NL1035278C2 - Inrichting voor het genereren van vermogen. - Google Patents

Inrichting voor het genereren van vermogen. Download PDF

Info

Publication number
NL1035278C2
NL1035278C2 NL1035278A NL1035278A NL1035278C2 NL 1035278 C2 NL1035278 C2 NL 1035278C2 NL 1035278 A NL1035278 A NL 1035278A NL 1035278 A NL1035278 A NL 1035278A NL 1035278 C2 NL1035278 C2 NL 1035278C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
magnets
coils
rotor
flanges
rings
Prior art date
Application number
NL1035278A
Other languages
English (en)
Inventor
Jos Frits Van Breemen-Schneider
Original Assignee
Friend Investements Sorl
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 to NL1035278A priority Critical patent/NL1035278C2/nl
Application filed by Friend Investements Sorl filed Critical Friend Investements Sorl
Priority to US12/937,037 priority patent/US20110042961A1/en
Priority to AU2009234549A priority patent/AU2009234549A1/en
Priority to KR1020107024844A priority patent/KR20110021749A/ko
Priority to CA2721053A priority patent/CA2721053A1/en
Priority to PCT/NL2009/000088 priority patent/WO2009126025A1/en
Priority to EP09730306A priority patent/EP2311173A1/en
Priority to BRPI0911434A priority patent/BRPI0911434A2/pt
Priority to CN200980120172XA priority patent/CN102089960A/zh
Priority to RU2010145554/07A priority patent/RU2010145554A/ru
Priority to JP2011503922A priority patent/JP2011517273A/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL1035278C2 publication Critical patent/NL1035278C2/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous 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
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

INRICHTING VOOR HET GENEREREN VAN VERMOGEN
De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor het genereren van vermogen.
5 Bij voorkeur heeft een dergelijke inrichting een duale functie als dynamo en als motor. In de laatstgenoemde bedrijfstoestand zal een besturing zijn of worden verschaft voor het aansturen van de spoelen met zodanige aandrijfstromen, dat de rotor daarbij in beweging wordt 10 gebracht. In een specifieke uitvoeringsvorm kan de motor en/of dynamo in een wiel of aan een aandrijfas van een wiel worden verwerkt om een voertuig met daaraan het wiel aan te drijven.
Uit de praktijk bekende motoren en/of dynamo's worden 15 bijvoorbeeld in een voertuig toegepast om het voertuig aan te kunnen drijven als motor of om energie op te wekken als dynamo. Deze motoren en dynamo's vergroten het gewicht van een dergelijk voertuig aanzienlijk. Een dergelijk gewicht vergroot onder meer het brandstofverbruik van een voertuig, 20 vergroot slijtage en onderhoudskosten, verlaagt de prestaties van het voertuig zoals acceleratie, vergroot de impact in geval van een botsing, en verhoogt productiekosten.
De onderhavige uitvinding heeft als doel om te voorzien in een efficiëntere toepassing van motoren en/of dynamo's.
25 Dit doel wordt bereikt met een inrichting voor het genereren van vermogen, zoals een motor en/of dynamo, volgens conclusie 1.
De inrichting voorziet een rotor en een stator. Door wisselende bekrachtiging van de spoelen van de stator worden 30 de magneten, geplaatst op de rotor, geroteerd. Door de rotatie van de rotor kan een as worden aangedreven. Dit vindt onder meer toepassing in de aandrijving van een voertuig, zoals een personenauto, vrachtwagen, bus en vliegtuig. Dit 1035278 2 betreft de werking van de inrichting als motor. Andersom, door rotatie van de rotor met de magneten kan een elektrisch veld worden opgewekt in de spoelen van de stator. Hiermee kan bijvoorbeeld een accu worden opgeladen in een voertuig. Ook 5 kan bijvoorbeeld energie worden geleverd aan een elektriciteitsnetwerk door de inrichting, nu werkend als dynamo, te gebruiken in onder meer een windmolen. Door het voorzien van de ten minste twee permanente magneten, in een onderling tegengestelde oriëntatie (Noord-Zuid), op de rotor 10 (of stator) in een radiale richting wordt de lengte van het pad van de elektro-magnetische flux beperkt ten opzichte van bekende inrichtingen. Hierbij wordt de radiale richting gezien vanuit bijvoorbeeld de motor-as. De spoelen zijn hierbij in axiale richting ten opzichte van deze as 15 geplaatst. Hierdoor treedt onder meer minder verzadiging op en kan een groter vermogen worden opgewekt. Bijkomend wordt dit vermogen verder vergroot doordat de magneten en de spoelen op deze wijze op een grotere radius/straal geplaatst kunnen worden door de gehanteerde oriëntatie van de magneten 20 en spoelen. Dit leidt tot een groter opgewekt vermogen met gelijke massa of tot een kleinere massa van de motor/dynamo bij een gelijk opgewekt of opwekbaar vermogen. Hiermee wordt de totale massa van bijvoorbeeld een voertuig voorzien van een inrichting volgens de uitvinding duidelijk verlaagd. Als 25 indicatie is uit experimenten gebleken dat een massa van een PM-motor voor een voertuig gereduceerd kan worden van ongeveer 60-80 naar 15-20 kilogram. Hiermee worden het verbruik en de slijtage aan onderdelen van een voertuig gereduceerd. Bijkomend worden tevens de totale 30 productiekosten van bijvoorbeeld een voertuig voorzien van een inrichting volgens de uitvinding verlaagd.
Door de specifieke configuratie van de spoelen en de magneten volgens de onderhavige uitvinding wordt als 3 bijkomend voordeel een verbeterde koeling gerealiseerd. Dit wordt bewerkstelligd doordat de gelimiteerde afstand tussen de magneet en de spoel buiten het radiale vlak ligt. Deze spleet of opening is in de inrichting volgens de onderhavige 5 uitvinding gelegen in axiale richting. Dit betekent dat een relatief grotere koeling aan de spoelen gerealiseerd kan worden door een grotere ruimte te voorzien in radiale richting boven de spoelen. Gehanteerde spleten of afstanden tussen een spoel en een magneet bedragen zo'n 2,5-6 10 millimeter, terwijl de ruimte boven de spoel bijvoorbeeld zo'n 8 millimeter bedraagt. Deze specifieke afmetingen zijn uiteraard afhankelijk van de betreffende toepassing. De grotere afstand boven de spoelen levert derhalve meer ruimte voor koeling met bijvoorbeeld langs stromende lucht op. Door 15 deze verbeterde koeling zijn onder meer grotere toerentallen realiseerbaar.
In een voordelige uitvoeringsvorm wordt de werking van de motor en de dynamo gecombineerd. Dit kan onder meer toepassing vinden in een voertuig waarin de inrichting als 20 motor functioneert voor de aandrijving van de wielen en daarmee het gehele voertuig. Dezelfde inrichting kan bijvoorbeeld bij het afremmen worden gebruikt om energie op te wekken als dynamo en deze op te slaan in een accu. Bij voorkeur worden de magneten als een stel om de rotatie-as 25 aangebracht. Naast plaatsing van de magneten op de rotor behoort het tevens tot de mogelijkheden om de magneten op de stator te voorzien en de spoelen op de rotor.
In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding wordt een tweede stel magneten 30 voorzien op afstand van het eerste stel waarbij de spoelen zich tussen het eerste en tweede stel magneten uitstrekken.
Door het voorzien van twee stellen magneten met daartussen de spoelen wordt qua opbouw een zogeheten dubbele 4 axiale motor-opstelling gerealiseerd. Hierbij worden spoelpakketten aan de stilstaande delen van de motor (of dynamo) bevestigd. Het permanent magnetische veld wordt gevormd door de magneten (Noord-Zuid). Deze magneten worden 5 wisselend, onder meer afhankelijk van het motortoerental, door de statorspoelen van het spoelpakket gestuurd. Het pad van de magnetische flux loopt via de axiaal geplaatste spoelen tussen de magneten of de schijven/flensen waarop de magneten bevestigd zijn. Hiermee wordt het pad van de flux 10 verkleind zodat de efficiëntie van de inrichting verder wordt vergroot. De hoeveelheid spoelen en magneten is afhankelijk van de gebruikte toepassing. Een bijkomend voordeel is dat desgewenst een lager toerental kan volstaan om een gelijk vermogen op te wekken. Gelijktijdig behoren door de stabiele 15 configuratie ook grotere toerentallen tot de mogelijkheden.
Zo kunnen toerentallen worden gerealiseerd in onder meer het bereik van 500-8000 omwentelingen per minuut. Bij plaatsing van de motor als directe aandrijving in een wiel van een voertuig zijn toerentallen tot zo'n 2000 omwentelingen per 20 minuut realiseerbaar.
In een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvoeringsvorm vertonen het eerste en tweede stel magneten een offset ten opzichte van elkaar.
Uit de praktijk is het bekend dat met name bij het 25 starten van bijvoorbeeld een aandrijving van een voertuig dit schoksgewijs gebeurt ("cogging"). Dit vermindert het comfort van een berijder. Bijkomend vergroot dit de onder meer mechanische belasting op onderdelen van het voertuig. Door het voorzien van een offset tussen het eerste en tweede stel 30 magneten wordt een soepeler draai-gedrag van de rotor bewerkstelligd. Bijkomend is de weerstand tegen het starten lager waardoor minder opstartvermogen vereist is. De offset tussen deze tegenovergelegen magneten kan 50% bedragen. Dat 5 wil zeggen dat het midden van een magneet op een eerste flens in axiale richting is gelegen recht tegenover de overgang tussen twee naastgelegen magneten op een tweede flens.
Hiermee wordt de meest soepele beweging of rotatie van de 5 rotor verkregen, waarbij de schokkende beweging zo veel mogelijk wordt tegengegaan. Tevens is het mogelijk om de offset iets te verkleinen, bijvoorbeeld 30%, dat wil zeggen een iets kleinere relatieve verdraaiing van de magneten op de beide ringen ten opzichte van elkaar. De gekozen offset is 10 afhankelijk van de betreffende toepassing van de afweging tussen comfort in de vorm van soepele rotatie en efficiëntie.
Bij voorkeur zijn de spoelen tussen twee in hoofdzaak evenwijdige ringen aangebracht. Bij voorkeur zijn de ringen van een niet-geleidend materiaal, en met meer voorkeur van 15 een 5 millimeter glasvezelplaat. Bij voorkeur worden de spoelen voorzien in een uitsparing in de ringen, waarbij een kapje of hoed wordt voorzien aan het uiteinde van de spoel. Met dit kapje of hoed wordt de spoel in de ring vastgehouden. Door dit kapje te voorzien van een niet-geleidend materiaal, 20 bijvoorbeeld een kunststof, wordt het magnetische veld niet gehinderd. Het materiaal dient hittebestendig te zijn, bij voorkeur tot een temperatuur van ten minste 200 °C. Het kapje heeft bijvoorbeeld een dikte van zo'n 1,5 millimeter. Tevens is het mogelijk om in plaats van gaten uitsparingen te 25 voorzien in de ringen, zodanig dat de spoelen als het ware worden geklemd tussen deze ringen. De ringen zijn in een voordelige uitvoeringsvorm verbonden met een respectievelijk uiteinde van een bus. De bus is hierbij verbonden met de radiale buitenzijde van de ringen. Als alternatief is de bus 30 verbonden met de radiale binnenzijde van de ringen.
In een voordelige voorkeursuitvoeringsvorm zijn het eerste en tweede stel magneten aangebracht op respectievelijk een eerste en tweede in hoofdzaak evenwijdige flenzen.
6
Door het voorzien van twee flenzen met magneten wordt de opbrengst van de inrichting vergroot. De opgewekte flux loopt van een magneet via de axiaal geplaatste spoel naar een magneet op een evenwijdig voorziene tweede flens. Hiermee 5 wordt de efficiëntie van de inrichting verder vergroot. Ook is het mogelijk om meer dan twee flenzen voorzien van magneten aan te brengen. Door dit stapelen van flenzen kan een groter vermogen worden gegenereerd.
In een verdere voordelige voorkeursuitvoerings volgens de 10 onderhavige uitvinding zijn de flenzen elk verbonden met een respectievelijk uiteinde van een bus.
Als een dusdanige opstelling gewenst is, kan het gewenst en/of nuttig zijn als de inrichting van de buitenwereld af te sluiten is. Met conventionele configuraties is dit niet 15 haalbaar, althans uit de bestaande techniek is een gesloten configuratie niet bekend. Dit is onder meer relevant voor een "in wiel"-motor voor een elektrisch voertuig. Hierbij is het van belang dat geen vuil van het wegdek in de motor komt.
Door de flenzen met de magneten te verbinden met een bus 20 wordt een in hoofdzaak gesloten configuratie verkregen waarmee vuil zo veel mogelijk buiten wordt gehouden. Voor het afvoeren van vocht wordt bij voorkeur een kier of spleet tussen de rotor en stator open gelaten om vocht af te kunnen voeren. In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm met 25 binnenrotor is de cilinder verbonden met de flenzen aan de radiale buitenzijde daarvan. In deze uitvoeringsvorm bevinden zich aan de buitenzijde geen bewegende delen. Dit is onder meer voordelig in toepassing voor een versnellingsbak. Bijkomende voordelen betreffen de eenvoudigere balancering en 30 de lichtere constructie. In een alternatieve tweede voorkeursuitvoeringsvorm met buitenrotor is de cilinder verbonden met de flenzen aan de radiale binnenzijde daarvan. Dit is voordelig aangezien relatief meer inertia/moment 7 gegenereerd kan worden. Bijkomend is de assemblage van deze uitvoeringsvorm relatief eenvoudiger en tevens goedkoper. In beide uitvoeringsvormen wordt een relatief gesloten constructie verkregen.
5 De bus voor de ringen of de cilinder voor de flenzen vormt een basiscomponent voor de rotor of voor de stator. Dit is uiteraard afhankelijk van de gekozen uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding.
In een verdere voordelige uitvoeringsvorm volgens de 10 uitvinding omvat de inrichting een besturing voor het afwisselend schakelen van de spoelen tussen een eerste magnetische werking en een tweede magnetische werking op de permanente magneten om de inrichting als motor toe te passen.
Door het voorzien van wisselende stromen door de spoelen, 15 waarbij achtereenvolgens steeds naastgelegen spoelen worden bekrachtigd wordt, volgens op zichzelf bekende wijze, de rotor in beweging gezet. Hierbij zijn de spoelen bij voorkeur in drie groepen verdeeld die achtereenvolgens worden bekrachtigd. Hieruit volgt dat het aantal spoelen in dit 20 geval een veelvoud van drie zal bedragen.
De uitvinding heeft verder betrekking op een voertuig en een windturbine, voorzien van een motor en/of dynamo als bovenstaand beschreven.
De uitvinding heeft verder eveneens betrekking op het 25 gebruik van een inrichting, zoals bovenstaand beschreven, waarbij deze inrichting functioneert als dynamo voor het opwekken van energie. Deze toepassing is onder meer relevant voor het terugwinnen van energie bij het afremmen van een voertuig. Echter, het kan ook worden toegepast bij onder meer 30 windturbines.
Het gebruik als dynamo, het voertuig en de windturbine bieden gelijke effecten en voordelen als beschreven voor met name de motor-toepassing.
8
De onderhavige uitvinding zal hieronder worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen van niet-limitatieve voorbeelden van uitvoeringsvormen binnen het kader van de onderhavige uitvinding, waarin dezelfde of 5 gelijksoortige onderdelen, elementen en eigenschappen zijn aangeduid met dezelfde referenties, en waarin tonen: - figuur 1 een aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm met een binnenrotor; - figuur 2 een aanzicht van een flens met magneten uit 10 figuur 1; - figuur 3 een aanzicht van een andere flens met bus/cilinder uit figuur 1; - figuur 4 een samenstel van bus/cilinder met flens uit figuren 2 en 3; 15 - figuur 5 een aanzicht van het statordeel uit figuur 1; - figuur 6 een aanzicht van een samengestelde stator; - figuur 7 een aanzicht van een rotor met offset tussen twee stellen van magneten; - figuur 8 een tweede uitvoeringsvorm met buitenrotor; 20 - figuur 9 een aanzicht van de rotor uit figuur 8;\ - figuur 10 een aanzicht van de stator volgens de tweede uitvoeringsvorm; - figuur 11 een aanzicht van een samenstelling volgens de tweede uitvoeringsvorm; 25 - figuur 12 een aanzicht van een alternatief stator- element; - figuur 13 een aanzicht van het element uit figuur 12 in de tweede uitvoeringsvorm; - figuur 14 een weergave van een uitvoeringsvorm met 30 geïntegreerd differentieel; en - figuur 15 een aanzicht van een voertuig voorzien van een aandrijving volgens de uitvinding.
9
Figuren 1 tot en met 7 en figuren 12 en 13 tonen een motor/dynamo 1 met aan de binnenzijde een rotor met magneten, waarbij de binnen-rotor te vergelijken is met een klos, waar aan de binnenzijde van de wangen de magneten gepositioneerd 5 zijn volgens een eerste uitvoeringsvorm. Figuren 8 tot en met 11 tonen de motor/dynamo met aan de buitenzijde een magneten omvattende rotor volgens een tweede uitvoeringsvorm.
De rotor 6 in de motor/dynamo 1 in figuur 1 is vergelijkbaar met een bus 2 met buitenwaarts geklapte 10 uiteinden ofwel flenzen 3 aan de axiale uiteinden van de bus 2, waarbij magneten 8 zijn aangebracht aan de binnenwand van elke van de flenzen 3. Deze flenzen 3 worden ook wel aangeduid als wangen, en zijn aan de binnenzijde voorzien van de magneten 8. Dit betreft in figuur 1 de uitvoeringsvorm met 15 binnenrotor. In de uitvoeringsvorm van de figuren 8-11 is de bus 2 aan de radiale buitenzijde van de flenzen 3 aangebracht. Dit betreft in figuur 8 de uitvoeringsvorm met buitenrotor.
Beide typen motoren/dynamo's van figuren 1-7/ 8-11; en 20 van figuren 12-13 berusten op het zelfde werkingsprincipe.
Figuur 1 toont een gedeeltelijke assemblage van een dubbel-axiale PM motor 1. Hier zijn (slechts) drie (gewikkelde) spoelen 9 getoond in een groepering, die ook wel een stack wordt genoemd. Het ontwerp van figuren 1 - 7 en 12; 25 13 omvat een vrij te kiezen aantal spoelen 9 of stacks van elk drie spoelen in meervouden van drie, zoals drie, zes, negen, twaalf, vijftien, enzovoorts, afhankelijk van de diameter en de configuratie en van de stacks aan of tussen de ophang-ringen 5, 7 en de vorm en omvang van de spoelen 9 in 30 de groepen of stack. Het getoonde ontwerp omvat zes-en-dertig van deze stacks aan spoelen 9 en 24 magneten 8 per flens 3, dus 48 magneten in totaal. Andere aantallen zijn uiteraard mogelijk afhankelijk van de toepassing en het gewenste 10 vermogen. Zo zijn bijvoorbeeld 72 spoelen realiseerbaar voor een toepassing voor een windmolen, dit afhankelijk van de betreffende afmetingen van de windmolen. In de getoonde uitvoeringsvorm is elke spoel voorzien van twee-en-zeventig 5 windingen. Het aantal en dikte van de windingen of wikkelingen kan worden gekozen onder meer afhankelijk van de toepassing en het gewenste vermogen.
Figuren 1-7 en 12; 13 tonen de assemblage van de dubbel axiale PM motor/dynamo met magneten 8 aan een binnenwaarts 10 gelegen flens van de rotor 6, ofwel flenzen aan bus 2. Dit is de eerste uitvoeringsvorm. Optioneel kan de bus 2 aan de zijde van bijvoorbeeld de spoelen 9 worden voorzien van een isolatielaag 4 die vast is verbonden met de ringen 5, 7. Tussen de ringen 5, 7 en de flenzen 3 is een spieetvormige 15 opening voorzien. Hiermee wordt enerzijds de relatieve beweging van de flenzen 3 ten opzichte van de ringen 5, 7 mogelijk gemaakt. Anderzijds kan door deze opening vocht worden afgevoerd. Aan de binnenzijde van bus 2, dat wil zeggen in de richting van het centrum of de rotatie-as, kan 20 een as (niet getoond) worden voorzien. Optioneel kan deze as via een soort spaken met bus 2 zijn verbonden ofwel direct in verbinding staan met bus 2. Dit is uiteraard afhankelijk van de afmetingen van de as en bus 2. Voorts kunnen in bus 2 gaten worden voorzien (niet getoond) om daarmee het gewicht 25 van de motor/dynamo 1 verder te reduceren. De diameter van de getoonde bus 2 bedraagt zo'n 270 millimeter, waarbij het veelal voorkomende bereik voor voertuigen is gelegen tussen 200 en 350 millimeter. Uiteraard zijn andere diameters mogelijk. Zo is bijvoorbeeld voor een bus of vrachtwagen een 30 diameter van zo'n 800 millimeter realiseerbaar. In de getoonde uitvoeringsvorm liggen de spoelen aan de onderzijde nagenoeg tegen elkaar. Eventueel kan door gebruik te maken 11 van een trapezium-vorm een nog hogere efficiënte worden gerealiseerd.
Figuur 2 toont een stalen ring, die de flens 3 vormt, met magneten 8 daarop, waarbij de magneten 8 in noord-zuid-noord-5 zuid configuratie zijn gerangschikt. Gekozen stack 9,9,9 tegenover magneten 8,8,8 zijn in een verhouding van meervouden van 3:2.
Het retour pad van de magnetische flux is gelegen door de stalen schijven of flenzen 3, waarop de magneten 8 zijn 10 aangebracht. De magneten 8 zijn aan de buitengelegen zijden ingesloten door een kraag 10 op of aan de stalen ring of flenzen 3. Deze kraag 10 voorkomt het los komen van de magneten 8 door trillingen.
Figuur 3 toont een deel van de rotor 6 met enkele van de 15 flenzen 3 aan de bus 2. Via de bus 2 zijn de flenzen 3 van de rotor 6 met de magneten 8 daarop met elkaar verbonden, en dit zorgt voor de koppel overdracht van de motor / dynamo voor de aan te drijven last (zie figuur 14).
Figuur 4 toont de geassembleerde rotor 6 van de bi- of 20 dubbel axiaal permanent magneet motor/ dynamo 1 als samenstel van de in figuren 2 en 3 weergegeven componenten.
Figuur 5 toont één van de ringen 5, 7 met stacks aan spoelen 9 om kernen 11 die steken in uitsparingen 12. De spoelen steken om een kern 11 in een uitsparing 12 in elke 25 van de ringen 5, 7. De ringen 5, 7 staan stil en vormen aldus de stator, die is verbonden met de "vaste wereld" om aldus de stator te vormen.
Figuur 6 toont de gemonteerde ophanging van de spoelen 9 om kernen 11 in de ringen 5, 7 in groepen of stacks van elk 30 drie spoelen 9. Deze stack ophanging wordt geplaatst tussen de de twee ringen 5, 7 (zie figuur 1).
Figuur 7 toont duidelijk de offset of afstand tussen de twee tegenovergestelde magneten 8 aan de flenzen 3, waarbij 12 de in het getoonde aanzicht de dichtst bij gelegen flens is weggelaten en de magneten 8 wel zijn weergegeven. Dit dient om de "cogging torque" te verminderen en een soepele draai/ loop eigenschap van de motor 1 te krijgen. Tevens wordt het 5 opstart gedrag van de motor /dynamo verbeterd, het "stallen" wordt tegengegaan tijdens het opstarten, hetgeen het in gang zetten van de rotor betekent.
Figuur 8 toont een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding met de flenzen 3 aan een daar buiten omheen 10 gelegen bus 2. De wang of flens 3 met magneten 8 is bevestigd aan een aldus gevormd buitengelegen bus 2, waarvan de het dichtst bij in het aanzicht gelegen flens 3 voor de duidelijkheid is weggelaten.
Figuur 9 toont de rotor 6 met buitenom aangebrachte bus 15 2, en daarbij zijn duidelijk de wangen of flenzen 3 met de aan de binnenzijde daarvan bevestigde magneten 8. Dit geheel is de buiten draaiende rotor van de motor/dynamo. De drum of rotor 6 kan worden gesloten met een flens 3, ten opzichte van de toestand van figuur 8, wanneer de samengestelde cilinder 4 20 met ringen 5, 7 en daartussen aangebrachte spoelen 9 (figuur 10) is vervaardigd en die kan dan daarin worden geplaatst, vrij van de rotor magneten 8 en flenzen 3.
Figuur 10 toont aldus de samengestelde cilinder 4 met ringen 5, 7 en spoelen 9 in stacks daartussen. Dit samenstel 25 wordt binnen, maar vrij van de rotor, magneten en behuizing, gemonteerd.
Figuur 11 toont de compleet geassembleerde motor/dynamo met buiten rotor. De weergegeven samenstelling heeft een gewicht van zo'n 15-20 kilogram. Het gewicht hangt uiteraard 30 af van de toepassing. Combinaties van getoonde en beschreven maatregelen voor de eerste uitvoeringsvorm zijn ook toepasbaaar voor de tweede uitvoeringsvorm en worden derhalve hier niet herhaald.
13
Figuur 12 toont een tweedelige stack ophanging voor de spoelen 9 voor montage als en in de binnen rotor motor/dynamo. Verder bevatten de tweedelige elementen voor ophanging van de spoelen 9 bevestigingspunten 15 voor het 5 assembleren van de ringen 5, 7 en om de stack ophanging aan de "vaste" wereld te bevestigen.
Figuur 13 toont de uiteengenomen samenstelling van een binnen rotor motor.
Figuur 14 toont een uitvoeringsvorm 16 van een motor 10 volgens de uitvinding met een geïntegreerd differentieel op een as 17 van een (niet getoond) wiel. Hiermee wordt ruimte bespaard evenals het totale gewicht.
Figuur 15 toont een voertuig 20 voorzien van een wiel 21 waarin een motor 1 volgens de uitvinding is aangebracht. De 15 motor 1 kan tevens functioneren als dynamo bij het afremmen van voertuig 20. Een dergelijke functie als dynamo kan tevens worden toegepast voor een windturbine (niet getoond) voor het genereren van vermogen in de vorm van elektrische energie.
De onderhavige uitvinding is geenszins beperkt tot de 20 bovenbeschreven voorkeursuitvoeringsvormen. De gevraagde rechten worden bepaald door de navolgende conclusies, binnen de strekking waarvan velerlei modificaties denkbaar zijn. Zo zijn naast toepassing op voertuigen en windturbines ook toepassingen zoals trapliften, boten, kranen en dergelijke 25 mogelijk.
1035278

Claims (16)

1. Inrichting voor het genereren van vermogen, 5 omvattende: - een rotor; - een stator; - ten minste twee permanente magneten, welke in een onderling tegengestelde oriëntatie zijn aangebracht aan één 10 van de rotor en de stator; en - ten minste twee spoelen aan de andere van de rotor en de stator, met het kenmerk dat de spoelen in een axiale oriëntatie zijn opgesteld en de magneten in radiale oriëntatie. 15
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de magneten in een set om de rotatie-as zijn aangebracht.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, waarbij een 20 tweede stel magneten is verschaft op afstand van het eerste stel magneten, en waarbij de spoelen zich tussen het eerste en tweede stel magneten uitstrekken.
4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, waarbij de 25 eerste en de tweede set magneten een offset ten opzichte van elkaar vertonen.
5. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij de spoelen tussen twee in hoofdzaak 30 evenwijdige ringen zijn aangebracht.
6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de ringen elk zijn verbonden met een respectievelijk uiteinde van een bus. 1035278
7. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de bus is verbonden met de ringen aan de radiale buitenzijde daarvan.
8. Inrichting volgens conclusie 6, waarbij de bus is 5 verbonden met de ringen aan de radiale binnenzijde daarvan.
9. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, waarbij elke van de eerste en de tweede set magneten is aangebracht aan respectievelijk één van twee in 10 hoofdzaak evenwijdige flenzen.
10. Inrichting volgens conclusie 9, waarbij de flenzen elk zijn aangebracht aan een respectievelijk uiteinde van een cilinder.
11. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de cilinder is verbonden met de flenzen aan de radiale buitenzijde daarvan.
12. Inrichting volgens conclusie 10, waarbij de cilinder is verbonden met de flenzen aan de radiale binnenzijde daarvan.
13. Inrichting volgens ten minste een van de voorgaande 25 conclusies, waarbij één van de bus en de cilinder een basiscomponent vormt voor één van de rotor en de stator.
14. Inrichting volgens ten minste één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een besturing voor het 30 afwisselend schakelen van de spoelen tussen een eerste magnetische werking en een tweede magnetische werking op de permanente magneten om de inrichting als motor toe te passen.
15. Voertuig of windturbine voorzien van een inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies.
16. Gebruik van een inrichting volgens ten minste één van 5 de voorgaande conclusies 1-14 als dynamo. 1035278
NL1035278A 2008-04-10 2008-04-10 Inrichting voor het genereren van vermogen. NL1035278C2 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1035278A NL1035278C2 (nl) 2008-04-10 2008-04-10 Inrichting voor het genereren van vermogen.
AU2009234549A AU2009234549A1 (en) 2008-04-10 2009-04-09 Device for generating power
KR1020107024844A KR20110021749A (ko) 2008-04-10 2009-04-09 파워 발생 장치
CA2721053A CA2721053A1 (en) 2008-04-10 2009-04-09 Power generating device
US12/937,037 US20110042961A1 (en) 2008-04-10 2009-04-09 Device for generating power
PCT/NL2009/000088 WO2009126025A1 (en) 2008-04-10 2009-04-09 Device for generatingpower
EP09730306A EP2311173A1 (en) 2008-04-10 2009-04-09 Power generating device
BRPI0911434A BRPI0911434A2 (pt) 2008-04-10 2009-04-09 dispositivo gerador de energia, veículo ou turbina eólica, e uso de um dispositivo
CN200980120172XA CN102089960A (zh) 2008-04-10 2009-04-09 发电设备
RU2010145554/07A RU2010145554A (ru) 2008-04-10 2009-04-09 Силовая установка
JP2011503922A JP2011517273A (ja) 2008-04-10 2009-04-09 動力生成装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1035278 2008-04-10
NL1035278A NL1035278C2 (nl) 2008-04-10 2008-04-10 Inrichting voor het genereren van vermogen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1035278C2 true NL1035278C2 (nl) 2009-10-13

Family

ID=40303750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1035278A NL1035278C2 (nl) 2008-04-10 2008-04-10 Inrichting voor het genereren van vermogen.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20110042961A1 (nl)
EP (1) EP2311173A1 (nl)
JP (1) JP2011517273A (nl)
KR (1) KR20110021749A (nl)
CN (1) CN102089960A (nl)
AU (1) AU2009234549A1 (nl)
BR (1) BRPI0911434A2 (nl)
CA (1) CA2721053A1 (nl)
NL (1) NL1035278C2 (nl)
RU (1) RU2010145554A (nl)
WO (1) WO2009126025A1 (nl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101783577A (zh) * 2010-01-06 2010-07-21 何时立 平行结构的电动机
US8853869B2 (en) * 2010-08-31 2014-10-07 Zivota Nikolic Wheel-mounted electric generator
JP4873671B1 (ja) * 2011-07-14 2012-02-08 信正商事株式会社 発電装置
CN102355087A (zh) * 2011-09-30 2012-02-15 山东理工大学 废气涡轮驱动的盘式双转子永磁发电机
DE102014207189A1 (de) * 2013-07-02 2015-01-08 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine mit integrierter Kupplung
GB2520516B (en) 2013-11-21 2021-08-25 Time To Act Ltd Direct drive generator for renewable energy applications
CN104976076A (zh) * 2015-07-14 2015-10-14 刘言成 筒型内封闭式风叶轮惯性辅助飞轮体

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1011876C2 (nl) * 1999-04-23 2000-10-24 Aerpac Holding B V Generator.
GB2379093A (en) * 2001-08-22 2003-02-26 Chia-Hao Fan Side rotation (axial) type motor/dynamo
US20060033392A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Ritchey Jonathan G Polyphasic multi-coil generator
US20060113856A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-01 Fujitsu General Limited Axial air-gap electronic motor
EP1783884A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-09 Silicon Valley Micro M Corporation Multi-phase A.C. vehicle motor

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3142913A1 (de) * 1981-10-29 1983-05-11 Herbert Prof. Dr.-Ing. 3300 Braunschweig Weh Elektrische maschine mit ringwicklungsanker und permanenterregten rotoren"
US4644202A (en) * 1985-04-15 1987-02-17 Rockwell International Corporation Sealed and balanced motor and fluid pump system
JPH02133182U (nl) * 1989-04-06 1990-11-05
US6720688B1 (en) * 1999-02-12 2004-04-13 Helmut Schiller Electric machine
FR2827439B1 (fr) * 2001-07-13 2003-10-24 Leroy Somer Moteurs Machine discoide
JP3561248B2 (ja) * 2001-09-17 2004-09-02 日本サーボ株式会社 偏平多相永久磁石形ステッピングモータとその励磁回路
US6891306B1 (en) * 2002-04-30 2005-05-10 Wavecrest Laboratories, Llc. Rotary electric motor having both radial and axial air gap flux paths between stator and rotor segments
CA2654462A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-13 Exro Technologies Inc. Poly-phasic multi-coil generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1011876C2 (nl) * 1999-04-23 2000-10-24 Aerpac Holding B V Generator.
GB2379093A (en) * 2001-08-22 2003-02-26 Chia-Hao Fan Side rotation (axial) type motor/dynamo
US20060033392A1 (en) * 2004-08-12 2006-02-16 Ritchey Jonathan G Polyphasic multi-coil generator
US20060113856A1 (en) * 2004-11-26 2006-06-01 Fujitsu General Limited Axial air-gap electronic motor
EP1783884A1 (en) * 2005-11-07 2007-05-09 Silicon Valley Micro M Corporation Multi-phase A.C. vehicle motor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011517273A (ja) 2011-05-26
AU2009234549A1 (en) 2009-10-15
KR20110021749A (ko) 2011-03-04
CA2721053A1 (en) 2009-10-15
RU2010145554A (ru) 2012-05-20
US20110042961A1 (en) 2011-02-24
CN102089960A (zh) 2011-06-08
WO2009126025A1 (en) 2009-10-15
EP2311173A1 (en) 2011-04-20
BRPI0911434A2 (pt) 2015-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1035278C2 (nl) Inrichting voor het genereren van vermogen.
US6486582B1 (en) Dynamo-electric machine rotating by electromagnetic induction such as it acts in linear electric motors
US7462968B2 (en) Electric wheel
US20100171451A1 (en) Integrated composite electromechanical machines
GB2457342A (en) Apparatus for converting kinetic energy into usable power
KR20040101212A (ko) 전기 모터 및 이 모터에 의해 동력이 공급되는 비이클
JP2012508549A (ja) 横方向および/またはコンミュテート式磁束システムの固定子の概念
CN201808440U (zh) 一种多相电动机轮式驱动系统
US6037690A (en) Energy conversion system mounted in a wheel hub
US6724115B2 (en) High electrical and mechanical response structure of motor-generator
CN1485238A (zh) 自行车用轮毂发电机
AU2012361425B2 (en) Permanent magnet harmonic motor
US20040212259A1 (en) Wheel motor
US11299031B2 (en) Wheel hub motor for electric vehicle
CN105846567B (zh) 外转子型可变励磁式电动机
GB2462489A (en) A flywheel kinetic energy recovery and storage apparatus
CN105656268B (zh) 外转子型可变励磁式电动机
CN106487181A (zh) 旋转电机
CN107482848B (zh) 电动车用带制动盘的轮毂电机
JPH11168852A (ja) フライホイール組込み回転電機、これを用いた負荷駆動装置及びその運転方法
CN103633799B (zh) 一种自动连续变速永磁无刷轮毂电机
WO2010122760A1 (ja) 車両用交流発電機
JP2000515093A (ja) 車軸ハブ取り付け式のエネルギー変換装置
JP2001025286A (ja) Srモータ
CN107681814B (zh) 电动汽车用两侧定子六相磁阻电机

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20180501