BR112019017473A2

BR112019017473A2 - Sistemas e métodos de deslocamento de ímã permanente

Info

Publication number: BR112019017473A2
Application number: BR112019017473-7A
Authority: BR
Inventors: Ashley Vandenberg Chad
Original assignee: Ashley Vandenberg Chad
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2020-03-31
Also published as: WO2018156865A1; EP3586424A1; MX2019010053A; JP2020508635A; JP6933731B2; EP3586424A4; CN110546858A; KR20190129884A; KR102195613B1; US20180248435A1; CN110546858B; US9941763B1; CA3054308A1; US10666107B2

Abstract

um sistema de deslocamento de fluxo magnético modifica seletivamente a força magnética em polos efetivos de um elemento de fluxo magnético. o fluxo magnético de cada polo efetivo é melhorado e/ou efetivamente anulado usando uma bobina de controle. a bobina de controle direciona o fluxo magnético de um doador de fluxo magnético para anular o fluxo magnético de um doador de fluxo em um polo efetivo. o fluxo magnético da bobina de controle poderia também adicionar ao fluxo magnético de um doador de fluxo em outro polo efetivo. invertendo a corrente para a bobina de controle poderia comutar o polo efetivo onde o fluxo magnético é anulado e o polo efetivo onde o fluxo magnético é melhorado.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMAS E MÉTODOS DE DESLOCAMENTO DE ÍMÃ PERMANENTE.

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] O campo da invenção é sistemas e métodos de deslocamento de ímã permanente.

ANTECEDENTES [0002] A descrição de antecedentes inclui informação que pode ser útil em compreender a presente invenção. Não é uma admissão que qualquer informação fornecida aqui é técnica anterior ou relevante para a invenção presentemente reivindicada, ou que qualquer publicação especifica ou implicitamente referenciada é técnica anterior.

[0003] Motores com um rotor tendo polos permanentemente magnetizados e um estator tendo polos de campo energizados eletricamente sofrem de numerosas desvantagens. A corrente para tais motores é normalmente suprida de uma fonte de corrente alternada ou de comunicadores rodando com o rotor. No entanto, a velocidade máxima de tais motores é limitada pela frequência da corrente alternada ou pela capacidade de rapidamente inverter o fluxo da corrente na bobina de campo.

[0004] Para tratar estes problemas, a Patente U.S. No. 2.968.755 para Baermann descreve um motor, que inclui polos de estator com meios de ímã permanente para magnetizar cada polo de estator. Os polos de estator de Baermann também têm um meio magnético remotamente atuado de uma força magnética maior que os meios magnéticos permanentes, que poderíam ser usados para inverter a polaridade magnética de seu polo de estator correspondente sem precisar fornecer corrente alternada invertida. No entanto, o estator de Baermann somente faz uso de fluxo magnético de um polo de cada

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2/16 ímã permanente, e inverter a polaridade magnética do estator de Baermann é energeticamente exigido.

[0005] Na Patente U.S. No. 5.825.113, Lipo e outros, descreve máquinas magnéticas permanentes que empregam um enrolamento de campo que pode ser usado para enfraquecer ou aumentar um campo magnético existente. Motores de Lipo compreendem um par de ímãs permanentes arqueados embutidos em um garfo de estator, um enrolamento de campo, e enrolamentos de armadura. Metade dos polos de estator de Lipo são polos norte magnético dedicados e metade são polos sul magnético dedicados diametralmente opostos aos polos norte magnético dedicados. A Patente U.S. No. 2.816.240 para Zimmerman também emprega princípios similares àqueles descritos por Lipo. No entanto, ambos Lipo e Zimmerman somente usam enrolamentos de campo para enfraquecer ou aumentar os campos magnéticos variáveis.

[0006] Todas as publicações identificadas aqui são incorporadas por referência na mesma extensão que se cada publicação individual ou pedido de patente fosse específico ou individualmente indicado para ser incorporado por referência. Onde uma definição ou uso de um termo em uma referência incorporada é inconsistente ou contrária à definição deste termo fornecida aqui, a definição deste termo fornecido aqui se aplica e a definição deste termo na referência não se aplica.

[0007] Assim, ainda existe uma necessidade de sistemas de deslocamento de imã permanente que variam a força e qualidade de campos magnéticos em uma maneira mais eficiente em termos energéticos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0008] O assunto da invenção fornece sistemas e motores em que um doador de fluxo magnético de anulação, efetivamente anula o fluxo magnético efetivo em polos efetivos de um elemento de fluxo

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3/16 magnético. O elemento de fluxo magnético tem pelo menos dois polos efetivos que cada um tem pelo menos um doador de fluxo magnético efetivo, tal como um ímã permanente ou um eletroímã. Magneticamente acoplado em seu polo efetivo respectivo. Um ou mais doadores de fluxo magnético de anulação são em geral magneticamente acoplados ao elemento de fluxo magnético entre os polos efetivos, ou pelo menos entre doadores de fluxo magnético efetivo.

[0009] Os doadores de fluxo magnético efetivo exibem uma polaridade oposta àquele do doador de fluxo magnético de anulação.

[0010] Uma bobina de controle é usada para direcionar o fluxo magnético a partir do doador de fluxo magnético de anulação para qualquer um dos polos efetivos do elemento de fluxo magnético. A bobina de controle também fornece fluxo magnético que agrega com o fluxo magnético a partir do doador de fluxo magnético de anulação do segundo doador de fluxo magnético no segundo polo efetivo. A bobina de controle podería ser enrolada em torno do elemento de fluxo magnético em cada polo em vários locais para ajudar a direcionar, e agregar, o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação. Por exemplo, a bobina de controle podería ser colocada entre o doador de fluxo magnético de anulação e um primeiro doador de fluxo magnético efetivo, e entre o mesmo doador de fluxo magnético de anulação e um segundo doador de fluxo magnético efetivo.

[0011] Quando a corrente flui através da bobina de controle em uma direção, tem um primeiro estado magnético ativo. O fluxo magnético da bobina de controle agrega com, e direciona, o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação para anular substancialmente o fluxo magnético de um primeiro doador de fluxo magnético efetivo no primeiro polo efetivo. Neste primeiro estado magnético ativo, o segundo polo efetivo exibirá a polaridade do

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4/16 segundo doador de fluxo magnético efetivo.

[0012] Quando a direção da corrente é invertida, a bobina de controle tem um segundo estado magnético ativo, no segundo estado magnético ativo, o fluxo magnético da bobina de controle agrega com, e direciona, o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação para anular substancialmente o fluxo magnético de um segundo doador de fluxo magnético efetivo no segundo polo efetivo. Neste segundo estado magnético ativo, o primeiro polo efetivo exibirá a polaridade do primeiro doador de fluxo magnético efetivo.

[0013] Vantajosamente, um comutador pode ser usado para selecionar que doador de fluxo magnético efetivo para anular em uma maneira energeticamente eficiente direcionando o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação.

[0014] Em outros aspectos do assunto da invenção, um garfo de fluxo magnético pode completar um circuito magnético entre os doadores de fluxo magnético de anulação e efetivo. O garfo fornece uma trajetória magnética para fluxo magnético dos polos opostos dos doadores de fluxo magnético e reforçam um ao outro. A trajetória magnética do garfo também minimiza a interferência do fluxo magnético oposto de cada doador de fluxo magnético.

[0015] Em algumas modalidades, doadores de fluxo magnético adicionais são magneticamente acoplados ao elemento de fluxo magnético próximo aos polos efetivos por meio de seus polos respectivos que exibem a primeira polaridade. Quando as bobinas de controle estão no primeiro estado magnético ativo, o fluxo magnético das bobinas de controle ainda agrega com, e direciona, o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação para anular substancialmente o fluxo magnético de todos os doadores de fluxo magnético de anulação no segundo polo efetivo. Quando a bobina de controle está no primeiro estado magnético ativo, o fluxo magnético

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5/16 das bobinas de controle ainda agrega com, e direciona, o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação para anular substancialmente o fluxo magnético de todos os doadores de fluxo magnético efetivo no segundo polo efetivo.

[0016] Em outras modalidades, o elemento de fluxo magnético inclui um espaço que se estende pelo menos parcialmente na bobina de controle par cada um dos polos efetivos. Outro doador de fluxo magnético pode ser posicionado no espaço de modo que doa o fluxo magnético da segunda polaridade par o elemento de fluxo magnético efetivo em um lado do espaço e doa o fluxo magnético da primeira polaridade para o elemento de fluxo magnético efetivo no outro lado do espaço.

[0017] O inventor ainda considera que os sistemas de deslocamento magnético da invenção podem ser usados como estatores em motores tendo rotores que possuem elementos ferrosos (por exemplo, ímãs permanentes) que passam através de campos magnéticos efetivos de um polo efetivo quando a bobina de controle está no primeiro estado magnético ativo e outro polo efetivo quando a bobina de controle está no segundo estado magnético ativo. Os primeiros elementos ferrosos são distribuídos em torno do perímetro de rotor, em algumas modalidades, o rotor inclui um número impar de pares de elementos ferrosos.

[0018] Em ainda modalidades adicionais do assunto da invenção, o motor da reivindicação pode empregar um segundo sistema de deslocamento de fluxo magnético como um segundo estator.

[0019] Vários objetivos, características, aspectos e vantagens do assunto da invenção se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada seguinte de modalidades preferidas, com as figuras de desenho anexo em que numerais iguais representam componentes iguais.

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BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0020] A figura 1A é uma vista lateral de uma modalidade de um motor.

[0021] A figura 1B é uma vista plana de uma modalidade de um motor.

[0022] A figura 2 é uma vista lateral de uma segunda modalidade de um motor.

[0023] A figura 3 é uma vista lateral de uma terceira modalidade de um motor.

[0024] A figura 4 é uma vista lateral de uma quarta modalidade de um motor.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0025] A figura 1A mostra um motor compreendendo um sistema de deslocamento de fluxo magnético 100 e um rotor 160. O sistema de deslocamento de fluxo magnético 100 inclui um elemento de fluxo magnético 101 magneticamente acoplado a ímãs permanentes 130, 131, e 132. Embora os ímãs magnéticos 130, 131 e 132 sejam mostrados, o uso de ímãs temporários (por exemplo, eletroímãs) também é considerado. A polaridade de bobina de controle 180 é reversível. Como usado aqui, o termo bobina de controle significa um único arame, múltiplos arames separados com a mesma fonte de entrada, ou múltiplos arames separados cujas fontes de entrada separadas são sincronizadas uma com a outra para fornecer corrente na mesma direção. Em outras palavras, a bobina de controle pode empregar qualquer configuração elétrica adequada para fornecer e direcionar o fluxo magnético que pode ser invertido.

[0026] O termo estado magnético ativo é definido aqui como um estado em que a corrente flui em uma direção ao longo d bobina de controle para fornecer fluxo magnético para o elemento de fluxo magnético e direcionar o fluxo de fluxo magnético existente para

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7/16 dentro do elemento de fluxo magnético. A polaridade da bobina de controle em um primeiro estado magnético ativo muda quando a direção da corrente é invertida, mudando a bobina de controle para um segundo estado magnético ativo. Isto contrasta com um estado magnético passivo, quando nenhuma corrente é aplicada na bobina de controle.

[0027] No estado magnético ativo mostrado na figura 1 A, a parte da bobina de controle 180 que está mais perto do polo efetivo 111 gera um fluxo norte magnético direcionado para o topo do elemento de fluxo magnético 101, que completa um circuito de fluxo magnético com o fluxo sul magnético do ímã permanente 130. Esta parte da bobina de controle 180 gera o fluxo sul magnético direcionado para o fundo do elemento de fluxo magnético 101, que agrega com o fluxo magnético sul do ímã permanente 130 e completa um circuito magnético com o fluxo magnético norte do imã permanente 131. De preferência, o fluxo magnético sul agregado da bobina de controle 180 e ímã permanente 130 é substancialmente igual ao fluxo magnético norte fornecido pelo imã permanente 131 para minimizar tanto o fluxo magnético norte quanto o fluxo magnético sul de ter qualquer efeito no rotor 160. Assim, neste primeiro estado magnético ativo, o fluxo magnético em polo efetivo 111 direcionado para o rotor 160 é substancialmente anulado.

[0028] No mesmo primeiro estado magnético ativo, a parte da bobina de controle 180 mais perto do polo efetivo 112 adiciona o fluxo magnético norte ao fluxo magnético norte do ímã permanente 132, assegurando um campo de fluxo magnético norte efetivo do polo efetivo 112 para o rotor 160. Como usado aqui, o termo campo magnético efetivo se refere ao campo magnético no polo efetivo que emite fluxo magnético no primeiro ou segundo estado magnético ativo, e que fornece força motora para empurrar ou puxar o elemento(s)

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8/16 ferroso do rotor. O fluxo magnético sul desta parte da bobina de controle 180 é direcionado para o topo do elemento de fluxo magnético 101 para agregar com o fluxo magnético sul do ímã permanente 130 e completa um circuito magnético com o fluxo magnético norte da bobina de controle perto do polo efetivo 111.

[0029] No segundo estado magnético ativo, a parte da bobina de controle 180 que está mais perto do polo efetivo 111 gera fluxo sul magnético direcionado para o topo de elemento de fluxo magnético 101, que agrega com o fluxo magnético sul do ímã permanente 130 e completa um circuito magnético com o fluxo magnético norte do ímã permanente 132. Esta parte da bobina de controle 180 também gera fluxo norte magnético direcionado para o fundo de elemento de fluxo magnético 101, que agrega com o fluxo norte magnético do ímã permanente 131. De preferência, o fluxo magnético sul agregado da bobina de controle 180 e ímã permanente 130 é substancialmente igual ao fluxo magnético norte fornecido pelo ímã permanente 132. Assim, no segundo estado magnético ativo, o fluxo magnético em polo efetivo 112 direcionado para o rotor 160 é substancialmente anulado.

[0030] No segundo estado magnético ativo, a parte da bobina de controle 180 mais perto do polo efetivo 112 direciona o fluxo magnético sul para o polo efetivo 112 para completar um circuito magnético com o fluxo magnético norte do ímã permanente 132. O fluxo magnético norte desta parte da bobina de controle 180 é direcionado para o topo do elemento de fluxo magnético 101 para completar um circuito magnético com o fluxo magnético sul do ímã permanente 130 e o fluxo magnético sul da bobina de controle perto do polo efetivo 111, assegurando que um campo de fluxo magnético norte efetivo flui do polo efetivo 111 para o rotor 160.

[0031] Portanto, deve ser apreciado que um comutador e bobina de controle podem ser usados para selecionar que doador de fluxo

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9/16 magnético (em polos de estator opostos) para anular em uma maneira energeticamente eficiente direcionando o fluxo magnético de anulação de um doador de fluxo magnético.

[0032] O rotor 160 tem um eixo 150 e elementos ferrosos 161 e 162. Na figura 1 A, fluxo magnético norte de polo efetivo 112 aplica uma força atrativa para o polo sul do elemento ferroso 162, fornecendo força motora. De preferência, quando o elemento ferroso 162 passa o polo efetivo 112, um comutador vira a bobina de controle 180 para anular a força atrativa do polo efetivo 112 de modo que o elemento ferroso 162 passa sem qualquer força de parada sendo aplicada no rotor 160. Quando o rotor 160 roda, os elementos ferrosos 161 e 162 passam rotativamente através de campos magnéticos efetivos dos polos efetivos. De preferência, ambos os elementos ferrosos 161 e 162 são ímãs permanentes tendo um polo sul que se volta para os polos efetivos, mas os elementos ferrosos 161 e 162 podería ser qualquer elemento ferroso que é atraído para um polo efetivo ativo, tais como ímãs não permanentes ou eletroímãs.

[0033] Embora o motor mostrado nas figuras 1-4 mostre um par de polos efetivos e um par de polos de rotor, estatores tendo mais que um par de polos efetivos são considerados. Os rotores podem ter um número impar ou um número par de pares de elemento ferroso. Modalidades preferidas dos motores da invenção têm estatores com qualquer número ímpar de polos efetivos, por exemplo, quatro ou seis pares de polos efetivos. Os rotores correspondentes de preferência têm um número ímpar de elementos ferrosos que não são diametralmente opostos a um centro do rotor, que assegura que somente um elemento ferroso é atuado por um polo efetivo ativo, como ilustrado na figura 1B. Como o rotor 160 roda em sentido horário, o elemento ferroso 162 roda para longe do polo efetivo 112 de elemento de fluxo magnético 100. Como polo efetivo 111 comuta de

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10/16 um estado substancialmente anulado para um estado magnético, o polo efetivo 111 atrai o elemento ferroso 161, e o elemento ferroso 161 roda para o polo efetivo 111. Os elementos ferrosos 161, 162, e os cinco elementos ferrosos não rotulados podem tanto ser magnéticos ou não magnéticos.

[0034] Quando os ímãs são empregados como elementos ferrosos, o polo efetivo magnético pode tanto atrair quanto repelir os elementos ferrosos. Quando os elementos ferrosos não magnéticos são empregados, o polo efetivo magnético pode atrair cada elemento ferroso à medida que entra no campo magnético do polo efetivo magnético. Em outra modalidade exemplar, um rotor tendo três pares de elementos ferrosos pode ser empregado com um estator tendo quatro polos efetivos. Em algumas modalidades, os estatores têm um número par de polos efetivos, e rotores têm um número ímpar de elementos ferrosos. Em outras modalidades, os estatores têm um número ímpar de polos efetivos, e rotores têm um número par de elementos ferrosos. Em outras palavras, qualquer número de polos efetivos e elementos ferrosos poderíam ser adequadamente utilizados. [0035] A figura 2 ilustra outra modalidade de um motor compreendendo um sistema de deslocamento de fluxo magnético 200 e rotor 260. O elemento de fluxo magnético 201 é magneticamente acoplado com o doador de fluxo sul magnético 230, doadores de fluxo norte magnético 231 e 232, e ímãs permanentes 241 e 242. O garfo de fluxo 235 completa o circuito magnético entre o doador de fluxo sul 230 e doadores de fluxo norte 231 e 232, que melhora vantajosamente o fluxo magnético em cada ponto de contato entre o elemento de fluxo magnético 200 e doadores de fluxo 230, 231 e 232. O garfo de fluxo 235 também impede o fluxo magnético do doador de fluxo sul magnético 230 e doadores de fluxo norte magnético 231 e 232 de interferir espacialmente com os campos de fluxo em elemento de fluxo

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11/16 magnético 201 fornecendo uma trajetória de relutância baixa para o fluxo magnético de doadores de fluxo 230, 231, e 232 para completar um circuito magnético.

[0036] O fluxo magnético norte adicional é doado ao elemento d fluxo magnético 201 em polos efetivos 211 e 212 por doadores de fluxo magnético 241 e 242, respectivamente. Como o sistema de deslocamento magnético 100, a direção da corrente que flui através da bobina de controle 280 controla qual dos polos efetivos 211 e 212 exibe uma polaridade norte magnético.

[0037] No estado magnético ativo mostrado na figura 2, o fluxo magnético norte em polos efetivos 211 é substancialmente anulado, e o polo efetivo 212 exibe polaridade norte magnético. O fluxo norte magnético do polo efetivo 212 interage com o fluxo sul magnético do elemento ferroso 262 do rotor 260, que podería ser um ímã permanente como mostrado, ou qualquer outro elemento ferroso adequado. O rotor 260 ainda compreende o elemento ferroso 261 e o eixo 250.

[0038] Na figura 3, o sistema de deslocamento de fluxo magnético 300 atua como um estator para o rotor 160. O rotor 360 tem o eixo 350 e elementos ferrosos 361 e 362. O sistema de deslocamento magnético 300 inclui o elemento de fluxo magnético 301, que tem um espaço 310 que se estende pelo menos parcialmente na bobina de controle 380 em dois lugares, o polo efetivo 311 e polo efetivo 312. O ímã permanente 320 está disposto no espaço 310 e doa fluxo norte magnético para a parte superior do elemento de fluxo magnético 301, e doa fluxo sul magnético para a parte inferior do elemento de fluxo magnético 301. O fluxo norte magnético é doado ao polo efetivo 311 dos doadores de fluxo norte magnético 331 e 341. O fluxo sul magnético é doado ao polo efetivo 312 dos doadores de fluxo norte magnético 332 e 342.

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12/16 [0039] Em um primeiro estado magnético ativo, o fluxo norte magnético se desloca da bobina de controle 380, ao longo do elemento de fluxo magnético 301, para o polo efetivo 312. Assim, a bobina de controle 380 adiciona fluxo norte magnético ao fluxo norte magnético do ímã permanente 320. O fluxo combinado completa um circuito com fluxo sul magnético da parte de bobina de controle perto do polo efetivo 312 e adiciona ao fluxo norte magnético dos ímãs permanentes 332 e 342, aumentando o fluxo norte magnético do polo efetivo 312.

[0040] No primeiro estado magnético ativo, o fluxo sul magnético se desloca da bobina de controle 380, ao longo do elemento de fluxo magnético 301 para o polo efetivo 311.0 fluxo sul magnético da parte da bobina de controle 380 ais perto do polo efetivo 312 e doadores de fluxo sul magnético 320 e 330 completam um circuito magnético com o fluxo norte magnético da parte da bobina de controle 380 mais perro do polo efetivo 311 e doadores de fluxo sul magnético 331 e 341. Assim, o fluxo norte magnético em polo efetivo 311 é substancialmente anulado. Como as modalidades nas figuras 1 e 2, o oposto ocorrerá no segundo estado magnético ativo oposto da bobina de controle 380.

[0041] A figura 4 mostra outro motor tendo dois sistemas de deslocamento de fluxo magnético 400 e 400’. O elemento de fluxo magnético 401 de sistema de deslocamento de fluxo magnético 400 tem o espaço 410, que se estende pelo menos parcialmente em bobina de controle 480. O ímã permanente 420 doa fluxo sul magnético para a parte externa do elemento de fluxo magnético 301 e fluxo norte magnético para a parte interna do elemento de fluxo magnético 401. O estator 400 é magneticamente acoplado ao estator 400’ por meio de doadores de fluxo sul magnético 441S e 442S, garfos 441 e 442, e doadores de fluxo norte magnético 441N e 442N.

[0042] Similarmente, o elemento de fluxo magnético 401’ do

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13/16 estator 400’ tem um espaço 410’, que se estende pelo menos parcialmente na bobina de controle 480’. O ímã permanente 420’ doa fluxo sul magnético para a parte interna do elemento de fluxo magnético 401’ e o fluxo norte magnético para a parte externa do elemento de fluxo magnético 401 ’.

[0043] Quando a bobina de controle 480 está em um primeiro estado magnético ativo, o fluxo magnético nos polos 411 e 411’ são substancialmente anulados. O polo efetivo 412 exibe polaridade sul magnético, e o polo efetivo 412’ exibe polaridade norte magnético. Assim, o polo efetivo 412 interage com o fluxo norte magnético do elemento ferroso 462 do estator 460. O polo efetivo 412’ interage com o fluxo sul magnético do elemento ferroso 462. Estas interações combinadas dão origem a rotação do eixo 460 em torno do eixo 450 e a força motora do motor. Na modalidade considerada, os polos efetivos 412 e 412’ atraem e puxam em elemento ferroso 462, mas o ímã permanente em elemento ferroso 462 podería ser invertido para permitir que os polos efetivos 412 e 412’ empurrem o elemento ferroso 462.

[0044] Em outras modalidades, motores poderíam compreender um ou mais estatores, que compreendem elemento(s) de fluxo magnético tendo 4, 6, 8, 10 ou mais polos efetivos. Durante a operação de tais motores, o doador de fluxo magnético de anulação anula efetivamente o fluxo magnético efetivo de doadores de fluxo magnético em polos efetivos sucessivos em uma direção horária ou anti-horária. A bobina de controle é usada para direcionar o fluxo magnético do doador de fluxo magnético de anulação para cada polo efetivo que é anulado de modo efetivo, magneticamente. A bobina de controle também fornece fluxo magnético que agrega com o fluxo magnético do doador de fluxo magnético em cada polo efetivo que é oposto a um polo efetivo magneticamente anulado, melhorando o fluxo

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14/16 magnético naqueles polos. Deve ser apreciado que um ou mais pares de polos efetivos magneticamente anulados/melhorados podem ser ativos dependendo do número de polos de rotor.

[0045] O uso de qualquer um ou todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, tal como) fornecidos com respeito a certas modalidades aqui é destinado meramente a iluminar melhor a invenção e não representa uma limitação no escopo da invenção reivindicada de outro modo. Nenhuma linguagem no relatório deve ser construída como indicando qualquer elemento não reivindicado essencial para a prática da invenção. Como usado aqui, e a menos que o contexto indique de outro modo, o termo acoplado a é destinado a incluir o acoplamento direto (em que dois elementos que são acoplados um no outro contatam um ao outro) e acoplamento indireto (em que pelo menos um elemento adicional está localizado entre os dois elementos). Portanto os termos acoplado a e acoplado com são usados de modo sinônimo.

[0046] Como usado na descrição aqui e por todas as reivindicações que seguem, o significado de um, uma, e o, a inclui referência plural a menos que o contexto dite claramente de outro modo. Também, como usado na descrição aqui, o significado de em inclui em e sobre a menos que o contexto indique claramente de outro modo.

[0047] A menos que o contexto indique o contrário, todas as faixas estabelecidas aqui devem ser interpretadas como sendo inclusivas de seus pontos finais e faixas abertas devem ser interpretadas para incluir somente valores comercialmente práticos. Similarmente, todas as listas de valores devem ser consideradas como inclusivas de valores intermediários a menos que o contexto indique o contrário. A menos que de outro modo indicado aqui, cada valor individual é incorporado no relatório como se fosse individualmente descrito aqui.

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15/16 [0048] Grupos de elementos alternativos ou modalidades da invenção descrita aqui não devem ser construídos como limitações. Cada elemento de grupo pode ser referido a e reivindicado individualmente ou em qualquer combinação com outros elementos do grupo ou outros elementos encontrados aqui. Um ou mais elementos de um grupo podem ser incluídos em, ou excluídos de, um grupo por razões de conveniência e/ou patenteabilidade. Quando qualquer tal inclusão ou exclusão ocorre, o relatório aqui é considerado por conter o grupo como modificado cumprindo assim a descrição escrita de todas as reivindicações anexas.

[0049] A discussão fornece muitas modalidades exemplares do assunto da invenção. Embora cada modalidade represente uma única combinação de elementos inventivos, o assunto inventivo é considerado por incluir quaisquer combinações possíveis dos elementos descritos. Assim, se uma modalidade compreende os elementos A, B e C, e uma segunda modalidade compreende os elementos B e D, então o assunto da invenção também é considerado para incluir outras combinações restantes de A, B, C ou D, mesmo se não explicitamente descrito.

[0050] Deve ser evidente para aqueles versados na técnica que muitas modificações além daquelas já descritas são possíveis sem se afastar dos conceitos da invenção aqui. O assunto da invenção, portanto, não deve ser restrito exceto no espírito das reivindicações anexas. Além do mais, ao interpretar o relatório e as reivindicações, todos os termos devem ser interpretados na maneira mais ampla possível consistente com o contexto. Em particular, os termos compreende e compreendendo devem ser interpretados como se referindo a elementos, componentes, ou etapas em uma maneira não exclusiva, indicando que os elementos referenciados, componentes ou etapas podem estar presentes, ou utilizados, ou combinados com

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16/16 outros elementos, componentes ou etapas que não são expressamente referenciados. Onde as reivindicações de relatório se referem a pelo menos um de alguma coisa selecionada do grupo que consiste de A, B, C... e N, o texto deve ser interpretado como exigindo somente um elemento do grupo, não A mais N, ou B mais N, etc.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, caracterizado pelo fato de que compreende:

um elemento de fluxo magnético tendo um primeiro polo efetivo e um segundo polo efetivo;

um primeiro, segundo e terceiro doador de fluxo magnético, em que os primeiro e segundo doadores de fluxo magnético são acoplados magneticamente no elemento de fluxo magnético próximo aos primeiro e segundo polos efetivos, respectivamente, em que o terceiro doador de fluxo magnético é acoplado magneticamente no elemento de fluxo magnético entre os primeiro e segundo doadores de fluxo magnético, em que os primeiro e segundo doadores de fluxo magnético exibem uma primeira polaridade para o elemento de fluxo magnético, e em que o terceiro doador de fluxo magnético exibe uma segunda polaridade, oposta à primeira polaridade, para o elemento de fluxo magnético; e uma bobina de controle enrolada em torno do elemento de fluxo, em que a bobina de controle tem um primeiro estado magnético ativo que agrega com, e direciona, o fluxo magnético do terceiro doador de fluxo magnético para anular substancialmente o fluxo magnético do segundo doador de fluxo magnético no segundo polo efetivo, e em que a bobina de controle tem um segundo estado magnético ativo que agrega com, e direciona, o fluxo magnético do terceiro doador de fluxo magnético para anular substancialmente o fluxo magnético do primeiro doador de fluxo magnético no primeiro

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2/5 polo efetivo, em que o primeiro polo efetivo exibe a primeira polaridade quando a bobina de controle está no primeiro estado magnético ativo, e em que o segundo polo efetivo exibe a primeira polaridade quando a bobina de controle está no segundo estado magnético ativo.

2. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um garfo de fluxo magnético que completa um circuito magnético entre os primeiro, segundo e terceiro doadores de fluxo magnético.
3. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que ainda compreende quarto e quinto doadores de fluxo magnético acoplados magneticamente no elemento de fluxo magnético próximo aos primeiro e segundo polos respectivamente, e em que os quarto e quinto doadores de fluxo magnético exibem a primeira polaridade.
4. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro estado magnético ativo ainda agrega com, e direciona, o fluxo magnético do terceiro doador de fluxo magnético para anular substancialmente o fluxo magnético do quinto doador de fluxo magnético no segundo polo efetivo, e o segundo estado magnético ativo ainda agrega com, e direciona, o fluxo magnético do terceiro doador de fluxo magnético para anular substancialmente o fluxo magnético do quarto doador de fluxo magnético no primeiro polo efetivo.
5. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os primeiro, segundo, e terceiro doadores de fluxo magnético são ímãs

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3/5 permanentes.
6. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de fluxo magnético ainda compreende um espaço que se estende pelo menos parcialmente na bobina de controle para o primeiro polo efetivo e se estende pelo menos parcialmente na bobina de controle para o segundo polo efetivo.
7. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende:

um quarto doador de fluxo magnético, disposto no espaço, que exibe a primeira polaridade, um quinto doador de fluxo magnético, disposto no espaço, que exibe a segunda polaridade, em que o quinto doador de fluxo magnético é acoplado magneticamente a, e doa o fluxo magnético da segunda polaridade para uma primeira parte do elemento de fluxo magnético em um primeiro lado do espaço, e em que o quarto doador de fluxo magnético é acoplado magneticamente a, e doa o fluxo magnético da primeira polaridade para, uma segunda parte do elemento de fluxo magnético em um segundo lado do espaço oposto ao primeiro lado do espaço.
8. Elemento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o terceiro e quinto doadores de fluxo magnético são acoplados magneticamente em lados opostos da primeira parte do elemento de fluxo magnético.
9. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que ainda compreende sexto e sétimo doadores de fluxo magnético acoplados magneticamente ao elemento de fluxo magnético próximo aos primeiro

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4/5 e segundo polos efetivos, respectivamente, e em que o sexto e sétimo doadores de fluxo magnético exibem a primeira polaridade.
10. Sistema de deslocamento de fluxo magnético, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a bobina de controle é enrolada em torno do elemento de fluxo entre os primeiro e terceiro elementos de fluxo magnético e entre os segundo e terceiro elementos de fluxo magnético.
11. Motor, caracterizado pelo fato de que compreende:

um primeiro estator tendo um primeiro sistema de deslocamento de fluxo magnético como definido na reivindicação 1, e um rotor tendo um primeiro elemento ferroso e um segundo elemento ferroso que passam rotativamente através de campos magnéticos efetivos do primeiro polo efetivo quando a bobina de controle está no primeiro estado magnético ativo e o segundo polo efetivo quando a bobina de controle está no segundo estado magnético ativo.
12. Motor, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento ferroso tem um ímã permanente.
13. Motor, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro elemento ferroso está localizado em uma primeira parte ferrosa de um perímetro de rotor e o segundo elemento ferroso está localizado em segunda parte ferrosa do perímetro de rotor.
14. Motor, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o rotor compreende um número ímpar de partes ferrosas.
15. Motor, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um garfo de fluxo magnético acoplado magneticamente no primeiro doador de fluxo magnético, no segundo doador de fluxo magnético, e nas bobinas de controle do

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5/5 primeiro estator e um segundo estator.
16. Motor, caracterizado pelo fato de que compreende:

um primeiro estator tendo um primeiro sistema de deslocamento de fluxo magnético como definido na reivindicação 1, um segundo estator tendo um segundo sistema de deslocamento de fluxo magnético como definido na reivindicação 1, um rotor tendo um primeiro elemento ferroso e um segundo elemento ferroso, em que o primeiro elemento ferroso e o segundo elemento ferroso ambos passam rotativamente através de campos magnéticos efetivos do primeiro polo efetivo do primeiro sistema de deslocamento de fluxo magnético e o primeiro polo efetivo do segundo sistema de deslocamento de fluxo magnético quando a bobina de controle está no primeiro estado magnético ativo, e em que o primeiro elemento ferroso e o segundo elemento ferroso ambos passam rotativamente através de campos magnéticos efetivos do segundo polo efetivo do primeiro sistema de deslocamento de fluxo magnético e o segundo polo efetivo do segundo sistema de deslocamento de fluxo magnético quando a bobina de controle está no segundo estado magnético ativo.