ES2217744T3 - Motor electrico mejorado. - Google Patents

Motor electrico mejorado.

Info

Publication number
ES2217744T3
ES2217744T3 ES99913011T ES99913011T ES2217744T3 ES 2217744 T3 ES2217744 T3 ES 2217744T3 ES 99913011 T ES99913011 T ES 99913011T ES 99913011 T ES99913011 T ES 99913011T ES 2217744 T3 ES2217744 T3 ES 2217744T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
stator
rotor
energized
magnets
electric motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES99913011T
Other languages
English (en)
Inventor
John Patrick Ettridge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AUPP3010A external-priority patent/AUPP301098A0/en
Priority claimed from AUPP7502A external-priority patent/AUPP750298A0/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of ES2217744T3 publication Critical patent/ES2217744T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
    • H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/52—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by DC-motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/66—Arrangements of batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/12—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by dc motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/12—Bikes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/44—Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/12—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Un motor eléctrico ca o cc que tiene un rotor y un estator (6, 17), unas bobinas (5) energizadas colocadas circunferencialmente alrededor del motor, unos imanes permanentes en el estator (6, 17), y un dispositivo conmutador (12) para cambiar la dirección de la corriente eléctrica a través de las bobinas energizadas (5), en el que el estator (6, 17) comprende un estator (17) interno de imán permanente y un estator (6) externo de imán permanente fijado al estator (17) interno, estando el rotor con las bobinas (5) energizadas operando entre el estator (17) interno y el estator (6) externo, caracterizado porque cada bobina (5) está enrollada en un núcleo (16) con forma de "H" y el núcleo (16) con forma de "H" tiene un vástago radial y unas piezas (2) de polos magnéticos en cada extremo del vástago, estando la bobina (5) energizada fijada al centro del núcleo (16) con forma de "H" y las piezas (2) de polos colocadas radialmente formando la circunferencia del rotor, por medio de lo cual ambos lados de la bobina energizada (5) se usan para ser atraídos o repelidos por los imanes del estator (17) interno y el estator (6) externo.

Description

Motor eléctrico mejorado.
El motor eléctrico aceptado (Figura 1), (Figura 2) bien cc o ca usa el principio magnético de que polos magnéticos iguales se repelen y que polos magnéticos desiguales se atraen. Este principio y conocimiento mediante el cual cambiando la dirección de una corriente eléctrica a través de una bobina energizada, cambia los polos magnéticos del núcleo fenólico o de ferrita metálica que pasa a través de la bobina energizada. Este procedimiento se usa para originar la rotación, mediante la acción de empuje y traición del rotor o el estator, en función de los requisitos de diseño de motor eléctrico. Todo el diseño de la corriente sufre del mismo fallo de diseño y usa solamente un lado del núcleo energizado para producir el movimiento de rotación del rotor o el estator. Mientras que no es ineficiente usar solamente un lado de un imán permanente, resulta muy ineficiente usar solamente un lado de un núcleo energizado. Se usa solamente la mitad del potencial del motor eléctrico.
El documento de patente US 4.731.554 da a conocer un motor de inducción o cc con forma de anillo que tiene un medio de estator con forma de anillo y un medio de rotor con forma de anillo separados radialmente del medio de estator en ambos lados del mismo. Los imanes permanente del medio del rotor están acoplados magnéticamente a los devanados del medio de estator. El núcleo laminado del medio de estator tiene una forma toroidal de material ferroso y alrededor del núcleo una pluralidad de devanados están enrollados en una sola capa de forma helicoidal.
El documento de patente DE 40 42 432 A1 da a conocer un motor similar con dos rotores con forma de anillo con imanes permanente y un estator con forma de anillo dispuesto entre los rotores con forma de anillo. El estator está construido por un conductor eléctrico con forma serpenteante, estando el lado longitudinal de la sección transversal del conductor dispuesto en paralelo al campo magnético entre los imanes permanentes del rotor. Con este conductor con forma de meandro específico se consigue una disposición de rotor-estator en el que las pérdidas por corrientes parásitas se reducen con objeto de obtener una potencia del motor superior.
El documento de patente DE 40 23 791 A1 da a conocer un estator dispuesto entre dos elementos de rotor, teniendo el estator unos surcos en su superficie circunferencial interna y externa dentro de la cual se inserta un devanado anular. Por lo tanto, el devanado está dispuesto en la superficie circunferencial interna y externa del estator.
En el documento de patente US 4.900.965 una barra del estator con forma de I está rodeada por un rotor que tiene unos imanes permanente. En el lado interno del estator está dispuesto un material magnéticamente permeable que construye un recorrido de retorno del flujo magnético. Entre las barras del estator con forma de I están dispersados al azar unos conductores eléctricos. La forma de I de las barras del estator suministra un área superficial incrementada para refrigerar, así como apantallar, el flujo de los devanados permitiendo que resulte un flujo de corriente mayor en una relación potencia-peso mayor.
El documento de patente EP 0 429 729 A1 da a conocer una máquina eléctrica con un inducido en forma de disco. El inducido está constituido por un devanado formado en un disco núcleo de hierro dulce constituido por una tira de chapa dinamo aislada. Las partes activas del devanado del inducido se extienden radialmente sobre las caras o ranuras en las caras.
El objeto de la presente invención es que el campo magnético generado por la bobina se use de una forma productiva. Esto se consigue con las características de la reivindicación 1 que usa ambos lados del núcleo energizado. Formas de realización ventajosas se muestran en las reivindicaciones dependientes.
En los dibujos:
la Figura 1 muestra el motor eléctrico estándar con el rotor 3 formado de segmentos 3 con forma de "T" que radian del centro del rotor, con la parte superior de la "T" 2 formando la circunferencia externa del rotor 3, solamente un lado de la bobina energizada 5 se usa para hacer rotar el rotor 3.
La Figura 2 muestra el motor eléctrico radial con el "rotor" 3 fabricado de segmentos 2 con forma de "T" encarados hacia el exterior desde el centro del rotor, usándose solamente un lado de la bobina 5 energizada para suministrar la rotación de los imanes 6 permanente en el estator.
La Figura 3 muestra una vista en planta de un plato redondo del rotor 8 con imanes 9 permanentes dispuestos próximos a su circunferencia. En este dibujo, el rotor 8 rota alrededor de un eje fijo 4. Un solo núcleo 11 con forma de "U" y la bobina 10 energizada están dispuestos en la parte superior.
La Figura 4 muestra en una vista lateral de la Figura 3, con el núcleo 11 con forma de "U" dispuesto con una bobina energizada 10 fijada al lado del rotor 1 en línea con el arco formado por los imanes 9 permanentes y dispuesto con una tapa 21 para el polvo.
La Figura 5 muestra la vista lateral del rotor 8 dispuesto con una rueda 18 y con dos núcleos 11 dispuestos con las bobinas 10 energizadas colocadas a cada lado de la parte superior del rotor 8.
La Figura 6 muestra la vista lateral del rotor 8, en la bancada 14 portadora del eje con los núcleos 11 energizados y las bobinas 10 dispuestas en el estator 1 y colocadas a ambos lados de la parte inferior del rotor 8 en línea con los imanes 9 permanentes en el rotor 8.
La Figura 7 muestra una sección de la vista en planta del rotor 8 con el núcleo 11 con forma de "U" y la bobina 10 energizada colocada en un lado del rotor 8 y con todos los polos magnéticos norte encarados al mismo lado del rotor 8. La longitud entre los extremos del núcleo 11 es una vez y media veces la longitud entre los imanes 9 permanentes dispuestos en el rotor 8.
La Figura 8 muestra una sección de la vista en planta del rotor 8 con los núcleos 11 con forma de "U" y las bobinas 10 energizadas colocadas a ambos lados del rotor 8, con polos magnéticos alternativos encarados a un lado del rotor 8, los extremos del núcleo 11 energizado se alinean con los imanes 9 permanentes en el rotor 8.
La Figura 9 muestra el motor eléctrico radial de la Figura 2, con ambos extremos de las bobinas 5 energizadas usados, teniendo el núcleo 16 una forma de "H" y no una forma de "T", con la bobina energizada 5 dispuesta en el centro. Existe un estator 17 interno del imán permanente fijado al estator 6 externo de imán permanente de manera que rotan conjuntamente.
La Figura 10 muestra el rotor 8 dispuesto con imanes 9 permanente en la circunferencia del rotor 8 con polos magnéticos alternativos encarados hacia fuera y el estator 1 con los devanados 5 de la bobina alrededor del estator 1 para proporcionar dos polos magnéticos en la cara interna del estator 1, usando ambos extremos del núcleo 19 magnético.
La Figura 11 muestra el rotor 8 dispuesto con imanes 9 permanentes en la circunferencia del rotor 8, con los mismos polos magnéticos encarados hacia fuera, y el estator 1 con los devanados de la bobina alrededor del estator 1 para dar dos polos magnéticos en la cara interna del estator 1, usando ambos extremos del núcleo magnético 19.
La Figura 12 muestra en vista lateral la aplicación del motor eléctrico mejorado fijado a la rueda frontal de una bicicleta con la tapa 21 para el polvo dispuesta.
La Figura 13 muestra en una vista frontal la aplicación del motor eléctrico mejorado dispuesto en la rueda frontal de una bicicleta con su correspondiente tapa para el polvo.
Este "motor eléctrico mejorado" está diseñado para superar las deficiencias de los motores eléctricos estándar (Figuras 1 y 2) que usan solamente la parte exterior del segmento energizado (Figuras 1 y 2, número 2) del rotor para traer o repeler los imanes (Figuras 1 y 2, número 6) en el estator (Figuras 1 y 2, número 1). El rotor está fabricado de unos segmentos (Figuras 1 y 2, número 2) con forma de "T" que radian del centro del rotor (Figuras 1 y 2, número 4) en la parte superior de la "T" formando la circunferencia exterior del rotor. Los segmentos con forma de "T" tienen unos devanados (Figuras 1 y 2, número 5) (normalmente de alambre de cobre) enrollados alrededor de un vástago (Figuras 1 y 2, número 3) de los segmentos con forma de "T" que pueden estar conectados a un conmutador (Figuras 1 y 2, número 7). En un motor cc, pero no necesariamente en un motor ca u otros tipos de motores eléctricos. Cada vez que la corriente eléctrica se hace pasar a través de la bobina enrollada (Figuras 1 y 2, número 5), el segmento con forma de "T" (Figuras 1 y 2, número 2) se vuelve un electroimán con unos polos magnéticos norte y sur. La parte superior del segmento con forma de "T" (Figuras 1 y 2, número 2) es atraída o repelida por los imanes en el estator (Figuras 1 y 2, número 6) pero el vástago inferior del segmento con forma de "T" (Figuras 1 y 2, número 3) que está próximo al centro del rotor (Figuras 1 y 2, número 4) está también magnetizado pero no se usa en forma alguna productiva para suministrar potencia rotacional al rotor. La presente invención está dirigida a dicho problema y es un motor eléctrico que usa a ambos lados la bobina energizada para suministrar una potencia y eficiencia incrementada para la misma cantidad de energía eléctrica usada.
La presente invención en su forma más simple consta de un rotor 8 (Figura 3) con un eje 4 que pasa a través del centro del rotor 8 y que forma 90 grados con la cara plana del rotor 8. Una espiga 13 podrá ser atraída hacia el centro del rotor 8 para actuar como un medio para separar los cojinetes 15 y controlar los movimientos laterales de la circunferencia del rotor 8. Próximo a la circunferencia del rotor 8 y a igual distancia del centro del rotor 8 y a distancias iguales separadas se encuentran unos imanes 9 permanentes fijos, de forma que los ejes norte y sur de los imanes 9 permanentes son paralelos al eje 4 que pasa a través del rotor 8. Todos los imanes 9 permanentes son fijos, de forma que todos los polos norte se encaran a un lado del rotor 8 y todos los polos sur se encaran al otro lado del rotor 8. Un electroimán 11 con forma de herradura está dispuesto en el estator 1, de forma que los extremos del núcleo energizado 11 están en línea con el arco formado por los imanes permanentes 9 dispuestos en el rotor 8. La bobina 10 del electroimán 11 está enrollada para adaptarse a la aplicación predeterminada del motor eléctrico. Cuando se hace pasar corriente eléctrica a través de la bobina 10, los extremos del electroimán 11 son magnetizados para disponer un polo magnético sur y norte próximos entre sí. La línea central de los imanes permanentes 9 en el rotor 8 pasa entre la línea central de los extremos de los polos magnéticos 11 energizados, con solamente un espacio libre de aire. El sistema de conmutador eléctrico 12 de efecto Hall es activado por los imanes permanentes 9 en el rotor 8 para cambiar la dirección de flujo de la corriente eléctrica y alternar los polos magnéticos en tiempos predeterminados para inducir un movimiento rotatorio del rotor 8. Describiremos el efecto de un solo imán permanente en el rotor 8. A medida que el polo norte del imán permanente nuevo rota hacia el polo sur del electro imán 11, dado que los polos magnéticos se atraen, el imán permanente 9 es atraído hacia el polo norte del imán energizado 11. A medida que pasa por debajo del extremo del polo energizado 11, el conmutador 12 es activado y cambia la dirección de la corriente eléctrica, que a su vez cambia el polo sur en un polo norte que repele el polo norte del imán 9 permanente, forzando al rotor a rotar y repitiéndose dicho proceso. Aunque la presente invención se muestra con solamente un electroimán 11, podrá haber tantos electroimanes 11 como imanes permanentes 9 a condición de que estén colocados en la misma forma que el establecimiento requerido para un solo electroimán 11 en relación al imán permanente 9 en rotor 8. El número de imanes permanentes 9 podrá ser 1 o más en función de los requisitos de diseño y el rotor 8 podrá ser de un material con propiedades magnéticas apropiadas, de forma que los polos magnéticos puedan colocarse permanentemente en el material y no imanes permanentes 9 individuales. Solamente se requiere un dispositivo 12 de conmutación independientemente del número de electroimanes 11 usados para cambiar la dirección de la corriente eléctrica si los electroimanes 11 están conectados en serie en la dirección de la corriente eléctrica y en cualquier tiempo dado podría ser lo mismo en todas las bobinas 10 usadas. Un circuito electrónico con un sensor del efecto Hall lineal y un amplificador de baja corriente para activar el conmutador se usa para cambiar la dirección de la corriente eléctrica dispuesta en el núcleo magnético. Si los imanes permanentes nuevos en el rotor 8 estuvieran colocado de forma que en un lado del rotor 8 los polos magnéticos fueran norte, sur, norte, sur y configurados para alternar siendo cada polo el polo opuesto al polo precedente. En vez de usar un extremo del imán energizado 11, un imán 11 con forma de "U" con su propia bobina 10 energizante estuviese dispuesto a ambos lados del rotor 8. La longitud entre los centros de los imanes permanentes 9 en el rotor 8 y los imanes energizados con forma de "U" 11 dispuestos a ambos lados del rotor es lo mismo 8, ambos extremos del imán 11 energizado podrían usarse para producir una salida productiva.
Las Figura 10 y 11 muestran diversas combinaciones de la presente invención. El punto principal es que colocando la bobina 11 energizada alrededor de la circunferencia del estator 1 y no los segmentos o formas en "T" formadas en el estator 1, esto no solamente ahorra cantidad de alambre de cobre requerido para el devanado sino que produce los dos polos magnéticos para aproximadamente la mitad de la corriente. También es posible colocar imanes permanentes en el estator 1 y unir los imanes 9 permanentes ilustrados, lo que podría dar 3 núcleos 11 con forma de "U" y colocar una bobina 10 energizada alrededor del centro y posteriormente conectar la bobina energizada 11 al sistema 12 conmutador electrónico o conmutador lo cual daría más ejemplos de configuraciones que podrían usarse en la presente invención.
Uno de los usos de este nuevo motor eléctrico es situarlo en una rueda de bicicleta (Figuras 12 y 13), en el vástago 13 fijado al rotor 8. La rueda más apropiada sería la rueda delantera (Figuras 12 y 13), dado que esto dejaría la cadena motriz intacta en la rueda posterior de forma que el ciclista pudiera pedalear normalmente o activar la corriente eléctrica al motor eléctrico en la rueda delantera y parar dejar de pedalear. El motor eléctrico propulsaría la bicicleta en la dirección delantera. La cantidad de corriente eléctrica y por lo tanto la velocidad de la bicicleta estaría controlada por el conmutador 24 dispuesto en la barra de la bicicleta o podría estar dispuesto en el manillar. El motor eléctrico debería estar dispuesto con una cubierta 21 para el polvo y unas juntas 22 para el polvo para evitar que partículas de metal y polvo sean atraídas por los imanes permanentes y restringir el espacio libre de aire entre los imanes energizados 11 y los imanes permanentes 9. Se podrían utilizar unos medios electrónicos apropiados para que el motor eléctrico actúe como un generador y recargue la batería cuando no se use el motor eléctrico y la bicicleta se use a pedal o cuando se va cuesta abajo. Resultara obvio que el motor descrito en la presente memoria podría usarse como un motor eléctrico estático con el eje fijado al motor y los cojinetes fijados a la caja externa 21 o a una bancada 14 con el eje 4 rotando y suministrando una salida de potencia. Se podrán realizar modificaciones dentro del alcance de las modificaciones adjuntas.

Claims (4)

1. Un motor eléctrico ca o cc que tiene un rotor y un estator (6, 17), unas bobinas (5) energizadas colocadas circunferencialmente alrededor del motor, unos imanes permanentes en el estator (6, 17), y un dispositivo conmutador (12) para cambiar la dirección de la corriente eléctrica a través de las bobinas energizadas (5), en el que el estator (6, 17) comprende un estator (17) interno de imán permanente y un estator (6) externo de imán permanente fijado al estator (17) interno, estando el rotor con las bobinas (5) energizadas operando entre el estator (17) interno y el estator (6) externo, caracterizado porque cada bobina (5) está enrollada en un núcleo (16) con forma de "H" y el núcleo (16) con forma de "H" tiene un vástago radial y unas piezas (2) de polos magnéticos en cada extremo del vástago, estando la bobina (5) energizada fijada al centro del núcleo (16) con forma de "H" y las piezas (2) de polos colocadas radialmente formando la circunferencia del rotor, por medio de lo cual ambos lados de la bobina energizada (5) se usan para ser atraídos o repelidos por los imanes del estator (17) interno y el estator (6) externo.
2. Un motor eléctrico ca o cc según se define en la reivindicación 1, en el que el dispositivo (12) de conmutación comprende un conmutador del efecto Hall.
3. Un motor eléctrico ca o cc según se define en la reivindicación 1, en el que el estator interno (17) de imán permanente y el estator externo (6) de imán permanente rotan conjuntamente, siendo preferentemente fijas las bobinas (5) energizadas.
4. Un motor eléctrico ca o cc según se define en la reivindicación 1, en el que el número de imanes permanentes es superior a 1.
ES99913011T 1998-04-16 1999-04-08 Motor electrico mejorado. Expired - Lifetime ES2217744T3 (es)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPP3010A AUPP301098A0 (en) 1998-04-16 1998-04-16 Improved electric motor
AUPP301098 1998-04-16
AUPP7502A AUPP750298A0 (en) 1998-12-03 1998-12-03 Improved electric motor
AUPP750298 1998-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2217744T3 true ES2217744T3 (es) 2004-11-01

Family

ID=25645759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES99913011T Expired - Lifetime ES2217744T3 (es) 1998-04-16 1999-04-08 Motor electrico mejorado.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6812615B1 (es)
EP (1) EP1072084B1 (es)
JP (1) JP2002512500A (es)
CN (1) CN1096740C (es)
AT (1) ATE262233T1 (es)
DE (1) DE69915604T2 (es)
ES (1) ES2217744T3 (es)
GB (1) GB2338840B (es)
WO (1) WO1999054990A1 (es)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100338856C (zh) * 2004-02-11 2007-09-19 许晓华 一种永磁同步电机
JP2007006688A (ja) 2005-05-27 2007-01-11 Minebea-Matsushita Motor Corp 小型ｄｃモータ
GB2475095A (en) 2009-11-06 2011-05-11 Nexxtdrive Ltd Armature arrangement in permanent magnet electrical machines
DE102010032819A1 (de) 2010-07-30 2012-02-02 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektrofahrrad und Elektromotor hierfür
WO2012093923A1 (en) 2011-01-06 2012-07-12 Syed Sultan Ahmed Green energy generator
CN103560633B (zh) * 2013-11-20 2018-09-18 戴珊珊 交流永磁增效磁阻电动机
CN103595213A (zh) * 2013-11-20 2014-02-19 戴珊珊 交流永磁开关磁阻电动机
CN104319967A (zh) * 2014-11-06 2015-01-28 谭成刚 一种双旋转磁场电机
US11843334B2 (en) 2017-07-13 2023-12-12 Denso Corporation Rotating electrical machine
CN113991959B (zh) 2017-07-21 2024-04-16 株式会社电装 旋转电机
CN111557069A (zh) 2017-12-28 2020-08-18 株式会社电装 旋转电机
DE112018006717T5 (de) 2017-12-28 2020-09-10 Denso Corporation Rotierende elektrische Maschine
JP7006541B2 (ja) * 2017-12-28 2022-01-24 株式会社デンソー 回転電機
DE112018006694T5 (de) 2017-12-28 2020-09-10 Denso Corporation Rotierende elektrische Maschine
WO2023049642A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 V2Techs Inc. Prime source for power generation
GB202118208D0 (en) * 2021-12-15 2022-01-26 Glass Ceramic Tech Limited Apparatus for charging a power bank

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3440464A (en) * 1965-08-02 1969-04-22 Sperry Rand Corp Electromagnetic apparatus
AU3516071A (en) * 1970-11-13 1973-05-03 Mc Graw Edison Co Synchronous motor
JPS4895506A (es) * 1972-03-22 1973-12-07
CA997406A (en) * 1974-03-13 1976-09-21 Eric Whiteley Commutator for discoidal armature
CA1004275A (en) * 1974-04-04 1977-01-25 Eric Whiteley Permanent magnet synchronous dynamoelectric machine
DE2632013C2 (de) * 1976-07-16 1985-11-21 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Langsam laufender kollektorloser Gleichstrommotor
US4082971A (en) * 1977-02-10 1978-04-04 Nihon Radiator Co., Ltd. (Nihon Rajieeta Kabushiki Kaisha) Printed motor
FR2462045A1 (fr) * 1979-07-18 1981-02-06 Chauvin Arnoux Sa Voyant magnetique multipolaire entraine par un embrayage centrifuge
DE3406906A1 (de) * 1984-02-25 1985-09-05 Black & Decker Inc., Newark, Del. Stator fuer einen universalmotor sowie verfahren zur montage eines universalmotors
US4731554A (en) * 1985-11-14 1988-03-15 Allied Corporation Low profile ring-shaped motor
MX161230A (es) * 1985-12-23 1990-08-24 Unique Mobility Inc Mejoras en transductor electromagnetico de peso ligero
US4761590A (en) * 1987-07-20 1988-08-02 Polestar Magnetronics Inc. Electric motor
JPH02504578A (ja) * 1988-06-01 1990-12-20 アーダーム、パール 鉄芯ディスク電機子を備えた電気モータ
US4900965A (en) * 1988-09-28 1990-02-13 Fisher Technology, Inc. Lightweight high power electromotive device
DE3918166A1 (de) * 1989-06-03 1990-12-13 Gerd Schlueter Stromversorgungseinrichtung fuer fahrraeder oder dergleichen
DE4023791A1 (de) * 1990-07-26 1992-01-30 Siemens Ag Elektrische maschine mit einem innen- und aussenlaeufer
DE4042432C2 (de) * 1990-12-24 1994-05-05 Orto Holding Ag Luxemburg Luxe Elektronisch kommutierte Gleichstrommaschine
US5191255A (en) * 1991-02-19 1993-03-02 Magnetospheric Power Corp. Ltd. Electromagnetic motor
FR2677507B1 (fr) * 1991-06-06 1993-10-15 Moving Magnet Technologie Sa Moteur pas-a-pas ou synchrone economique.
FR2679714B1 (fr) * 1991-07-22 1995-01-06 Ebauchesfabrik Eta Ag Transducteur electromagnetique polyphase a aimant permanent, notamment moteur d'entrainement.
US5633549A (en) * 1994-12-30 1997-05-27 Jelinek, Jr.; Charles Brushless pulse drive motor
JPH08251902A (ja) * 1995-03-07 1996-09-27 Canon Inc ステップモータ
GB2312332A (en) * 1996-04-16 1997-10-22 Tai Her Yang Magnetic circuit structure for an electric machine
GB2315606A (en) * 1996-07-24 1998-02-04 Jeffrey Ian Ayres Motor/generator combination with mechanical power output
TW472429B (en) * 1997-07-07 2002-01-11 Canon Kk Motor
DE19924114A1 (de) * 1999-05-26 2000-11-30 Schaefertoens Joern Heinrich Elektrische Synchronmaschine mit permanentmagnetischer Erregung und transversaler Flußführung
JP3595955B2 (ja) * 1999-05-28 2004-12-02 三四郎 荻野 ベーシックファクターを用いた発電機能を有する電動機

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002512500A (ja) 2002-04-23
GB2338840A (en) 1999-12-29
EP1072084A1 (en) 2001-01-31
EP1072084B1 (en) 2004-03-17
WO1999054990A1 (en) 1999-10-28
CN1301428A (zh) 2001-06-27
ATE262233T1 (de) 2004-04-15
CN1096740C (zh) 2002-12-18
EP1072084A4 (en) 2001-10-17
GB2338840B (en) 2003-07-09
US6812615B1 (en) 2004-11-02
GB9906590D0 (en) 1999-05-19
DE69915604T2 (de) 2004-11-11
DE69915604D1 (de) 2004-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2217744T3 (es) Motor electrico mejorado.
US10439452B2 (en) Multi-tunnel electric motor/generator
US10476362B2 (en) Multi-tunnel electric motor/generator segment
US6323572B1 (en) Magnet type electric motor and generator
US4488075A (en) Alternator with rotor axial flux excitation
US5977684A (en) Rotating machine configurable as true DC generator or motor
JP3921494B2 (ja) 自己始動ブラシレス電気モータ
ES2290330T3 (es) Motor electrico rotativo que tiene polos de estator y/o polos de rotar alineados axialmente.
US8072106B2 (en) Stator and rotor-stator structures for electrodynamic machines
US20080278022A1 (en) Conical magnets and rotor-stator structures for electrodynamic machines
US20150137647A1 (en) Brushless electric motor/generator
US20060087186A1 (en) Rotor-stator structure for electrodynamic machines
JP2005524376A (ja) 固定子セグメントと回転子セグメントを分離する少なくとも２つの軸方向空隙を有する回転電気モータ
JPH05199719A (ja) 電気機械、特に車輪ハブダイナモ
CN107710569A (zh) 改进的多通道的电动马达/发电机
US7573170B2 (en) Motor modules for linear and rotary motors
ES2233780T3 (es) Maquina electrica con rotor exterior.
ES2900521T3 (es) Motor-generador de energía eléctrica excitado por transferencia magnética
ES2386649T3 (es) Acoplador magnético con histéresis, en particular para dispositivos arrolladores-desarrolladores
ES2322356T3 (es) Motor de rotor de campo unico.
JP2005094996A (ja) インダクションモーターのマグネット及び着磁装置
EP1810391B1 (en) Rotor-stator structure for electrodynamic machines
ES2241584T3 (es) Motor de disco.
KR101228454B1 (ko) 자기 착자 모터
AU757966B2 (en) Improved electric motor