CN111566900A

CN111566900A - 感应电动机

Info

Publication number: CN111566900A
Application number: CN201880085426.8A
Authority: CN
Inventors: M·J·范斯蒂恩伯格; M·T·霍尔兹阿普
Original assignee: Star Transfer Co ltd
Current assignee: Star Transfer Co ltd; StarRotor Corp
Priority date: 2017-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-08-21
Also published as: US20200366141A1; WO2019094982A1; EP3711140A1; EP3711140A4

Abstract

诸如电磁设备之类的电机依靠磁通量来创建使传递设备的功输出的组件移动所需的力。本发明通过使跨(多个)气隙的磁通量流最大化的、独特的定子磁极到转子/致动器磁极的配置来实现。这是通过使多于一个平面中的气隙相对于转子的旋转平面倾斜来实现。

Description

感应电动机

技术领域

本发明涉及电机，并且更具体地，涉及电磁设备(诸如旋转电动机和发电机、以及线性致动器和螺线管)。

背景技术

在发电机中，输入能量是机械功，而输出能量是电功。在电动机中，输入能量是电功，而输出能量是机械功。大多数电机都是可逆的，并且可以用作电动机或用作发电机。

在电动机中，电能输入向机器的一个或多个组件(诸如转子、螺线管、或致动器)施加运动。螺线管和致动器通常线性地移动，而转子旋转。

电动机的许多现代应用要求高功率密度。例如，现代汽车越来越多地在混合动力车辆或电池车辆中使用电能。直接安装在汽车车身或汽车车轮上的轻量级电动机显著地增强了汽车性能。在给定的电动机速度下，高功率密度需要高转矩密度。

发明内容

本公开涉及电机，并且更具体地涉及对移动的物体做功的电机。本发明具有使电磁电动机、发电机、螺线管、和致动器的磁路中的磁通密度最大化的众多独特的特征。

转子以一定角度移动通过定子磁路；因此，转子和定子之间的表面积增加，这减少了电路中的磁阻并增加了电路中的磁通量。结果是定子极与转子极之间的磁力更大，并且因此转矩更大。

如果转子穿过的气隙相对于通过定子极和转子极回路的主要磁通量路径成一定角度，则作为主要磁通量路径与转子极旋转方向之间的角度的正弦的函数的气隙的表面积将被最大化，并得到定子极与转子极之间更大的磁力。

在进行以下的具体实施方式之前，阐明在贯穿本专利文献所使用的某些词语和短语的定义可能是有利的：术语“包括(include)”和“包含(comprise)”以及它们的派生词意味着包括而非限制；术语“或”是包含性的，意味着和/或；短语“与……相关联(associatedwith)”和“与其相关联(associated therewith)”及其派生词可能意味着包括、被包括在……内、与……互连、包含、被包含在……内、连接到……或与……连接、耦合到……或与……耦合、与……通信、与……合作、交织、并列、靠近……、绑定到……或与……绑定、具有……的性质等。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其特征，现在结合附图和表格来参考以下描述，其中：

图1示出了电流流过导线时的磁场方向；

图2示出了螺线管如何结合磁场线以产生更强的磁场；

图3示出了螺线管；

图4示出了磁导率特性的表；

图5示出了被插入到具有高磁导率的管件中的导线导体；

图6示出了在平行导线电流之间的力；

图7示出了磁场、电流、和力的取向；

图8示出了平行导线之间的吸引力和排斥力，这取决于电流的方向；

图9示出了简单的直流电动机，该直流电动机说明了可以如何通过电流与磁场的相互作用生成力；

图10示出了通过线圈的磁通量；

图11示出了感应出的涡流；

图12示出了电导率表；

图13示出了三相、两极感应电动机的示意图；

图14示出了从定子旋转得到的净磁场；

图15示出了鼠笼转子；

图16示出了作为转差g的函数的典型转矩产生。

图17A示出了根据本公开的实施例的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图17B示出了根据本公开的实施例的具有孔的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图17C示出了根据本公开的实施例的具有槽的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图17D示出了根据本公开的实施例的具有高磁导率电磁材料插塞中的插塞的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图17E示出了根据本公开的实施例的具有高磁导率电磁材料插塞并具有槽的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图17F示出了根据本公开的实施例的转子中的高磁导率电磁材料的锥形插塞的示意图；

图18示出了根据本公开的实施例的使转矩加倍的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图19示出了根据本公开的实施例的使转矩增至三倍的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图20示出了根据本公开的实施例的具有三相的TORQFLUX(TM)感应电动机的示意图；

图21示出了根据本公开的实施例的单相定子；

图22示出了根据本公开的实施例的三相定子；

图23示出了具有平坦叶片和示例尺寸的磁路的各方面；

图24示出了0.012英寸厚的晶粒取向M-5电工钢的磁特性；

图25示出了0.012英寸厚的晶粒取向M-5电工钢的磁导率；

图26示出了针对图23中的示例尺寸的平坦叶片上的力；

图27示出了通过图23所示的磁路的磁通量；

图28示出了图23所示的磁路的芯体中的磁通密度；

图29示出了图23所示的磁路的气隙中的磁通密度；

图30A-图30D是示出高表面积气隙的示例；

图31A-31B示出了根据本公开的实施例的具有在定子外部的转子的电动机/发电机；

图32A-图32B示出了根据本公开的实施例的具有在定子外部的转子的电动机/发电机；

图33示出了根据本公开的实施例的形成磁路的铁层压；

图34A-图34E示出了根据本公开实施例的针对磁路中的铁的非限制性选项；

图35示出了使图34A所示的磁路中的间隙闭合的转子；

图36示出了使图34C所示的磁路中的间隙闭合的转子；

图37示出了使图34E所示的磁路中的间隙闭合的转子；

图38A示出了不具有磁屏蔽的、先前在图34A中描述的磁路；

图38B示出了具有磁屏蔽的、先前在图34A中描述的磁路；

图39A示出了热虹吸管，其中液体冷却剂在圆环内部沸腾；

图39B示出了流过圆环的泵送液体冷却剂

图39C示出了圆环是朗肯循环发动机的部分；

图39C示出了圆环是朗肯循环发动机的部分

图40A示出了Halbach阵列，其中磁场对准以在一侧上产生强磁场而在另一侧上产生弱磁场；

图40B示出了与图34A所示的磁路一起使用的布置；

图40C示出了与图34B、图34C、和图34E所示的图中所示的磁路一起使用的布置。

具体实施方式

以下描述的附图以及用于在本专利文件中描述本公开的原理的各实施例仅以说明的方式并且不应以任何方式被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，可以以任何类型的适当布置的设备或系统来实现本公开发明的原理。另外，附图不必按比例绘制。

电磁学基本原理

提供以下电磁学基本原理以用于理解本公开的实施例的某些方面。此类解释不应被视为限制本公开的发明性方面。

当电流流过导线时，围绕导线形成磁场，例如如在图1中所见。右手握拳定则显示磁场的方向。如在图2中所见，通过将导线缠绕成螺线管，磁场线结合并加强。如图3所示，当右手围绕螺线管缠绕时，磁场的北方向被确定。

在螺线管中，磁场的强度由以下关系确定：

其中

B＝磁通密度(Wb/m²或特斯拉)

H＝磁场强度(安·匝/米)

μ＝磁导率(韦伯/(安·匝·米)或H/m)

N＝匝数

L＝螺线管长度(米)

i＝电流(安)

磁导率取决于螺线管的芯体处的材料，并且通常相对于理想真空的磁导率来表达，如图4中的表所示(该表示出了各种材料的磁导率和相对磁导率)。尽管在图4中提供了选择的材料，但是在本公开的实施例中，材料的缺少或包括绝不应该被解释为本公开的实施例中需要此类材料，或者从本公开的实施例排除未列出的材料。

如图5所示,将导线放置在由具有高磁导率的材料构造的管件内部允许使大磁场围绕导线。

超导体

如在图6和图8中所见，当电流流过导体时，磁场和力被建立。如在图7中所见，右手定则示出电流、磁场、和力的相对取向。图8具体地示出了平行导线之间的吸引力和排斥力，这具体取决于电流的方向。

图9示出了简单的直流电动机，当电流流过磁场中的导线时，该直流电动机生成力(转矩)。右手定则(图7)确定电流、磁场、与力之间的关系。

如图10所示，磁通量与磁通密度的关系如下：

Φ_B＝BA_⊥＝BA sinθ (2)

其中

Φ_B＝磁通量(Wb)

B＝磁通密度(Wb/m²或特斯拉)

A＝面积(m²)

A_⊥＝垂直于场线的投影面积(m²)

θ＝场线与区域之间的角度

法拉第定律指出，当导体与变化的磁场相互作用时，它会通过导电线圈感应出电压(图10)。

其中

V＝电压(V)

N＝线圈的匝数

t＝时间(s)

如图10所示，在恒定磁场中，可以通过改变角度θ来生成电压。可替代地，如果角度θ是固定的，则当磁场改变时，将生成电压。

根据法拉第定律，磁场与实心导体相互作用时会感应出电压(图11)。本质上，导体是闭合的线圈，因此在导体中会产生涡流。能量通过导体中的电阻耗散。为了改善能量效率，当感应出电流时，应采用具有高电导率的导体，如图12的表所示(该表示出了各种材料及其电导率)。尽管在图12中提供了选择的材料，但是材料的缺少或包括绝不应该被解释为在本公开的实施例中需要此类材料或者从本公开的实施例排除未列出的材料。.

楞次定律(Lenz's law)指出，感应电流将建立抵抗来自所施加的磁场的变化的磁场。它反映在以下等式3的负号中。

常规感应电动机

图13示出了三相、两极感应电动机的示意图。电流被提供至相对的螺线管对A1-A2、B1-B2和C1-C2。布线使对中的一个成员建立北极而另一个成员建立南极。每对与其相邻的螺线管对成120度异相。净磁场如图14中的大箭头所示进行旋转。在美国，旋转速率为60Hz。

原则上，转子可以是实心导体(例如，铜)。实际上，转子通常由“鼠笼(squirrelcage)”组成，例如，如在图15中所见，它实际上具有许多类似于图9和图10所示的线圈的导电回路。根据法拉第定律，由于所施加的磁场而在导体中感应出电流。根据楞次定律，感应电流会产生抵抗所施加的磁场的相反磁场。如果没有负载被施加到转子，则转子以与所施加的磁场完全相同的速率旋转；实际上，由于楞次定律，它可以完全抵消所施加的磁场。如果存在所施加的负载，则转子出现转差并且不能完全地抵消所施加的负载。图16示出了通常作为转差g的函数生成的转矩量。转差量可自调节来自感应电动机的转矩输出，因此不需要控制器。

本讨论集中在三相感应电动机上；然而，要理解也使用单相感应电动机。此外，极的数量可以不同。例如，四极电动机将以一半的速度(在美国为30Hz)旋转。增加极的数量会成比例地降低速度。

TORQFLUX(TM)感应电动机

图17A-图17E示出了根据本公开的实施例的选项A配置的示意图。

图17A示出了根据本公开的实施例的TORQFLUX(TM)感应电动机(选项A)的示意图。在外缘中中心盘是导电的。任选地，外周具有类似于标准感应电动机的鼠笼的一系列孔(图17B)或槽(图17C)。这些孔或槽帮助引导电流，从而减少感应电流之间的干扰并改善效率。

围绕外周的是C形的高磁导率电磁材料的阵列。芯体具有导电线圈。因为线圈被高磁导率材料围绕，因此会生成大磁场(参见图5)。当交流电流被添加到导电线圈时，它会在导电盘中感应出电流。根据楞次定律，感应电流将排斥所施加的磁场，使盘绕中心轴旋转(用蓝色显示)。为了增加环中磁场的强度，可以从由具有高电导率的材料(例如，铜)和高磁导率的材料(例如，铁)的混合物组成的烧结金属复合物来构造盘。

在三相感应电动机的情况下，将采用三个独立的区段，每个区段穿越圆周的120度。在单相感应电动机的情况下，单个线圈将围绕整个360度。

图17D示出了选项A的替代实施例，其中中心盘的孔被填充有例如参考图4中的材料所示的高磁导率电磁材料的“插塞”。该方法允许利用高磁导率的材料来完成磁路，并且由此产生强磁场。此类强磁场将在中心盘的外周中感应出大电流，该中心盘由具有高电导率的材料(诸如铜)(图12)构成。图17E示出了在插塞之间采用槽从而增加了用于冷却的表面积并且隔离了围绕每个插塞的反旋转电流的替代实施例。

定子与转子之间的间隙是磁路中的主要“阻抗”。可以通过增加高磁导率电磁材料插塞的直径来使该间隙的磁阻最小化。不幸的是，该方法从周围的导电材料中移除了大量的材料，这将增加电阻并降低电动机效率。通过使插塞的端部成锥形(如图17F所示)，可以实现这两种竞争效果之间的折衷。

应当理解，图17A至图17F所图示的替代实施例可以在后面描述的其他选项中采用。

图18示出了使转矩加倍的另一选项B，如通过将C形的材料加倍所看到的那样。图19选项C使转矩增至三倍，如通过使C形的材料增加至三倍所看到的那样。图20示出了选项D，三相版本。每个相存在于每个盘上，并且与其相邻的盘相比旋转了120度。该方法充分利用了导线；几乎所有的导线都被高磁导率材料包围。

如图20所示，高磁导率磁环的各区段可以沿外周布置。在圆周的一些部分上，环的角密度高，而在其他部分上，角密度低；因此，环的角密度存在梯度。旋转方向由梯度来建立。在环的角密度高的区域中，磁场强度高。相比之下，在环的角密度低的区域中，磁场强度低。该布置沿圆周产生不均匀的磁场。根据楞次定律，转子将被“磁性地挤压”并将旋转，以试图使所施加的磁场的影响最小化。该布置可用于单相电动机(图21)或三相电动机(图22)。

平坦叶片

图23提供了关于特定尺寸的组件的集合的图示。尽管提供了特定示例尺寸以便图示出操作，但是本公开不限于此类提及。在图23中，在磁路中，平坦叶片进入磁化的芯体。磁通势F为

F＝Ni＝Fc+Fg+Fb (4)

其中

F＝磁通势(安·匝)

F_c＝在芯体中耗散的磁通势(安·匝)

F_g＝在气隙中耗散的磁通势(安·匝)

F_b＝在平坦叶片中耗散的磁通势(安·匝)

N＝匝数

i＝电流(安)

磁路的每个区段的磁通势的耗散如下：

F＝N_i＝H_cl_c+H_g2g+H_bw (5)

其中

H_c＝芯体中的磁场强度(安·匝/米)

H_g＝气隙中的磁场强度(安·匝/米)

H_b＝平坦叶片中的磁场强度(安·匝/米)

l_c＝芯体的长度(米)

g＝气隙的长度(米)

w＝平坦叶片的宽度(米)

磁通密度与磁场强度的关系如下：

B＝μH (6)

其中

B＝磁通密度(Wb/m²或特斯拉)

μ＝磁导率(韦伯/(安·匝·米))

在图24中示出了对于0.012英寸厚的M-5晶粒取向电工钢，B与H之间的关系。磁导率是图24中所示的线的斜率。图25显示了作为B的函数的磁导率。

将等式6代入等式5得出

其中

μ_c＝芯体中的磁导率(韦伯/(安·匝·米))

μ_o＝空气中的磁导率

＝自由空间的磁导率＝4π×10^-7韦伯/(安·匝·米)

μ_b＝平坦叶片中的磁导率(韦伯/(安·匝·米))

磁通量φ在电路中的任何地方都相同，并且如下：

φ＝B_cA_c＝B_gA_g＝B_bA_b (8)

其中

φ＝磁通量(Wb)

A_c＝芯体的面积(m²)

A_g＝一时间实例时气隙的面积(m²)

A_b＝磁通量在一时间实例通过的平坦叶片的面积(m²)

如果平坦叶片宽度w很小，则场线没有足够的空间展开，使得气隙的磁通密度和平坦叶片的磁通密度大致相同，因此允许进行以下的近似：

使用该关系，可以在磁路的每个部分中计算出磁通密度。

将等式10中的关系代入等式7，给出以下等式：

括号中的项是磁路的每个部分的磁阻R(安·匝/韦伯)。

F＝N_i＝φ(R_c+R_g+R_b) (12)

其中

向磁场供应能量所需的功为

其中

W_fld＝向磁场供应能量所需的功(J)

L(x)＝瞬时电感，其是位置的函数(韦伯·匝/安)

当平坦叶片移动穿过气隙时，电路的电感增加，从而使磁通量增加。电感为

代入等式13中的表达式得出

可以相对于芯体面积A_c来表达面积

使用等式9中所示的近似，得到以下等式

瞬时气隙A_g为

其中

b＝平坦叶片的宽度(m)

x＝平坦叶片在气隙内的位置(m)

可将等式16代入等式18中

可将等式17代入等式14，以得出构建磁场所需的功

可将以下定义

(如果芯体未饱和) (22)

(如果叶片未饱和)

代入等式21中

随着磁通量增加，作用于平坦叶片的力f如下：

取等式23的导数，得出

如果芯体和平坦叶片未饱和，则将等式25简化为

该等式指示，只要芯体不饱和，作用于平坦叶片的力就将是恒定的并且与位置无关。进一步地，对于给定的芯体面积A_c和磁通势Ni，力随着间隙g的变小而增大，该力随着闭合气隙面积的变大而增大，并且该力随着平坦叶片宽度b的变大则减小。

使用以下过程，上述等式允许计算平坦叶片中的力，允许芯体的饱和：

1.指定以下各项：A_c、

b、l_c、w、g、Ni、x

2.猜测φ

3.计算B_c、B_g、和B_b(等式10)

4.计算μ_c和μ_b(图3)

μ＝0.1422B⁵-0.6313B⁴+0.9695B³-0.6939B²+0.2954B+0.0055

对于0.012M-5晶粒取向电工钢，有效直到B＝1.9Wb/m²

5.计算φ(等式11)

6.迭代第2步到第5步，直到收敛

7.计算A、B、和C(等式22)

8.计算f(等式25)

图23示出了被评估的平坦叶片几何形状。图26示出了除了当芯体开始饱和时的高面积比

之外，力f相对于分数闭包(fractional closure)(x/b)是恒定的。图27示出了除了当芯体开始饱和时的高面积比

之外，磁通量φ随分数闭包线性地增加。图28示出了芯体磁通密度B_c具有与φ类似的图案，这是预期的，因为这两个量通过恒定的芯体面积A_c而相关。最后，图29示出了B_g和B_b，除了在高面积比下芯体开始饱和时，B_g和B_b对于每个面积比

和分数闭包几乎都是恒定的。

在转矩密集型电动机中，芯体应仅在气隙完全闭合时饱和(最大B)。该策略最大程度地利用了芯体的通量承载能力。在图28中，在本研究中使用的Ni(500安·匝)的情况下只有面积比3使芯体饱和。如果增加Ni，则使较小面积比(1和2)的芯体饱和将是可能的；然而，这以导线束面积增加为代价而发生。增加的面积比的主要优点在于，它可以在很小的Ni的情况下使芯体饱和，并且因此增加作用于叶片的力。此种在很小的Ni的情况下增加的力必定来自某个地方——它来自递送电流的电压的增加。因此，当面积比增加时，它允许更小的Ni和更大的电压。

图26示出了对于给定的Ni，叶片上的力随面积比而增加。发生这种情况是因为较大的面积比会降低气隙的磁阻，而气隙的磁阻是磁路中的主要磁阻。

在操作上，转子与定子之间的界面应具有尽可能大的表面积，这将减少转子与定子之间的磁流的磁阻。上述的倾斜切口是实现该目标的一种方法。

图30A、图30B、图30C和图30D示出了具有高表面积气隙的磁路的一些示例。尽管已经提供了特定的示例，但是本领域技术人员可以采用本公开并将其应用于创建其他高表面气隙。如果局限于圆形电路，则图30A中的这些线性切口会使界面表面积最大化。如果不局限于线性切口，则可以采用诸如图30B所示的弯曲切口。如果在线性切口上覆盖正弦曲线(或类似的几何形状)，则得出图30C。如果在曲线上覆盖正弦曲线(或类似的几何形状)，则得出图30D。

图31A示出了在图31B的12点钟位置的磁路，图31B是其中转子在定子的外部的电动机/发电机。导电线圈位于磁路的中心。当被通电时，所有磁路同时被通电。转子进入由交叉阴影线指示的间隙。在高表面积间隙的情况下(例如，图8b、图8c和图8d)，弯曲表面必须绕轴旋转以在所有角位置处维持紧密的气隙。

图32A示出了在图32B的12点钟位置的磁路，图32B是其中转子在定子的内部的电动机/发电机。导电线圈位于磁路的中心。当被通电时，所有磁路同时被通电。转子进入由交叉阴影线指示的间隙。在高表面积间隙的情况下(例如，图8b、图8c和图8d)，曲面必须绕轴旋转以在所有角位置处维持紧密的气隙。

图33示出了由铁层压创建的磁路，它减少了涡流并且由此改善了效率。可替代地，磁路可以由软磁复合材料(SMC)而不是层压材料创建。该方法允许更多种的形状和更好的热传递。

图34A、图34B、图34C、图34D和图34E示出了磁路中铁的非限制性选项。图34A示出了与转子在其中旋转的平面成直角的磁路。图34B、图34C和图34E示出相对于转子在其中旋转的平面成一角度(例如45度)的磁路。在该成角度的布置中，气隙的面积实质上大于磁路的截面面积，这增加了转子上的力(图26)。

在图34A和图34B中，可以通过将铁层压材料条带围绕芯轴缠绕来创建磁路。相比之下，图34C和图34E所示的磁路可通过将铁层压片围绕芯轴缠绕以形成“果冻卷”(图34D)来创建。在图34C中，每个磁路都将通过以图34D中所示的角度对“果冻卷”进行切片来创建。图34E中的磁路形成螺旋，该螺旋可以通过在“果冻卷”中进行螺旋切割来创建。

图35示出了使图34A所示的磁路中的间隙闭合的转子。可以由铁(开关磁阻电动机)或磁体(永磁电动机)来使间隙闭合。

图35示出了使图34C所示的磁路中的间隙的转子。可以由铁(开关磁阻电动机)或磁体(永磁电动机)来使间隙闭合。

图37示出了使图34E所示的磁路中的间隙闭合的转子。可以由铁(开关磁阻电动机)或磁体(永磁电动机)来使间隙闭合。

图38A示出了先前在图34A中描述的磁路。在该情况下，没有磁屏蔽。图38B示出了先前在图34A中描述的磁路。在该情况下，存在磁屏蔽，这增加了间隙中的磁强度并且由此增加了作用于转子的力。可以利用图34A-图34E中描述的其他磁路实现相同的原理。

图39A、图39B、和图39C示出了用于位于磁路中心的铜线圈的冷却系统。为了移除在电流流过铜线圈时产生的废热，铜线圈被包含在密封的圆环内，冷却流体循环通过该圆环并且由此允许传热流体(例如，制冷剂)直接接触铜导线并移除废热。该废热可以通过远离电动机/发电机的热交换器耗散到环境中。如果传热流体汽化，则蒸汽会进入位于电动机/发电机上方的热交换器。当传热流体冷凝时，它将通过重力流回到圆环中。在该操作模式下，冷却系统用作热导管。当然，另一种选择是简单地将液体泵送通过圆环并在可位于任何位置的热交换器中耗散热量。

如果电动机/发电机在高温下操作，则传热流体将处于高温下，从而允许经由热引擎回收功。例如，传热流体可在升高的温度和压力下沸腾。当它流过膨胀机时，功可以被产生。最终，剩余的废热被处理到环境中。另一种选项是通过热电发电机耗散废热，该热电发电机直接从通过它的热量产生电能。

图39A示出了热虹吸管，其中液体冷却剂在圆环内部沸腾。从顶部发出的蒸汽进入冷凝器，形成液体。冷凝器中的液柱略高于圆环中的液柱，这使得无需泵就可流动。

图39B示出了流过圆环的泵送液体冷却剂。

图39C示出了圆环是朗肯循环发动机的一部分。经加压的液体被泵送到圆环中并作为高压蒸汽排出，高压蒸汽进入膨胀机以产生轴功。从膨胀机排出的低压蒸汽被冷凝并且再循环回到圆环。

图40A示出了Halbach阵列，其中磁场对准以在一侧上产生强磁场而在另一侧上产生弱磁场。在此类配置中，转子可以具有此类Halbach阵列而不是铁或永磁体。两行Halbach阵列被放置在转子上，其中强磁场朝外。图40B所示的Halbrach布置与图34A所示的磁路一起使用，而图40C所示的Halbrach布置与图34B、图34C和图34E所示的磁路一起使用。

如果电动机/发电机停在随机位置，则电动机控制器可能很难找到正确的启动顺序。可以通过使用“停驻磁体(parking magnet)”来避免该问题，“停驻磁体”是在电动机/发电机关闭时建立了优选取向的额外磁体。

图41-图41C图示了T形锁接头，该T形锁接头能够使轮式电动机或“外转子”或“反结构(inside-out)”类型的电动机的外缘与内部载体牢固地对准。具体而言，图41A示出了组装的T形锁接头(孔中未示出贯穿螺栓)。图41B示出了部分地拆卸的T形锁接头。图41C示出了完全拆卸的T形锁接头。

尽管本公开描述了某些实施例和通常相关联的方法，但是这些实施例和方法的变更和置换对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，示例实施例的以上描述不限定或约束本公开。在不脱离如所附权利要求所限定的本公开的精神和范围的情况下，其他改变、替换、和变更也是可能的。

Claims

1.一种系统，所述系统包括：

定子和转子；

其中，所述定子与所述转子之间的界面提供相对于所述转子在其中旋转的平面成一角度的磁路。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述角度是45度。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述角度是除45度以外的度数。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定子或所述转子中的一者上的界面是线性的。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定子或所述转子中的一者上的界面是弯曲的。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定子或所述转子中的一者上的界面是应用于线性设计的正弦曲线或类似几何形状。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定子或所述转子中的一者上的界面是应用于弯曲设计的正弦曲线或类似几何形状。