NL1042704B1 - Memristormotor - Google Patents

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een elektromotor met memristoren. De motor kan gevoed worden door gelijkspanning, wisselspanning of driefasen wisselspanning. Stator noch rotor bevatten spoelen of magneten en ook ontbreekt een blikpakket. De motor is opgebouwd uit een stator en een rotor voorzien van meerdere lagers met kogels of rollen. Het materiaal van de kogels of rollen en de binnenkooi en de buitenkooi van de lagers hebben ohmse weerstand. Bij de overgang tussen de kogels of rollen met de binnenkooi en de buitenkooi ontstaan imperfecte puntcontacten. Deze contaktvlakken vormen memristoren. Het motorkoppel wordt geleverd door de Lorenz krachten die ontstaan tengevolge van de verschoven magnetische velden in de motordelen met ohms gedrag en de imperfecte puntcontacten welke memristor gedrag vertonen. Bij de ohmse delen zijn stroom en spanning in fase en bij de memristordelen zijn stroom en spanning niet in fase, maar gaan wel gelijktijdig door de nuldoorgang.Het magnetische veld afkomstig van de memristoren oefend daardoor een kracht uit op het ohmse veld, hierdoor ontstaat een koppel van twee krachten een onder de kogel en een boven de kogel.Dit doet de motor draaien. De motor is niet zelfaanlopend en moet op gang worden gebracht in de gewenste voorkeurrichting.

Description

Memristormotor

De uitvinding beeft betrekking op een elektromotor. Elektromotoren zijn uitgerust met een rotor- en een statordeel. De rotor bestaat uit een permanete magneet en de stator uit een wikkeling van verlakt koperdraad gewikkeld op een gelammeleerd sihciumijzerpakket

Dergeiijke motoren zijn bekend als permanente magneet motoren in wisselstroom of gelijkstroom uitvoering of als driefasenmotor.Omdat bard magnetisch materiaal duur is en wikkelingen van verlakt koperdraad niet eenvoudig te prodceren zijn Is voor een constructie gekozen zonder magnetisch materiaal, zonder spoelen en geen stator bhk-pakket, of ferromagnetiscbe kern. Met de uitvinding wordt beoogd een dergeiijke motor te verkrijgen door bet werkzame deel op te bouwen met memristoren in combinatie met ohms geleidende metalen delen.

Deze elektromotor kan zowel met gelijkstroom, wisselstroom of met drie fasen » wisselstroom worden gevoed.

De stator bestaat uit kogellagers of rollagers. Voor de wisselstroom en de gelijkstroom uitvoering twee en voor de driefasen uitvoering in ster met vereffeningsleiding vier lagers. Voor de driefasenuitvoering zonder verefflngsleiding bestaat de motor uit drie lagers.

Het lager is een seriescnakeling van obmse weerstanden gevormd door het materiaal 0 van de binnen- en buitenkooi en kogel. En verder uit memristoren gevormd door de raakvlakken van de kogels met de binnen- en de buitenkooi.

Deze raakvlakken leveren imperfecte puntcontacten op die op hun beurt memristoren vormen. De motoras verbindt elektrisch de verschillende lagers en vormt bil de driefasenuitvoering het sterpunt van de schakeling en is tevens het rotordeel van de motor, dit 5 tessmen met de verplaatsbare delen van de lagers, kogels en de binnenkooi.

Een memristor is een geheugen weerstand en is naast de ohmse weerstand, de spoel en de condensator een van de v-er passieve basiscomponenten en is bekend uit de electronic?.

De werking en constructie van de memristormotor zal aan de hand van een aantal figuren nader worden uitgelegd.

De memristor motor werkt als volgt; figuur 1. Door de stator (1), huitenkooi (2), kogel (3), binnenkooi (4), as (5) en opnieuw binnenkooi (4), kogel (3), buitenkooi (2), stator (1) loopt een stroom ten gevolge van de aangelegde spanning vla de as door naar het volgende lager en zo weer terug naar de bron.

In alle ohmse delen zijn stroom en spanning in fase bij een wisselspannings voeding en gaan gelijktijdig door de nuldoorgang. Bij de imperfecte puntcontacten, memristors is dat anders hier zijn stroom en spanning uit fase, behalve bij de nuldoorgangen.

De tijdsintergraai in de ohmse delen is ongelijk aan die van de memristoren. Het gevolg hiervan is dat er gelijktijdig verschillende stroom en spanningsvormen ontstaan, waardoor er gelijktijdig verschillende magneetvelden ontstaan onder en boven de kogels met de contactvlakken en in de delen die zich ohms gedragen.

Het gevolg hiervan is dat er twee Lorenz krachten ontstaan waardoor en een koppel ontstaat wat de kogels van de motor doet aandrijven.

Het magnetische veld in de ohmse siatordelen oefend een kracht uit op het magnetische veld van de memristor rotor delen, de kogel contactvlakken en de ohmse kogel Per lager staan de memrlstor overgangen parallel aan elkaar en in serie of in ster met de opvolgende lagers. Het elektrische vervangschema van de memristor motor is een gemengde schakeling van weerstanden en memristoren. In figuur 2 is het elektrische eqivalent weergegeven voor twee lagers, waarin M de memristor kogel contact vlakken en R de ohmse delen voorstellen.De nummering voor de elektrische eqivalente onderdelen komt overeen met de onderdelen uit figuur 1.

In figuur 3 zijn de scannings- en stroomvormen weergegeven die gemeten zijn over de delen die zich ohms gedragen en de delen die memristance vertonen.

Om aan te tonen dat de werking van de motor berust op memristoren sluiten we de motor aan op een componenten tester. Aldus verkrijgen we figuur 4. De lissajousfiguur die met zijn afgeknepen vorm (pinced ) kenmerkend is voor een memrlstor in dst geval wordt de uitkomst van 24 memristoren gelijktijdig in een figuur weergegeven. Zes kogels per lager, twee lagers en dus twee memristoren per kogel.

De motor is niet zelfaanlopend en heeft ook geen voorkeursdraairichting, maar wordt op gang gebracht in de gewenste draairichting.

Voor de werking van de motor worden geen eisen gesteld ten aanzien van de afmetingen van de werkzame onderdelen. Een memristormotor kan zowel gebouwd worden in de orde van centimeters als nanometers, mits er aan de voorwaarde wordt voldaan dat de contactvlakken van de afzonderlijk beweegbare delen memristoren vormen in combinatie met ohmse delen.

Claims (7)

1. Elektromotor zonder spoelen, magnetisch materiaal en zonder blikpakket met het kenmerk dat het motorkoppel wordt geleverd door de Lorenz krachten van het netto magnetische veld afkomstig van een combinatie van memristoren en ohmse weerstanden in de stator- rotor constructie van de motor.

2. Elektromotor volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de ohmse weerstanden worden gevormd door het stator- rotor materiaal en de kogels of rollen van de lagers en de memristoren afkomstig zijn van de imperfecte overgangs contacten tussen de kogels of rollen met de binnenkooi en buitenkooi van de lagers.

3. Elektromotor volgens conclusie 1 en 2 uitvoering f met het kenmerk dat alle ohmse en memristor delen zijn opgebouwd uit elektrisch geleidend materiaal.

4. Elektromotor volgens conclsie 1, 2 uitvoering 2 met het kenmerk dat aiie motor onderdelen opgebouwd zijn uit elektrisch geleidend keramisch materiaal.

5. Elektromotor volgens conclusie 1, 2, 3 en 4 met het kenmerk dat de memristor motor gevoed kan worden met zowel gelijkspanning, wisselspanning of driefasen wisselspanning.

6. Elektromotor volgens conclusie 1, 2, 3, 4 en 5 met het kenmerk dat de motor as de elektrische verbinding vormt tussen de lagers onderling,

7. Elektromotor volgens conclusie 1, 2, 3, 4, 5 en 6 met het kenmerk dat de motor voor drie fasen wisselspanning in ster staat geschakeld en dat de as van de motor het sterpunt vormt met of zonder een verefteningsieldlng.