrico no grupo de motores elétricos 104 ser selecionado dentre um motor de relutância, um motor de relutância variável, um dispositivo de elipse virtual, ou outros tipos adequados de motores. Neste exemplo ilustrativo, o grupo de motores elétricos 104 pode ser de motores elétricos de corrente contínua (CC).

[0023] Como mostrado, o grupo de motores elétricos 104 assume a hqtoc fg itwrq fg oqVqtgu fg tgnwVâpekc 3 34o Wo ’’itwrq fg”. eqoq wucfqu aqui com referência a itens, significa um ou mais itens. Por exemplo, grupo de motores elétricos 104 é um ou mais motores elétricos. Fonte de energia 106 supre corrente 114 ao grupo de motores elétricos 104 através do controlador 108. Fonte de energia 106 pode ser selecionada de pelo menos um de uma bateria, uma unidade de fonte de energia que converte corrente alternada em corrente contínua, um gerador elétrico ou algum outro componente adequado.

[0024] Eqoq wucfq cswk. c frcug “rgnq ogpqu wo fgpVtg” swcpfq usada com uma lista de itens, significa que diferentes combinações de um ou mais dos itens listados podem ser usadas, e apenas um de cada item na lista pode ser necessário. Por exemplo, pelo menos um do item A item B, ou item C pode incluir, sem limitação, item A, item A e item B, ou item B. Este exemplo pode incluir ainda item A, item B e item C ou item B e item C. Naturalmente, qualquer combinação destes itens pode estar presente. Em qwVrqu gzgornqu, “rgnq ogpqu wo fgpVtg” rqfg ugt. rqr gzgornq, ugo limitação, dois do item A, um do item B, e dez do item C; quatro do item B e sete do item C; e outras combinações adequadas. O item pode ser um objeto, eqkuc qw ecvgiqrkc go rcrvkewncr0 Go qwvrcu rcncxrcu. “rgnq ogpqu wo fgpvrg” significa que qualquer combinação de itens e número de itens pode ser usado da lista, mas nem todos os itens na lista são necessários.

[0025] O controlador 108 é um dispositivo de hardware nestes exemplos ilustrativos. O controlador 108 pode incluir software. O hardware pode incluir circuitos que operam para efetuar as operações no controlador 108.

[0026] Nos exemplos ilustrativos, o hardware pode ter a forma de um sistema de circuito, um circuito integrado, circuito integrado de aplicação específica (ASIC), um dispositivo de lógica programável, ou algum outro tipo de hardware configurado para efetuar um número de operações. Com um dispositivo de lógica programável, o dispositivo é configurado para efetuar o número de operações. O dispositivo pode ser reconfigurado posteriormente ou pode ser permanentemente configurado para efetuar o número de operações. O dispositivo pode ser reconfigurado posteriormente para efetuar o número de operações. Exemplos de dispositivos de lógica programável incluem, por exemplo, um arranjo de lógica programável, uma lógica de arranjo programável, um arranjo de portas programável em campo, e outros dispositivos de hardware adequados. Adicionalmente, os processos podem ser implementados em componentes orgânicos integrados com componentes inorgânicos e/ou podem ser compreendidos inteiramente de componentes orgânicos, excluindo um ser humano. Por exemplo, os processos podem ser implementados como circuitos em semicondutores orgânicos.

[0027] O controlador 108 pode ser implementado no sistema de computador 116. O sistema de computador 116 pode incluir um ou mais computadores. Quando mais de um computador está presente no sistema de computador 116, estes computadores podem ficar em comunicação um com outro através de um meio de comunicações, como uma rede.

[0028] Neste exemplo ilustrativo, o controlador 108 é configurado para controlar operação de grupo de motores elétricos 104. Em particular, o controlador 108 pode controlar motor de relutância 118 dentro do grupo de motores de relutância 112. O motor de relutância 118 é um motor elétrico neste exemplo. Como ilustrado, o motor de relutância 118 compreende disco 120, placa 122, e bobinas 124. Neste exemplo ilustrativo, as bobinas 124 são fisicamente associadas à placa 122.

[0029] Swcpfq wo eqorqpgpVg fi “fíuiecogpVg cuuqekcfq” c qwVtq componente, a associação é uma associação física nos exemplos ilustrativos. Por exemplo, um primeiro componente, coo bobinas 124, pode ser considerado como fisicamente associado a um segundo componente, como uma placa 122, por estar preso ao segundo componente, unido ao segundo componente, montado ao segundo componente, soldado ao segundo componente, fixado ao segundo componente, e/ou conectado ao segundo componente de alguma outra maneira adequada. O primeiro componente também pode ser conectado ao segundo componente usando um terceiro componente. O primeiro componente também pode ser considerado como sendo fisicamente associado ao segundo componente por ser formado como parte do segundo componente, extensão do segundo componente, ou ambas.

[0030] Neste exemplo ilustrativo, o disco 120 é uma estrutura física. O disco 120 pode ter uma seção transversal de forma circular, forma elíptica, ou alguma outra forma adequada. Uma forma tridimensional para o disco 120 pode ser, por exemplo, elipsoide, hemisférica, ou alguma outra forma tridimensional adequada.

[0031] Além disso, o disco 120 é configurado para ter o ponto mais próximo 126 em relação à placa 122. O ponto mais próximo 126 pode estar ao longo da periferia 128 do disco 120 em relação à superfície 140 da placa 122. Em alguns exemplos ilustrativos, o ponto mais próximo 126 pode ser um ponto entre o disco 120 e a placa 122, onde o contato entre os dois componentes ocorre e, em outros exemplos ilustrativos, o contato entre os dois componentes não ocorre no ponto mais próximo 126.

[0032] O disco 120 pode ser compreendido de um número de diferentes materiais que interagem com o campo magnético nas bobinas 124. No exemplo ilustrativo, o disco 120 pode incluir qualquer material tendo uma permeabilidade configurada para suportar a formação de um campo magnético dentro dele, no qual o campo magnético tem um nível desejado. Por exemplo, o disco 120 pode ser compreendido de um material ferromagnético. O material para disco 120 pode ser selecionado dentre materiais como ferro, níquel, cobalto, ligas metálicas contendo um ou mais destes materiais, e outros materiais adequados.

[0033] O disco 120 é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo126 entre o disco 120 e a placa 122 mude ao longo da periferia 12 do disco 120. No exemplo ilustrativo, a movimentação 130 do disco 120 é gerada através do controle de corrente 114 enviada às bobinas 124 no motor de relutância 118. O disco 120 pode ter a forma de uma placa oscilante em alguns exemplos ilustrativos.

[0034] Conforme mostrado, o controlador 108 é configurado para identificar a posição 132 do disco 120 em relação à placa 122 com bobinas 124 fisicamente associadas à placa 122. Além disso, o controlador 108 é configurado para controlar a corrente 114 enviada para as bobinas 124 com base na posição 132. Este controle resulta no disco 120 se mover de modo que o ponto mais próximo 126 entre o disco 120 e placa 122 mude ao longo da periferia 128 do disco 120.

[0035] Neste exemplo ilustrativo, o disco 120 se move com um movimento nutacional. Este movimento nutacional pode ser uma oscilação de disco 120 para mudar o ponto mais próximo 126 sem girar o disco 120.

[0036] Com a identificação de posição 132, o controlador 108 pode controlar a corrente 114 enviada às bobinas 124, de modo que esta movimentação 130 do disco 120 ocorra. O controle pode ser de modo que a movimentação 130 possa ser pelo menos uma dentre suave, escalonada, ou algum outro tipo de movimentação desejado para o disco 120.

[0037] NO exemplo ilustrativo, a posição 132 é identificada através do uso do sistema de sensor 110. O sistema de sensor 110 é um sistema de Hardware e pode incluir software. Conforme mostrado, o sistema de sensor 110 é configurado para gerar informação 134 sobre a posição 132 do disco 120. No exemplo ilustrativo, o sistema de sensor 110 pode ser compreendido de pelo menos um dentre um sensor de indutância, um codificador, um sensor de efeito Hall, um telêmetro a laser, uma câmera, um sensor de distância, um sensor de corrente ou algum outro tipo de sensor adequado.

[0038] Informação 134 pode ter várias formas. Por exemplo, informação 134 pode incluir medições usadas para o cálculo de posição 132 ou outros tipos adequados de informação.

[0039] Por exemplo, informação 134 pode incluir indutância medida para bobinas 124. Como resultado, a informação 134 pode ser usada pelo controlador 108 para identificar posição 132 do disco 120 em relação à placa 122 com bobinas 124 fisicamente associadas à placa 122 com base na indutância medida para bobinas 124 pelo sistema de sensor 110. Em outros exemplos ilustrativos, o sistema de sensor 110 pode calcular a posição 132 a partir da medição de indutância nas bobinas 124 e enviar a posição 132 como informação 134 que é identificada pelo controlador 108.

[0040] Quando a posição 132 é identificada com um nível desejado de precisão, a corrente 114 pode ser controlada de modo que a movimentação 130 tenha uma desejada movimentação como uma movimentação suave. Desta maneira, o motor de relutância 118 pode ser conectado a dispositivo 136 na plataforma 138. O motor de relutância 118 pode mover pelo menos um do dispositivo 136 ou um grupo de componentes no dispositivo 136.

[0041] O dispositivo 136 pode assumir diversas formas. Por exemplo, o dispositivo 136 pode ser selecionado dentre um de uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice, uma roda, e algum outro dispositivo adequado. A plataforma 138 também pode assumir diferentes formas. Por exemplo, a plataforma 138 pode ser selecionada dentre um de uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura com base em terra, uma estrutura com base em meio aquático, uma estrutura espacial, uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado, equipamento de perfuração, um guindaste elétrico, um moinho de vento, um guincho, um navio de superfície, um tanque, um portador pessoal, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma usina elétrica, uma ponte, uma barragem, uma casa, uma fábrica, um prédio, um robô, um braço robótico, um sistema de propulsão elétrico, e algum outro tipo de plataforma.

[0042] A ilustração de ambiente de motor elétrico 100 na figura 1 não implica necessariamente em limitações físicas ou arquiteturais à maneira pela qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado. Outros componentes, alternativa ou adicionalmente daqueles ilustrados podem ser usados. Alguns componentes podem ser desnecessários. Além disso, os blocos são apresentados para ilustrar alguns componentes funcionais. Um ou mais destes blocos podem ser combinados, divididos, ou combinador e divididos em diferentes blocos quando implementados em um exemplo ilustrativo.

[0043] Por exemplo, o controlador 108 pode ser adicionalmente configurado para identificar uma segunda posição de um segundo disco em relação a uma segunda placa com segundas bobinas fisicamente associadas à segunda placa e controlar a corrente enviada à segundas bobinas com base na segunda posição do segundo disco. Estes componentes podem ser localizados em outro motor elétrico no grupo de motores elétricos 104.

[0044] Neste exemplo ilustrativo, a placa 122 e bobinas 124 estão mostradas como componentes funcionais separados. Em outros exemplos ilustrativos, estes dois componentes funcionais podem ser implementados como uma única estrutura física na qual as bobinas 124 são integradas com a placa 122.

[0045] Com referência em seguida à figura 2, uma ilustração de um motor de relutância é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Nesta ilustração, o motor de relutância 200 é um exemplo de uma implementação para motor de relutância 118 mostrado em forma de bloco na figura 1. Neste exemplo particular, o motor de relutância 200 é um dispositivo de elipse virtual.

[0046] O motor de relutância 200 inclui alojamento 204. O alojamento 204 tem primeira parte 206 e segunda parte 208. A primeira parte 206 está mostrada em fantasma para prover uma vista de outros componentes localizados dentro do alojamento 204. Como pode ser visto nesta vista, o motor de relutância 200 inclui ainda a placa 210, bobinas 212, batente 214, sensores 216, disco 218, rotor 220, e eixo 222.

[0047] Como visualizado nesta vista, as bobinas 212 e sensores 216 são fisicamente associados à placa 210. O batente 214 se estende da placa 210 e suporta o disco 218.

[0048] As bobinas 212 são um exemplo de uma implementação física de bobinas 124 mostrada em forma de bloco na figura 1. Neste exemplo knwuVtcVkxq. cu dqdkpcu 434 rqfgo ugt wo púogtq fg dqdkpcUo Wo “púogtq fg”. eqoq wucfq cswk. ukgnifica um ou mais. Por exemplo, um número de bobinas 212 é um ou mais de bobinas 212.

[0049] Corrente pode ser enviada para as bobinas 212 para causar movimentação do disco 218. Sensores 216 são um exemplo de uma implementação física de sensores que podem estar no sistema de sensor 110 mostrado em forma de bloco na figura 1. Neste exemplo, sensores 216 são configurados para detectar indutância de bobinas 212. Os sensores 216 são configurados para gerar informação sobre a posição do disco 218 em relação à placa 210 a partir da indutância detectada nas bobinas 212.

[0050] O rotor 220 tem primeiros dentes 224 sobre a superfície 226 que engatam os segundos dentes 228 sobre a superfície 230 do disco 218. A movimentação de disco 218 causa movimentação de rotor 220. Em particular, a movimentação do disco 218 causa rotação de rotor 220 na direção da seta 234.

[0051] O eixo 222 se estende para fora da superfície 232 do rotor 220 através da abertura 236 na primeira parte 206 do alojamento 204. No exemplo ilustrativo, o eixo 222 é configurado para ser conectado a um dispositivo como uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice, uma roda ou algum outro dispositivo adequado. O motor de relutância 200 é adicionalmente configurado para ser conectado a um controlador, como o controlador 108 mostrado em forma de bloco na figura 1.

[0052] Com referência em seguida à figura 3, uma ilustração de uma vista explodida de um motor de relutância é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Nesta vista, o mancal 300 para rotor 220 é visto. O mancal 300 é configurado para suportar o rotor 220 na primeira parte 206 do alojamento 204, de modo que o rotor 220 possa girar na direção da seta 234.

[0053] Passando agora à figura 4, uma ilustração de um disco sobre uma placa em um motor de relutância é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Nesta ilustração, o disco 218 é mostrado sobre o batente 214 se estendendo do lado de topo 426 da placa 210. Outros componentes não são mostrados para evitar obscurecimento de uma explicação do posicionamento do disco 218 em relação à placa 210.

[0054] Nesta ilustração, bobinas 212 são fisicamente associadas à placa 210. As bobinas 212 incluem a bobina A 400, bobina B 402, e bobina C 404. Uma corrente pode ser enviada para a bobina A 400, bobina B 402 e bobina C 404 de uma maneira desejada para mover o disco 218 neste exemplo ilustrativo. Uma corrente pode ser enviada para a bobina A 400, bobina B 402, e bobina C 404 em instantes diferentes em diferentes níveis para mover o disco 218 de uma maneira desejada. Por exemplo, a movimentação desejada pode ser pelo menos uma de uma movimentação suave de disco 218, uma movimentação escalonada, ou algum outro tipo de movimentação adequado.

[0055] Como ilustrado, o plano de disco 408 se estende através do disco 218. O plano de placa 410 se estende através da placa 210. O plano de disco 408 e disco 218 têm normal 412. O plano de placa 410 e placa 210 têm normal 413. O plano de placa 410 e normal 413 são um plano de referência e normal neste exemplo.

[0056] O plano de disco 408 e normal 412 podem mudar quando o disco 218 se move em relação à placa 210. O plano de disco 408 e normal 412 podem ser usados para identificar a posição do disco 218 em relação à placa 210.

[0057] Neste exemplo, o sensor 414, sensor 416 e sensor 418 são exemplos de sensores 216 e são fisicamente associados à placa 210. O sensor 414 é configurado para gerar informação sobre indutância em uma bobina A 400, o sensor 416 é configurado para gerar informação sobre indutância na bobina B 402, e o sensor 418 é configurado para gerar informação sobre indutância na bobina C 404.

[0058] A informação sobre indutância em uma ou mais bobinas 212 pode ser usada para identificar a normal 412. Em particular, informação sobre indutância nas bobinas 212 pode ser usada pelo controlador 108 mostrado em forma de bloco na figura 1 para identificar a posição do disco 218 na figura 4. Por exemplo, a posição do disco 218 pode incluir o ponto mais próximo 422 do disco 218 à placa 210. O ponto mais próximo 422 fica ao longo da periferia 424 do disco 218 neste exemplo. No ponto mais próximo 422, o disco 218 pode ou não contactar a placa 210.

[0059] Durante movimentação do disco 218, o ponto mais próximo 422 do disco 218 em relação à placa 210 muda. Neste exemplo, o disco 218 e o ponto mais próximo 422 se movem na direção da seta 428. Como ilustrado, a movimentação do disco 218 é uma movimentação nutacional em vez de uma movimentação rotacional. A mudança na corrente fluindo através de bobinas 212 pode ser controlada para controlara movimentação do disco 218. Quando a corrente fluindo através das bobinas 212 muda, a indutância nas bobinas 212 pode ser detectada pelo sensor 414, sensor 416, e sensor 418 para gerar informação para identificar a posição do disco 218.

[0060] Passando em seguida para a figura 5, uma ilustração de um lado de topo é mostrada de acordo com ume xi. Conforme ilustrado, a bobina A 400 tem centro 500, a bobina B 402 tem centro 502, e a bobina C 404 tem centro 504.

[0061] A localização de bobinas 212 pode ser descrita com base na localização dos centros de bobinas 212. Por exemplo, o centro 500 para a bobina A 400 tem coordenadas (Xa, Ya), o centro 502 para a bobina B 402 tem coordenadas (Xb, Yb), e o centro 504 para bobina C 404 tem coordenadas (Xc, Yc).

[0062] Além disso, indutância pode ser medida para bobinas 212. No exemplo ilustrativo, indutância para bobina A 400 é La, indutância para bobina B 402 é Lb, e indutância para bobina C 404 é Lc.

[0063] Conforme ilustrado, eixo geométrico-x 506 e eixo geométrico- y 508 podem ficar localizados sobre o plano de placa 410. O ponto mais próximo 422 pode ser descrito como ângulo 510 em relação ao eixo geométrico-x 506. O ponto mais próximo 422 pode ser identificado pela medição da indutância de bobinas 212 e identificação de uma equação para o plano de disco 408.

[0064] Passando agora para a figura 6, uma ilustração de equações para identificar uma posição de um disco é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. As equações ilustradas na figura 6 são exemplos de equações que podem ser usadas para identificar a posição de um plano como o plano de disco 408 na figura 4. As equações também podem ser usadas para identificar um vetor normal para o plano de disco 408.

[0065] A equação 600 é uma equação normal para um plano. Neste exemplo, a equação 600 é usada para identificar o plano de disco 408 na figura 4. Como ilustrado, x, y e z são valores para coordenadas no plano de disco 408.

[0066] As constantes a, b, c e d na equação 600 podem ser calculadas pelo uso de equação 602, 604, equação 606 e equação 608, respectivamente. Neste exemplo, La é a indutância para bobina A 400, Lb é a indutância para bobina B 402, e Lc é a indutância para bobina C 404.

[0067] As posições de bobina A 400, bobina B 402, bobina C 404 também podem ser usadas no cálculo de a, b, c e d. Particularmente, a posição dos centros de bobina A 400, bobina B 402 e bobina C 404 pode ser usada,

[0068] Como ilustrado, xA é o valor-x para centro 500 de bobina A 400 e yA é o valor-y de centro 500 da bobina A 400. XB é o valor -x para centro 502 da bobina B 402 e yB é o valor-y de centro 502 da bobina B 402. XC é o valor-x para centro 504 de bobina C 404 e yC é o valor-y de centro 504 de bobina C 404. Estas posições de bobinas 212, bem como, a indutância para cada uma das bobinas 212, resultam na identificação de valores a, b, c e d.

[0069] Os diferentes valores a, b, c e d, calculados pelo uso da equação 602, equação 604, equação 606, e equação 608 podem ser usados na equação 600 para identificar o plano de disco 408. A equação 600 representa a equação do plano de disco 408 no espaço tridimensional.

[0070] A normal 412 para o plano de disco 408 também pode ser identificada pelo uso de valores a, b e c com equação 610. Neste exemplo ilustrativo, [a, b, c] na equação 610 correspondem a [x, y, z] da normal 412. Em outras palavras, [a, b, c] provê o vetor normal, normal 412, ao plano de disco calculado pelo uso da equação 600.

[0071] O controlador 108 na figura 1 pode, então, usar a normal 412 como identificada pela equação 610 para identificar o ponto mais próximo 422 sobre o disco 218 em relação ao plano de placa 410. O ponto mais próximo 422 pode ser identificado pelo cálculo de um ângulo, como descrito com referência à figura 7.

[0072] Com referência em seguida à figura 7, uma ilustração de componentes em um controlador para identificar uma posição de um disco é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Um exemplo de componentes no controlador 108 para identificar uma posição de um disco controlando um motor elétrico está mostrado nesta figura. Como lustrado, o controlador 108 inclui calculador de vetor normal 700, gerador de produto cruzado 702, e identificador de ponto mais próximo 704. Neste exemplo, estes componentes são configurados para calcular a posição do disco 218 na figura 2.

[0073] Conforme ilustrado, o calculador de vetor normal 700 é configurado para receber informação sobre indutância 706 e informação de posição de bobina 708. Informação de indutância 706 inclui valores medidos para indutância de bobinas 212, conforme mostrado nas figuras 2-5. Por exemplo, quando as bobinas 212 incluem bobina A 400, bobina B 402 e bobina C 404, conforme mostrado nas figuras 4-5, informação de indutância inclui LA, LB e LC.

[0074] Informação de posição de bobina 708 inclui posições de bobinas 212. As posições de bobinas 212 podem ser descritas de várias maneiras. Por exemplo, a posição pode ser por coordenadas dos centros das bobinas 212. Estes centros podem ser, por exemplo, centro 500, centro 502 e centro 504, conforme mostrado na figura 5. Estas coordenadas de posição correspondem às posições entradas na equação 602, equação 604, equação 606 e equação 608, conforme ilustrado na figura 6 acima.

[0075] O calculador de vetor normal 700 usa equação 602, equação 604 e equação 606 para calcular o vetor normal de disco 710. O vetor normal de disco 710 é um vetor para a normal 412 na figura 4 e pode ser definido como [a, b, c] ou [x, y, z] mostrado na equação 610 na figura 67. Em outras palavras, pelo uso da posição dos centros de bobinas 212 e a indutância de cada uma das bobinas 212, o calculador de vetor normal 700 identifica o vetor normal de disco 710.

[0076] O gerador de produto cruzado 702 gera informação de vetor 714 a partir de um produto cruzado de vetor normal de disco 710 e vetor normal de placa 712. O vetor 714 é descrito como [Xn, Yn, Zn]. No exemplo ilustrativo, o vetor 714 é mutuamente ortogonal a ambos o vetor normal de disco 710 e vetor normal de placa 712.

[0077] O gerador de produto cruzado 702 envia informação de vetor 716 ao identificador de ponto mais próximo 704 com base no vetor 714. Neste exemplo ilustrativo, informação de vetor 716 inclui Xn e Yn do vetor 714.

[0078] Com informação de vetor 716, o identificador de ponto mais próximo 704 identifica o ângulo 510 para o ponto mais próximo 422. Neste exemplq knwuVtcVkxq. q âpiwnq 732 fi ifgnVifíecfq eqoq f? cteVi *[n1[p+o Go outros exemplos ilustrativos, o identificador de ponto mais próximo 704 pode identificar o ponto mais próximo 422 usando outra informação em adição ou em vez de Xn e Yn.

[0079] A identificação de ângulo 510 é usada para determinar a posição do plano de disco 408. Com a posição do plano de disco 408 identificada, o controlador 108 pode comutar de modo desejado em tempo real. Por exemplo, devido ao controlador 108 ter uma posição precisa do plano de disco 408, o controlador 108 pode ligar e desligar a corrente 114 na figura 1 para as bobinas 212 para mover o plano de disco 408 de modo desejado. Em alguns exemplos, o controlador 108 pode usar a posição do plano de disco 510 para operar o plano de disco 408 mais suavemente do que com os sistemas usados correntemente.

[0080] Passando agora à figura 8, uma ilustração de uma posição de um disco é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o plano de referência 800 é paralelo ao plano de placa 410. O plano de disco 408 e o plano de referência 800 têm, ambos, o centro 802.

[0081] Conforme ilustrado, o ângulo 804 representa inclinação neste exemplo ilustrativo. O ângulo 804 é um ângulo entre a normal 412 para o plano de disco 408 e a normal 413 para o plano de referência 800.

[0082] Neste exemplo ilustrativo, ZI é a normal 413 de plano de referência 800 e E3 é a normal 412 do plano de disco 408. E2Ófi q xgvqt resultante do produto cruzado vetorial de um segundo gerador de produto cruzado calculado a partir do produto cruzado de E2Órqt G3. O vetor resultante Efrtqxê c inlormcçàq fg eqorqpgpVg rctc fgVgtoinct q âpiwnq fg inclinação.

[0083] A identificação do ângulo 804 pode ser feita de modo similar ao ângulo 510, pelo uso de equações na figura 6 usando o processo descrito na figura 9. O cálculo do ângulo de inclinação do plano de disco 408 pode ser usado para identificar quando os dentes de engrenagem se tornam desengatados. Esta situação pode ocorrer quando o ângulo de inclinação diminui por uma quantidade que faça com que os dentes de engrenagem deslizem. Os dentes de engrenagem são primeiros dentes 224 e segundos dentes 228, como visto na figura 2. Por exemplo, os dentes de engrenagem podem ser considerados como desengatados quando o ângulo de inclinação tem um valor ao redor de 2 graus menos do que um ângulo desejado para o ângulo de inclinação. A identificação do ângulo de inclinação do disco pode ser usada para determinar quando o disco 218 não está engatando com o rotor 220 das figuras 2-4 de modo desejado.

[0084] Adicionalmente, uma mudança no ângulo de inclinação pode ser também uma indicação de emperramento por um objeto estranho dentro do alojamento 204 do motor de relutância 200 nas figuras 2-3. Se esta situação for detectada, o motor de relutância 200 pode ser parado ou manobrado de modo a desemperrar ou remover o detrito estranho.

[0085] Com referência à figura 9, uma ilustração de componentes em um controlador para identificação de uma posição de um disco é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Um exemplo de componentes no controlador na figura 1 para identificar uma posição de um disco controlando wo" oqvqt"gnfivtkeq"guvtwvwtcÓ]c"oquvtcfq"pguvc" hkgura. Conforme ilustrado, o controlador 108 inclui unidade de deslocamento 900, calculador de normal de disco 902, primeiro gerador de produto cruzado 904, segundo gerador de produto cruzado 906, e identificador de inclinação 908. Neste exemplo, estes componentes são configurados para calcular a inclinação de disco 218 na figura 2. Conforme ilustrado, a inclinação é o ângulo 804 na figura 8.

[0086] Conforme ilustrado, a unidade de deslocamento 900 recebe informação de indutância 910. Informação de indutância 910 é compreendida de valores medidos para a indutância de bobinas 212.

[0087] A unidade de deslocamento 900 identifica o deslocamento vertical 914 com base na informação de indutância 910. A unidade de deslocamento 900 é usada apara converter informação de indutância 910 e, informação espacial, devido a três dimensões espaciais serem necessárias para calcular o ângulo de inclinação.

[0088] À medida que o plano 408 se aproxima das bobinas 212 vistas nas figuras 2-5, a indutância atinge um máximo. A indutância está em um mínimo no ponto mais alto. Consequentemente, o deslocamento vertical 914 pode ser identificado pelo uso de uma equação de extrapolação linear z = - k*(L-Lmax), onde L é a indutância da bobina em um período de tempo, Lmax é a indutância de contato, e k é constante. Desse modo, a informação de indutância 910 é convertida em um deslocamento vertical, representado por z. Embora um método de extrapolação linear seja a maneira pela qual o deslocamento pode ser identificado, outras técnicas podem ser usadas também. Por exemplo, outra técnica pode ser uma aproximação polinômica de maior ordem para prover um maior grau de precisão, dada a dependência geométrica de indutância.

[0089] O calculador de normal de disco 902 recebe deslocamento vertical 914 da unidade de deslocamento 900. Adicionalmente, o calculador de normal de disco 902 recebe também informação de posição de bobina 912. Informação de posição de bobina 912 é a posição de bobinas 212, como descrito com referência à figura 7 acima.

[0090] O calculador de normal de disco 902 identifica o vetor normal de disco 916. Esta identificação é feita pelo uso da equação 602, equação 604, e equação 606 ilustradas na figura 6 neste exemplo particular. O vetor normal de disco 916 é definido como [a, b, c].

[0091] O primeiro gerador de produto cruzado 904 recebe o vetor normal de disco 916 como uma entrada. Adicionalmente, o primeiro gerador de produto cruzado 904 também recebe o vetor normal de placa 918 como uma entrada. Neste exemplo ilustrativo, o vetor normal de placa 918 é definido como [0, 0, 1]. O primeiro gerador de produto cruzado 904 gera o vetor 920 de um produto cruzado de vetor normal de disco 916 e vetor normal de placa 918. O vetor 920 é definido como [Xn, Yn, Zn].

[0092] O segundo gerador de produto cruzado 906 recebe o vetor 920 e o vetor normal de disco 916 como entradas. O segundo gerador de produto cruzado 906 gera um produto cruzado destes dois vetores resultando no vetor 922. Neste exemplo ilustrativo, o vetor 922 é definido como [Xm, Ym, Zm].

[0093] O segundo gerador de produto cruzado 906 envia informação de vetor 924 ao identificador de inclinação 908. Neste exemplo ilustrativo, informação de vetor 924 inclui [Xm, Ym, 0] e [Xm, Ym, Zm]. No exemplo ilustrativo, A = [xm, ym, 0] e B = [xm, ym, zm]. Conforme ilustrado, a componente z do vetor A é determinada como igual a zero devido ao ângulo de interesse ser o ângulo entre o vetor B e a projeção do vetor B sobre o plano de bobina. Conforme ilustrado, B representa o vetor de produto cruzado anterior no primeiro gerador de produto cruzado 904. Conforme ilustrado, A é um vetor que é com base em B com a componente z ajustada como igual a zero, colocando A sobre o plano x e y.

[0094] O identificador de inclinação 908 identifica o ângulo 804. O ângulo 804 é o ângulo de inclinação neste exemplo ilustrativo. O ângulo 804 é kfgpVkfíecfq eqoq θ? cteequ *C*D1*|C|*|D|++o

[0095] A identificação do ângulo 804 é usada para determinar se o disco 218 está se desviando de um ângulo desejado de engate. O ângulo de engate é o ângulo no qual os primeiros dentes 224 no rotor 220 e segundos dentes 228 no disco 218 se engatam um com outro na figura 2. Mudanças do ângulo de engate podem resultar no deslizamento do disco 218 em relação ao rotor 220, caso a mudança seja maior do que um limiar selecionado. Em outras palavras, caso a inclinação de disco 218 identificada pelo uso do ângulo 804 se torne menor do que uma tolerância circundando o ângulo de engate, o disco 218 pode deslizar em relação ao rotor 220. A tolerância pode ser, por exemplo, de cerca de -2 graus. Esta situação pode reduzir o desempenho do motor de relutância 200.

[0096] A identificação do ângulo de inclinação, ângulo 804, pode ser usada para indicar quando ações devem ser tomadas para reduzir ou prevenir deslizamento do disco 218. Um controlador pode ser implementado como regra de controle para implementar medidas preventivas caso o ângulo 804 indique que o disco 218 pode deslizar em relação ao rotor 220. Por exemplo, uma ação que pode ser tomada é aumentar a corrente de modo que o disco 218 possa ser mantido com um valor desejado para o ângulo 804 em relação ao ângulo de engate desejado.

[0097] A identificação do ângulo 804 também pode ser usada para determinar se detritos estranhos estão presentes afetando engate de primeiro ]=s dentes 224 sobre o rotor 220 com os segundos dentes 228 sobre o disco 218. Adicionalmente, caso a presença de detrito estranho seja detectada, ações podem ser tomadas também pelo controlador 108 para remover ou reduzir o feito de tal detrito.

[0098] Com a inclinação do plano de disco 408 identificada, o controlador 108 pode comutar de modo desejado em tempo real. Por exemplo, devido ao controlador 108 ter uma inclinação precisa de plano de disco 408, o controlador 108 pode ligar e desligar a corrente para as bobinas 212 para mover o plano de disco 408 de uma maneira desejada.

[0099] Na figura 10, uma ilustração de um sistema de controle de motor elétrico é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo, a operação do motor de relutância 200 na figura 2 usando o controlador 108 na figura 1 é mostrada em maior detalhe.

[00100] Conforme ilustrado, o controlador 108 inclui identificador de posição 1000, rastreador de posição 1002, conversor de velocidade 1004, rastreador de posição 1006, rastreador de posição 1008, comutador 1010, e rastreadores de corrente 1012. Identificador de posição 1000 é um exemplo de uma implementação para os componentes mostrados na figura 7 e figura 9. Em outras palavras, o identificador de posição inclui componentes para o cálculo do ângulo 510, ângulo 804, ou ambos os ângulos 510 e 804, para identificar a posição do plano de disco 408.

[00101] Neste exemplo ilustrativo, o identificador de posição 1000 aceita medições de indutância, LA, LB e LC, correspondentes à bobina A 400, bobina B 402, e bobina C 404 na figura 4. O identificador de posição 1000 produz, então uma posição angular do plano de disco 408, conforme descrito com referência às figuras 7 e 9. A posição angular pode incluir o ângulo 510, ângulo 804, ambos, ou outra informação de posição angular adequada.

[00102] Conforme ilustrado o rastreador de posição 1002 aceita comandos para operação do motor de relutância 200 provindos de um usuário. Estes comandos podem incluir posição de braço de rotor comandada 1001 do motor de relutância 200. Em particular, posição de braço de rotor comandada 1001 pode ser uma deflexão de um braço de rotor no motor de relutância 200. O rastreador de posição 1002 compara posição de braço de rotor comandada 1001 com posição de braço de rotor 1003. A posição de braço de rotor 1003 pode ser a posição corrente do braço de rotor. Caso a posição de braço de rotor comandada 1001 não case com a posição de braço de rotor 1003, o rastreador de posição 1002 provê um valor de erro representativo da diferença entre posição de braço de rotor comandada 1001 e posição de braço de rotor 1003.

[00103] O rastreador de posição 1002 gera, então, comando de velocidade 1005 para o plano de disco 408. O comando de velocidade 1005 é usado para avançar o plano de disco 408 para uma posição desejada de modo que o braço de rotor possa ficar na posição de braço de rotor comandada 1001. Neste exemplo, o comando de velocidade 1005 pode ser um comando de girar para o plano de disco 408.

[00104] Conforme ilustrado, o conversor de velocidade 1004 converte velocidade em velocidade incremental. O conversor de velocidade 1004 calcula uma xgnqekfcfg fg ucífc wucpfq c gswc>«q βcmd ? β - Δβeof. qpfg β fi woc ucífc fg kfgpVkfíecfqt fg rquk>«q 3222 g Δβeof é comando de velocidade 1005.

[00105] No exemplo ilustrativo, o rastreador de posição 1006 calcula a fkfgtgn>c gpVtg c rquk>«q fg gkzq ogfkfc, β, g eomando de velocidade 1005. O rastreador de posição 1008 calcula a diferença entre a posição comandada fq rncpq fg fkueq 62: g c rquk>«q ogfkfc, g, fg rncnq fg fkueq 62:

[00106] Neste exemplo ilustrativo, o comutador 1010 controla a corrente nas bobinas 212 no motor de relutância 200. A cronometragem para a corrente nas bobinas 212 é calculada com base na posição de plano de disco 408 e a velocidade e dista do plano de disco 408 necessárias para girar para avançar o braço de rotor. Em outras palavras, a ordem de comutação e magnitude de corrente para as bobinas 212 é determinada. Esta ordem de comutação pode, então, ser empregada pelo controlador 108 para enviar corrente para as bobinas 212 na ordem desejada.

[00107] Conforme ilustrado, os rastreadores de corrente 1012 são os blocos de controle de corrente. Neste exemplo, os rastreadores de corrente 1012 incluem rastreador de corrente 1014, rastreador de corrente 1016 e rastreador de corrente 1018. O rastreador de corrente 1014 monitora e comanda corrente na bobina A 400, o rastreador de corrente 1016 monitora e comanda corrente na bobina B 402, e o rastreador de corrente 1018 monitora e comanda corrente na bobina C 404. Com base na corrente monitorada por cada um dos rastreadores de corrente 1012, comandos de corrente podem ser enviados ao sistema de comutação 1020 para aumentar ou diminuir a magnitude de corrente em cada uma das bobinas A 400, B 402 e C 404.

[00108] Neste exemplo ilustrativo, o motor de relutância 200 inclui sistema de comutação 1020, bobinas 212, e sensores 1026. O sistema de comutação 1020 compreende comutadores 1022 que controlam corrente para as bobinas 212. Comandos de corrente 1019 comandam comutadores 1022 para ligar e desligar.

[00109] O sistema de comutação 1020 é hardware que é conectado a uma fonte de energia e bobinas 212 neste exemplo ilustrativo. Os comandos de corrente 1019 podem comandar comutadores para mudar entre ligar e desligar ou operar de alguma outra maneira adequada.

[00110] Conforme ilustrado, medições de corrente 1024 são efetuadas para a bobina A 400, B 402 e C 404. Medições de corrente 1024 podem ser denotadas por ia, bi e ic e associadas à bobina A 400, bobina B 402 e bobina C 404, respectivamente. Neste exemplo, as medições de corrente 1024 para cada uma das bobinas 212 são entradas para os rastreadores de corrente 1012. As medições de corrente 1024 podem ser feitas pelo uso de sensores de corrente (não mostrados).

[00111] Neste exemplo ilustrativo, sensores 1026 incluem o sensor 414, sensor 416, sensor 418 e sensor de posição 1028. O sensor 414, sensor 416 e sensor 418 geram medições de indutância 1025 para a bobina A 400, bobina B 402 e bobina C 404, respectivamente. Medições de indutância 1025 incluem LA, LB e LC, e proveem entrada para o identificador de posição 1000 para calcular informação de posição, conforme descrito acima. O sensor de posição 1028 mede posição de braço de rotor 1003. O sensor de posição 1028 pode ser um sensor de posição radial neste exemplo ilustrativo. A posição de braço de rotor 1003 é enviada para o rastreador de posição 1002 para comparação com a posição de braço de rotor comandada 1001.

[00112] Conforme ilustrado, a carga efetora 1030 ode ser uma carga física sobre o motor de relutância 200. Neste exemplo, o filtro de potência 1032 pode ser um filtro para a potência de entrada.

[00113] Desse modo, um circuito de retroalimentação é criado, de modo que a corrente nas bobinas 212 possa ser mais precisamente controlada. Além disso, o plano de disco 408 é controlado pelo controlador 108 para que o braço de rotor se mova para uma posição comandada. Por sua vez, comandos de corrente 1019 enviados aos comutadores 1022 podem ser mudados dinamicamente para operar as bobinas 212 de um modo desejado. Como resultado, o motor de relutância 200 pode operar eficiente e suavemente.

[00114] Passando à figura 11, uma ilustração de um sistema de motor hidráulico com um reforçador é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de motor hidráulico 1100 e o sistema de motor de relutância 1102 são mostrados. O sistema de motor de relutância 1102 pode ser um exemplo de uma implementação para motor de relutância 118 com controlador 108 mostrado em forma de bloco na figura 1.

[00115] Conforme ilustrado, o sistema de motor hidráulico 1100 e o sistema de motor de relutância 1102 operam em paralelo. Em alguns exemplos, o sistema de motor de relutância 1102 pode ser um reforçador para o sistema de motor hidráulico 1100. Quando o sistema de motor de relutância 1102 é um reforçador, o sistema de motor de relutância 1102 pode prover força adicional para carga efetora 1104.

[00116] Neste exemplo ilustrativo, o comando de posição 1106 é enviado ao controlador de atuador hidráulico 1108. O comando de posição 1106 pode ser uma posição desejada para pistão hidráulico 1109. O controlador de atuador hidráulico 1108 gera, então, comando de velocidade 1110 para operação de sistema de motor hidráulico 1100. Em particular, o comando de velocidade 1110 pode ser um comando para operar a válvula hidráulica 1111 e pistão hidráulico 1109 no sistema de motor hidráulico 1100. A posição de pistão hidráulico 1109 pode ser medida e a posição 1113 pode ser entrada para o controlador de atuador hidráulico 1108 para gerar um novo comando de velocidade neste exemplo ilustrativo.

[00117] O controlador de atuador hidráulico 1108 envia ainda comando de velocidade 1110 ao controlador 1112 no sistema de motor de relutância 1102. Desta maneira, a sincronização entre operação do controlador de atuador hidráulico 1108 e controlador 1112 pode ocorrer. O controlador 1112 no sistema de motor de relutância 1102 pode ser um exemplo de uma implementação para o controlador 108 na figura 1. O controlador 1112 pode usar comando de velocidade 1110 para operar o motor de relutância 1114 de um modo desejado. Por exemplo, o controlador 1112 pode usar comando de velocidade 1110 para mudar a posição de um plano de disco no motor de relutância 1114, conforme descrito acima. Como um exemplo, o controlador 1112 pode usar identificadores de posição, rastreadores de posição, sensores de indutância, sensores de posição e outros componentes ou combinações de componentes explicados com referência às figuras 2-10 para controlar operação de sistema de motor de relutância 1102 para prover força adicional para carga efetora 1104.

[00118] Desse modo, com o controlador 1112 no sistema de motor hidráulico 1100, maior precisão em pelo menos um de mover ou posicionar a válvula hidráulica 1111, pistão hidráulico 1109, ou ambos pode ser obtida. Como resultado, uma maior quantidade de controlabilidade pode estar presente para efetuar operações sobre a carga efetora 1104.

[00119] Com referência agora à figura 12, uma ilustração de um grupo de motores elétricos é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. O grupo de motores elétricos 1200 pode ser um exemplo de uma implementação para grupo de motores elétricos 104 na figura 1.

[00120] O grupo de motores elétricos 1200 inclui motor de relutância 1202 com controlador 1206 e motor de relutância 1204 com controlador 1208. O motor de relutância 1202 e o motor de relutância 1204 podem ser dispositivos de elipse virtuais operando em paralelo nestes exemplos ilustrativos. O motor de relutância 1202 e o motor de relutância 1204 podem operar em paralelo para prover um nível desejado de força sobre a carga efetora 1210.

[00121] Conforme ilustrado, o motor de relutância 1202 e o motor de relutância 1204 compreendem, cada um, componentes mostrados no motor de relutância 200 mostrado na figura 2. O controlador 1206 e o controlador 1208 compreendem componentes descritos com referência ao controlador 108 na figura 10. Por exemplo, o controlador 1206 e o controlador 1208 podem incluir um identificador de posição, rastreadores de posição, um conversor de velocidade, um comutador, rastreadores de corrente e outros componentes para monitorar e calcular informação de posição e de velocidade para o motor de relutância 1202 e motor de relutância 1204, respectivamente.

[00122] Neste exemplo ilustrativo, retroalimentação 1212 é enviada do motor de relutância 1202 ao controlador 1206, enquanto retroalimentação 1214 é enviada do motor de relutância 1204 ao controlador 1208. Retroalimentação 1212 pode incluir informação de posição de um braço de rotor no motor de relutância 1202, medições de indutância de bobinas no motor de relutância 1202, medições de corrente, a posição angular de um disco dentro do motor de relutância 1202, e outros tipos adequados de retroalimentação que o controlador 1206 pode usar para alterar a posição de componentes dentro do motor de relutância 1202. A retroalimentação 1214 pode incluir informação de posição de um braço de rotor no motor de relutância 1204, medições de indutância de bobinas no motor de relutância 1204, medições de corrente, posição angular de um disco dentro do motor de relutância 1204, e outros tipos adequados de retroalimentação que o controlador 1208 pode usar para alterar a posição de componentes dentro do motor de relutância 1204. Retroalimentação 1212 e retroalimentação 1214 podem ser usadas por vários componentes dentro do controlador 1206 e controlador 1208, respectivamente, como descrito acima.

[00123] Adicionalmente, neste exemplo ilustrativo, o controlador 1206 e controlador 1208 podem ficar em comunicação um com outro. Por exemplo, o controlador 1206 pode enviar informação de operação 1216 ao controlador 1208. Informação de operação 1216 pode incluir, por exemplo, comandos de velocidade, informação de posição de rotor, medições de indutância, e outros tipos adequados de informação. Informação de operação 1216 pode ser usada pelo controlador 1206 e controlador 1208 para operar o motor de relutância 1202 e motor de relutância 1204 em paralelo, conforme desejado.

[00124] Os diferentes componentes mostrados nas figuras 2-12 podem ser combinados com componentes na figura 1, usados com componentes na figura 1, ou uma combinação dos dois. Adicionalmente, alguns dos componentes nas figuras 2-12 podem ser exemplos ilustrativos de como os componentes mostrados em forma de bloco na figura 1 podem ser implementados como estruturas físicas.

[00125] Além disso, a ilustração de motor de relutância 200 nas figuras 2-10 não pretendem limitar a maneira pela qual outros exemplos ilustrativos podem ser implementados. Por exemplo, embora três bobinas sejam mostradas para o motor de relutância 200, outro número de bobinas pode ser usado em outros exemplos ilustrativos. Por exemplo, duas bobinas, cinco bobinas, oito bobinas ou algum outro número de bobinas pode ser usado. Além disso, os diferentes motores elétricos nos exemplos ilustrativos podem ser operados em um ou mais quadrantes diferentes.

[00126] Passando em seguida à figura 13, é mostrada uma ilustração de um diagrama de bloco de um controlador de corrente de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o controlador de corrente 1300 pode ser implementado no controlador 108 na figura 1. Em particular, o controlador de corrente 1300 pode ser usado para selecionar uma gama de valores para a corrente 114 enviada ao grupo de motores elétricos 104 na figura 1. Este controle de corrente 114 pode ser realizado enquanto a corrente flui através das bobinas 124 no motor de relutância 118 na figura 1.

[00127] O controlador de corrente 1300 é configurado para controlar a magnitude de corrente 114 enviada ao grupo de motores elétricos 104, uma vez que a corrente 114 muda durante operação do motor de relutância 118. Em outras palavras, quando uma corrente comandada é identificada para envio de corrente 114 ao grupo de motores elétricos 104, uma faixa de magnitude pode ser usada para enviar corrente 114 com base na corrente comandada para o motor de relutância 118. Nestes exemplos ilustrativos, a corrente comandada é um valor para uma magnitude de corrente 114 que é enviada ao grupo de motores elétricos 104.

[00128] Neste exemplo ilustrativo, o controlador de corrente 1300 inclui um número de componentes. Conforme ilustrado, o controlador de corrente 1300 inclui calculador de limite 1302, identificador de estado de ciclo de trabalho 1304, e gerador de comando de comutador 1306.

[00129] O calculador de limite 1302 recebe corrente comandada (icmd) 1308 como uma entrada. O calculador de limite 1302 identifica o limita superior de corrente (iUL) 1310 e limite inferior de corrente (iLL) 1312 da corrente comandada 1308. Estes dois valores identificam uma faixa para corrente comandada 1308. Neste exemplo ilustrativo, a identificação pode ser feita em um número de modos diferentes. Por exemplo, o limite superior de corrente 1310 pode ser icmd + k e o limite inferior de corrente 1312 pode ser icmd - k. Conforme ilustrado, k é constante e pode ser selecionado como qualquer valor desejado no exemplo ilustrativo. Em outros exemplos ilustrativos, a constante pode ser diferente quando da identificação do limite superior de corrente 1310 em comparação à identificação do limite inferior de corrente 1312.

[00130] O identificador de estado de ciclo de trabalho 1304 recebe o limite superior de corrente 1310 e o limite inferior de corrente 1312 do calculador de limite 1302 como entradas. Adicionalmente, o identificador de estado de ciclo de trabalho 1304 recebe também corrente de retroalimentação bi 1314 como uma entrada. Estas entradas são usadas para identificar estado de ciclo de trabalho 1316. Corrente de retroalimentação bi 1314 é a corrente fluindo através das bobinas 212.

[00131] O estado de ciclo de trabalho 1316 é enviado ao gerador de comando de comutador 1306. O gerador de comando de comutador 1306 gera comandos de comutador 1318 do estado de ciclo de trabalho 1316. Estes comandos de comutador são para comutadores no controlador 108 que controlam o envio de corrente de uma fonte de energia para um motor elétrico como um motor de relutância 118.

[00132] Os comandos de comutador 1318 controlam comutadores que controlam a aplicação de transiente de voltagem através das bobinas de um motor elétrico, como as bobinas 124 no motor de relutância 118, para mudar a magnitude da corrente. Estes comutadores podem ser, por exemplo, comutadores 1022 na figura 10. A aplicação das mudanças de voltagem ao longo do tempo para um dado ciclo de trabalho para mudanças na magnitude de corrente nas bobinas.

[00133] O ciclo de trabalho provê a fração de tempo em que a voltagem é aplicada através das bobinas. Durante esta fração de tempo, a voltagem aplicada através dos enrolamentos afeta a magnitude da corrente os enrolamentos.

[00134] Desse modo, a corrente bi de retroalimentação 1314 provê informação para identificar um ciclo de trabalho. A comparação desta corrente 1314 com a corrente comandada 1308 é usada neste exemplo ilustrativo para identificar estado de ciclo de trabalho 1316. Conforme ilustrado, um ciclo de trabalho identificado do estado de ciclo de trabalho 1316 é aplicado aos comutadores para mudar a corrente nas bobinas de uma maneira desejada.

[00135] Passando em seguida à figura 14, uma ilustração de uma tabela de estado de ciclo de trabalho 1316 da figura 13 é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, a tabela 1400 ilustra estados de ciclo de trabalho que podem ser identificados pelo identificador de estado de ciclo de trabalho 1304 para estado de ciclo de trabalho 1316.

[00136] Neste exemplo ilustrativo, a tabela 1400 inclui coluna de condição 1402 e coluna de estado de ciclo de trabalho 1404. Conforme ilustrado, a tabela 1400 inclui entrada 1406, entrada 1408, entrada 1410 e entrada 1412. Dependendo das entradas, como limite superior de corrente 1310, limite inferior de corrente 1312, e corrente de retroalimentação bi 1314, uma condição particular pode ser encontrada na coluna de condição 1402 para identificar um estado de ciclo de trabalho na coluna de estado de ciclo de trabalho 1404 para a entrada particular.

[00137] Como resultado, valores de ganho constante podem ser desnecessários para mudar ativamente o ciclo de trabalho. Em outras palavras, um controle ativo do ciclo de trabalho no qual o ciclo de trabalho é mudado constantemente durante operação do motor de relutância 118 é desnecessário. Desse modo, o uso de uma técnica de derivada integral proporcional (PID), na qual o ciclo de trabalho muda para minimizar o erro entre a corrente de retroalimentação e a corrente comandada não é necessário.

[00138] Em vez disso, o exemplo ilustrativo identifica o estado de ciclo de trabalho 1316 com base em comparações lógicas entre a corrente medida os limites superior e inferior de corrente comandada. Neste exemplo, a corrente medida é corrente de retroalimentação bi 1314. No exemplo ilustrativo, o estado de ciclo de trabalho 1316 pode ser, por exemplo, o estado de aumentar a corrente (100% de ciclo de trabalho), estado de declínio de corrente (0% de ciclo de trabalho) e corrente regenerativa (-100% de ciclo de trabalho). Outros números de estados podem ser usados em uma implementação particular. O estado é identificado e usado com a faixa para controlar corrente que é comandada para motor de relutância 118 de uma maneira que mais simples do que sistemas de controle correntemente usados.

[00139] C “hktogzc fg eqpVtqng” cq tgfqt fc eqttgpVg eqocpfcfc rqfg mudar durante operação de motor de relutância 118. Em outras palavras, a faixa pode mudar. A mudança. Mudança na faixa pode ser selecionada para reduzir flutuações de corrente. Em outras palavras, uma primeira faixa de corrente pode ser selecionada e diminuir gradativamente durante operação do motor de relutância 118.

[00140] Desse modo, o controlador de corrente 1300 na figura 13 pode prover uma capacidade de permitir que corrente 114 varie dentro da faixa para corrente comandada 1308 e usar controlador de corrente 1300. Ou seja, o controlador 108 pode identificar posição 132 de disco 120 identificada como quando a corrente 114 deve ser enviada às bobinas 124 na figura 1. Adicionalmente, o controlador 108 pode ainda ser configurado para identificar controle de corrente dentro das bobinas 124. Este controle pode ser realizado elo uso de controlador de corrente 1300 na figura 13, uma vez que a corrente 114 está fluindo através das bobinas 124.

[00141] As ilustrações de controlador de corrente 1300 na figura 13 e tabela 1400 na figura 14 não pretendem limitar a maneira pela qual outros controladores de corrente podem ser implementados. Por exemplo, outros números de entradas, condições, ou ciclos de trabalho podem estar presentes para identificar estado de ciclo de trabalho 1316 na figura 13.

[00142] Este tipo de controlador para controlador de corrente 1300 que usa pelo menos um dos estados ou faixas está associado à mudança de indutância de motor de relutância 118. Devido à indutância mudar ao longo do tempo, valores de ganho constante usados em um controlador proporcional integral derivativo tradicional (PID) podem não ser usados. Constantes de ganho são boas para um valor constante de indutância. Com a indutância mudando ao longo do tempo, as constantes de ganho teriam de mudar também ao longo do tempo. Como resultado, o controlador de corrente 1300 usa uma faixa ao redor da corrente comandada para informar o controlador de corrente 1300 quando comutar de aumentar corrente para diminuir para regeneração. O calculador de posição acoplado a este tipo de controle é configurado para prover um nível desejado de comutação suave e operação de motor de relutância 118.

[00143] Com referência agora à figura 15, uma ilustração de controle de quatro quadrantes é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de motor elétrico 102 na figura 1 pode ser usado em múltiplas instâncias. Em particular, o controlador 108 pode ser usado para controlar grupo de motores elétricos 104 na figura 1 para operar nos quatro quadrantes, como ilustrado pelo gráfico 1500. O controlador 108 é configurado para controlar operação de grupo de motores elétricos 104 em um ou mais dos quatro quadrantes ilustrados no gráfico 1500.

[00144] Conforme ilustrado, o gráfico 1500 mostra torque versus velocidade. O eixo geométrico-x 1502 representa velocidade. O eixo geométrico-y 1504 representa torque. Neste exemplo ilustrativo, são mostrados o primeiro quadrante 1506, segundo quadrante 1508, terceiro quadrante 1510 e quarto quadrante 1512. O primeiro quadrante 1506 representa aceleração do motor, onde velocidade está em uma primeira direção com torque em uma primeira direção. O segundo quadrante 1508 representa frenagem do motor, onde o torque está na direção inversa enquanto velocidade está na direção avante. O terceiro quadrante 1510 representa aceleração do motor com torque em uma segunda direção e velocidade em uma segunda direção. O terceiro quadrante 1510 representa aceleração do motor com torque em uma segunda direção e velocidade em uma segunda direção. O quarto quadrante 1512 representa frenagem do motor funcionando em reverso. Neste quadrante, a velocidade está na direção inversa, enquanto o torque está na direção avante.

[00145] Os diferentes motores elétricos nos exemplos ilustrativos podem ser controlados para operar em um ou mais dos quatro diferentes quadrantes descritos na figura 15. Por exemplo, o controlador 108 na figura 1 pode controlar o motor de relutância 118 para operar em um ou mais do primeiro quadrante 1506, segundo quadrante 1508, terceiro quadrante 1510 e quarto quadrante 1512.

[00146] Com referência agora à figura 16, é ilustrado um fluxograma de um processo para controlar a operação de um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na figura 16 pode ser implementado no sistema de motor elétrico 102 para controlar o grupo de motores elétricos 104 na figura 1. Por exemplo, as diferentes operações ilustradas podem ser implementadas para controlar o motor de relutância 118.

[00147] O processo começa pela identificação de uma posição de um disco em relação a uma placa com bobinas fisicamente associadas à placa em um motor de relutância (operação 1600). Em seguida, o processo controla uma corrente enviada às bobinas com base na posição do disco (operação 1602), com o processo terminando em seguida. O disco 120 é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo 126 entre o disco 120 e a placa 122 mude ao longo da periferia 128 do disco 120 com a placa 122 na figura 1. Nestes exemplos ilustrativos. Estas operações são executadas dinamicamente durante a operação do motor elétrico.

[00148] Com referência em seguida à figura 17, é ilustrado um fluxograma de um processo para identificar uma posição de um disco em um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na figura 17 é um exemplo de uma implementação para operação 1600 na figura 16.

[00149] O processo começa pela identificação de um primeiro vetor normal para um disco com base em uma indutância medida para bobinas (operação 1700). O processo gera, então, um produto cruzado de um primeiro vetor normal para o disco e um segundo vetor normal para uma placa (operação 1702). Uma posição angular do ponto mais próximo do disco em relação à placa é identificada com base no produto cruzado do primeiro vetor normal para o disco e o segundo vetor normal para a placa (operação 1704), com o processo terminando em seguida.

[00150] Com referência em seguida à figura 18, é ilustrado um fluxograma de um processo para operação de um sistema de motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na figura 18 pode ser implementado pelo controlador 108 para o motor de relutância 118 na figura 1.

[00151] O processo começa pelo envio de uma posição de braço de rotor comandada a um controlador (operação 1800). Esta posição de braço de rotor comandada pode ser uma posição de deflexão, x, entrada por um usuário de motor de relutância 118.

[00152] Em seguida, o processo identifica uma posição de braço de rotor corrente (operação 1802). O processo compara, então, a posição de braço de rotor comandada com a posição de braço de rotor corrente (operação 1804). É feita uma determinação de se a posição de braço de rotor corrente é igual à posição de braço de rotor comandada (operação 1806). Se a posição de braço de rotor corrente e a posição de braço de rotor comandada forem iguais, o processo retorna à operação 1800.

[00153] Se a posição de braço de rotor corrente e a posição de braço de rotor comandada não forem iguais, o processo gera um comando de plano de disco (operação 1808). Este comando de plano de disco pode ser uma posição angular ou comando de velocidade usado para mudar a posição do plano de disco 408 em relação às bobinas 212. Em outras palavras, o comando de plano de disco pode resultar no plano de disco 408 nutar em relação ao plano de placa 410.

[00154] Em seguida, um comando de corrente é gerado com base no comando de plano de disco (operação 1810). Este comando de corrente pode ser um comando para aumentar ou diminuir a magnitude da corrente em uma ou mais das bobinas 212. O processo muda, então, a corrente nas bobinas com base no comando de corrente (operação 1812). Uma mudança na corrente nas bobinas 212 pode fazer com que o plano de disco 408 nute.

[00155] Em seguida, a corrente em cada uma das bobinas é medida (operação 1814). O processo compara, então, a corrente medida e a corrente comandada (operação 1816). É feita uma determinação de se a corrente comandada e a corrente medida são iguais (operação 1818).

[00156] Se a corrente comandada e a corrente medida não forem iguais, um novo comando de corrente é gerado (operação 1820), com o processo terminando em seguida. Este comando de corrente pode ainda aumentar ou diminuir a magnitude da corrente nas bobinas 2121. Por exemplo, quando a corrente medida for menor do que a corrente comandada, os comutadores 1022 podem ser fechados para aplicar voltagem total de fonte de energia através das bobinas 212.

[00157] Em outros exemplos, quando a corrente medida estiver dentro do limiar desejado da corrente comandada, os comutadores 1022 podem alternar entre ligado e desligado para prover recirculação assíncrona contínua. Em outros exemplos ainda, se a corrente medida for maior do que a desejada, todos os comutadores 1022 podem ser abertos para prever voltagem total de fonte de energia negativo através das bobinas 212.

[00158] Retornando à operação 1818, se a corrente comandada e a corrente medida forem iguais, o processo retorna à operação 1800, como descrito acima. Desse modo, um circuito de retroalimentação é criado para prover controle dinâmico de bobinas 212 para operar o plano de disco 408 de maneira desejada.

[00159] Com referência agora à figura 19, é ilustrado um fluxograma de um processo para controlar a corrente enviada a um motor elétrico de acordo com um exemplo ilustrativo. O processo ilustrado na figura 19 pode ser implementado no controlador de corrente 1300 na figura 13.

[00160] O processo começa pela recepção de uma corrente comandada para um motor elétrico (operação 1900). Em seguida, o processo identifica uma faixa de correntes para p motor elétrico (operação 1902). A faixa pode ser definida por um limite superior e um limite inferior. A corrente comandada fica dentro da faixa neste exemplo ilustrativo.

[00161] O processo identifica, então, um estado de ciclo de trabalho do motor elétrico com base na corrente fluindo nas bobinas (operação 1904). O estado de ciclo de trabalho é identificado com base na corrente de retroalimentação (operação 1906). A corrente de retroalimentação é a corrente fluindo nas bobinas do motor elétrico neste exemplo ilustrativo. O estado de trabalho pode ser identificado também pelo uso de pelo menos um do limite superior de corrente e o limite inferior de corrente. O estado de ciclo de trabalho pode ser identificado pelo uso de uma tabela como a tabela 1400 na figura 14.

[00162] O processo envia a corrente ao motor elétrico com base no estado de ciclo de trabalho identificado (operação 1908), com o processo terminando em seguida. A corrente pode ser enviada ao motor elétrico através de geração de comandos de comutador que controlam os comutadores no controlador 108 que controlam o envio de corrente ao motor elétrico. O envio da corrente ao motor elétrico pode ocorrer pelos comutadores controlando a aplicação de voltagem através das bobinas. A corrente pode ser enviada a uma ou mais bobinas nos exemplos ilustrativos.

[00163] Este processo pode ser repetido durante operação do motor elétrico por várias vezes durante a operação. Este controle da corrente pode prover operação desejada do motor elétrico.

[00164] Os fluxogramas e diagramas de bloco nos diferentes exemplos ilustrativos mostram a arquitetura, funcionalidade e operação de algumas implementações possíveis de aparelhos e métodos em um exemplo ilustrativo. A este respeito, cada bloco nos fluxogramas ou diagramas de bloco pode representar um módulo, um segmento, uma função, e/ou uma porção de uma operação ou etapa. Por exemplo, um ou mais dos blocos pode ser implementado como código de programa, em hardware, ou uma combinação do código de programa e hardware. Quando implementado em hardware, o hardware pode, por exemplo, ter a forma de circuitos integrados que são produzidos ou configurados para executar uma ou mais operações nos fluxogramas ou diagramas de bloco. Quando implementado como uma combinação de código de programa e hardware, a implementação pode ter a forma de firmware.

[00165] Em algumas implementações alternativas de um exemplo ilustrativo, a função ou funções apontadas nos blocos podem ocorrer fora da ordem apontada nas figuras. Por exemplo, em alguns casos, dois blocos mostrados em sucessão podem ser executados substancialmente de modo concorrente, ou os blocos podem, por vezes, ser executados na ordem inversa, dependendo da funcionalidade envolvida. Além disso, outros blocos podem ser adicionados aos blocos ilustrados em um fluxograma ou diagrama de bloco.

[00166] Passando agora à figura 20, é ilustrado um diagrama de bloco de um sistema de processamento de dados de acordo com um exemplo ilustrativo. O sistema de processamento de dados 2000 pode ser usado para implementar o sistema de computador 116 na figura 1. Neste exemplo ilustrativo, o sistema de processamento de dados 2000 inclui rede de comunicações 2002, que provê comunicações entre a unidade de processador 2004, memória 2006, armazenamento persistente 2008, unidade de comunicação 2010, unidade de entrada/saída (I/O) 2012, e visor 2014. Neste exemplo, a rede de comunicação pode ter a forma de um sistema de barramentos.

[00167] A unidade de processador 2004 serve para executar instruções para software que pode estar carregado na memória 2006. A unidade de processador 2004 pode ser um número de processadores, um núcleo multiprocessador, ou algum outro tipo de processador, dependendo da implementação particular.

[00168] A memória 2006 e o armazenamento persistente 2008 são exemplos de dispositivos de armazenamento 2016. Um dispositivo de armazenamento é qualquer peça de hardware capaz de armazenar informação, como, por exemplo, sem limitação, dados, código de programa em forma funcional, e/ou outra informação adequada em uma base temporária e/ou base permanente. Os dispositivos de armazenamento 2016 também podem ser referidos como dispositivos de armazenamento legíveis por computador nestes exemplos ilustrativos. A memória 2006, nestes exemplos, pode ser, por exemplo, uma memória de acesso aleatório ou qualquer outro dispositivo de armazenamento volátil ou não volátil adequado. O armazenamento persistente 2008 pode ter várias formas, dependendo da implementação particular.

[00169] Por exemplo, o armazenamento persistente 2008 pode conter um ou mais componentes ou dispositivos. Por exemplo, o armazenamento persistente 2008 pode ser um disco rígido, uma memória flash, um disco óptico regravável, ou alguma combinação dos acima. A mídia usada pelo armazenamento persistente 2008 também pode ser removível. Por exemplo, um disco rígido removível pode ser usado para armazenamento persistente 2008.

[00170] A unidade de comunicação 2010, nestes exemplos ilustrativos, provê comunicações com outros sistemas ou dispositivos de processamento de dados. Nestes exemplos ilustrativos, a unidade de comunicação 2010 é uma placa de interface de rede.

[00171] A unidade de entrada/saída 2012 permite entrada e saída de dados com outros dispositivos que possam estar conectados ao sistema de processamento de dados 2000. Por exemplo, a unidade de entrada/saída 2012 pode prover uma conexão para entrada de usuário através de um teclado, um mouse, e/ou algum outro dispositivo de entrada adequado. Além disso, a unidade de entrada/saída 2012 pode enviar saída a uma impressora. O visor 2014 provê um mecanismo para exibir informação a um usuário.

[00172] Instruções para o sistema operacional, aplicações, e/ou programas podem ser localizados em dispositivos de armazenamento 2016, que ficam em comunicação com a unidade de processador 2004 através da rede de comunicações 2002. Os processos dos diversos exemplos podem ser executados pela unidade de processador 2004 usando instruções implementadas por computador, que podem estar localizadas na memória, como a memória 2006.

[00173] Estas instruções são referidas como código de programa, código de programa usável por computador, ou código de programa legível por computador que pode ser lido e executado por um processador na unidade de processador 2004. O código de programa nos diferentes exemplos pode ser incorporado em diferentes mídias de armazenamento físicas ou legíveis por computador, como memória 2006 ou armazenamento persistente 2008.

[00174] O código de programa 2018 é localizado em uma forma funcional na mídia legível por computador 2020 que é seletivamente removível e pode ser carregada ou transferida ao sistema de processamento de dados 2000 para execução pela unidade de processador 2004. O código de programa 2018 e mídia legível por computador 2020 formam produto de programa de computador 2022 nestes exemplos ilustrativos. Em um exemplo, a mídia legível por computador 2020 pode ser mídia de armazenamento legível por computador 2024 ou mídia de sinal legível por computador 2026.

[00175] Nestes exemplos ilustrativos, a mídia de armazenamento legível por computador 2024 é um dispositivo de armazenamento físico ou tangível usado para armazenar código de programa 2018 em vez de um meio que propaga ou transmite código de programa 2018.

[00176] Alternativamente, o código de programa 2018 pode ser transferido ao sistema de processamento de dados 200 pelo uso de mídia de sinal legível por computador 2026. A mídia de sinal legível por computador 2026 pode ser, por exemplo, um sinal de dados propagado contendo código de programa 2018. Por exemplo, a mídia de sinal legível por computador 2026 pode ser um sinal eletromagnético, um sinal óptico, e/ou qualquer outro tipo de sinal adequado. Estes sinais podem ser transmitidos através de enlaces de comunicações, como enlaces de comunicações sem fio, cabo de fibra óptica, cabo coaxial, um fio, e/ou qualquer outro tipo adequado de enlace de comunicações.

[00177] Os diferentes componentes ilustrados pata o sistema de processamento de dados 2000 não pretendem prover limitações arquiteturais à maneira pela qual os diferentes exemplos podem ser implementados. Os diferentes exemplos ilustrativos podem ser implementados em um sistema de processamento de dados incluindo componentes em adição e/ou alternativamente aos ilustrados para o sistema de processamento de dados 2000. Outros componentes mostrados na figura 20 podem ser variantes dos exemplos ilustrativos mostrados. Os diferentes exemplos podem ser implementados pelo uso de qualquer dispositivo de hardware ou sistema capaz de rodar código de programa 2018.

[00178] Exemplos ilustrativos da invenção podem ser descritos no contexto de método de fabricação e manutenção de aeronave 2100, conforme mostrado na figura 21 e aeronave 2200 como mostrada na figura 22. Motores em grupo de motores elétricos 104 podem ser produzidos durante vários estágios de método de fabricação e manutenção 2100. Adicionalmente, um ou mais do grupo de motores elétricos 104 pode ser usado em equipamento de fabricação. Em outros exemplos ainda, o controlador 108 pode ser integrado no grupo de motores elétricos 104 durante manutenção ou reelaboração de grupo de motores elétricos 104.

[00179] Passando primeiro à figura 21, uma ilustração de um diagrama de bloco de um método de fabricação e manutenção de aeronave é mostrada de acordo com um exemplo ilustrativo. Durante pré-produção, o método de fabricação e manutenção de aeronave 2100 pode incluir especificação e projeto 2102 de aeronave 2200 na figura 22 e aquisição e material 2104.

[00180] Em seguida, a aeronave 2200 na figura 22 pode passar por certificação e entrega 2110 de modo a ser colocada em serviço 2112. Enquanto em serviço 2112 por um cliente, a aeronave 2200 na figura 22 é programada para manutenção e serviço de rotina 2114, o que pode incluir modificação, reconfiguração, reforma e outra manutenção ou serviço.

[00181] Cada um dos processos de método de fabricação e serviço de aeronave 2100 pode ser realizado ou executado por um integrador de sistema, um terceiro, e/ou um operador. Nestes exemplos, o operador pode ser um cliente. Para as finalidades desta descrição, um integrador de sistema pode incluir, sem imitação, qualquer número de fabricantes e subempreiteiros principais de sistema; um terceiro pode incluir, sem limitação, qualquer número de vendedores, subempreiteiros e fornecedores; e um operador pode ser uma linha aérea, uma empresa de arrendamento, uma entidade militar e, uma organização de serviço etc.

[00182] Com referência agora à figura 22, é ilustrado um diagrama de bloco de uma aeronave na qual um exemplo ilustrativo pode ser implementado. Neste exemplo, a aeronave 2200 é produzida por método de fabricação e serviço de aeronave 2100 na figura 21 e pode incluir armação de aeronave 2202 com pluralidade de sistemas 2204 e interiores 2206. Exemplos de sistemas 2204 incluem um ou mais de sistema de propulsão 2208, sistema elétrico 2210, sistema hidráulico 2212, e um sistema ambiental 2214. Qualquer número de outros sistemas pode ser concluído. Embora um exemplo de espaçonave seja mostrado, diferentes exemplos ilustrativos podem ser aplicados a outras indústrias, como a indústria automotiva. Aparelhos e métodos incorporados aqui podem ser empregados durante pelo menos um dos estágios de método de fabricação e serviço de aeronave 2100 na figura 21.

[00183] Em um exemplo ilustrativo, componentes ou subconjuntos produzidos na fabricação de componente e subconjunto 2106 na figura 21 podem ser fabricados ou manufaturados de uma maneira similar aos componentes ou subconjuntos produzidos enquanto a aeronave 2200 está em serviço 2122 na figura 21. Como outro exemplo ainda, um ou mais exemplos de aparelhos, exemplos de métodos ou combinação dos mesmos pode ser utilizado durante estágios de produção, como fabricação de componente e subconjunto 2106 e integração de sistema 2108 na figura 21. Um ou mais exemplos e aparelhos, exemplos de métodos, ou combinação dos mesmos pode ser utilizado enquanto a aeronave 2200 está em serviço 2112 e/ou durante manutenção e serviço 2114 na figura 21. O uso de um número dos diferentes exemplos ilustrativos pode acelerar a montagem de, e/ou, reduzir o custo de aeronave 2200.

[00184] Desse modo, os exemplos ilustrativos proveem um método e aparelho para motores elétricos. Os exemplos ilustrativos podem ser usados para controlar um motor elétrico. O controlador 108 pode ser projetado de modo a poder prover controle mais preciso de grupo de motores elétricos 104. Por exemplo, o controlador 108 pode controlar movimentação de grupo de motores elétricos 104 com um nível desejado de suavidade. O controlador 108 pode também controlar movimentação de grupo de motores elétricos 104 para ser escalonado em alguns exemplos ilustrativos.

[00185] Em outros exemplos, o controle pode ser provido em um ou mais dos quatro quadrantes de operação para o motor elétrico. Em outros exemplos adicionais, o controlador 108 pode controlar mais de um motor elétrico operando em tandem.

[00186] Desse modo, o controlador 108 pode prover controle de quatro quadrantes de um ou mais motores elétricos com um nível desejado de precisão e eficiência. O nível desejado de precisão pode resultar em controle mais preciso de superfícies de controle aerodinâmico de aeronave, controle mais eficiente de sistemas de propulsão de aeronave, potência de reserva adicional para sistemas de motor hidráulico, e maior suavidade na operação de motores de relutância, dentre outros benefícios.

[00187] A descrição dos diferentes exemplos ilustrativos foi apresentada para fins de ilustração e descrição, e não tem a intenção de ser exaustiva ou limitada aos exemplos na forma descrita. Muitas modificações e variações serão aparentes a alguém versado na técnica.

[00188] Além disso, diferentes exemplos ilustrativos podem prover diferentes características em comparação a outros exemplos ilustrativos. Por exemplo, embora os exemplos ilustrativos sejam dirigidos a motores elétricos, outros exemplos ilustrativos podem ser aplicados a outros tipos de motores elétricos nos quais a posição de uma posição de uma porção giratória do motor, como um rotor em relação a bobinas, controle de movimentação do rotor, ou ambos são desejados. Por exemplo, outros exemplos ilustrativos podem ser aplicados a um motor de corrente contínua sem escova. O exemplo ou exemplos selecionados são escolhidos e descritos de modo a mais bem explicar os princípios e aplicações práticas, e possibilitar que outros de conhecimento regular na técnica entendam a invenção com várias modificações conforme sejam adequadas ao uso particular contemplado.

Claims (14)

1. Aparelho compreendendo: um controlador (108) configurado para identificar uma posição (132) de um disco (120) em relação a uma placa (122) com bobinas (124) fisicamente associadas à placa (122) e controlar uma corrente (114) enviada às bobinas (124) com base na posição (132) do disco (120), em que o disco (120) é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo (126) entre o disco (120) e a placa (122) mude ao longo de uma periferia (128) do disco (120), o aparelho caracterizado por compreender adicionalmente: um calculador de vetor normal (700) configurado para identificar um vetor normal de disco (710) para o disco (120) a partir da informação de indutância (706) e informação de posição de bobina (708) para as bobinas (124); um gerador de produto cruzado (702) configurado para identificar um vetor (714) a partir de um produto cruzado do vetor normal de disco (710) e um vetor normal de placa (712); e um identificador de ponto mais próximo (704) configurado para identificar um ângulo (510) para o ponto mais próximo (126) a partir da informação de vetor (716) recebida do gerador de produto cruzado (702), em que a informação de vetor (716) é com base no vetor (714).

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um rotor (220) tendo primeiros dentes (224) engatados com segundos dentes (228) sobre o disco (120), em que a movimentação do disco (120) causa rotação do rotor (220), e em que preferencialmente o disco (120) e a placa (122) com as bobinas (124) formam um motor e em que preferencialmente o motor é configurado para ser conectado a um dispositivo (136) selecionado dentre um de uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice, e uma roda.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um sistema de sensor (110) configurado para gerar informação (134) sobre a posição (132) do disco (120), em que preferencialmente o sistema de sensor (110) é compreendido de pelo menos um de um sensor de indutância, um codificador, um sensor de efeito Hall, um telêmetro a laser, uma câmera, um sensor de distância, ou um sensor de corrente.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (108) é configurado para identificar a posição (132) do disco (120) em relação à placa (122) com as bobinas (124) fisicamente associadas à placa (122) com base na indutância medida para as bobinas (124).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o disco (120) é um primeiro disco, a placa (122) é uma primeira placa, as bobinas (124) são primeiras bobinas, a posição (132) é uma primeira posição, e o controlador (108) é adicionalmente configurado para identificar uma segunda posição de um segundo disco em relação a uma segunda placa com segundas bobinas fisicamente associadas à segunda placa e controlar a corrente (114) enviada às segundas bobinas com base na segunda posição do segundo disco.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o disco (120) se move com um movimento nutacional.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o disco (120) e a placa (122) formam um motor elétrico selecionado dentre um de um motor de relutância (118), um motor de relutância variável, e um dispositivo de elipse virtual.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (108) é configurado para identificar um estado de ciclo de trabalho (1316) de um motor elétrico com base na corrente (114) fluindo nas bobinas (124) e gerar um comando de corrente para controlar a corrente (114) enviada às bobinas (124) dentro de uma faixa com base no estado de ciclo de trabalho (1316) do motor elétrico.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um motor elétrico compreendendo o disco (120), a placa (122) e as bobinas (124), e um sistema de motor hidráulico, em que o controlador (108) é configurado para controlar operação do sistema de motor hidráulico.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador (108), o disco (120), e a placa (122) formam um motor elétrico localizado em uma plataforma (138) selecionada dentre uma de uma plataforma móvel, uma plataforma estacionária, uma estrutura com base em terra, uma estrutura com base em água, uma estrutura com base no espaço, uma aeronave, um veículo aéreo não tripulado, equipamento de perfuração, um guindaste elétrico, um moinho de vento, um guincho, um navio de superfície, um tanque, um portador pessoal, um trem, uma espaçonave, uma estação espacial, um satélite, um submarino, um automóvel, uma usina elétrica, uma ponte, uma barragem, uma casa, uma fábrica, um prédio, um robô, um braço robótico, e um sistema de propulsão elétrica.

11. Método para controlar operação de um motor elétrico, compreendendo as etapas de: identificar (1600) uma posição (132) de um disco (120) em relação a uma placa (122) com bobinas (124) fisicamente associadas à placa (122); e controlar (1602) uma corrente (114) enviada às bobinas (124) com base na posição (132) do disco (120), em que o disco (120) é configurado para se mover de modo que o ponto mais próximo (126) entre o disco (120) e a placa (122) mude ao longo de uma periferia (128) do disco (120), o método para controlar operação de um motor elétrico, caracterizado pelo fato de que a etapa de identificar compreende: identificar (1700) um primeiro vetor normal (710) para o disco (120) com base na indutância medida para as bobinas (124); gerar (1702) um produto cruzado do primeiro vetor normal para o disco (120) e um segundo vetor normal para a placa (122); e identificar (1704) uma posição angular (132) do ponto mais próximo (126) do disco (120) em relação à placa (122) com base no produto cruzado do primeiro vetor normal para o disco (120) e o segundo vetor normal para a placa (122).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a movimentação do disco (120) causa rotação de um rotor (220) tendo primeiros dentes (224) engatados com segundos dentes (228) sobre o disco (120).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o rotor (220) é conectado a um dispositivo (136) selecionado dentre uma de uma superfície de controle aerodinâmico, uma hélice, e uma roda.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que um sistema de sensor (110) é configurado para gerar informação (134) sobre a posição (132) do disco (120).

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