JP5204094B2 - 電気機械 - Google Patents
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Description
2001年の磁気に関するIEEE議事録37巻、4号、2844〜2846ページ掲載のK.Atallah、D.Howeの「新規な高性能磁気歯車(A novel high−performance magnetic gear)」、 2004年のIEE議事録、電力用途、151巻、135〜143ページ掲載のK.Atallah、S.D.Calverley、D.Howeの「高性能磁気歯車の設計、分析および実現(Design, analysis and realisation of a high performance magnetic gear)」
当業者であれば、第1の磁石110および第2の磁石114が永久磁石であるならば、
例えば、2001年の磁気に関するIEEE議事録37巻、4号、2844〜2846ページ掲載のK.Atallah、D.Howeの「新規な高性能磁気歯車(A novel high−performance magnetic gear)」、および2004年のIEE議事録、電力用途、151巻、135〜143ページ掲載のK.Atallah、S.D.Calverley、D.Howeの「高性能磁気歯車の設計、分析および実現(Design, analysis and realisation of
a high performance magnetic gear)」を読めば理解することができるように、第1の回転子102および第2の回転子104の間に連動が行われるように、必要な磁気回路または磁気結合を実現するために、極片106の選択および設計方向を理解することができるだろう。上記内容は、すべての目的のための参照のために付録に記載してある。
。図の実施形態が三相巻線を使用していることに留意されたい。しかし、実施形態はこれに限定されない。例えば、二相巻線のようなある他の巻線を使用する実施形態も実行することができる。第2/外部回転子806は、連動状態で固定電機子810の極片812により、比較的高速の第1/内部回転子802と磁気的に結合している比較的低速の回転子を形成している。当業者であれば、歯車比が19:1であり、内部回転子802上の極対の数および極片の数に関連していることを理解することができるだろう。三相巻線814に電流を供給すると、高速回転子802が回転し、それにより低速回転子806も回転することを理解することができるだろう。この場合も、巻線814a〜bが、TFMに匹敵するトルク密度を有するが、遥かに高い力率を有する電気機械エネルギー変換を確立するために、第1/内部回転子802の永久磁石804に関連する第1の高調波と結合することを理解することができるだろう。
Claims (17)
- 電気機械を作動させるための方法であって、
第1の可動素子に関連し、該第1の可動素子とともに移動する第1の複数の永久磁石によって生成された磁界を変調することにより、前記電気機械の第1および第2の可動素子の間に磁気による連動相互作用を生成するステップと、
前記第1の可動素子に関連する前記磁界と相互作用を行うように配置されている巻線を付勢するステップと、
を含み、
前記磁界を変調するステップは、前記第2の可動素子とともに複数の極片を移動させて、第1および第2の可動素子を相互作用させ、前記第1および第2の可動素子のうちの一方の回転が、連動して前記第1および第2の可動素子のうちの他方の回転を誘起するステップを含み、前記複数の極片は、前記第1の複数の永久磁石を第2の複数の永久磁石に磁気的に結合し、前記巻線は、前記第2の複数の永久磁石が固定された固定子上に装着される方法。 - 前記付勢するステップによって、前記巻線を前記第1の可動素子に関連する前記磁界の基本波と磁気的に結合させる請求項1に記載の方法。
- 前記電気機械を使用して、前記第2の可動素子を移動させて前記第1の可動素子の運動を誘起して、前記巻線を前記第1の複数の永久磁石の前記磁界の基本波と磁気的に結合させて電力を発生するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 第1の可動素子であって、該第1の可動素子とともに移動して、磁界を生成する第1の複数の永久磁石を含む、前記第1の可動素子と、
第2の複数の永久磁石と、
複数の極片を含む第2の可動素子であって、前記複数の極片は、該第2の可動素子とともに移動し、前記第1の複数の永久磁石を前記第2の複数の永久磁石に磁気的に結合し、且つ前記第1の複数の永久磁石の前記磁界を変調することによって前記第1および第2の可動素子を磁気的に連動するように相互作用させ、前記第1および第2の可動素子のうちの一方の回転が、前記第1および第2の可動素子のうちの他方の回転を誘起する、前記第
2の可動素子と、
前記第1の可動素子に関連する前記第1の複数の永久磁石の磁界の基本波と磁気的に結合するように配置されている巻線と、
を備え、前記巻線は、前記第2の複数の永久磁石が固定された固定子上に装着される電気機械。 - 前記電気機械は、電流を前記巻線に供給することによって、連動電気モータとして作動するように構成される請求項4に記載の電気機械。
- 前記電気機械は、前記第1および第2の可動素子のうちの一方を回転させることによって連動発電機として作動するように構成される請求項4に記載の電気機械。
- 前記第1の可動素子が、前記第2の可動素子の内側に配置される請求項4に記載の電気機械。
- 前記巻線が、該巻線を前記第1の複数の永久磁石の前記磁界の基本波と磁気的に結合させるための電流の供給を受けるように作動する請求項4に記載の電気機械。
- 前記巻線が、前記第1の複数の永久磁石の前記磁界の基本波と磁気的に結合することに応じて、電力を発生するように作動する請求項4に記載の電気機械。
- 前記第1および第2の可動素子が、直線移動可能な並進装置である請求項4に記載の電気機械。
- 前記第1および第2の可動素子が、回動可能な回転子である請求項4に記載の電気機械。
- 第1の数の極対を含む第1の組の永久磁石を有する第1の回転子/並進装置であって、前記極対は、前記回転子/並進装置とともに移動して磁界を生成する、前記第1の回転子/並進装置と、
前記第1および第2の数の極対が異なるように、各第2の数の極対を有する第2の組の永久磁石と、
前記第1の回転子/並進装置と磁気的に連動して相互作用するように配置された第2の回転子/並進装置であって、該第2の回転子/並進装置は、前記第1の組の永久磁石の前記磁界を変調して前記第2の組の永久磁石と同数の極を有する非同期高調波を生成し、前記第1および第2の回転子/並進装置に磁気的に連動して相互作用させ、前記第1および第2の回転子/並進装置のうちの一方の回転が、前記第1および第2の回転子/並進装置のうちの他方の回転を誘起するように配置されている複数の極片を含む、前記第2の回転子/並進装置と、
前記第1の回転子/並進装置の前記第1の組の永久磁石の磁界の基本波と磁気的に結合するように配置された巻線と、
を備え、前記第2の組の永久磁石および前記巻線が、静止電機子上に装着される電気機械。 - 前記極片を支承している前記第2の回転子/並進装置が、前記第1の回転子/並進装置が移動する速度よりも遅い速度で移動する請求項12に記載の電気機械。
- 前記巻線が、前記静止電機子上に装着される多相巻線である請求項12に記載の電気機械。
- 前記極片を支承している前記第2の回転子/並進装置が、前記第1の回転子/並進装置の前記第1の組の永久磁石と前記巻線との間にあり、前記電気機械は、2つ以下のエアギャップを含み、該エアギャップのうちの第1のエアギャップが前記第1の回転子/並進装置と前記第2の回転子/並進装置との間にあり、前記エアギャップのうちの第2のエアギャップが前記第2の回転子/並進装置と前記静止電機子との間にある請求項14に記載の電気機械。
- 前記第1および第2の回転子/並進装置および前記静止電機子が、円筒形状をしていて、回転軸に対して同心円状に配置され、それにより半径方向磁界回転電気機械を形成する請求項14に記載の電気機械。
- 前記第1および第2の回転子/並進装置および前記静止電機子が、環状または円盤状の少なくとも一方の形をしていて、回転軸に沿って軸方向に配置され、それにより軸方向磁界回転電気機械を形成する請求項14に記載の電気機械。
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