JP2007282489A - 管路を通して流体を輸送するために電気機械を使用する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管路を介する流体の輸送を促進するための電気機械を提供すること。
【解決手段】電気機械は、分布した磁界を生成するように構成された磁石の配列をさらに備える回転子アセンブリ（１２０）を備える。回転子アセンブリは、アグレッシブで刺激の強い流体に曝されながら、回転子アセンブリに対する有害な影響を軽減するのを促進する耐食性の特徴を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は一般に、流体輸送システムに関し、より詳細には管路を介して流体を輸送する電気機械を使用する方法および装置に関する。

流体輸送は、それには限定されないが、化学、石油、およびガス産業を含む多種多様な産業で使用される。１つの周知の流体輸送では、適用される流体は、陸上または沖合いの位置から、その後の用途のための処理プラントに輸送される。その他の周知の用途では、流体輸送は、炭化水素プロセス産業および化学産業で、エンドユーザへの配送を促進するために使用される。

少なくともいくつかの周知の流体輸送ステーションは、ガスタービンによって駆動される圧縮機、ファン、および／またはポンプなどの流体輸送装置を使用する。これらのタービンのうちのいくつかは、ガスタービン出力駆動シャフト速度を所定の装置の駆動シャフト速度に増加または低下させるギアボックスを介して、関連する流体輸送装置を駆動する。電気機械（すなわち電力供給される駆動モータまたは電気駆動部）は、機械的駆動部（すなわちガスタービン）よりも、動作的な柔軟性（たとえば可変速）、保守性、より低い資本費およびより低い運転費、より良い効率性および環境適合性において有利である可能性がある。さらに、電気駆動部は一般に、機械的駆動部よりも構造がより単純であり、一般に必要な設置面積がより小さく、流体輸送装置と一体化するのが容易である可能性があり、ギアボックスの必要をなくすことができ、および／または機械的駆動部よりも信頼性が高い可能性がある。
米国特許出願公開第２００２／０１８０２９５号

しかし、電気駆動部を使用するシステムは、機械的駆動部を使用するシステムよりも効率が低い可能性がある。電気駆動部の効率に影響する少なくともいくつかの要因には、モータ駆動部および駆動制御部の電気的および電子的なトポロジー、電源の質および効率、電気駆動構成要素の寸法および重量（たとえば回転子）、ならびに磁気的な結合の強度が含まれる。さらに、流体輸送装置の電気駆動部は、駆動構成要素を介して、たとえば回転子と関連する風損によって熱を発生し、熱の除去を促進するための補助的なシステムを必要とする可能性がある。たとえば、いくつかの周知の電気駆動部は、輸送される流体を主な伝熱媒体として使用し、固定子の中および周囲に流体を流す。しかし、場合によっては、輸送される流体は、使用される構成要素の効率に悪影響を与える可能性のあるアグレッシブな（ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ）成分または不純物を有する可能性がある。

１つの態様では、管路を通る流体の輸送を促進するための電気機械が提供される。電気機械は、分布した磁界を生成するように構成された磁石の配列をさらに備える回転子アセンブリを備える。回転子アセンブリは、実質的に耐食性である。

別の態様では、電気機械を組み立てる方法が提供される。方法は、分布した磁界を生成する段階を含む。方法は、永久磁石の配列が実質的に筐体の外側の環境から絶縁されるように、実質的に耐食性の筐体内で永久磁石の配列を結合する段階も含む。

別の態様では、流体輸送ステーションが提供される。ステーションは、少なくとも１つの回転可能なシャフトを備える流体輸送アセンブリを備える。流体輸送アセンブリは、駆動モータも備える。駆動モータは、回転可能なシャフトに連結された回転子アセンブリを備える。回転子アセンブリは、分布した磁界を生成するように構成された磁石の配列を備える。回転子アセンブリは、実質的に耐食性である。

図１は、例示の流体輸送ステーション１００の断面概略図である。例示の実施形態では、ステーション１００は、流体輸送アセンブリ１０２を備える浸漬された天然ガス圧縮ステーション１００である。例示の実施形態では、アセンブリ１０２は、電気駆動モータ１０４に回転可能に連結された多段圧縮機１０２である。あるいは、アセンブリ１０２は、それには限定されないがポンプまたはファンであることができる。ステーション１００は、どのような地勢の場所にも配置でき、どのような流体の輸送も促進することができ、その場合、所定の動作パラメータが得られる。ステーション１００によって輸送できる流体の例には、それには限定されないが、（図１に示さない）天然の供給源からステーション１００に流される未処理のメタンが含まれる。

例示の実施形態では、モータ１０４は、６０Ｈｚの電力源によって動力供給される同期モータと一般的に関連する、最高速度毎分約３６００回転を超える動作スピードに設計された永久磁石型の電気モータ１０４である。したがって一般に、モータ１０４は、「超同期」モータと呼ばれる。より具体的には、例示の実施形態では、モータ１０４は別の駆動機構よりも有利であることができる様々な特徴を含む。たとえば、例示の実施形態では、モータ１０４は、出力速度の増加を促進するために、たとえばギアボックスなどの追加の構成要素を使用せずに約１０，０００から２０，０００毎分回転数（ｒｐｍ）の範囲の速度を得ることができる。あるいは、２０，０００ｒｐｍを超える速度のモータ１０４を使用することができる。増加した速度は、ガスの急速な加圧を促進し、したがって圧縮ステーション１００の効率および効果を向上させ、それによって設置面積をより小さくするのを促進できる。さらに、この実施形態では、たとえば、ギアボックスなどの追加の構成要素をなくすことにより、ステーション１００が必要とする設置面積がより少なくなり、関連する保守がなくなる。この実施形態の別の特徴は、炭素ベースのスリップリングなどの耐久性の構成要素がなくなることである。その結果、例示の実施形態では、モータ１０４を使用して圧縮ステーション１００の信頼性の向上が促進される。あるいは、モータ１０４は、所定の動作パラメータを達成しステーション１００が本明細書に記載したように機能できるようにする、永久磁石型の同期モータ、他励モータ、または任意のその他の駆動デバイスであることができる。

モータ１０４および圧縮機１０２は、単体の（すなわち一体型の）ハウジング１０６内に固着されている。モータ１０４は、ハウジング１０６のモータ部分１０５内に配置され、圧縮機１０２は、ハウジング１０６の圧縮機部分１０３内に配置される。例示の実施形態では、ハウジング１０６は、鋳造または鍛造プロセスによって製造される。あるいは、ハウジング１０６は、それが、たとえば本明細書に説明されるように機能する一体型ハウジング１０６を形成するように組み立てられることを可能にする溶接プロセスなど、当分野で周知の任意の方法を使用して製造できる。さらに、その代わりに、ハウジング部分１０３および１０５は、個別の構成要素として製造でき、当分野で周知の方法によってハウジング１０６を形成するように共に連結される。ハウジング１０６は、導入管路１１０に流体連通して連結された圧縮機吸入固定具１０８を備える。管路１１０は、金属、ゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、または輸送される流体およびステーション１００の位置と関連する所定の動作パラメータを達成する任意の材料で製造できる。

例示の実施形態では、ステーション１００は、ハウジング１０６に連結され、ハウジング１０６から外側に延びる圧縮機端部ピース１１２も備える。端部ピース１１２は、ハウジング１０６内に圧縮機１０２を挿入した後にステーション１００内に圧縮機１０２を密封するのを容易にし、導入管路１１０とほぼ同様の圧縮機排出管路１１６と流体連結して連結された圧縮機吐出固定具１１４を備える。さらに、モータ端部カバーアセンブリ１１８がハウジング１０６に固定的に連結される。端部カバー１１８は、モータ１０４をハウジング１０６に挿入した後に、モータ１０４をステーション１００内に密封するのを容易にする。

モータ１０４は、回転子アセンブリ１２０と、回転子アセンブリ１２０に結合された複数の永久磁石（図１に示さない）と、間隙１２４が固定子１２２と回転子アセンブリ１２０の間に画成されるように配置される固定子１２２とを備える。電気ケーブル導管１２６内に配置された複数の電力供給ケーブルが、ステーション１００を電源、たとえば可変周波数ドライブ（ＶＦＤ）（図１に示さない）などに連結するのを容易にする。永久磁石は、回転子アセンブリ１２０の周囲に磁界（図１に示さない）を生成する。固定子１２２が電力供給されると、モータ１０４内に電磁界が生成される。間隙１２４は、回転子アセンブリ１２０の回転を生じるトルクを生成するために、回転子アセンブリ１２０と固定子１２２の磁気的な結合を促進する。

圧縮機１０２は、回転子１２０に回転可能に連結された回転可能な駆動シャフト１２８を備える。例示の実施形態では、圧縮機１０２は複数の圧縮機段１３０を備える。あるいは、圧縮機１０２は、１つのみの段を備えることができる。回転子１２０およびシャフト１２８は、回転軸１３２の周りを回転可能である。回転軸１３２は、ステーション１００の所定の動作パラメータを達成するのを促進する任意の向きにすることができ、その向きは、それには限定はされないが水平および垂直の向きを含む。

動作中に、ＶＦＤは所定の電圧および周波数で固定子１２２に多相交流電流を供給する。回転する電磁界（図１に示さない）が、固定子１２２に生成される。いずれの所与の速度においても、生成される磁界の相対強度はＶＦＤによって供給される電圧に比例する。固定子１２２に生成される電磁界が回転すると、回転子アセンブリ１２０の磁界が間隙１２４を介して固定子１２２の電磁界と相互作用する。２つの磁界の相互作用がトルクを生じ、その後、回転子アセンブリ１２０の回転を生じる。

ステーション１００は、第１の所定の圧力で導入管路１１０を介して天然ガスを受ける。ガスが、吸入固定具１０８を介して圧縮機１０２に流される。ガスはその後、圧縮機１０２に流れ込み、第１の所定の圧力よりも高い第２の所定の圧力で、より高い密度かつより小さい体積に圧縮される。圧縮されたガスは、吐出固定具１１４を介して排出管路１１６に吐出される。

例示の実施形態では、ステーション１００は、モータ輸送流体の供給管１３３およびモータ輸送流体の戻り管１３４を備える。供給管１３３は、導入管路１１０およびモータ端部カバー１１８と流れ連通して連結されている。戻り管１３４は、ハウジング１０６のモータ部分１０５、および吸入固定具１０８と流れ連通して連結されている。管１３３および１３４は、輸送される流体およびステーション１００の位置と関連する所定の動作パラメータを達成する金属、ゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、または任意の材料で製造できる。管１３３および１３４は、ハウジング部分１０５を最初に満たし、その後、ハウジング部分１０５内の流体圧力を導入固定具１０８内の流体圧力と実質的に同じ圧力に維持するのを促進するように寸法を決められる。

供給管１３３はモータ供給弁１３５を備え、戻り管１３４はモータ戻りチェック弁１３６を備える。チェック弁１３６は、輸送流体が固定具１０８から管１３４に流れ、その後ハウジング部分１０５内に流れるのを軽減するのに役立つ。例示の実施形態では、弁１３５はモータ１０４を通る所定の流量の輸送流体を流し、同時にハウジング部分１０５を所定の比率に加圧するのを促進するために、所定の開放位置に調整されるスロットル型弁である。弁１３５は、それには限定されないが、ニードル弁であることができる。あるいは、弁１３５には、それには限定されないがゲート弁を含むことができる、隔離型の弁であることができ、それによって、それには限定されないが少なくとも１つの流れオリフィス（図１には示さない）を含むことができるデバイスを使用して、所定の流体の流量および所定の加圧比率が促進される。システム１００はさらに、モータ−圧縮機ハウジングシール１３７を備え、そのシール１３７は、ハウジング１０６のモータ部分１０５とハウジング１０６の圧縮機部分１０３との間の流れ連通を軽減するのを容易にする。例示の実施形態では、シール１３７は、モータハウジング１０５と圧縮機導入部１０８の間に生じる可能性のある比較的小さな圧力差に耐えるように構成された内部シールである。あるいは、シール１３７は、比較的より大きな圧力差、たとえばそれには限定されないがモータハウジング１０５内の輸送流体とステーション１００の外部の周囲条件との間の圧力差に耐えるように構成することができる。

動作の際には、輸送流体の一部分が、関連付けられた矢印が示すように導入管路１１０からモータ端部カバー１１８に向かって流される。輸送流体は、モータ１０４を通って流され（下記に詳細に説明されるように）、続いて戻り管１３４を介して吸入固定具１０８に流される。

図２は、流体輸送ステーション１００（図１に示す）と共に使用できる例示のモータ１０４の断面概略図である。上記に説明したように、モータ１０４は、端部カバーアセンブリ１１８、回転子アセンブリ１２０、固定子１２２、間隙１２４、電気ケーブル導管１２６、軸１３２、およびシール１３７を備える。ハウジング１０６は、モータ１０４をハウジング部分１０５内に密封する。

回転子アセンブリ１２０は、永久磁石部分１４０（下記により詳細に論じる）を備える。複数の永久磁石（図２に示さない）が、部分１４０の周辺部内に収容される。回転子アセンブリ１２０は、外側のスピンドル部分１４１、内側のスピンドル部分１４２、および実質的に中央の部分１４５も備える。部分１４０は、スピンドルの内側部分１４２および外側部分１４１の少なくとも一部分がそれぞれ、部分１４０の各軸方向端部から延びるように、スピンドルの中央部分１４５に連結されている。同様に、部分１４０は、部分１４０内で生成された回転力が部分１４０、ならびに部分１４１、１４２、および１４５での回転を生成するように、スピンドル部分１４５に結合されている。中央部分１４５は、永久磁石部分１４０のスピンドル部分１４５への結合を促進するように、部分１４１および１４２の直径よりも小さく、等しく、または大きくなっていることができる直径を有する。

内部の流体輸送装置１４４は、回転子１２０の一部分に回転可能に連結されている。例示の実施形態では、装置１４４はスピンドル部分１４１の最も外側の部分に連結されたファン１４４である。ファン１４４は、ハウジング部分１０５内の流体の流れを促進するように寸法を決められ、配置されている。あるいは、装置１４４は、それには限定されないがハウジング部分１０５内に輸送される流体と関連付けられた所定のパラメータを達成するポンプまたは任意のデバイスを備えることができる。また、その代わりに、装置１４４は、ハウジング部分１０５内の所定の動作パラメータが達成されるどの場所にも配置することができる。

固定子１２２は、実質的に環状の固定子コア部分１５０を備える。コア部分１５０は、回転子アセンブリの永久磁石部分１４０と固定子のコア部分１５０が環状の間隙１２４を画成するように、ハウジング部分１０５内に配置される。コア１５０は、ハウジング部分１０５に固定的に結合されている。固定子１２２は同様に、それぞれアーマチュア巻き線、外側および内側の巻き線端部、またはエンドターンの部分１５４および１５６も備える。部分１５４および１５６は、コア部分１５０に電気的に接続され、そこから軸方向外側に延びる。部分１５４および１５６は、固定子コア部分１５０の軸方向の両端に配置されている。

ハウジング１０６は、外縁部表面１６０および径方向内側表面１６２を備える。例示の実施形態では、ハウジング１０６、外周表面１６０、および表面１６２は実質的に円筒形である。あるいは、ハウジング１０６およびそれに関連する構成要素は、所定の動作パラメータを達成する任意の形状および／または構成のものであることができる。また、例示の実施形態では、表面１６０と１６２の間の径方向距離、すなわちハウジング１０６の厚さ、およびハウジング１０６を製造する材料は、それには限定されないが、ステーション１００が浸漬される水深および水域に関連する外部の作動圧力および温度、ならびに輸送される流体の特性などの動作パラメータに耐えるのを容易にするのに十分である。

端部カバーアセンブリ１１８は、供給管１３３と流れ連通して連結されたアセンブリ１１８内に画成された、径方向の周囲面１６４および流体供給通路１６６を備える。流体供給通路１６６は、ハウジング部分１０５を最初に満たし、その後、ハウジング部分１０５内の流体圧力を導入固定具１０８（図１に示す）内の流体圧力と実質的に同じ圧力に維持するのを促進するように寸法を決められる。通路１６６は、ハウジング部分１０５の加圧の比率を所定の比率に制御することも容易にする。

モータ１０４はさらに、外側の磁気軸受け１６９および内側の磁気軸受け１７０、ならびに外側の軸受け支持部材１７１および内側の軸受け支持部材１７２を備える。例示の実施形態では、部材１７１および１７２は、実質的に環状であり、ハウジングの径方向内側表面１６２に固着され、表面１６２から回転子アセンブリ１２０に向かって径方向内側に突出する。部材１７１は、下記にさらに説明するように部材１７１内に形成された少なくとも１つの開放通路１７４を有し、ハウジング部分１０５内に流体が流れるのを促進する。あるいは、部材１７１および１７２は、下記にさらに説明するように、それには限定されないが、軸受け１６９および１７０を支持し、ハウジング部分１０５内への流体の流れを促進するように形づくられ、構成され、寸法を定めて位置決めされた（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｌｙ ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ）、複数の径方向に延びる部材であってもよい。表面１６２および１６４、軸受け１６９および軸受け支持部材１７１は、ファン１４４ならびに通路１６６および１７４と流れ連通して連結された流体導入プレナム１７６を画成し、流体をファン１４４に流すのを促進する。

表面１６２の一部分、軸受け１６９、軸受け支持部材１７１、および固定子のコア部分１５０の外側の表面は、実質的に環状の外側のエンドターン流体プレナム１７８を画成する。プレナム１７８は、通路１７４および間隙１２４と流体連通して連結されている。また、表面１６２の一部分、軸受け１７０、軸受け支持部材１７２、および固定子のコア部分１５０の内側の表面は、実質的に環状の内側のエンドターン流体プレナム１８０を画成する。プレナム１８０は、間隙１２４および管１３４と流体連通して連結されている。例示の実施形態では、間隙１２４は、プレナム１７８と１８０の間の単一の軸方向の流体通路によって輸送流体を流す。あるいは、本明細書に説明される本発明は、モータ１０４に挿入することもでき、それによって、複数の流体通路が輸送流体を複数の実質的に径方向の冷却チャネルを介して間隙１２４の中に入れ、間隙１２４から出し、固定子コア１５０を貫通して、および／または固定子コア１５０の周囲に流す。

磁気軸受け１６９および１７０は、回転子アセンブリ１２０の径方向の位置決めを容易にする。例示の実施形態では、磁気軸受け１６９および１７０は、能動型の磁気軸受けになるように構成される。より具体的には、制御サブシステム（図２には示さない）が、任意の時点に固定された構成要素（図２に示さない）に対する回転的な軸受け構成要素（図２に示さない）の径方向位置を決定し、任意の所与の角度位置でどのような偏りも修正するための磁気的な調整を容易にするために磁気軸受け１６９および１７０と共に使用される。磁気軸受け１６９および１７０は、例示のモータ１０４に関連する上述の高い速度で回転子アセンブリ１２０が動作するのを容易にする。あるいは、それには限定されないが振動および摩擦損失を軽減することを含む、所定のパラメータを達成する、たとえば、それには限定されないがジャーナル軸受けを含む非磁性の軸受けを使用することができる。少なくとも１つのランダウン軸受け（ｒｕｎｄｏｗｎ ｂｅａｒｉｎｇ）（図２に示さない）が、磁気軸受け１６９および／または１７０が故障した場合に、回転子アセンブリ１２０に対する径方向の支持を容易にするために、軸受け１６９および１７０と同様な様式でモータ１０４内に配置できる。さらに、少なくとも１つのスラスト軸受け（図２に示さない）が、回転子アセンブリ１２０およびシャフト１２８（図１に示す）の軸方向スラストの影響を軽減するのを容易にするために軸受け１６９および１７０と同様な様式でモータ１０４内に配置できる。

ステーション１００は、アグレッシブな特性および／または不純物を伴う流体を輸送するのに使用できる。これらの流体は、モータ１０４の構成要素の潤滑および／または冷却の目的でハウジング部分１０５に導くことができる。

動作の際には、圧縮機１０２によって輸送される流体は、図２に矢印によって示すように、モータ１０４の冷却を促進するためにも使用される。ハウジング部分１０５が管路１１０および固定具１０８と流れ連通して連結されているので、上記に論じたように固定子１２２に電力供給し、モータ１０４を始動する前に、ハウジング部分１０５は、輸送流体で満たされ、導入管路１１０および吸入固定具１０８（その両方を図１に示す）の圧力と実質的に同じ圧力を達成する。管１３３および１３４、プレナム１７６、１７８、および１８０、ならびに間隙１２４は、輸送流体で満たされ、実質的な圧力平衡状態にある。モータ１０４が電力供給され、回転子アセンブリ１２０が回転すると、通路１６６が導入プレナム１７６と流れ連通して連結し、同時にプレナム１７６内で局所的な高圧領域を形成する領域の付近で、ファン１４４が局所的に低圧領域を形成する。輸送流体が通路１６６から流され、プレナム１７６と流れ連通して連結された通路１７４内に流される。輸送流体は、次いでプレナム１７８内に流され、それによって流体が固定子コア部分１５０の一部分および部分１５４から熱を取り去る。流体はさらに、間隙１２４を通って流され、それによって固定子のコア部分１５０の一部分および回転子磁石部分１４０から熱が取り去られる。流体は、次いでプレナム１８０内に流され、それによって固定子コア部分１５０の一部分、および部分１５６から熱が取り去られる。流体は、続いて管１３４に流される。

図３は、電気モータ１０４（図２に示す）と共に使用できる例示の回転子アセンブリ１２０の拡大断面概略図である。固定子端部の巻き線部分１５４および１５６、軸受け１６９および１７０、ならびに回転軸１３２が、全体像を得るため示される。図４は、電気モータ１０４（図２に示す）と共に使用できる例示の回転子アセンブリ１２０の軸方向断面概略図である。図５は、電気モータ１０４と共に使用できる例示の回転子アセンブリ１２０および磁界の軸方向断面概略図である。図３、４、および５は、モータ１０４の以下の議論のために共に参照される。

モータ１０４は、固定子１２２を備える。固定子１２２は、固定子コア１５０内に形成された複数の固定子の歯１５７を備える。歯１５７は、複数の固定子のアーマチュア巻き線スロット１５８を画成する。アーマチュア巻き線１５９は、スロット１５８内に軸方向に配置され、アーマチュア巻き線エンドターン部分１５４および１５６を除いて、軸１３２と実質的に平行である。

モータ１０４は、回転子アセンブリ１２０も含む。回転子アセンブリ１２０は、実質的に円筒形の回転子スピンドル部分１４１、１４２、および１４５、実質的に円筒形の磁石の筐体１４６、ならびにスピンドル部分１４５と筐体１４６の間に配置された永久磁石１４８の実質的に円筒形の配列を備える。例示の実施形態では、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５は、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７２５（商標）から作製され、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５の中心部内にキャビティ１４３を形成する。あるいは、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５は、それには限定されないが耐食性および透磁性を含む所定の動作パラメータを達成する任意の材料から作製できる。たとえば、別の実施形態では、使用できる材料には、それには限定されないがＩｎｃｏｌｏｙ ９２５（商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７１８（商標）、または保護層を有する磁性鋼合金が含まれ、保護層には、それには限定されないが、たとえばニッケルまたは高リンのニッケル（ｈｉｇｈ−ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ ｎｉｃｋｅｌ）などのセラミック複合材、ポリマー被覆、および金属めっきを含めることが可能である。

一般に、輸送される流体の腐食的な特性に対する耐食性が望まれる。さらに、当分野で周知のように、回転子アセンブリ１２０によって形成される磁界の変形を軽減するのを容易にするために、相対的な透磁性の低い筐体１４６用の材料が望まれる。たとえば、不飽和の純鉄は、１０００から５０００の相対的な透磁性を有し、Ｉｎｃｏｎｅｌ（商標）合金は、一般に１．００２から１．０１０の相対的な透磁性を有する。これらは、自由空間（すなわち空気または真空）の相対的な透磁性と関連する１．０００の値を基準とする。相対的な透磁性は、単位のないパラメータである。一般に、透磁性の高い材料は磁性材料と呼ばれ、透磁性の低い材料は非磁性と呼ばれる。したがって、Ｉｎｃｏｎｅｌ（商標）合金は、一般に非磁性であると見なされる。

別の実施形態では、スピンドル部分１４１および１４２は、それには限定されないが、セラミック複合材、ポリマー被覆、およびたとえばニッケルまたは高リンのニッケル（図３、４、および５には示さない）などの金属めっきを含めることが可能である耐食性および非磁性材料の少なくとも１つの層（図３、４、および５には示さない）を含むことができる。層は、それには限定されないが、当分野で周知の吹付け、被覆、およびめっき技術を含む方法によって、または所定の寸法を有する材料の部分をスピンドル部分１４１および１４２に固定的に結合することによって形成できる。１つまたは複数の層は、ハウジング部分１０５（図１および２に示す）内の輸送流体に曝される可能性のあるスピンドル部分１４１および１４２の径方向に最も外側の表面の実質的にすべての上に延在することができる。

例示の実施形態では、キャビティ１４３は満たされない、すなわちスピンドル部分１４１、１４２、および１４５は中空である。あるいは、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５は中実であることができる。さらに、その代わりに、キャビティ１４３は、それには限定されないが軽量のモータ１０４、高速の回転子アセンブリ１２０、および低振動の回転子アセンブリ１２０を含む動作パラメータを達成するのを促進する材料で満たされてもよい。

永久磁石配列１４８は、スピンドル部分１４５の外周部に固定的に結合され、その外周部を囲む複数の永久磁石１４８を備える。磁石１４８は、スピンドル部分１４５に沿って軸方向に延び、実質的に軸１３２と平行である。磁石１４８をスピンドル部分１４５に結合する方法は、それには限定されないが、予圧を加えられた誤差の少ない嵌め合いが達成されるように、接着結合および焼結を含むことができる。それには限定されないが、熱的な焼き嵌め（ｔｈｅｒｍａｌ ｓｈｒｉｎｋ ｆｉｔ）、および／または液圧的な圧入（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｈｒｉｎｋ ｆｉｔ）を含む加圧された締り嵌めが使用できる。

磁石１４８は、それには限定されないが、たとえば、ネオジウム−鉄−ホウ素（Ｎｄ‐Ｆｅ‐ＢもしくはＮｄ_２Ｆｅ_５Ｂ）またはサマリウム−コバルト（Ｓｍ−ＣｏもしくはＳｍＣｏ_５）などの高エネルギー密度希土類永久磁石材料を含むことができる。例示の実施形態では、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂが使用される。あるいは、Ｓｍ−Ｃｏが使用される。永久磁石を含む磁石のエネルギー密度を定義し比較するのに一般的に使用される指標は、しばしばＢＨ_Ｍａｘと呼ばれる最大エネルギー積である。ＢＨ_Ｍａｘは、磁界束密度（Ｂ）に、特定の磁界に関連する磁界強度（Ｈ）をかけた積である。その結果生じる積は、特定の磁石に関連する理論的に可能な最大エネルギー密度を表す。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ永久磁石に関するＢＨ_Ｍａｘの一般的な値は、立方メートル当り８０から３８０キロジュール（ｋＪ／ｍ^３）の範囲であることができる。Ｓｍ−Ｃｏ永久磁石に関するＢＨ_Ｍａｘの一般的な値は、１２０から２６０（ｋＪ／ｍ^３）の範囲であることができる。比較のために、より低いエネルギー密度を有する磁石には、５から１３ｋＪ／ｍ^３の範囲のＢＨ_Ｍａｘの可撓性永久磁石が含まれる。Ｎｄ−Ｆｅ−ＢおよびＳｍ−Ｃｏ永久磁石のエネルギー密度がより高いことにより、減磁への耐性がより大きくなり、有効な耐用年数がより長くなるのが促進される。あるいは、非希土類永久磁石が使用できる。

スピンドル部分１４５に結合するのに続いて、セグメント１４８のそれぞれが固有の所定の磁気極性を備える所定の残留磁気を達成するように、それぞれのセグメント１４８が駆動磁界に曝される。残留磁気は、残存する、または残留する磁束密度、すなわち駆動磁界からセグメント１４８を取り除いた後のセグメント１４８の磁性化の尺度である。残留磁気は、一般的にテスラ（Ｔ）で測定される。たとえば、Ｎｄ−Ｆｅ−ＢおよびＳｍ−Ｃｏは一般的に、それぞれ約１．２Ｔおよび０．８３Ｔの残留磁気を有し、それらの値は一般に、比較的強い残留磁気であると見なされる。各セグメント１４８の極性は、図４に小さな矢印によって示される。

例示の実施形態では、セグメント１４８は所定の順序で配置され、セグメントの残留磁気の極性は、スピンドル部分１４５の周囲を円周方向に進む、各磁極の組の上の繰返し周期に追従する。セグメント１４８の所定の位置決めは、回転子１２０の周囲に所定の分布した磁界１９０を生成するのを促進する。この効果は、しばしば当分野でハルバッハ効果と呼ばれ、配列１４８はハルバッハ配列と呼ぶこともできる。本明細書に説明されるハルバッハ効果は、ステーション１００の動作を促進する所定の磁束パターンを達成しながら、より小さな体積の磁石１４８を使用するのを促進する。例示の実施形態では、磁束パターンは実質的に、空隙１２４内で配列１４８の外縁部の周りに見られるような正弦曲線状のものである。あるいは、所定の磁束パターンには、それには限定されないが、空隙１２４内で配列１４８の外縁部の周囲に見られるような、台形、三角形、および四角形のパターンが含まれてもよい。さらに、磁石１４８の体積がより小さくなることによって、機械的な応力がより小さく、組立て資源がより少なく、重量および設置面積がより削減されたよりコンパクトな設計が容易になることで、ステーション１００の初期の工事費用およびその後の運転費用を軽減するのが促進できる。

ハルバッハ配列１４８のさらなる利点には、より効果的な磁性化の方法を使用することが含まれる。さらに、磁界１９０のパターンは、一般にシャフト１４５に入る磁界１９０の量を軽減するのを促進し、したがって、配列１４８は、非磁性および耐食性のシャフト材料の使用を促進する。例示の実施形態では、モータ１０４は、極ごとに８個の永久磁石セグメント１４８を備える４極モータである。あるいは、モータ１０４は、それには限定されないが、２極モータ（下記にさらに論じる）、６極モータ、および／またはステーション１００と関連する所定の動作パラメータを達成する任意の構成であることができる。さらに、その代わりに、任意の数のセグメント１４８が極ごとに使用できる。一般に、極ごとの磁石１４８の数が増加すると、より効果的な磁気的な結合が促進される。

負荷のない状態の下では、磁界１９０は、実質的に複数の直交軸（Ｑ−軸）１９２および直軸（Ｄ−軸）１９４と整列している。一般に、Ｑ−軸１９２は、磁界１９０の一部分が回転子アセンブリ１２０の回転方向に実質的に接線方向にあり、磁界１９０が最も強く周方向に向けられる回転子アセンブリ１２０の領域に一致する。また、一般に、Ｄ−軸１９４は、磁界１９０の一部分が回転子アセンブリ１２０の回転方向に実質的に直交方向にあり、磁界１９０が最も強く径方向に向けられる、回転子アセンブリ１２０の領域に一致する。一般に、Ｑ−軸１９２とＤ−軸１９４の数が極の数と同じである点で、軸の数と極の数の間には、対応する関係が同様に存在する。

図６は、電気モータ１０４（図２に示す）と共に使用できる別の回転子アセンブリ２２０の軸方向断面概略図である。図７は、電気モータ１０４と共に使用する場合に、負荷のない状態の下で現れる磁力線を示す、別の回転子アセンブリ２２０の軸方向断面概略図である。図６および７は、別の回転子アセンブリ２２０の以下の議論のために共に参照される。別の回転子アセンブリ２２０は、例示の実施形態の構成要素と実質的に同様のスピンドル部分１４５、キャビティ１４３、間隙１４６、および軸１３２を有する別の永久磁石部分２４０を備える。固定子部分１５０および歯１５７、スロット１５８、およびアーマチュア巻き線１５９は、同じく例示の実施形態の構成要素と実質的に同様である。永久磁石部分２４０も同様に、永久磁石２４８の配列を備え、その配列は極ごとに８つの永久磁石を備える２つの極を有し、極は磁界２９０を発生する。負荷のない状態の下で、磁界２９０は実質的にＱ−軸２９２およびＤ−軸２９４と整列する。

図３、４、および５は、以下の議論のために参照される。例示の実施形態では、磁石筐体１４６（磁石保持リングと呼ばれることもある）は実質的に円筒形であり、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７２５（商標）から製造される。あるいは、磁石筐体１４６は、所定の動作パラメータを達成する任意の材料から製造でき、その動作パラメータには、それには限定されないが、たとえば耐食性および透磁性などの磁石１４８とスピンドル部分１４５との材料および動作の整合性を促進するものが含まれる。たとえば、別の実施形態では、使用できる材料には、それには限定されないが、Ｉｎｃｏｌｏｙ ９２５（商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７１８（商標）、またはおそらく保護層を備えるステンレス鋼合金が含まれ、保護層には、それには限定されないが、セラミック複合材、ポリマー被覆、またはたとえば、ニッケルまたは高リンのニッケルなどの金属めっきを含めることが可能である。

また、その代わりに、筐体１４６は、耐食性で非磁性の材料の少なくとも１つの層（図３、４、および５に示さない）を備えることができ、その層は、それには限定されないが、Ｉｎｃｏｎｅｌ（商標）、および／またはセラミック複合材もしくはポリマー被覆を含むことができる。層は、それには限定されないが、当分野で周知の吹付け、被覆、およびめっき技術を含む方法、または所定の寸法を有する材料の部分を筐体１４６に固定的に連結することによって形成できる。１つまたは複数の層は、筐体１４６の径方向に最も外側の表面の実質的にすべての上に延出することができる。

永久磁石１４８は、輸送される流体から実質的に隔離される。例示の実施形態では、複数の端部キャップ部分１４９が、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５と一体に製造される。端部キャップ部分１４９は実質的に環状であり、それぞれスピンドル部分１４１と１４５、および部分１４２と１４５の回転子部分の軸方向境界面１９５および１９６の付近に配置される。端部キャップ部分１４９は、実質的に円筒形の径方向に最も外側の表面１９７およびそれに関連する直径寸法１９８を有し、その直径寸法は、実質的に筐体１４６の内径寸法１９９と同じである。

筐体１４６は、予圧を加えられ誤差の少ない嵌め合いが筐体１４６と磁石１４８の周囲面との間に達成されるように、また筐体１４６の少なくとも一部分が配列１４８の周囲面の両方の軸方向端部を軸方向に越えて延びるように、磁石１４８の配列の上に配置される。このようにして、筐体１４６は、予圧を加えられた誤差の少ない嵌め合いが、筐体１４６と端部キャップ部分１４９の間に達成されるように、端部キャップ部分１４９の上にも延出する。それには限定されないが、熱的な焼き嵌め、および／または液圧的な圧入を含む、加圧された締り嵌めが使用される。同様に、例示の実施形態では、筐体１４６および端部キャップ部分１４９によって嵌め合い領域に画成された継ぎ目が、溶接によって密封される。あるいは、それには限定されないが、毛管作用によって耐食性密封材料を注入する段階を含む密封方法が使用できる。したがって、筐体１４６および端部キャップ部分１４９は、モータ１０４内の輸送流体と永久磁石１４８の配列との間の流れ連通を軽減するのを促進する。さらに、筐体１４６は、磁石１４８の径方向の整列を維持するのを容易にする。

図８は、電気モータ１０４（図２に示す）と共に使用できる別の回転子アセンブリ３２０の拡大断面概略図である。別の回転子アセンブリ３２０では、複数の端部キャップ３４９がスピンドル部分１４１，１４２、および１４５と独立に製造できる。この別の実施形態では、モータ１０４が別の回転子アセンブリ３２０を備え、その回転子アセンブリ３２０は、下記に論じるように永久磁石部分３４０が例示の磁石部分１４０とは異なる点を除いて例示の回転子アセンブリ１２０と実質的に同じである。固定子コア１５０、アーマチュア巻き線１５９、端部巻き線１５４および１５６、軸受け１６９および１７０、スピンドル部分１４１、１４２、および１４５、間隙１２４、軸１３２、ならびに回転子スピンドルキャビティ１４３が、全体像を得るために示される。

端部キャップ３４９は実質的に環状であり、各端部キャップ３４９は、内側の環状の壁３９６によって形成された実質的に中央に位置決めされたスピンドルアクセス開口３９５を備える。実質的に中央に位置決めされたスピンドルアクセス開口３９５は、スピンドル部分１４１、１４２、および／または１４５の直径寸法３９８と実質的に同じ直径寸法３９７を有し、それによって端部キャップ３４９をスピンドル部分１４１、１４２、および１４５の上に挿入するのを容易にする。端部キャップ３４９は実質的に環状であり、それぞれスピンドル部分１４１と１４５、および部分１４２と１４５の回転子部分の軸方向境界面１９５および１９６の付近に配置され、その後、下記にさらに論じるように、端部キャップ３４９は、予圧を加えられた低い誤差の少ない嵌め合いが達成されるようにスピンドル部分１４１、１４２、および／または１４５に結合される。端部キャップ３４９は、実質的に円筒形の径方向に最も外側の面３９９、および関連する直径寸法４００も有し、その直径寸法４００は、筐体１４６の内径寸法４０１と実質的に同じであり、それによって端部キャップ３４９と筐体１４６の間に密封を形成するのが容易になる。下記にさらに論じるように、筐体１４６は、予圧を加えられた誤差の少ない嵌め合いが達成されるように端部キャップ３４９に連結される。

別の実施形態では、端部キャップ３４９は、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７２５（商標）から製造される。あるいは、端部キャップ３４９は、所定の動作パラメータを達成する任意の材料から製造でき、その動作パラメータには、それには限定されないが、たとえば耐食性および透磁性などの磁石１４８とスピンドル部分１４１、１４２、および１４５との材料および動作の整合性を促進するものが含まれる。たとえば、別の実施形態では、使用できる材料には、それには限定されないがＩｎｃｏｌｏｙ ９２５（商標）、Ｉｎｃｏｎｅｌ ７１８（商標）、またはおそらく保護層を備えるステンレス鋼合金が含まれ、保護層には、それには限定されないが、セラミック合成材料、ポリマー被覆、またはたとえばニッケルおよび高リンのニッケルなどの金属めっきが含まれる。

また、その代わりに、端部キャップ３４９は、耐食性で非磁性の材料の少なくとも１つの層（図３、４、および５に示さない）を備えることができ、その層は、それには限定されないが、Ｉｎｃｏｎｅｌ（商標）、および／あるいはセラミック複合材、ポリマー被覆、または、たとえばニッケルもしくは高リンのニッケルなどの金属めっきを含むことができる。層は、それには限定されないが、当分野で周知の吹付け、被覆、およびめっき技術を含む方法、または所定の寸法を有する材料の部分を端部キャップ１４９に固定的に連結することによって形成できる。１つまたは複数の層は、それには限定されないが輸送流体に曝すことができる端部キャップ３４９の表面を含む端部キャップ３４９の少なくとも一部分の上に延出することができる。

この別の実施形態では、磁石１４８は、それが筐体１４６および端部キャップ３４９の外部の環境から隔離されるように、筐体１４６および端部キャップ３４９内に実質的に密封される。筐体１４６は、予圧を加えられた誤差の少ない嵌め合いが筐体１４６と磁石１４８の周囲面との間に達成されるように、また筐体１４６の少なくとも一部分が配列１４８の周囲面の両方の軸方向端部を軸方向に越えて延びるように、磁石１４８の配列の上に配置される。筐体１４６を磁石１４８の周囲面に結合するために、それには限定されないが、熱的な焼き嵌め、および／または液圧的な圧入を含む、加圧された締り嵌めが使用される。また、この別の実施形態では、筐体１４６および磁石１４８の両方の軸方向の最も外側の端部によって複数の嵌め合い領域に画成される継ぎ目が、溶接によって密封できる。あるいは、それには限定されないが、毛管作用によって耐食性密封材料を注入する段階を含む密封方法が使用できる。

さらに、それには限定されないが、熱的な焼き嵌め、および／または液圧的な圧入を含む方法を使用して、回転子の部分の軸方向境界面１９５および１９６の付近に端部キャップ３４９を回転子部分１４１、１４２、および１４５に結合するために、加圧された締り嵌めが使用される。また、この別の実施形態では、回転子部分１４１、１４２、および１４５、ならびに端部キャップ３４９によって嵌め合い領域に画成された継ぎ目が、溶接によって密封される。あるいは、それには限定されないが、毛管作用によって耐食性密封材料を注入する段階を含む密封方法が使用できる。

さらに、この別の実施形態では、筐体１４６と端部キャップ３４９の間に予圧を加えられた誤差の少ない嵌め合いが達成されるように、筐体１４６も同様に、端部キャップ３４９の上に延出する。それには限定されないが、熱的な焼き嵌め、および／または液圧的な圧入を含む、加圧された締り嵌めが使用される。同様に、例示の実施形態では、筐体１４６および端部キャップ３４９によって嵌め合い領域に画成された継ぎ目が、溶接によって密封される。あるいは、それには限定されないが、毛管作用によって耐食性密封材料を注入する段階を含む密封方法が使用できる。したがって、筐体１４６および端部キャップ３４９は、モータ１０４内の輸送流体と永久磁石１４８の配列との間の流れ連通を軽減するのを促進する。

さらに別の実施形態は、たとえば、それには限定されないがスピンドル部分１４１および１４５と一体になった１つの端部キャップ部分１４９、およびスピンドル部分１４２の上に挿入され、スピンドル部分１４５の上に挿入された１つの独立に製造された端部キャップ３４９を製造することなど、上述の実施形態の組み合わせを含むことができる。

さらに別の実施形態は、軸受け１６９および１７０の表面に耐食性で非磁性の材料の少なくとも１つの層（どちらも図３、４、および５に示さない）を形成することを含み、その層は、それには限定されないが、Ｉｎｃｏｎｅｌ（商標）、および／あるいはセラミック複合材、ポリマー被覆、または、たとえばニッケルもしくは高リンのニッケルなどの金属めっきを含むことができる。層は、それには限定されないが、当分野で周知の吹付け、被覆、およびめっき技術を含む方法、または所定の寸法を有する材料の部分を軸受け１６９および１７０の表面に固定的に連結することによって形成できる。１つまたは複数の層は、回転式の軸受け構成要素の表面、固定された構成要素の表面、および軸受け筐体表面（すべて図３、４、および５に示さない）の実質的にすべての上に延出することができる。

本明細書に説明した圧縮ステーションは、管路を通して天然ガスを輸送するのを容易にする。より具体的には、圧縮ステーションアセンブリは、永久磁石型の超同期電気モータに連結された圧縮デバイスを備える。永久磁石型の超同期電気モータは、それらが回転子の表面に曝される、より少ない構成要素を有する点で電気誘導モータに優る利点を有し、同時に回転子の表面での損失がより少ないことにより効率がより高くなる利点を有する。その結果、圧縮ステーションの動作効率を向上させることができ、ステーションの資本および保守コストが削減できる。

本明細書に説明された、流体を管路内で輸送する方法および装置は、流体輸送ステーションの動作を促進する。より具体的には、上記に説明したモータは、より堅固な流体輸送ステーションの構成を容易にする。そのようなモータ構成は同時に、効率、信頼性、および保守コストおよび流体輸送ステーションの故障の減少を促進する。

流体輸送ステーションに関連するモータの例示の実施形態を上記に詳細に説明した。方法、装置、およびシステムは、本明細書に説明した特定の実施形態にも、特定の例示されたモータおよび流体輸送ステーションにも限定されない。

本発明を様々な特定の実施形態によって説明してきたが、当業者は、本発明が特許請求の範囲の趣旨および範囲内の修正によって実施できることを理解するであろう。

例示の流体輸送ステーションの断面概略図である。 図１に示す流体輸送ステーションと共に使用できる例示の電気モータの断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる例示の回転子アセンブリの拡大断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる例示の回転子アセンブリの軸方向断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる例示の回転子アセンブリおよび磁界の軸方向断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる別の回転子アセンブリの軸方向断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる別の回転子アセンブリおよび磁界の軸方向断面概略図である。 図２に示す電気モータと共に使用できる別の回転子アセンブリの拡大断面概略図である。

符号の説明

１００ ステーション
１０２ 流体輸送アセンブリ
１０３ ハウジング部分
１０４ モータ
１０５ ハウジング部分
１０６ ハウジング
１０８ 圧縮機吸入固定具
１１０ 導入管路
１１２ 端部ピース
１１４ 吐出固定具
１１６ 排出管路
１１８ 端部カバーアセンブリ
１２０ 回転子アセンブリ
１２２ 固定子
１２４ 間隙
１２６ 電気ケーブル導管
１２８ 回転可能な駆動シャフト
１３０ 複数の圧縮機段
１３２ 軸
１３３ 供給管
１３４ 戻り管
１３５ モータ供給弁
１３６ モータ戻りチェック弁
１３７ ハウジングシール
１４０ 永久磁石部分
１４１ 外側のスピンドル部分
１４２ 内側のスピンドル部分
１４３ 回転子スピンドルキャビティ
１４４ 内部の流体輸送装置
１４５ 中央のスピンドル部分
１４６ 筐体
１４８ 結合磁石
１４９ 端部キャップ部分
１５０ 固定子コア部分
１５４ 固定子端部の巻き線部分
１５６ エンドターン部分
１５７ 複数の固定子の歯
１５８ スロット
１５９ アーマチュア巻き線
１６０ 外周表面
１６２ 径方向内側表面
１６４ 周面
１６６ 流体供給通路
１６９ 外側の磁気軸受け
１７０ 内側の磁気軸受け
１７１ 外側の軸受け支持部材
１７２ 内側の軸受け支持部材
１７４ 開放通路
１７６ 流体導入プレナム
１７８ 外側のエンドターン流体プレナム
１８０ 内側のエンドターン流体プレナム
１９０ 磁界
１９２ 直交軸
１９５ 回転子部分の軸方向境界面
１９６ 軸方向境界面
１９７ 円筒形の径方向に最も外側の表面
１９８ 直径寸法
１９９ 内径寸法
２２０ 別の回転子アセンブリ
２４０ 永久磁石部分
２４８ 永久磁石
２９０ 磁界
２９２ Ｑ−軸
２９４ Ｄ−軸
３２０ 別の回転子アセンブリ
３４０ 永久磁石部分
３４９ 端部キャップ
３９５ 中央に位置決めされたスピンドルアクセス開口
３９６ 内側の環状の壁
３９７ 直径寸法
３９８ 直径寸法
３９９ 円筒形の径方向に最も外側の表面
４００ 関連する直径寸法
４０１ 内径寸法

Claims (10)

1. 回転子アセンブリを備える電気機械であって、前記回転子アセンブリ（１２０）が、分布した磁界を生成するように構成された磁石の配列を備え、実質的に耐食性である電気機械。
2. 前記磁石の配列が、回転子の外縁部の周囲に実質的に正弦曲線状の磁界を生成するように構成された、複数の円周方向に間隔を置いて配置された永久磁石（２４８）を備える、請求項１記載の電気機械。
3. 前記複数の円周方向に間隔を置いて配置された永久磁石（２４８）が、複数の隣接する永久磁石を備え、前記隣接する永久磁石のそれぞれが、異なる所定の磁極を有する異なる所定の残留磁気を有する、請求項２記載の電気機械。
4. 前記回転子アセンブリ（１２０）がさらに、
   実質的に耐食性の材料を有し、前記磁石の配列の少なくとも一部分をその中に受けるように寸法を決められた、少なくとも１つの回転子アセンブリのスピンドルと、
   実質的に耐食性で非磁性の材料を有し、前記磁石の配列の少なくとも一部分をその中に収容するように寸法を決められた、少なくとも１つの配列の筐体と、
   前記磁石筐体に結合された実質的に耐食性の材料を備え、前記回転子アセンブリのスピンドルから延出する、少なくとも１つの端部キャップ（３４９）とを備える、請求項１記載の電気機械。
5. 前記少なくとも１つの端部キャップ（３４９）が、前記回転子アセンブリのスピンドルに取り外し可能に結合された、請求項４記載の電気機械。
6. 前記回転子アセンブリ（１２０）がさらに、
   前記磁石の配列の少なくとも一部分を受けるように寸法を決められ、その少なくとも一部分の上に延出する少なくとも１つの実質的に耐食性の材料の層を備える、少なくとも１つの回転子アセンブリのスピンドルと、
   前記磁石の配列の少なくとも一部分をその中に収容するように寸法を決められ、その少なくとも一部分の上に延出する少なくとも１つの実質的に耐食性で非磁性の材料の層を備える、少なくとも１つの配列用筐体と、
   前記回転子アセンブリのスピンドルから延出する少なくとも１つの端部キャップ（３４９）であって、その少なくとも一部分の上を延出する少なくとも１つの実質的に耐食性の材料の層を備える、少なくとも１つの端部キャップとを備える、請求項１記載の電気機械。
7. 前記少なくとも１つの端部キャップ（３４９）が前記スピンドルに取り外し可能に結合された、請求項６記載の電気機械。
8. 少なくとも１つの回転可能なシャフトを備える流体輸送アセンブリ（１０２）と、
   前記回転可能なシャフトに連結された、回転子アセンブリ（１２０）を備える駆動モータであって、前記回転子アセンブリが、分布した磁界を生成するように構成された磁石の配列を備え、実質的に耐食性である駆動モータとを備える流体輸送ステーション（１００）。
9. 前記流体輸送アセンブリ（１０２）が、
   流体コンプレッサと、
   流体ポンプと、
   流体ファンとのうちの少なくとも１つを備える、請求項８記載の流体輸送ステーション（１００）。
10. 前記回転子アセンブリ（１２０）がさらに、
    実質的に耐食性の材料を有し、前記磁石の配列の少なくとも一部分をその中に受けるように寸法を決められた、少なくとも１つの回転子アセンブリのスピンドルと、
    実質的に耐食性で非磁性の材料を有し、前記磁石の配列の少なくとも一部分をその中に収容するように寸法を決められた、少なくとも１つの配列用筐体と、
    前記磁石筐体に結合された実質的に耐食性で非磁性の材料を備え、前記スピンドルから延出する、少なくとも１つの端部キャップ（３４９）とを備える、請求項９記載の流体輸送ステーション。

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