RU98123112A

RU98123112A - Сегментная матрица из взаимно соединенных катушек

Info

Publication number: RU98123112A
Application number: RU98123112/09A
Authority: RU
Inventors: Рой Ли Кессинджер (младший); Пол Энтони Стахура; Пол Эрик Ревевер; Карл Дэвид Докстейдер
Original assignee: Визьюал Компьютинг Системз Корп.
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1997-05-19
Publication date: 2000-10-20

Claims

1. Сегментная матрица из катушек для использования в электродвижущих устройствах с одним или двумя магнитными роторами, состоящая из четного множества отдельных намотанных из проволоки катушек, причем все катушки имеют, по существу, одинаковые конструкцию и размеры и содержат простирающиеся по окружности основания и простирающиеся радиально стороны, при этом простирающиеся радиально стороны и простирающиеся по окружности основания соединены их концами, образуя, в целом, трапецеидальную конфигурацию; матрица из катушек сформирована как кольцо из частично перекрывающих друг друга чередующихся катушек так, что простирающиеся радиально стороны каждой катушки лежат в одной плоскости.

2. Матрица по п. 1, в которой каждая отдельная катушка имеет отводящие изгибы вблизи каждого конца указанных простирающихся радиально сторон, в результате чего простирающиеся по окружности основания катушки лежат вне плоскости, содержащей простирающиеся радиальные стороны, таким образом, чтобы допускать частичное перекрытие каждой катушки двумя примыкающими к ней катушками.

3. Матрица по п. 2, в которой простирающиеся по окружности основания и простирающиеся радиально стороны каждой катушки ограничивают пространство, содержащее одну простирающуюся радиально часть каждой из двух примыкающих к ней катушек, посредством чего удваивается плотность рабочих проводников катушек.

4. Матрица по п. 1, в которой множество отдельных катушек имеет отводящие изгибы вблизи каждого конца указанных простирающихся радиально сторон, благодаря чему простирающиеся по окружности основания катушки лежат вне плоскости, содержащей простирающиеся радиально стороны, так, что это допускает частичное перекрытие каждой катушки, по меньшей мере, двумя примыкающими катушками.

5. Матрица по п. 1, в которой отдельные катушки заливаются пригодным к формовке материалом для формирования кольца с определенной структурной целостностью и теплостойкостью.

6. Матрица по п. 5, в которой пригодным к формовке материалом является эпоксидная смола.

7. Матрица по п. 5, которая дополнительно содержит слои армирующей волокнистой ткани.

8. Матрица из катушек по п. 1, в которой катушки ориентированы так, чтобы формировать линейную матрицу.

9. Матрица по п. 1, в которой катушки ориентированы так, чтобы формировать часть кольца.

10. Матрица по п. 1, в которой отдельные катушки сформированы так, что простирающиеся радиально стороны катушки имеют меньшую площадь поперечного сечения, чем, по меньшей мере, одно из простирающихся по окружности оснований.

11. Матрица по п. 1, в которой множество отдельных катушек из намотанной проволоки прикреплены друг к другу, формируя матрицу из катушек, имеющую центральную ось и известные внутренний и наружный диаметры, в которой простирающиеся радиальные части катушек являются рабочими проводниками, и рабочий отрезок указанных проводников составляет приблизительно 42% расстояния между центральной осью диска с катушками и наружным диаметром рабочего отрезка катушки, посредством чего матрица оптимизируется для получения максимального вращающего момента, когда она используется в двигателе, или производства напряжения, когда она используется в генераторе.

12. Матрица по п. 1, которая в рабочем состоянии расположена во вращающемся электродвижущем устройстве, таком как двигатель или генератор, причем двигатель или генератор имеет перемежающиеся слои магнитного материала для образования магнитной структуры с осевым зазором и кроме того имеет несколько дополнительных матриц из катушек, расположенных в слоях электромагнитных матриц из катушек, которые составлены так, чтобы дополнительно увеличивать общую площадь катушек в указанном электродвижущем устройстве, причем каждый слой катушечной структуры работает в отдельном зазоре с магнитным потоком, формируемым слоями магнитного материала.

13. Матрица по п. 12, в которой указанный магнитный материал является дискообразным ротором из постоянных магнитов, прикрепленным к вращающемуся валу.

14. Матрица по п. 12, в которой указанным магнитным материалом является дискообразный электромагнитный ротор, прикрепленный к вращающемуся валу.

15. Сегментная матрица из катушек для использования во вращающихся электродвижущих устройствах, таких как двигатели и генераторы, типа, в котором используется магнитная конструкция с осевым зазором, содержащая четное множество, имеющих одинаковую конфигурацию, отдельных катушек из намотанной проволоки, причем каждая катушка содержит простирающиеся по окружности основания и простирающиеся радиально стороны, соединенные их соответствующими концами для формирования трапецеидальной конфигурации, при этом каждая сторона имеет отводящие изгибы на каждом конце указанной стороны, примыкающие к каждому основанию так, что указанные основания лежат в плоскости, которая параллельна указанным сторонам; матрица из катушек сформирована закреплением первого комплекта катушек в кольце так, что их стороны примыкают к второму комплекту катушек и перекрывают его так, что простирающиеся радиально стороны каждого комплекта катушек все находятся в одной плоскости, и отводящие изгибы чередующихся катушек ориентированы в разных направлениях так, что основания первого комплекта катушек параллельны основаниям второго комплекта катушек.

16. Матрица по п. 15, в которой отдельные катушки заливаются пригодным к формовке материалом для формирования кольца с определенной структурной целостностью и теплостойкостью.

17. Матрица по п. 16, в которой пригодным к формовке материалом является эпоксидная смола.

18. Матрица по п. 15, которая дополнительно содержит слои армирующей волокнистой ткани.

19. Матрица по п. 15, в которой отдельные катушки сформированы так, что простирающиеся радиально стороны катушки имеют меньшую площадь поперечного сечения, чем, по меньшей мере, одно из простирающихся по окружности оснований.

20. Матрица по п. 15, в которой множество отдельных катушек из намотанной проволоки, прикрепленных друг к другу, формирует диск из катушек, имеющий центральную ось и известные внутренний и наружный диаметры, причем простирающиеся радиально стороны включают рабочий отрезок, и рабочий отрезок составляет приблизительно 42% расстояния между центральной осью диска из катушек и наружным диаметром рабочего отрезка катушки, посредством чего матрица оптимизируется для получения максимального вращающего момента, при использовании в двигателе, и максимального напряжения, при использовании в генераторе.