CN108809032A - 具有提高的扭矩的基于永磁体的电机 - Google Patents

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Abstract

呈现了一种电机。该电机包括定子。该电机进一步包括邻近定子设置的转子。该转子包括转子芯、设置成与转子芯接触的多个永磁体，多个永磁体设置成与转子芯接触，以调制施加在转子上的扭矩。

Description

具有提高的扭矩的基于永磁体的电机
技术领域
本说明书的实施例涉及一种电机，且更特别地涉及一种基于永磁体的电机，其具有带有提高的扭矩的转子。
背景技术
将认识到，用语电机大体上用于指一种机器，诸如具有转子和定子的马达或发电机。电机的非限制性示例包括径向场电机、轴向场电机、横向场电机等。典型地，电机包括定子和可相对于定子运动的(例如可旋转的)转子。此外，转子和/或定子包括沿着电机的轴向方向堆叠的层压板。电机还包括磁体(诸如永磁体)，以产生磁场。
目前，电机被用于各种应用中。举例来说，电机被用于电泵中，诸如电潜泵(ESP)。大体上采用ESP以从地表、海底区域等以下的位置提取流体。期望的是针对一给定的持续时间，通过ESP使流体提取最大化。ESP的流体提升功率大体上会影响在给定的持续时间中由ESP提取的流体的量。典型地，电潜泵(ESP)的流体提升功率是在该ESP中使用的电机的扭矩的函数。现存的电机典型地经受有限的扭矩，其转化成采用这些电机的ESP的有限的流体提升功率。
发明内容
根据本说明书的一个实施例呈现了一种电机。该电机包括定子。该电机进一步包括邻近定子设置的转子。该转子包括转子芯、设置成与转子芯接触的多个永磁体和至少部分地设置在转子芯内的一个或多个导电线圈。此外，电机包括电联接至一个或多个导电线圈的功率源用以对一个或多个导电线圈供应电激励，以调制施加在转子上的扭矩。
根据本说明书的另一实施例，提供了一种电机。该电机包括定子。该电机进一步包括邻近定子设置的转子。该转子包括转子芯、设置成与转子芯接触的多个永磁体、用以调制施加在转子上的扭矩而至少部分地设置在转子芯内的一个或多个导电线圈。
根据本说明书的又一实施例，提供了一种电马达。该电马达包括定子，该定子具有构造成由交流电激励的多个绕组。该电马达进一步包括邻近定子设置的转子。该转子包括转子芯、设置成与转子芯接触的多个永磁体和至少部分地设置在转子芯内的一个或多个导电线圈。此外，电马达包括交流电(AC)-直流电(DC)转换器，其电联接在一个或多个导电线圈与多个绕组之间，以从供应给多个绕组的AC电产生DC电并且将DC电供应给一个或多个导电线圈来调制施加在转子上的扭矩。
技术方案1：一种电机，包括：
定子；
邻近所述定子设置的转子，且所述转子包括：
转子芯；
多个永磁体，其设置成与所述转子芯接触；和
一个或多个导电线圈，其至少部分地设置在所述转子芯内；以及
功率源，其电联接至所述一个或多个导电线圈，以对所述一个或多个导电线圈供应电激励，以调制施加在所述转子上的扭矩。
技术方案2：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括在所述转子芯的表面上的多个槽，其中，所述多个永磁体被设置在所述转子芯的表面上的所述多个槽中，使得所述多个永磁体中的各个的至少一个表面暴露于所述定子。
技术方案3：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括在所述转子芯内的多个槽，其中，所述多个永磁体被设置在所述转子芯内的所述多个槽中。
技术方案4：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个导电线圈围绕所述多个永磁体中的相应永磁体而设置。
技术方案5：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个导电线圈被设置在所述多个永磁体中的邻近的永磁体之间。
技术方案6：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述定子包括：
定子芯，其包括多个定子极；和
定子绕组，其设置在所述多个定子极中的邻近的定子极之间的槽中。
技术方案7：根据技术方案6所述的电机，其特征在于，所述功率源包括功率转换器，其联接在所述定子绕组和所述一个或多个导电线圈之间。
技术方案8：根据技术方案7所述的电机，其特征在于，所述功率转换器包括AC-直流电(DC)转换器。
技术方案9：根据技术方案7所述的电机，其特征在于，所述功率转换器包括电池和DC-DC转换器中的至少一个。
技术方案10：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述转子被设置在所述定子内。
技术方案11：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述定子被设置在所述转子内。
技术方案12：根据技术方案1所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括多个层压板。
技术方案13：一种电机，包括：
定子；和
邻近所述定子设置的转子，且所述转子包括：
转子芯；
多个永磁体，其设置成与所述转子芯接触；和
一个或多个导电线圈，其被至少部分地设置在所述转子芯内，以调制施加在所述转子上的扭矩。
技术方案14：根据技术方案13所述的电机，其特征在于，所述一个或多个导电线圈围绕所述多个永磁体而设置。
技术方案15：根据技术方案13所述的电机，其特征在于，进一步包括功率源，所述功率源电联接至所述一个或多个导电线圈，以对所述一个或多个导电线圈供应电激励，以调制施加在所述转子上的扭矩。
技术方案16：根据技术方案15所述的电机，其特征在于，所述功率源包括AC-直流电(DC)转换器、电池、DC-DC转换器或它们的组合。
技术方案17：一种电马达，包括：
定子，其包括构造成由交流电激励的多个绕组；
邻近所述定子设置的转子，且所述转子包括：
转子芯；
多个永磁体，其设置成与所述转子芯接触；和
一个或多个导电线圈，其至少部分地设置在所述转子芯内；以及
交流电(AC)-直流电(DC)转换器，其电联接在所述一个或多个导电线圈与多个绕组之间，以从供应给所述多个绕组的AC电产生DC电并且将所述DC电供应给所述一个或多个导电线圈来调制施加在所述转子上的扭矩。
技术方案18：根据技术方案17所述的电马达，其特征在于，所述定子包括定子芯，所述定子芯包括多个定子极，并且其中，所述多个绕组被设置在所述多个定子极中的邻近的定子极之间的槽中。
技术方案19：根据技术方案17所述的电马达，其特征在于，所述一个或多个导电线圈被设置在所述多个永磁体中的邻近的永磁体之间。
技术方案20：根据技术方案17所述的电马达，其特征在于，所述一个或多个导电线圈围绕所述多个永磁体中的相应的永磁体而设置。
附图说明
当参照附图阅读以下详细的描述时，将更好地理解本说明书的这些和其它特征、方面和优点，其中遍及附图，相似的符号表示相似的部件，其中：
图1是根据本说明书的一个或多个实施例的显示电机的放大图的图解表示；
图2是根据本说明书的一个或多个实施例的电机的截面图的图解表示；
图3是根据本说明书的一个或多个实施例的至少部分围绕转子芯的永磁体而设置的导电线圈的布置的图解表示；
图4是根据本说明书的一个或多个实施例的在转子芯的邻近的永磁体之间设置的导电线圈的备选布置的图解表示；
图5是电机的备选实施例的截面图的图解表示；
图6是电机的又一实施例的轴向截面图的图解表示；
图7是根据本说明书的一个或多个实施例的电潜泵(ESP)的图解框图。
具体实施方式
在下面的说明书和代表性的实施例中，单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数指示，除非上下文以其它方式明确地规定。如本文所使用的，用语“或”不意于为排它性的，而指呈现的所引用的构件中的至少一种，且包括其中可呈现所引用的构件的组合的情况，除非上下文以其它方式明确地规定。
如本文所使用的，用语“可”和“可为”指示在一组情况中发生的可能性；拥有指定的属性、特性或功能；和/或通过表述与所修饰的动词相关的能力、性能或可能性中的一种或多种来修饰另一动词。因此，“可”和“可为”的使用指示被修饰的用语对于所指示的容量、功能或用途而言明显适当、合格或合适，然而考虑到在某些情况下，被修饰的用语有时可能不适当、合格或合适。
在一些实施例中，如本文所使用的用语“电机”指一种机器，其使用电力工作且响应于电力利用永磁体来引起电机的一个或多个元件的机械运动。这种电机的非限制性示例包括电马达。在一些其它的实施例中，用语“电机”可指能够通过采用永磁体产生电力的机器。这种电机的非限制性示例包括发电机。此外，电机可被分类为拓扑结构，诸如但不限于径向场电机、轴向场电机和横向场电机。
在一些实施例中，电机包括定子和邻近定子设置的转子。该转子包括转子芯、设置成与转子芯接触的多个永磁体和至少部分地设置在转子芯内的一个或多个导电线圈。此外，在某些实施例中，电机可包括电联接至一个或多个导电线圈的功率源用以对一个或多个导电线圈供应电激励，以调制施加在转子上的扭矩。在一些实施例中，一个或多个导电线圈在被功率源电激励时提高施加在转子上的扭矩的量。
图1是根据本说明书的一个或多个实施例的显示电机100的放大图的图解表示；电机100可为径向场电机、轴向场电机或横向场电机。尽管图1的电机100被描述为电马达，但可注意到，本文描述的关于电机100的一些实施例也可被应用于作为发电机的电机100。
电机100包括定子102、转子104和功率源106。定子102邻近转子104设置。如本文所使用的，关于定子102和转子104的定位的用语“邻近设置”，指定子102和转子104的相对定位，使得转子104由定子102围绕(例如，如在图2和5中所示出的)，定子102由转子104围绕或定子102和转子104并排地设置(例如，在图6中所示出的)。
在一些实施例中，定子102、转子104和功率源106被设置在壳体108内。在某些实施例中，虽然定子102和转子104被设置在壳体108内，但功率源106可设置在壳体108外(例如，如在图2和5中所示出的)。
定子102可包括定子绕组110以从外部功率供应(未显示在图1中)接收交流电(AC)或直流电(DC)。定子绕组110可为单相绕组或多相绕组，诸如三相绕组。在工作期间，当电流流动通过定子绕组110时，在电机100内产生电磁场。
转子104可包括转子芯112和设置成与转子芯112接触的多个永磁体114。在一些实施例中，永磁体114被设置在转子芯内(例如，如图2中所示出的)。在一些其它实施例中，永磁体114被设置成与转子芯接触，使得各个永磁体114的至少一个表面暴露于定子102(见图5和6)。典型地，永磁体114中的各个形成磁场。在工作期间，由定子102引起的电磁场和由永磁体114引起的磁场对转子104施加扭矩。在转子104上的这种扭矩导致转子104的旋转或往复的运动。
典型地，施加在传统电机的转子上的扭矩由多种参数限制，这些参数包括但不限于，流动通过定子绕组的电流强度、流动通过定子绕组的电流的频率、定子和/或转子的构造和永磁体的磁场的通量密度(即，每单位面积的通量)。在一些应用中，例如，在电潜泵(ESP)中使用电机，具有附加的扭矩来提高ESP的流体提升功率是有利的。为了助于这种增加的扭矩的需求，在一些实施例中，图1的电机100包括具有一个或多个导电线圈116的转子104和联接至导电线圈116的功率源106。
导电线圈116使用导电材料制成，所述导电材料包括诸如但不限于铜、铝、阳极氧化铝、银、金或它们的组合。在某些实施例中，低重量导电材料对于增加或至少保持电机100的功率密度是合乎人意的。在一些实施例中，导电线圈116可至少部分地被设置在转子芯112内。在备选实施例中，导电线圈116可完全被设置在转子芯112内。参考标号118和120表示导电线圈116的接线端。与在转子芯中的这种导电线圈的放置有关的进一步的细节关于图3和4而被描述。
功率源106电联接至导电线圈116且构造成电激励导电线圈116。在一些实施例中，导电线圈116的接线端118和120被联接至功率源106。在某些实施例中，导电线圈116的接线端118和120可经由旋转接触器(未在图1中显示)联接至功率源106。
在一些实施例中，功率源106可构造成对导电线圈116供应DC电，以电激励导电线圈116。在这些实施例中的一些中，功率源106可包括电联接在定子绕组110和导电线圈116之间的功率转换器，诸如AC-DC转换器。AC-DC转换器构造成接收供应给定子绕组110的AC电并将接收的AC电转换为DC电并将DC电供应给导电线圈116。备选地，功率源106可包括电池。电池可联接至导电线圈116以对导电线圈116供应DC电。在某些实施例中，功率源106可包括联接在电池和导电线圈116之间的功率转换器诸如DC-DC转换器。DC-DC转换器构造成控制从电池供应给导电线圈116的DC电。
在某些实施例中，功率源106可构造成对导电线圈116供应AC电，以电激励导电线圈116。在这些实施例中的一些中，功率源106可包括功率转换器诸如AC-AC转换器和/或变换器，其联接在定子绕组110和导电线圈116之间。
当AC或DC电被从功率源106供应给导电线圈116时，导电线圈116可充当电磁体，并助于形成由定子102引起的电磁场和由永磁体114引起的磁场之外的另外的电磁场。这种附加的电磁场增大了由永磁体114引起的磁场的通量密度。该增大的通量密度继而增大了施加在转子104上的总扭矩。在一些实施例中，通过控制通过导电线圈116的电流，可调制转子104的操作扭矩。例如，通过增大通过导电线圈116的电流，可提高转子104的操作扭矩。
图2是根据本说明书的一个或多个实施例的电机200的截面图的图解表示。电机200代表图1的电机100的一个实施例。参考标号20、22和24分别表示电机200的轴向方向、径向方向和切向方向。在图2的示出的实施例中，电机200是径向场电机，诸如内置永磁体(IPM)马达。电机200包括定子202、转子204和功率源206。在图2的实施例中，虽然定子202和转子204被设置在壳体208中，但功率源206被设置在壳体208外部。转子204可与定子202同心地设置，使得转子204的中心沿着电机200的轴向方向20对齐。此外，在图2的实施例中，定子202设置成使得转子204被定子202所围绕。然而，在备选的实施例中，定子202和转子204可设计和布置成使得定子102被转子204所围绕。
定子202可包括多个定子极218和定子绕组210。定子绕组210设置在相应的邻近的定子极218之间的槽中且围绕相应的定子极218。定子绕组210可为多相(例如三相)绕组或单相绕组。转子204可包括转子轴220、转子芯212、多个永磁体214和一个或多个导电线圈216。在图2的电机200中，倒V形的永磁体214被设置在转子芯212内。虽然，永磁体214被显示为具有倒V形，但在不限制本说明书的范围的情况下，包括但不限于V形、矩形、梯形或正方形的不同形状的永磁体也可被采用。
在一些实施例中，转子芯212可被安装在转子轴220上，而在一些其它的实施例中，转子芯212可为转子轴220的组成部分。此外，在一些实施例中，转子芯212可由坚固的材料块制成，而在一些其它的实施例中，转子芯212可包括多个层压板(未显示在图2中)。多个层压板可沿着电机200的轴向方向20堆叠以形成转子芯212。
在转子芯212包括层压板的实施例中，层压板中的各个可成形成使得当层压板堆叠在一起时，层压板限定一个或多个槽。这些槽可被用来接纳永磁体204。在一个实施例中，层压板中的各个可具有一个或多个切割区段，其中，层压板的一部分被切割以形成基于要在转子104中使用的永磁体的形状和数量的切割区段。例如，在图4的实施例中，层压板的各个可包括四个切割区段。具有这些切割区段的层压板堆叠成使得多种层压板的对应的切割区段关于彼此对齐，以限定多个槽，其中槽构造成接纳相应的永磁体。在示出的实施例中，层压板可沿着电机200的轴向方向20堆叠，使得层压板中的各个的相应切割区段对齐以形成四个轴向槽222。可注意到，具有少于或多于四个切割区段的层压板也被设想在本申请的范围内。在一些实施例中，层压板的切割区段基于永磁体的形状而成形。在非限制性示例中，当永磁体214具有如图2中显示的倒V形时，期望的是，切割区段的形状也是倒V形。具有倒V形的层压板可沿着轴向方向20堆叠，以限定多个倒V形的轴向槽222，如图2中所示。在另一实施例中，当转子芯是坚固的材料块时，轴向槽，例如倒V形的轴向槽222被限定在坚固的材料块中。
在某些实施例中，一个永磁体214可被设置在多个轴向槽222中的各个轴向槽222中。更特别地，在图2的电机200中，永磁体214设置在转子芯212内使得永磁体214被保护以免暴露于定子102。在一些实施例中，永磁体214可为单件的磁材料。在某些实施例中，永磁体214可包括多个永磁体节段。
另外，电机200也包括至少部分地设置在转子芯212内的一个或多个导电线圈216。导电线圈216帮助调制施加在转子204上的扭矩。在图2的实施例中，导电线圈216被设置在转子芯212内。如之前所注意到的，使用包括诸如但不限于铜、铝、银、金或它们的组合的导电材料制成线圈216。在一些实施例中，导电线圈216设置成使得导电线圈216围绕相应的永磁体214(例如。如图3中所示出的)。
电机200的功率源206电联接至导电线圈216。在某些实施例中，功率源206可电联接在导电线圈216和定子绕组210之间。图2的功率源206代表功率源106的一个实施例，且构造成对导电线圈216提供电激励(即电流)。更特别地，功率源206可构造成在电机200的工作期间对导电线圈216提供DC电。因此，当电流经过导电线圈116时，导电线圈216可充当电磁体并引起由定子202引起的电磁场和由永磁体214引起的磁场之外的电磁场。这种附加的电磁场进一步加强了由永磁体214引起的磁场的通量密度，并导致施加在转子204上的总扭矩增大。在一些实施例中，通过控制通过导电线圈216的电流，可控制转子204的操作扭矩。
现在参照图3的图解表示300，示出了图2的具有导电线圈316和永磁体314的布置的电机200的一部分。为了方便说明，未显示图2的电机200的其它元件。如图3中所示出的，在一个实施例中，导电线圈316设置成使得永磁体314至少部分地被导电线圈316所围绕。更特别地，在图3的示出的实施例中，导电线圈316设置成使得永磁体314被导电线圈316在轴向方向20和径向方向22上所围绕。例如，导电线圈316设置成使得永磁体314被导电线圈316沿着永磁体314的长度和宽度所围绕。此外，弯箭头302和304指示了导电线圈316朝向相应的邻近的永磁体(未在图3中显示)的走向。类似图3的永磁体314，其它永磁体314也可至少部分地被相应的导电线圈316所围绕。
在某些实施例中，导电线圈(诸如线圈216)被设置在多个永磁体中的邻近的永磁体(诸如永磁体214)之间。图4是显示了图3的备选布置的图解表示400。在示出的实施例中，导电线圈416被设置在邻近的永磁体414之间。更特别地，导电线圈416被设置在邻近的永磁体414之间的转子芯412(未在图4中显示)中。在图4的实施例中，导电线圈416沿着永磁体414的整个长度被设置在邻近的永磁体414之间。然而，在某些实施例中，导电线圈416可沿着永磁体414的长度的部分设置在邻近的永磁体414之间。此外，弯箭头402和404指示了导电线圈416朝向相应的邻近的永磁体对(未在图4中显示)的走向。类似图4中示出的布置，导电线圈416也可设置在其它邻近的永磁体414之间。
在图3和图4的实施例中，导电线圈316和416被显示为具有单匝绕组的导电电线或介质。然而，要注意，本说明书的范围不在导电线圈的绕组或匝的数量方面受限制。在一些实施例中，围绕各个永磁体314(在图3的实施例中)或在邻近的永磁体414(在图4的实施例中)之间的导电线圈316、416的导电电线的匝数是一样的。
现在参照图5，电机500的备选实施例的截面图的图解表示。图5的电机500可代表图1的电机100的一个实施例。参考标号50、52和54分别表示电机500的轴向方向、径向方向和切向方向。电机500为径向场电机，诸如外置永磁体(EPM)马达，也被称为表面永磁体(SPM)马达。
电机500包括设置在壳体508中的定子502和转子504。更特别地，转子504可与定子502同心地设置，使得转子504的中心沿着电机500的轴向方向50对齐。此外，在图5的实施例中，定子502设置成使得转子504被定子502所围绕。然而，在备选的实施例中，定子502和转子504可被设计和设置成使得定子502被转子504所围绕。
也可注意到，定子502的构造基本上类似于图2的定子202。图5的转子504具有与图2的转子204不同的构造。转子504包括转子轴520、转子芯512和多个永磁体514以及一个或多个导电线圈516。转子芯512包括多个槽513。永磁体514被设置成与转子芯512接触，使得永磁体514中的各个的至少一个表面暴露于定子502。更特别地，相应的永磁体514被设置在转子芯512的多个槽513中的各个中，使得永磁体514中的各个的至少一个表面暴露于定子502。导电线圈516至少部分地被设置在转子芯512中。在一些实施例中，导电线圈516的剩余部分被设置在转子芯512的外部。在一实施例中，至少一个导电线圈516可以如在图3中所示的类似的方式围绕永磁体514中的一个或多个而设置。在另一实施例中，至少一个导电线圈516可以如在图4中所示的类似的方式被设置在邻近的永磁体514之间。在一些实施例中，导电线圈516可围绕永磁体514中的一个或多个而设置并设置在一些邻近的永磁体514之间。
另外，电机500还包括功率源506，其电联接至导电线圈516。在某些实施例中，功率源506可电联接在导电线圈516和定子绕组510之间。图5的功率源506可代表图1的功率源106的一个实施例，且构造成对导电线圈516提供电激励(例如，电流)。更特别地，功率源506可构造成在电机500的工作期间对导电线圈516提供DC电。当电流经过导电线圈516时，导电线圈516可充当电磁体且引起在由定子502引起的电磁场和由永磁体514引起的磁场之外的电磁场。这种附加的电磁场进一步加强了由永磁体514引起的磁场的通量密度，并导致施加在转子504上的总扭矩增大。在一些实施例中，通过控制通过导电线圈516的电流，可控制转子504的操作扭矩。
图6是电机600的又一备选实施例的轴向截面图的图解表示。在图6中所呈现的电机600为轴向场电机，诸如线性马达。在一个实施例中，电机600可包括静止的定子602和可相对于静止的定子602运动的转子(或转换器)604。例如，定子602和/或转子604可具有矩形形状。
定子602可包括定子芯613和轴向地设置在定子芯613上的多个定子极618，如图6中所示。定子602也可包括定子绕组610，其设置成使得一个或多个定子绕组610围绕定子极618。更特别地，定子绕组610可设置在定子极618中的各个之间存在的相应的槽中。
在图6的实施例中，转子604包括转子轴620、转子芯612和多个永磁体614以及一个或多个导电线圈616。转子芯612包括多个槽615。永磁体614被设置成与转子芯612接触，使得永磁体614中的各个的至少一个表面暴露于定子602。更特别地，相应的永磁体614被设置在转子芯612的多个槽615中的各个中，使得永磁体614中的各个的至少一个表面暴露于定子602。
此外，导电线圈616至少部分地被设置在转子芯612中。在一个实施例中，至少一个导电线圈616可以如在图3中所示的类似的方式围绕永磁体614中的一个或多个而设置。在另一实施例中，至少一个导电线圈616可以如在图4中所示的类似的方式被设置在邻近的永磁体614之间。
另外，电机600包括类似于功率源106的功率源(未显示)，其电联接至导电线圈616。在某些实施例中，功率源可电联接在导电线圈616和定子绕组610之间。功率源可构造成对导电线圈616提供电激励(即电流)，以调制转子604的操作扭矩。
在一些实施例中，在电机100、200、500和600中，对应的功率源106、206、506可直接联接至相应的导电线圈116、216、516、616。在这种构造的情况下，电机100、200、500、600可根据供应至相应的导电线圈116、216、516、616的电流的强度和/或频率而以提高的扭矩被操作。在某些其它实施例中，电机100、200、500和600可另外包括设置在功率源106、206、506和相应的导电线圈116、216、516、616之间的开关(未显示)。在这种构造中，可选择性地控制开关以使电流能够或不能供应至相应的导电线圈116、216、516、616。有利地，电机100、200、500和600可选择性地以提高的扭矩被操作。
图7是根据本说明书的方面的使用电机702(诸如电机100、200、500或600)的电潜泵(ESP)700的图解表示。在某些实施例中，ESP 700包括电机702和叶轮704。电机702和叶轮704可被设置在壳体706中。
在一些实施例中，叶轮704可包括轴708。叶轮704可进一步包括设置在轴708上以帮助加速流体的流动的多个叶轮片710。举例来说，多个叶轮片710沿周向被设置在轴708上。电机702可经由轴708可操作地联接至叶轮704。
在上文描述的电机拓扑结构提供了具有提高的扭矩的电机。在一些实施例中，转子的增强的拓扑结构有助于改进电机的扭矩。更具体而言，转子包括由功率源电激励的一个或多个导电线圈。当被电激励时，导电线圈充当电磁体并产生在由永磁体产生的磁场和由定子产生的电磁场之外的电磁场。这种附加的电磁场增加了在电机中的磁场通量密度，并助于对转子施以附加的扭矩。在非限制性示例中，当具有改进的扭矩的这种电机被使用在ESP中时，其导致在给定的持续时间中由ESP提取的流体的量增加。因此，可降低每单位流体测量的流体提取的总成本。
将认识到，上面公开的变型以及其它特征和功能或它们的备选方案可被组合以形成许多其它不同的应用。其中的未预料到的备选方案、修改、变型或改进可之后由本领域技术人员进行且它们也意在由接下来的代表性实施例涵盖。

Claims (10)

1.一种电机，包括：
定子；
邻近所述定子设置的转子，且所述转子包括：
转子芯；
多个永磁体，其设置成与所述转子芯接触；和
一个或多个导电线圈，其至少部分地设置在所述转子芯内；以及
功率源，其电联接至所述一个或多个导电线圈，以对所述一个或多个导电线圈供应电激励，以调制施加在所述转子上的扭矩。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括在所述转子芯的表面上的多个槽，其中，所述多个永磁体被设置在所述转子芯的表面上的所述多个槽中，使得所述多个永磁体中的各个的至少一个表面暴露于所述定子。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子芯包括在所述转子芯内的多个槽，其中，所述多个永磁体被设置在所述转子芯内的所述多个槽中。
4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个导电线圈围绕所述多个永磁体中的相应永磁体而设置。
5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个导电线圈被设置在所述多个永磁体中的邻近的永磁体之间。
6. 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子包括：
定子芯，其包括多个定子极；和
定子绕组，其设置在所述多个定子极中的邻近的定子极之间的槽中。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述功率源包括功率转换器，其联接在所述定子绕组和所述一个或多个导电线圈之间。
8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述功率转换器包括AC-直流电(DC)转换器。
9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述功率转换器包括电池和DC-DC转换器中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子被设置在所述定子内。
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