CN115699231B - 具有优选润滑剂的旋转电气变压器 - Google Patents

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Abstract

一种用于在静止位置与旋转位置之间传输电流的旋转变压器利用成对的导电烧结盘(一个静止,一个旋转),其中,旋转烧结盘在静止烧结盘上旋转,并且用为三酰甘油的边界层导体润滑。

Description

具有优选润滑剂的旋转电气变压器
【相关申请的交叉引用】
本申请要求2020年6月1日提交的美国临时专利申请编号63/032,840的优先权和权益,此处以引证的方式将该申请全文并入。
【关于政府赞助的研究或开发的声明】
不适用
【受版权保护的材料注意事项】
根据美国和其他国家的版权法,本专利文献中的部分材料可能受版权保护。版权所有人不反对任何人传真复制专利文献或专利公开,就如在美国专利商标局公开可用的文件或记录中出现的那样,但无论怎样都在其他方面保留所有版权。因此,版权所有人不放弃其任何使该专利文献保持保密的权利,包括但不限于其依据37 C.F.R.§1.14的权利。
【技术领域】
本公开的技术总体涉及允许电力在静止或固定环境与旋转环境之间通过的“旋转变压器”或滑环组件。通常,联接到(coupled into)本主题发明的是电源和/或电负载消耗装置,其将本主题的技术用于功率产生和/或功率使用。优选的润滑剂或边界层导体(BLC)与本主题的旋转变压器一起使用,通常大致纯的三酰甘油(triacylglyceride)或三酰甘油与天然或人造油材料的混合物用于促进电力在固定烧结导电表面与旋转烧结导电表面之间的通过,并且用于使旋转期间接触表面与导电表面之间的磨损最小化。示例性使用(但不是限制性的)将与以下内容相关:1)风力或流动液体发电机(电源)到电网(功率使用);2)具有旋转磁场线圈的标准马达(电负载消耗装置)到电源;3)反向旋转(CR)的电动马达组件(电负载消耗装置)到电源;以及4)向功率使用组件的等效供电。用途包括其中设备的至少一部分是静止的而设备的另一部分旋转并且在旋转操作期间需要恒定的电力流动的装置。短语“旋转变压器”指示本主题发明为使电力在静止环境与旋转环境之间通过并且传统上被称为滑环组件(slip ring assembly)的装置。
更具体地,本主题发明包括具有接触表面的静止基板和具有接触表面的移动基板,该移动基板以使两个接触表面彼此紧密接近的方式在静止基板上滑动,从而允许电力在它们之间通过并由边界层导体润滑。
【背景技术】
美国专利号8,198,773、8,253,294以及8,531,072(授予本申请人)用于各种反向旋转马达/发电机应用。
相关的是用于一种薄型反向旋转差动电动马达组件的美国专利号10,116,187(授予本申请人,称为专利‘187)。特别地,这种CR马达组件特别用于相对小的电动马达,通常小于约10磅的推力。如专利‘187所述,CR马达组件包括:中心实心轴(固定的或旋转的),该中心实心轴具有第一端和第二端;第一旋转构件和第二旋转构件,该第一旋转构件和第二旋转构件围绕所述中心实心轴沿相反方向旋转;第一螺旋桨和第二螺旋桨,该第一螺旋桨和第二螺旋桨分别固定到第一旋转构件和第二旋转构件;电磁装置,该电磁装置为与第一旋转构件和第二旋转构件相关联的旋转提供动力;以及装置,该装置用于将电力从外部电源输送到电磁装置,该外部电源位于相对旋转的旋转构件和安装装置之间,并且固定到中心实心轴第二端。这种特殊设计对于小型CR马达是理想的,其中,CR马达(主要是第一和第二旋转构件以及电磁装置)的质量相对较小(大约<10磅的推力)。
另外,国际公报WO 2018/106611(也授予本申请人,称为WIPO‘611)描述了一种电力输送装置或能够高电流和RPM的滑环组件,其可以与专利‘187中公开的CR马达一起使用。然而,与专利‘187CR马达相同,由于电线从电源延伸到滑环组件的外部,所以该滑环组件必须在第一和第二旋转构件(以及相关联的电磁装置)与安装装置之间使用。中心轴或轮轴对于这种滑环组件是实心的。由于相对旋转的螺旋桨与电线缠结,所以不可能将该滑环组件定位在第一和第二旋转构件内或上方(以使第一和第二旋转构件以及电磁装置的质量靠近安装装置)。
【发明内容】
本文所述的技术的目的是提供一种在静止或固定环境与旋转环境之间传输电力的旋转变压器。
本文所述的技术的额外目的是提供一种在静止或固定环境与旋转环境之间传输实质上的功率的旋转变压器。
本文所述的技术的另一目的是提供一种旋转变压器,该旋转变压器包括至少一组成对的润滑盘,其中一个润滑盘是静止的或固定的,另一个润滑盘是旋转的。
本文所述的技术的另外目的是提供一种旋转变压器,该旋转变压器包括多组成对的润滑盘,每组具有一个静止或固定盘以及一个旋转盘。
本文所述的技术的又一目的是公开一种旋转变压器,该旋转变压器包括单对或多组成对的烧结盘,每组具有一个静止或固定盘以及一个旋转盘,所有组都由边界层导体润滑,以便于减小旋转摩擦并促进电力传输。
本主题发明的又一目的是公开一种旋转变压器,该旋转变压器包括多个或多组成对的烧结盘,每组具有一个静止或固定盘以及一个旋转盘,所有组都用三酰甘油或三酰甘油/油混合物润滑剂润滑,以便于减小旋转摩擦并促进电力传输。
本主题技术的又一目的是涉及一种旋转变压器,该旋转变压器包括多个或多组成对的烧结盘,每组具有一个静止或固定盘以及一个旋转盘,所有组都用包含蓖麻油(castoroil)或蓖麻油/油混合物的润滑剂润滑,以便于减小旋转摩擦并且促进电力传输。
公开了一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器或滑环组件,包括:非旋转电导体,该非旋转电导体包括:第一烧结金属接触表面和将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;旋转电导体,该旋转电导体包括第二烧结金属接触表面和将旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及边界层导体,该边界层导体施加到第一和第二烧结金属接触表面,以促进第二烧结金属接触表面在旋转期间在第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动。进一步地,层导体是三酰甘油。另外,边界层导体是羟基化和不饱和三酰甘油。更进一步地,边界层导体是蓖麻油。
还公开了一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器或滑环组件,包括:一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘和具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到第一静止烧结盘的外孔口边缘;第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到第二旋转烧结盘的内周边缘;主轴壳体,该主轴壳体围绕一对导电盘,其中,主轴壳体允许一对导电盘在彼此上旋转;以及边界层导体,该边界层导体施加到第一静止烧结盘和第二旋转烧结盘两者以促进第一盘和第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在静止导电盘与旋转导电盘之间流动。
在说明书的以下部分中将公布本文描述的技术的另外方面,其中,详细描述是为了完全公开本技术的优选实施方式而不对其施加限制的目的。
【附图说明】
本文描述的技术将参考仅用于例示性目的的附图来更充分地理解:
图1是本主题发明的侧视图,示出了围绕中心轮轴旋转安装的单组成对的烧结盘。
图2是本主题发明的顶视图,示出了在中心轮轴上旋转的旋转负载或电源。
图3是本主题发明的横截面侧视图,示出了围绕中心轮轴旋转安装的单组成对的烧结盘。
图4是本主题发明的侧视图,示出了围绕中心轮轴旋转安装的三组成对的烧结盘。
图5是本主题发明的横截面侧视图,示出了围绕中心轮轴旋转安装的三组成对的烧结盘。
【具体实施方式】
更具体地参考附图,为了说明的目的,本主题的技术具体实施在总体如图1至图5所示的系统中。应该理解,本主题的系统旋转电连接器可以在构造和部件的细节方面变化,并且该方法可以在具体步骤和操作顺序方面变化,而不偏离本文公开的基本概念。
本主题发明或技术包括旋转变压器5(图1和图3中的单组成对的盘(paireddisks))和5'(图4和图5中的三组成对的盘),其用于在一个或多个电路中在静止或固定环境与旋转环境之间传输电力或电信号。仅出于示例性目的而非限制,本主题的装置5和5’被设计成在电力产生源与电力消耗负载之间传输电力。电源(例如,发电机、电池等)或负载(例如,马达或类似装置)可以是固定的或旋转的。为了一般性描述的目的,而不是为了限制,图1至图5呈现了绕安装到固定座架10的中心轮轴12旋转的负载30(为了示例性目的,为电动马达)。固定座架10和中心轮轴12通常由刚性金属或金属合金材料制成,但是合适的聚合材料也被认为在本公开的范围内。如从图1至图5中清楚的,图1和图3例示了具有一组成对的导电盘20和25的单个电路,而图4和图5示出了具有三组成对的导电盘20和25、20’和25’、以及20”和25”的三组电路。
图2示出了单组成对的盘或三组成对的盘的顶视图,因为在顶视图中看不到两者之间的结构差异。负载30被示出为在本主题组件5的操作期间围绕中心轮轴12旋转。在左侧可以看到静止的布线输入联接器55,其具有引入线60。联接器55固定到导电固定盘20,以允许电力在联接器55与固定盘20之间通过。联接器55借助于延伸到固定座架10和基部主轴15的联接器托架65保持在固定位置。
具体地,图1和图2示出了本主题的旋转变压器5。具体地,图1描绘了具有静止座架10和基部主轴15的本主题发明5。基部主轴15通常由不导电且刚性的材料制成,诸如聚合物,诸如DelrinR、PEEK、各种尼龙和其它类似材料。电绝缘盘35定位于主轴15上并围绕中心轮轴12。导电固定盘20围绕中心轮轴12靠近绝缘盘35放置。通常,导电盘20是由金属或金属合金制成的含润滑剂的烧结/多孔盘(一种这样的容易商购的烧结/多孔材料称为OlitieTM)。青铜、黄铜、钢等通常用于生产烧结/多孔盘。烧结/多孔盘包含微观通道,其将所施加的润滑剂(边界层导体(BLC))捕获在其中并且在操作期间缓慢释放BLC。
润滑剂/BLC(边界层导体)45和50可以是天然油和合成油,优选较轻的SAE 10-50,但是发现其它粘度也在本公开的范围内。对于合成润滑剂,Valvoline 0-20SAE作用良好,其它等同的类似天然和合成产品也是如此。然而,特别地,发现液体三酰甘油(TAG)就寿命和有利的热特性而言以非常优越的方式表现并且以惊人的良好方式表现。代表性的TAG是鳄梨油、橄榄油、花生油、蓖麻油等。具体地,发现对于本主题旋转变压器的目的,蓖麻油是极好的BCL或TAG润滑剂和电导体。蓖麻油是具有高百分比羟基化和不饱和侧链的TAG。本主题的旋转变压器的广泛测试表明,在正常电流通过条件下,在大约1300小时的旋转操作中不需要额外的润滑剂,而最好的合成润滑剂(Valvoline 0-20 SAE)仅持续700小时。在1300小时后简单地添加另一滴蓖麻油允许再操作几百小时而不会出现结构失效。
蓖麻油是一种TAG,其含有非常高百分比的蓖麻酰基(ricinoyl)取代基(85-95%的脂肪酸侧链是蓖麻酰基),这些取代基衍生自蓖麻油酸(IUPAC名称:(9Z,12R)-12-羟基十八碳-9-烯酸),其是羟基化不饱和脂肪酸。注意到碳-碳双键都是顺式构型。蓖麻油源自蓖麻树(Ricinus communis)。
Figure BDA0003956566550000071
结构I-具有蓖麻酰基侧链的蓖麻油(一种TAG)
几十年来,蓖麻油已被用作机械装置的润滑剂,然而,TAG被认为是不良的电导体。蓖麻油的介电常数约为4.5F/m,这指示在标准条件下它是绝缘体。显然,在本主题的情况下使用的蓖麻油润滑剂不是用作电绝缘体,而是特别好的导体或BLC。显然,现有技术直接示教了蓖麻油不是用于任何目的的良导体。另外,蓖麻油的粘度比许多天然存在的脂肪和油大超过10倍,因此是优异的润滑剂。在20℃下,蓖麻油的粘度为约1000η,在50℃下降至约128η。在本公开的范围内,标准润滑剂(合成的和天然存在的)和TAG的混合物可用于本主题旋转变压器的操作,但蓖麻油本身或以任何混合物的中到高百分比是优选的。
在固定烧结盘的表面上是BLC层或润滑剂层45,其在操作期间最小化摩擦磨损,但需要允许电力通过,因此其不是电绝缘层。
图3是本主题发明的单个电路实施方式的侧视图。显然,座架10固定到负载30在其上旋转的中心轮轴12。基部主轴15将为各种类型的弹簧的弹性装置17保持在孔口16内或围绕中心轮轴12。绝缘盘35骑在弹性装置17上,并被推动以压缩旋转变压器或滑环组件5,以维持两个导电盘20和25之间的电接触。两个导电盘20和25的表面分别涂布有BLC/润滑剂45和50。在操作期间,可移动盘25围绕中心轴12旋转。两个导电盘的表面在彼此上滑动,从而允许电力从外部静止环境流动到旋转负载。
如图3中可以看到的,在各个导电盘20和25的内部上具有开口区域70和75,其允许绕中心轴12自由旋转。在旋转导电盘25上方是另一个电绝缘盘40。如图所示,电引线60通过安装在静止托架65中的第一联接器55进入静止导电盘20,该静止托架固定到主轴15和座架10。第二联接器56允许第二内部导线61从旋转导电盘引导到旋转负载/马达30。轴承80和81允许负载在中心轴12上旋转。
图4和图5示出了本主题旋转变压器的实施方式,其中,存在三个电路(三个单独的进入导线),一个电路用于三相电气系统(例如,被联接以操作三相马达)的一个输入。强调的是,对于本主题发明,多于一个的电路总是可能的,这取决于感兴趣的系统对于负载的必要性的确切要求。如所描绘的,存在三组成对的固定/旋转导电盘20和25、20’和25’、以及20”和25”。与图1和图3所示的单对导电盘相同,在三个成对组的底部35和顶部40处发现不导电盘,并且将另外两个成对的导电盘分开的是额外的不导电盘35’和35”。外部电线60、60’和60”分别通过电联接器55、55’和55”附接到固定导电盘20、20’和20”中的每一个。
如图5中看到的,各个固定/静止导电盘20、20’和20”固定到静止托架65,而旋转导电盘25、25’和25”借助于电线61、61’和61”以及电联接器56、56’和56”与旋转负载30相关联/固定。
实验测试
组装旋转变压器并由合适的电动马达供电,以测试各种边界层导体材料的寿命和热特性的有效性。10安培的恒定负载通过各个旋转变压器,并且各个通过驱动马达以2500RPM操作。
测试的蓖麻油:
测试了各种蓖麻油,并且所有蓖麻油均在约相同的78℃温度范围下运行,包括:
1)Klotz Benol,蓖麻油共混物,在失效前运行约650小时。
2)Nature’s Mace,100%蓖麻油,在失效前运行约950小时。
3)Barr,100%蓖麻油,在失效前运行约650小时。
4)Fine Vine,100%蓖麻油,在失效前运行约1300小时。注意,额外的一滴该油允许旋转变压器再运行数百个小时。进一步地,在4000RPM和10安培下,它运行超过1000小时。
测试的各种非蓖麻油:
1)Chosen Foods鳄梨油,在失效前运行约240小时且在约104℃下热运行。
2)Signature Select花生油,在失效前运行约50小时且在约105℃下热运行。
3)Signature Select橄榄油,在失效前运行约240小时且在约95℃下热运行。
4)Signature Select葡萄籽油,在失效前运行约270小时且在约100℃下热运行。
5)Valvoline Synth 15-50W,在几百小时后失效并在约124℃下热运行。
6)Mobil 1Synth 15-50W,在几百小时后失效并在约122至160℃下热运行。
7)Super Tech Synth 75-140W,在几百小时后失效并在116至151℃下热运行。
8)Valvoline Synth 0-20W,在几百小时后失效并在80至129℃下热运行。
本主题技术的第一实施方式包括一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:非旋转电导体,该非旋转电导体包括:第一烧结金属接触表面和将非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;旋转电导体,该旋转电导体包括第二烧结金属接触表面和将旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及边界层导体,该边界层导体施加到第一和第二烧结金属接触表面,以促进第二烧结金属接触表面在旋转期间在第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在非旋转电导体与旋转电导体之间流动。额外的实施方式包括边界层导体为三酰甘油、羟基化和不饱和三酰甘油和蓖麻油。
本主题技术的第二实施方式包括一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:多个成对的非旋转电导体和旋转电导体,其中,各对通过电绝缘构件与另一对隔离,其中,所述非旋转电导体包括第一烧结金属接触表面和将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接,并且旋转电导体包括第二烧结金属接触表面和将旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及边界层导体,该边界层导体施加到第一和第二烧结金属接触表面,以促进第二烧结金属接触表面在旋转期间在第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在非旋转电导体与旋转电导体之间流动。另外的实施方式包括边界层导体为三酰甘油、羟基化和不饱和三酰甘油和蓖麻油。
本主题技术的第三实施方式包括一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器,包括:一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘和具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到第一静止烧结盘的外孔口边缘;第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到第二旋转烧结盘的内周边缘;主轴壳体,该主轴壳体围绕一对导电盘,其中,主轴壳体允许一对导电盘在彼此上旋转;以及边界层导体,该边界层导体施加到第一静止烧结盘和第二旋转烧结盘两者以促进第一盘和第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在静止导电盘与旋转导电盘之间流动。实施方式包括边界层导体为三酰甘油、羟基化和不饱和三酰甘油和蓖麻油。
根据本文的描述,将理解,本公开包含技术的多个实施方案,这些实施方案包括但不限于以下实施方案:
一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:a.非旋转电导体,该非旋转电导体包括:i.第一烧结金属接触表面和ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;b.旋转电导体,该旋转电导体包括:i.第二烧结金属接触表面和ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及c.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动。
一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:a.多个成对的非旋转电导体和旋转电导体,其中,各对通过电绝缘构件与另一对隔离,其中,所述非旋转电导体包括:i.第一烧结金属接触表面和ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接,并且所述旋转电导体包括i.第二烧结金属接触表面和ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及b.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动。
一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器,包括:a.一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括:i.具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘和ii.具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;b.第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到所述第一静止烧结盘的外孔口边缘;c.第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到所述第二旋转烧结盘的内周边缘;d.主轴壳体,该主轴壳体围绕所述一对导电盘,其中,所述主轴壳体允许所述一对导电盘在彼此上旋转;以及e.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一静止烧结盘和所述第二旋转烧结盘两者以促进所述第一盘和所述第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在所述静止导电盘与所述旋转导电盘之间流动。
根据任一前述实施方案的旋转变压器,其中,所述边界层导体是三酰甘油。
根据任一前述实施方案的旋转变压器,其中,所述边界层导体是羟基化且不饱和的三酰甘油。
根据任一前述实施方案的旋转变压器,其中,所述边界层导体是蓖麻油。
如本文所用的,术语“实现方案”旨在包括但不限于实施方式、示例或实践本文所述的技术的其他形式。
如本文使用的,单数形式“一”、“一个”可以包括复数参考,除非上下文另外清楚指示。对单数形式的对象的参考不旨在意指“一个且仅一个”,除非明确地这样陈述,相反意指“一个或多个”。
本公开内的措词构造(诸如“A、B和/或C”)描述了A、B或C可以存在或者项A、B和C的任何组合的情况。措词构造(诸如“至少一个”,后面是列出一组元素)指示存在这些组元素中的至少一个,其包括如适用的所列元素的任何可能的组合。
本公开中对“实施方式”、“至少一个实施方式”或类似的实施方式用语的提及指示结合所述实施方式描述的特定特征、结构或特性包括在本公开的至少一个实施方式中。由此,这些各种实施方式短语不一定都指相同的实施方式或指与所述的所有其它实施方式不同的特定实施方式。实施方式措词应当被解释为意味着给定实施方式的特定特征、结构或特性可以以任何适当的方式组合在所公开的设备、系统或方法的一个或多个实施方式中。
如本文使用的,术语“组”是指一个或多个对象的组。由此,例如,对象的组可以包括单个对象或多个对象。
诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开,而不必要求或暗示在这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或顺序。
术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”或其任何其它变型旨在涵盖非排他性的包含,使得包括、具有、包含、含有一系列元素的过程、方法、物品或设备不仅包括这些元素,而且可以包括未明确列出的或对于这种过程、方法、物品或设备固有的其它元素。前面有“包括...”、“具有...”、“包含...”、“含有...”的元素在没有更多约束的情况下,不排除在包括、具有、包含、含有该元素的过程、方法、物品或设备中存在额外的相同元素。
如本文所用,术语“大约”、“近似”、“大致”、“基本上”和“约”或其任何其它形式用于描述和说明小的变化。当与事件或情况结合使用时,这些术语可以指事件或情况精确发生的情况以及事件或情况非常接近的发生的情况。当与数值结合使用时,这些术语可以指小于或等于该数值的±10%的变化范围,诸如小于或等于±5%、小于或等于±4%、小于或等于±3%、小于或等于±2%、小于或等于±1%、小于或等于±0.5%、小于或等于±0.1%或小于或等于±0.05%。例如,“大致”对齐可以指小于或等于±10°的角度变化范围,诸如小于或等于±5°、小于或等于±4°、小于或等于±3°、小于或等于±2°、小于或等于±1°、小于或等于±0.5°、小于或等于±0.1°或小于或等于0.05°。
另外,数量、比率以及其他数值在本文有时可以以范围格式呈现。应理解,这种范围格式是为了方便和简洁而使用,并且应该灵活地理解为包括明确指定为范围限制的数值,但也包括该范围内包含的所有单独数值或子范围,就好像每个数值和子范围被明确指定。例如,在大约1到大约200范围内的比率应被理解为包括明确列举的大约1和大约200的极限,但也包括单独的比率(诸如大约2、大约3以及大约4)以及子范围(诸如大约10到大约50、大约20大约100等)。
本文使用的术语“联接”被定义为连接,尽管不必是直接连接,也不必是机械连接。以某种方式“构造”的装置或结构至少以该方式构造,但也可以以未列出的方式构造。
益处、优点、问题的解决方案以及可以使任何益处、优点或解决方案出现或变得更加显著的任何元素不应被解释为本文或任何或所有权利要求中描述的技术的关键的、所需的或必要的特征或元素。
另外,在前述公开中,为了精简本公开,在各种实施方式中可以将各种特征分组在一起。这种公开方法不应被解释为反映了所要求保护的实施方式需要比各个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。发明主题可以在于少于单个公开实施方式的所有特征。
提供本公开的摘要以允许读者快速确定本技术公开的性质。应当理解,它不是用于解释或限制权利要求的范围或含义。
将理解,在提交申请之后,一些权限的实践可能需要删除本公开的一个或多个部分。因此,读者应当参考为本公开的原始内容而提交的申请。本公开内容的任何删除不应被解释为向公众放弃、丧失或贡献如最初提交的本申请的任何主题。
以下权利要求由此被并入本公开中,其中各个权利要求独立地作为单独要求保护的主题。
虽然此处的描述包含许多细节,但这些细节不应被解释为限制本公开的范围,而仅仅是提供一些当前优选实施方式的图示。因此,将理解,本公开的范围完全包含对于本领域技术人员可以变得明显的其他实施方式。
为本领域普通技术人员所知的所公开实施方式的元件的所有结构和功能等同物在本文以引证的方式明确并入且旨在由当前权利要求包含。此外,不管本公开中的元件、部件或方法步骤是否在权利要求中明确列举,该元件、部件或方法步骤都不旨在专用于公众。本文没有权利要求的元素要被解释为“装置加功能”元素,除非元素使用短于“用于……的装置”来明确列举。本文没有权利要求的元素要被解释为“步骤加功能”元素,除非元素使用短于“用于……的步骤”来明确列举。

Claims (9)

1.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.非旋转电导体,该非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;
b.旋转电导体,该旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
c.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是三酰甘油。
2.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.非旋转电导体,该非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;
b.旋转电导体,该旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
c.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是羟基化和不饱和三酰甘油。
3.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.非旋转电导体,该非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;
b.旋转电导体,该旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
c.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是蓖麻油。
4.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.多个成对的非旋转电导体和旋转电导体,其中,各对通过电绝缘构件与另一对隔离,其中,所述非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;并且所述旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
b.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是三酰甘油。
5.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.多个成对的非旋转电导体和旋转电导体,其中,各对通过电绝缘构件与另一对隔离,其中,所述非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;并且所述旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
b.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是羟基化和不饱和三酰甘油。
6.一种用于在静止外部环境与旋转内部环境之间传输电力的选定应用中使用的旋转变压器,包括:
a.多个成对的非旋转电导体和旋转电导体,其中,各对通过电绝缘构件与另一对隔离,其中,所述非旋转电导体包括:
i.第一烧结金属接触表面,和
ii.将所述非旋转电导体联接到静止外部构件的第一电连接;并且所述旋转电导体包括:
i.第二烧结金属接触表面,和
ii.将所述旋转电导体联接到旋转内部构件的第二电连接;以及
b.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一和第二烧结金属接触表面,以促进所述第二烧结金属接触表面在旋转期间在所述第一烧结金属接触表面上的运动,同时允许电流在所述非旋转电导体与所述旋转电导体之间流动,
其中,所述边界层导体是蓖麻油。
7.一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器,包括:
a.一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括:
i.具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘,和
ii.具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;
b.第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到所述第一静止烧结盘的外孔口边缘;
c.第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到所述第二旋转烧结盘的内周边缘;
d.主轴壳体,该主轴壳体围绕所述一对导电盘,其中,所述主轴壳体允许所述一对导电盘在彼此上旋转;以及
e.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一静止烧结盘和所述第二旋转烧结盘两者以促进所述第一盘和所述第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在所述静止导电盘与所述旋转导电盘之间流动,
其中,所述边界层导体是三酰甘油。
8.一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器,包括:
a.一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括:
i.具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘,和
ii.具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;
b.第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到所述第一静止烧结盘的外孔口边缘;
c.第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到所述第二旋转烧结盘的内周边缘;
d.主轴壳体,该主轴壳体围绕所述一对导电盘,其中,所述主轴壳体允许所述一对导电盘在彼此上旋转;以及
e.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一静止烧结盘和所述第二旋转烧结盘两者以促进所述第一盘和所述第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在所述静止导电盘与所述旋转导电盘之间流动,
其中,所述边界层导体是羟基化和不饱和三酰甘油。
9.一种用于在第一静止位置与第二旋转位置之间传输电力的旋转变压器,包括:
a.一对导电盘,其中各个盘具有中心孔口,该对导电盘包括:
i.具有内孔口边缘和外周边缘的第一静止烧结盘,和
ii.具有内孔口边缘和外周边缘的第二旋转烧结盘;
b.第一静止位置电连接,该第一静止位置电连接附接到所述第一静止烧结盘的外孔口边缘;
c.第二旋转位置电连接,该第二旋转位置电连接附接到所述第二旋转烧结盘的内周边缘;
d.主轴壳体,该主轴壳体围绕所述一对导电盘,其中,所述主轴壳体允许所述一对导电盘在彼此上旋转;以及
e.边界层导体,该边界层导体施加到所述第一静止烧结盘和所述第二旋转烧结盘两者以促进所述第一盘和所述第二盘在旋转期间的运动,同时允许电流在所述静止导电盘与所述旋转导电盘之间流动,
其中,所述边界层导体是蓖麻油。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL298461A (en) 2020-06-01 2023-01-01 Cr Flight L L C Rotary electric transformer with preferred lubricant
KR20240007866A (ko) * 2022-07-08 2024-01-17 유형주 비회전식 전력변환장치
KR20240007867A (ko) * 2022-07-08 2024-01-17 유형주 비회전식 전력변환장치

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679045A (en) * 1994-12-09 1997-10-21 Aquamaster-Rauma Ltd. Arrangement for transferring electric current to a propulsion device provided with an electric motor in a ship or equivalent
WO2011098586A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-18 Markus Landwehr Schleifringeinheit
CN102251932A (zh) * 2011-06-10 2011-11-23 马元威 一种蝴蝶翼型风光能源复合型发电装置及其用途
CN104918556A (zh) * 2012-10-16 2015-09-16 玛芬股份有限公司 具有滑动环的体内换能器组件
CN105296116A (zh) * 2015-11-23 2016-02-03 广西大学 环境友好蓖麻基导电润滑脂的组合物
CN105684240A (zh) * 2013-08-16 2016-06-15 滑动环及设备制造有限公司 滑环组件及其部件
CN107040087A (zh) * 2016-02-03 2017-08-11 日本电产艾莱希斯株式会社 马达以及螺旋桨式推力产生装置
CN108430213A (zh) * 2015-07-16 2018-08-21 凯伊马生物农业技术有限公司 有限花序蓖麻
CN109749822A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 南京知博工业科技有限公司 一种可做润滑油的植物油组合物
CN110291686A (zh) * 2016-12-08 2019-09-27 Cr飞行公司 能够具有高电流和高rpm的滑环组件

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10009007B4 (de) * 2000-02-25 2004-02-05 Sgl Carbon Ag Schleifringkörper für eine Schleifringanordnung für elektrische Motoren und Generatoren
US8198773B2 (en) 2008-05-02 2012-06-12 E-Wish Technology, Llc Increased efficiency counter-rotating electric motor for propelling a boat
US8253294B1 (en) 2008-05-02 2012-08-28 E-Wish Technology, Llc Increased efficiency dual rotational electric motor/generator
US8531072B2 (en) 2011-02-16 2013-09-10 E-Wish Technology, Llc Dual-mode counter-rotating-to-traditional electric motor and system
US8542085B2 (en) * 2011-02-28 2013-09-24 GM Global Technology Operations LLC High frequency rotary transformer for synchronous electrical machines
US10116187B1 (en) 2015-10-02 2018-10-30 Cr Flight Llc Thin-profile counter-rotating differential electric motor assembly
WO2019147588A1 (en) 2018-01-23 2019-08-01 Cr Flight, Llc Hybrid vehicle counter-rotating motor adapted driveline and retro-fit system
AU2020262873B2 (en) 2019-04-23 2022-03-10 Cr Flight L.L.C. Counter-rotating axial electric motor assembly
EP4022745B1 (en) * 2019-08-29 2024-05-15 CR Flight L.L.C. Counter-rotating differential electric motor assembly
IL298461A (en) 2020-06-01 2023-01-01 Cr Flight L L C Rotary electric transformer with preferred lubricant

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5679045A (en) * 1994-12-09 1997-10-21 Aquamaster-Rauma Ltd. Arrangement for transferring electric current to a propulsion device provided with an electric motor in a ship or equivalent
WO2011098586A1 (de) * 2010-02-12 2011-08-18 Markus Landwehr Schleifringeinheit
CN102251932A (zh) * 2011-06-10 2011-11-23 马元威 一种蝴蝶翼型风光能源复合型发电装置及其用途
CN104918556A (zh) * 2012-10-16 2015-09-16 玛芬股份有限公司 具有滑动环的体内换能器组件
CN105684240A (zh) * 2013-08-16 2016-06-15 滑动环及设备制造有限公司 滑环组件及其部件
CN108430213A (zh) * 2015-07-16 2018-08-21 凯伊马生物农业技术有限公司 有限花序蓖麻
CN105296116A (zh) * 2015-11-23 2016-02-03 广西大学 环境友好蓖麻基导电润滑脂的组合物
CN107040087A (zh) * 2016-02-03 2017-08-11 日本电产艾莱希斯株式会社 马达以及螺旋桨式推力产生装置
CN110291686A (zh) * 2016-12-08 2019-09-27 Cr飞行公司 能够具有高电流和高rpm的滑环组件
CN109749822A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 南京知博工业科技有限公司 一种可做润滑油的植物油组合物

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