JP2020510386A - 磁気推進および発電システム - Google Patents

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Abstract

本発明は、磁気推進システムに関する。以前は、モータは効率性のために電気制御システムを必要とした。本発明の実施形態は、第1のラジアル磁気アセンブリ(131、「RMA」)の外面の第1の極性の第1の永久磁石(113)に接合する第1の軸(120)を使用する。第2の軸は、第2のRMAに連結する。第2のRMAの外面の第1の極性の第1の電磁石、第1の永久磁石は、第1のRMAの回転中および第2のRMAの回転中に、第1の電磁石と整列するように配置される。このため、軸が回転して、これにより発電機に電力を供給するために使用することができる機械的動力を発生させることができる。【選択図】図1

Description

本明細書に記載の実施形態は概して、磁気推進システムに関する。
現在の電気モータおよびDCモータには特に、1つまたは複数の欠点がある。多くの種類のモータは効率が悪い。より効率的なモデルを利用することができるが、これらのモータは、複雑であるか高価な、またはその両方の電子制御システムを有する。
本技術の一実施形態によると、磁気推進駆動システムは、第1のラジアル磁気アセンブリ(RMA)と、第1のRMAに連結した第1の軸と、第1のRMAの外面の第1の極性の第1の永久磁石と、第2のRMAと、第2のRMAに連結した第2の軸と、第2のRMAの外面の第1の極性の第1の電磁石であって、第1の永久磁石が第1のRMAの回転中および第2のRMAの回転中に第1の電磁石と整列するように配置され、第1の電磁石が、第1の永久磁石と整列したときに作動し、第1の電磁石および第1の永久磁石が第1の電磁石の作動中に互いに反発して、第1の軸および第2の軸を回転させる、第1の電磁石と、第1の軸および第2の軸の回転により回転する駆動シャフトと、第1の永久磁石および第2の永久磁石に近接する固定子要素と、第1のRMAの回転中および第2のRMAの回転中に第1の永久磁石および第2の永久磁石と固定子要素との相互作用により発生した電流を受けるように構成された固定子要素に連結する電気出力導体と、を備える。
本技術の別の実施形態によると、磁気推進駆動モジュールは、互いに長手方向に平行に配置された第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールであって、各駆動モジュールが、任意の隣接する第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、または第4の駆動モジュールの1つで、複数の永久磁石から反発するように位置付けられて構成される複数の電磁石を含む少なくとも1つのロータブロックアセンブリを備え、電磁石の永久磁石からの反発作用によりラジアルな推進力が生じて、第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、または第4の駆動モジュールを回転させる、第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールと、第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールに連結するギアと、出力シャフトギアに連結して、第1の駆動モジュールおよび第3の駆動モジュールまたは第2の駆動モジュールおよび第4の駆動モジュールのいずれかに連結する遊星ギアの回転により回転する駆動シャフトと、第1の極性の複数の永久磁石および第2の極性の複数の永久磁石に近接する固定子要素と、第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールの回転中に第1の極性の複数の永久磁石および第2の極性の複数の永久磁石と固定子要素との相互作用により発生する電流を受けるように構成される固定子要素に連結する電気出力導体と、を備える。
添付の図面を参照して、本発明のいくつかの実施形態を以下で詳細に説明する。図面において、同様の数字は図面の対応部分を表す。
図1は、本技術の例示的な実施形態による磁気駆動推進システムの斜視図である。 図2は、図1の磁気駆動推進システムの上面図である。 図3は、図1の磁気駆動推進システムの右側面図である。 図4は、図1の磁気駆動推進システムの左側面図である。 図5は、図2の上面図に示す左端のラジアル磁気アセンブリの拡大部分図である。 図6は、図3の右側面図に示す左端のラジアル磁気アセンブリの拡大部分図である。 図7は、2つの遊星トルク伝達ギアおよび単一の出力シャフトギアを備えるクレードルアセンブリの正面を描写する図2の磁気駆動推進システムの断面端面図である。 図7Aは、図2の同期ギアの拡大端面図である。 図7Bは、図2のシステムのクレードルハウジングの部分正面図である。 図8は、交互の対角ロータの始動シーケンスを描写する図2の駆動モジュールに動力を供給する電気接続部の後部概略図である。 図9は、N極界磁コイルおよびS極磁石(「A」RMA)またはS極界磁コイルおよびN極磁石(「B」RMA)のいずれかを有するRMA(ラジアル磁気アセンブリ)を描写する本技術の例示的な実施形態によるロータブロックの拡大部分分解図である。 図10は、本技術の例示的な実施形態による軸を介した電気接続部の側面概略図である。 図10Aは、図10の長方形10Aの拡大図である。 図10Bは、本技術の例示的な実施形態によるラジアル磁気アセンブリの電気タイン位置の拡大端面図である。 図11は、前のRMAからの11.25°のオフセットによりそれぞれが時計回りに回転する図5の上部ロータブロックのRMAの端面の概略図である。 図12は、前のRMAからの11.25°のオフセットによりそれぞれが反時計回りに回転する図6の上部ロータブロックのRMAの端面の概略図である。 図13は、本技術の例示的な実施形態による隣接する駆動モジュールの永久磁石と電磁石との反発関係を示す図2の駆動モジュールの端部概略図である。 図14は、本技術の別の例示的な実施形態による磁気駆動推進システムの右側面図である。 図15は、本技術のさらに別の例示的な実施形態による磁気駆動推進システムの右側面図である。 図16は、本技術のまたさらに別の例示的な実施形態による磁気駆動推進システムの右側面図である。 図17は、例示的な実施形態による固定子を備える磁気駆動推進システムの斜視図である。 図18は、図17の磁気駆動推進システムがない固定子構造要素の端面図である。 図19は、図17の磁気駆動推進システムの側面図である。 図20は、図17の磁気駆動推進システムの端部断面図である。 図21は、図17の磁気駆動推進システムの側面図である。 図22は、図20の磁気駆動推進システムの固定子コアの端面図/側面図のハイブリッド概略図である。側面図は部分図である。
広義には、本技術の実施形態は、磁気推進駆動システムを提供する。磁気推進駆動システムは、様々な動力出力の要求を満たすために拡張可能であり得る。本明細書で使用される「例示的な」という用語は、「例または例示として役割を果たすこと」を意味する。「例示的な」と本明細書で説明される任意の態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。
ここで図1〜図4を参照すると、本技術の例示的な実施形態に従って、磁気駆動推進システム100(概して「システム100」と称される)が示されている。システム100は概して、動作時にトルク出力の組み合わせを提供するために並置された複数の駆動モジュール145を備える。各駆動モジュール145は、複数の磁石(113、114、115、116)を備える(以下で詳細に説明する)。異なる駆動モジュール145の同じ極性の磁石を、動作時に、互いに対向して反発するように同期させ、各モジュール145に推進力を与え、それにより軸120、121を駆動させて回転させる。駆動モジュール145は概して、円筒形であり、少なくとも2つのモジュールの縦軸が互いに平行するように位置付けることができる。示される例示的な実施形態では、4つの駆動モジュールが平行して配置されているが、システム100は概して、互いに回転するように配置された2つ以上の駆動モジュールを使用することが理解されよう。システム100の動作により、駆動モジュール145が回転し、これにより出力トルクが軸120、121から供給され、出力駆動シャフト110に動力出力が供給される(図2〜図4)。
駆動モジュール145は、1つまたは複数のロータブロック133、134を備えることができる。例示的な実施形態では、それぞれ5つのロータブロック133、134を備える駆動モジュール145が示されるが、本技術の態様では、所望の出力に応じて、多かれ少なかれロータブロック133、134が許容されることを理解されたい(図14〜図16に示される)。ロータブロック133、134は概して、複数のラジアル磁気アセンブリ(RMA)131を備える。例示的な実施形態では、RMA131は、外面から外側に向き、N極とS極の極性が交互に存在する8つの磁石(113、114、115、116)を備えることができる。磁石(113、114、115、116)は、永久磁石および界磁コイル電磁石を含む。
RMA131は、アルミニウムラウンドストックから削り出すことができ、界磁コイルを挿入するために外半径周辺で90°ごとに電磁石113、114の寸法を収容する十分な直径および深さを有する削り出されたラウンドホール、および永久磁石(115、116)を挿入するために90°ごとに四角形に削り出された凹部を有するが、これは、NdFeB(グレード35)磁石の例であり得る。32の1/8インチのホール124をRMA131の前部および後部に削り出すことができ、内半径で11.25°離してオフセットして、1/8インチの圧縮ピン125(図9)を収容させることができる。この圧縮ピン125は、各RMA131間で磁石の11.25°のオフセットを確立するように共に圧入されている。タイン117(図10、図10A、図10B)は、RMA131で軸120、121から電磁石113、114)に電流を伝導することができる。
図1〜図4を再度参照すると、奇数の円はN極電磁石(B−磁場)を表す。偶数の円はS極電磁石(B−磁場)を表す。奇数の四角はN極永久磁石(H−磁場)を表す。偶数の四角はS極永久磁石(H−磁場)を表す。同期ギア112がモジュール145の端部で回転するときに同じ番号の磁石が同期して互いに対向するように、磁石(113、114、115、116)を番号付けする。左上および右下の駆動モジュール145(図1)は奇数の電磁石113(B−磁場)を備える。右上および左下の駆動モジュール145(図1)は偶数の電磁石114(B−磁場)を備える。電磁石(113、114)(B−磁場)は、永久磁石(115、116)(H−磁場)から45°でオフセットすることができる。各電磁石(113、114)(B−磁場)は、任意の隣接する永久磁石(115、116)(H−磁場)から等距離離間することができる。
さらに図1〜図4、同時に図5および図6を参照すると、例示的な実施形態では、ロータブロック133、134は、例えば、軸120または121とともに長手方向に並置された4つのRMA131(「Rl」、「R2」、「R3」、「R4」と称される)を備えることができる。同じ極型(例えば、N極の電磁石は同じ番号の磁石で表す)が互いに隣接して、任意の2つの隣接する磁石が、ロータブロック133、134の中心から11.25°の角度で放射状にオフセットするように、磁石(113、114、115、116)を配置することができる。隣接するロータブロック133、134の同じ型の磁石(113、114、115、116)を、33.75°でオフセットすることができる(例えば、右下の駆動モジュール145の第1のロータブロック133の最後の四角4は、放射状に、同じ駆動モジュール145の第2のロータブロック133の第1の四角4の33.75°前に進んでいる)。
ここで図2〜図4、図7、図7A、および図7Bを参照すると、以下は、軸120、121を遊星ギア119に接続するシステム100のハウジングの例示的な実施形態について説明する。ベースプレート101は、端プレート108全体でクレードルベース102を支持するためのデッキ構造を提供する。構造統合性のために、ねじファスナー126を収容するように端プレート108に穴を開けてタップする。クレードルベース102、クレードル中心103、およびクレードル上部104は、ロータベアリング118を装着するための半月形に削り切り取られた凹部123(図7B)を有する支持構造であり得る。上部プレート、エンクロージャ105は、左プレート106、右プレート107、上部クレードル104、および端プレート108に接続することができる。端プレート108は、出力駆動シャフト110を収容するために穴を開けてタップされた表面実装フランジベアリング109を有するギアハウジングエンクロージャパネルであってよい。ローラベアリング109は、出力駆動シャフト110を支持する表面実装フランジベアリングであってよい。出力駆動シャフト110は、クレードル中心103に固定することができ、端プレート108のホールに通して突出させることができる。駆動ギア111は、駆動モジュール150の回転により駆動する軸120に接続した2つの反時計回りに回転する遊星ギア119(図7も参照)からトルクを受け、この力を出力駆動シャフト110の時計回りの回転に変換する。同期ギア112は、全ての駆動モジュール145に対して1:1の割合を含むことができる。ファスナーによりギア112を駆動モジュール145の前後に固定することができ、同時に位置決めねじによりギアを軸120または121に固定することができる。駆動モジュール145を取り付けた後に、ロータベアリング118を軸120、121に圧入することができる。ブラスキーが圧入によりギア119をシャフト120に接着させるために、切欠きキー溝127(図7)を設けることができる。切欠きキー溝128は、ロータブロック133、134を軸120、121に固定する。
ここで図2〜図4、図10、図10A、および図10Bを参照すると、以下は、システム100の例示的な電気接続について説明する。システム100は、AC/DC電源であり得る電源132を備えることができ、これには、例えば、変圧器、全波ブリッジ整流器、フィルタコンデンサ、および負荷抵抗器、または任意の好適な既製の様々な電源を含むことができる。システム100はブラシ型システムであってよいが、ブラシレス実施形態も使用することができる。例えば、ブラシ129は、電源132の出力側から平行に取り付けられた通電導体135を有するブラシハウジング122に含まれるばね仕掛けのアセンブリであり得る。配線130は、電源132の出力側からブラシハウジング122のばね仕掛けのブラシ129に電力を伝達するために十分な規格および長さを有して並行動作する通電導体135を備えることができる。埋め込まれた通電導体135は、軸20および21を介して並列電力を電磁石113、114の全ての界磁コイルに供給することができる。電源132の出力側からの電流は、並列配線130を介して、ブラシハウジング122に含まれるブラシ129に移動し、その電力は、ブラシ129から通電導体135を通してタイン117まで伝達され、電磁石113、114の界磁コイルを2つのペアで90°の直角で励磁させ、隣接する駆動モジュール150の永久磁石115、116から反発させる。
理解されるように、上記では主に、2つの隣接する駆動モジュール145に関連して説明したが、駆動モジュール145の電磁石(113、114)が、2つの別個の駆動モジュール145の対応する同様に付番された永久磁石(115、116)と同期し、それにより4つの駆動モジュール145が同時に同期された出力を提供し得るように、システム100を示されるように設置することができる。ここで図1および図11〜図13を参照すると、システム100の動作が斜視図および端面図から示され、4つの異なるペアの同様に付番された反対極性の磁石が、同時に互いに対向して反発するように同期されていることが示されている。動作に際して、第1の駆動モジュール145の第1のラジアル磁気アセンブリ131の第1の「A」ロータブロック133の電磁石113または114および第2の駆動モジュール145の第1のラジアル磁気アセンブリ131の第1のロータブロック134の永久磁石115または116以外の同じ極性の同様に付番された磁石が、互いに対向するように同期される。電磁石(113、114)は、同じ極性の永久磁石(115、116)の反対に位置するまで作動していない状態であってもよい。例えば、磁石114は、磁石116と対向する位置に回転するまで電流電荷を有さなくてもよい。例示的な開始位置は、垂直面の電磁石113および永久磁石115の2つのペア(EM1およびM1)、ならびに水平面の電磁石113および永久磁石115の2つのペア(EM3およびM3)の整列により示される(図13)。1つの駆動モジュール145の磁石113が、隣接する駆動モジュール145の磁石115と対向するとき、磁石113を励磁させることができ、それにより流束密度(ワット)を(同じ磁場の)磁石115にもたらして互いに反発させ、ラジアル推進力をそれぞれの駆動モジュール145に誘導させる。それぞれの駆動モジュール145の第2のロータブロックの対応する同様に付番された磁石は、第1のペアの磁石に11.25°の回転分の遅れをとり、互いに対向するように同期されるとき、それぞれのラジアル磁気アセンブリ131の生じた推進出力電力を増大させる。したがって、反対のロータブロック133または134の同様に付番された磁石の第2のセット(例えば、図5および図6の「R2」の磁石)は、反発作用が生じるように同期するとき、第1のペアの磁石はもはや反発作用が生じるように整列しない。ラジアル磁気アセンブリ131は、対応する永久磁石115、116で電磁石113、114)を順次継続して作動させ、それぞれの軸120および121を駆動するラジアル推進力を継続して提供して、トルクを遊星ギア119に伝達させる。
本技術の出力の大きさは、RMA131の直径N、ギアピッチ円Nのサイズ、軸(120、121)の長さを決定するロータブロック133、134の数(例えば、図14〜図16を参照されたい)、ならびにN極およびS極の磁界コイルの力(ワット)により決定する。シャフトごとのラジアルロータブロック133、134の数により、出力電力/トルクが決定される。例えば、4つのロータブロック133、134を使用するシステムは、約746W/HPの出力を生成することができる。本技術が、駆動モジュール145の複数のコピーは、縦列に無限に高く、かつ横列に無限に長くスタックするように設計することができ、全てのギアを互いに噛み合わせて、出力電力およびトルクを増加させる点において固有の対称性を提供することを理解することができる。二重の、両側の、八角形の、螺旋の、反射の対称性を使用して、隣接する駆動モジュール145間の関係を説明することができる。
ここで図17〜図22を参照すると、別の例示的な実施形態に従って、磁気駆動推進システムが示されている。図17〜図21に示されているシステムは、固定子136が組み込まれていることを除いて、磁気駆動推進システム100に類似する。固定子136は、いくつかの実施形態では、モジュール120、121のそれぞれを囲むケージを備えることができる。ケージは、磁石113、114、115、および116がバンドの下で回転するようにロータアセンブリ145(図2)と放射状に整列した構造要素143のバンドを備えることができる。構造要素143は、例えば、航空機グレードのアルミニウムまたは炭素繊維を含むことができる。導電素子は、各バンドをメッシュで接続して、モジュール120、121の外側で固定子ケージ136を形成することができる。いくつかの実施形態では、磁極片142は、マイカ紙を有する固定子ケージ136から分離された固定子ケージ要素143に連結されているポールキャップ(「A」、「B」、「C」、および「D」とラベルされる)で固定されているアルミニウムスプールであり得る。磁極片142を囲む銅またはブラスの巻き線は、水平面に直並列で、または垂直面に直並列で、隣接する磁極片142と接続することができる。いくつかの実施形態では、中央固定子136aも、モジュール120、121の間に位置付けることができる。図17、図18、図20、および図22を参照されたい。中央固定子136aは、航空機グレードのアルミニウムまたは炭素繊維の細長い四角の管であり得るコア144を備えることができる。
固定子136は、モジュール120、121が回転するように誘導されるときに、磁石113、114、115、および116と相互作用する電機子として機能することができる。磁石113、114、115、116がケージの近傍で回転することにより、電磁場が生成され、交流電流出力が生成される。概して、永久磁石115、116は常に、モジュール120、121の回転中に、固定子136と相互作用して、磁場の磁束がもたらされ得る。いくつかの実施形態では、電磁石113、114は概して、電磁石113、114の電源をオンにしたときに固定子136と相互作用することになる。端子ブロック(電気出力導体)137は、交流電流出力を受ける固定子136に取り付けることができ、交流電流出力は、直流に変換するために整流器138に伝達することができる。調節器139を整流器138と連結させて、定電圧レベルを維持することができる。理解されるように、モジュール120、121と固定子136とを組み合わせることにより、出力駆動シャフト110を駆動するモジュール120、121からの駆動推進出力、ならびに磁石113、114、115、および116が近接する固定子136と相互作用することにより発生したAC出力からの電力源がもたらされる。
当業者は、本発明のシステムの機能的利益を享受するために多数の設計構造を想定可能であることを理解することができる。したがって、本発明の実施形態の多種多様な構造および構成を考慮すると、本発明の範囲は、上記実施形態により制限されるのではなく、以下の特許請求の範囲の広さにより反映される。
開示される発明の実施形態は、磁気エネルギーを電力に変換することに有用であり得る。

Claims (14)

  1. 磁気推進駆動システムにおいて、
    第1のラジアル磁気アセンブリ(RMA)と、
    前記第1のRMAに連結した第1の軸と、
    前記第1のRMAの外面の第1の極性の第1の永久磁石と、
    前記第1のRMAの前記第1の永久磁石の隣に位置する第2の極性の第1の電磁石と、
    第2のRMAと、
    前記第2のRMAに連結した第2の軸と、
    前記第2のRMAの外面の前記第1の極性の第2の電磁石であって、前記第1の永久磁石が、前記第1のRMAの回転中および前記第2のRMAの回転中に前記第2の電磁石と整列するように配置されている、第2の電磁石と、
    前記第2のRMAの第2の電磁石の隣に位置する前記第2の極性の第2の永久磁石であって、前記第1の電磁石が、前記第1のRMAの回転中および前記第2のRMAの回転中に前記第2の永久磁石と整列するように配置されており、
    前記第2の電磁石が、前記第1の永久磁石と整列したときに作動し、前記第1の電磁石が、前記第2の永久磁石と整列したときに作動し、前記第1の電磁石および前記第2の永久磁石が前記第1の電磁石の作動中に互いに反発し、前記第2の電磁石および前記第1の永久磁石が前記第2の電磁石の作動中に互いに反発して、前記第1の軸および前記第2の軸を回転させる、第2の永久磁石と、
    前記第1の軸および前記第2の軸の回転により回転する駆動シャフトと、
    前記第1の永久磁石および前記第2の永久磁石に近接する固定子要素と、
    前記第1のRMAの回転中および前記第2のRMAの回転中に前記第1の永久磁石および前記第2の永久磁石と前記固定子要素との相互作用により発生した電流を受けるように構成された前記固定子要素に連結する電気出力導体と、
    を備えることを特徴とする、磁気推進駆動システム。
  2. 請求項1に記載の磁気推進駆動システムにおいて、前記第2の電磁石の作動は、電流を前記第1の電磁石に供給して、前記第1の永久磁石と同じ磁場の流束密度をもたらすことを含むことを特徴とする磁気推進駆動システム。
  3. 請求項1に記載の磁気推進駆動システムにおいて、前記第1の電磁石と前記第2の永久磁石との整列は、前記第2の永久磁石が前記第1の電磁石と対向することを含むことを特徴とする磁気推進駆動システム。
  4. 請求項1に記載の磁気推進駆動システムにおいて、前記第1のRMAが、少なくとも2つの隣接して位置付けられたロータブロックを備え、各ロータブロックが、それぞれ、前記同じ極性の複数の電磁石および前記同じ極性の複数の永久磁石を備え、第1の前記ロータブロックの前記同じ種類および同じ極性の電磁石が、第2の前記ロータブロックの前記同じ種類および同じ極性の電磁石に隣接して、前記第1の軸の軸線から11.25度の角度で放射状にオフセットされ、
    前記第2のRMAが、少なくとも2つの隣接して位置付けられたロータブロックを備え、各ロータブロックが、それぞれ、前記同じ極性の複数の電磁石および前記同じ極性の複数の永久磁石を備え、前記第2のRMAの第1の前記ロータブロックの前記同じ種類および同じ極性の電磁石が、前記第2のRMAの第2の前記ロータブロックの前記同じ種類および同じ極性の電磁石に隣接して、前記第1の軸の軸線から11.25度の角度で放射状にオフセットされることを特徴とする磁気推進駆動システム。
  5. 請求項4に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、各電磁石が任意の隣接する永久磁石から等間隔で離間していることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  6. 請求項1に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記固定子要素が、前記第1のRMAおよび前記第2のRMAを囲むケージであることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  7. 請求項1に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記固定子要素が、前記第1のRMAと前記第2のRMAとの間に位置することを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  8. 磁気推進駆動モジュールにおいて、
    互いに長手方向に平行に配置された第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールであって、各駆動モジュールが、任意の隣接する前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、または第4の駆動モジュールの1つで、前記第1の極性の複数の永久磁石から反発するように位置付けられて構成される第1の極性の複数の電磁石を含む少なくとも1つのロータブロックアセンブリを備え、
    前記少なくとも1つのロータブロックアセンブリが、前記第1の極性の電磁石の間に位置する第2の極性の複数の電磁石をさらに備え、前記第2の極性の前記複数の電磁石が、任意の隣接する前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、または第4の駆動モジュールの1つで、第2の極性の複数の永久磁石から反発するように位置付けられて構成され、
    前記第1の極性の前記電磁石の前記第1の極性の前記永久磁石からの反発作用および前記第2の極性の前記電磁石の前記第2の極性の前記永久磁石からの反発作用によりラジアルな推進力が生じて、前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールを回転させる、第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールと、
    前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールに連結するギアと、
    出力シャフトギアに連結して、前記第1の駆動モジュールおよび前記第3の駆動モジュールまたは前記第2の駆動モジュールおよび前記第4の駆動モジュールのいずれかに連結する遊星ギアの回転により回転する駆動シャフトと、
    前記第1の極性の前記複数の永久磁石および前記第2の極性の前記複数の永久磁石に近接する固定子要素と、
    前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールの回転中に前記第1の極性の前記複数の永久磁石および前記第2の極性の前記複数の永久磁石と前記固定子要素との相互作用により発生する電流を受けるように構成される前記固定子要素に連結する電気出力導体と、
    を備えることを特徴とする、磁気推進駆動モジュール。
  9. 請求項8に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記第1の極性の前記複数の永久磁石および前記第1の極性の前記複数の電磁石が、北の極性を有し、前記第2の極性の前記複数の永久磁石および前記第2の極性の前記複数の電磁石が南の極性を有することを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  10. 請求項8に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記駆動モジュールの1つの前記少なくとも1つの北の極性を有する永久磁石を、隣接する駆動モジュールの前記少なくとも1つの北の極性を有する電磁石と整列させるために同期ギアをさらに備えることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  11. 請求項8に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、
    前記少なくとも1つのロータブロックアセンブリが、直接隣接して長手方向に位置する2つのロータブロックアセンブリを備え、
    同じ極性の電磁石が同じロータアセンブリで互いに放射状にオフセットし、前記直接隣接して長手方向に位置する2つのロータブロックアセンブリの間で互いに放射状にオフセットすることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  12. 請求項8に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記固定子要素が、前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールを囲むケージであることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  13. 請求項12に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記ケージが、前記第1の駆動モジュール、第2の駆動モジュール、第3の駆動モジュール、および第4の駆動モジュールの前記ロータブロックにわたって配置される金属ストリップのバンドを備えることを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
  14. 請求項8に記載の磁気推進駆動モジュールにおいて、前記固定子要素が、前記第1のRMAと前記第2のRMAとの間に位置することを特徴とする磁気推進駆動モジュール。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9343931B2 (en) 2012-04-06 2016-05-17 David Deak Electrical generator with rotational gaussian surface magnet and stationary coil
US10396642B2 (en) * 2017-02-28 2019-08-27 Allen Petrick Magnetic propulsion and electrical generation system
CN111819770B (zh) 2017-10-30 2023-09-19 威能科技有限责任公司 磁动量传递式发电机
EP4062522A1 (en) 2019-11-21 2022-09-28 WePower Technologies LLC Tangentially actuated magnetic momentum transfer generator
DE102020211452A1 (de) * 2020-09-11 2022-03-17 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Rotor einer elektrischen Maschine mit verbesserter Staffelung der Rotorsegmente
WO2022124455A1 (ko) * 2020-12-11 2022-06-16 엘지전자 주식회사 자석 모듈 및 이를 구비한 자가조립장치

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2782328A (en) * 1952-04-18 1957-02-19 Edward J Lindberg Dynamoelectric generators
US3168665A (en) * 1962-01-02 1965-02-02 Molon Motor & Coil Corp Multiple rotor induction motor unit
US3723796A (en) * 1970-05-08 1973-03-27 E Mason Multi-armature motor
BE786016A (fr) * 1971-07-08 1973-01-08 Labavia Perfectionnements apportes a des ralentisseurs
US4169983A (en) * 1976-09-22 1979-10-02 Felder Donald W Multi-rotor, direct current electric motor
CA1191535A (en) * 1983-09-22 1985-08-06 Leslie G. Meszaros Rolling magnetic friction electricity generator
US4691119A (en) * 1985-06-20 1987-09-01 Westinghouse Electric Corp. Permanent magnet alternator power generation system
JPS62171458A (ja) * 1986-01-24 1987-07-28 Kohei Minato 磁力回転装置
JP2556320B2 (ja) * 1987-03-18 1996-11-20 セイコ−精機株式会社 真空ポンプ
KR100346820B1 (ko) * 1994-04-21 2002-11-30 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 다축전기모터 및 그에 결합된 용적형 진공펌프
US5534737A (en) * 1994-12-21 1996-07-09 Nishimura; Masayuki Composite motor
DE19500112A1 (de) * 1995-01-04 1996-07-11 Philips Patentverwaltung Elektrische Antriebsvorrichtung mit mehr als einem permanentmagnetisch erregten Rotor
JP2001327138A (ja) * 2000-05-12 2001-11-22 Nippon Riken Kk 磁束の収束現象を利用した電動機
DE20206979U1 (de) * 2001-12-13 2002-09-12 Knoedler K & A Gmbh Getriebemotor
CN1623265A (zh) * 2002-01-30 2005-06-01 约翰尼斯·弗雷德里克·威塞尔斯 电动机驱动总成和其在混合车辆中的使用
KR100697478B1 (ko) * 2002-11-18 2007-03-20 세이코 엡슨 가부시키가이샤 자석 구조물, 상기 자석 구조물을 채용한 모터 및 상기모터를 구비하는 드라이버
US7808142B2 (en) 2004-10-27 2010-10-05 E3 Solutions, Llc Multivariable generator and method of using the same
DE102005027953A1 (de) 2005-06-16 2006-12-28 Siemens Ag Permanentmagneterregte elektrische Maschine mit Rotorkühlung
US7632203B2 (en) 2005-10-28 2009-12-15 Fallbrook Technologies Inc. Electromotive drives
US20070284956A1 (en) * 2006-06-13 2007-12-13 Garrett Petrovich Assembly for generating energy by magnetic polar repulsion
US7705501B2 (en) * 2006-07-14 2010-04-27 Tai-Her Yang Common construction of coaxial I/O dual electro-mechanical units
US7802494B2 (en) * 2006-11-13 2010-09-28 Batistic Robert N Electrically driven propulsion system
CN201166098Y (zh) * 2008-01-09 2008-12-17 孟国华 电磁离合式无级变速器
US8232700B2 (en) * 2008-12-19 2012-07-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Multi-rotor electric machine
CN103133038B (zh) * 2011-11-22 2014-12-03 周登荣 电磁助力二冲程空气动力发动机总成
US9455615B1 (en) * 2013-01-16 2016-09-27 Allen Dean Petrick Magnetic propulsion system
TW201529974A (zh) * 2014-01-20 2015-08-01 Speedy Circuits Co Ltd 平面型能量轉換裝置
DE102014203999A1 (de) * 2014-03-05 2015-09-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrischer Antrieb, Verfahren zu dessen Betrieb und serieller Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102014216600A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Robert Bosch Gmbh Regelbare Fluidpumpe für ein Fahrzeug
US20160156254A1 (en) * 2014-12-01 2016-06-02 Dale Bowen Progressive magnetic rotation motor
CN105591523B (zh) * 2016-01-08 2018-12-18 中国科学院电工研究所 永磁电磁复合盘式涡流制动装置
US10396642B2 (en) * 2017-02-28 2019-08-27 Allen Petrick Magnetic propulsion and electrical generation system

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