[发明专利]超导电动机和发电机

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年9月26日提交的美国临时申请No.61/882790的 权益，该美国临时申请的内容通过引用并入这里。

技术领域

本发明总体上涉及可以适用于各种系统或设备的电动机和发电机。 更具体地，本发明涉及通过使用超导体提供提高的效率的电动机和发电 机。

背景技术

19世纪开发的电动机构造使用磁场的固定布置来产生电动势 (EMF)。电流的增加引起更大或更强的磁场，以越来越少的消耗率引起 更大的电动势。因此，被供应有增加的电流的电动机被反电动势限制到 特定的RPM峰值。

高温超导体由于它们的高电流密度和低DC损失而已经用于设计电 动机。这种电动机需要低温冷却系统来阻止超导体的温度升得太高。

电动器失去的电磁能的大部分是由于磁滞和涡电流。磁滞损失指的 是当交替的磁场的施加改变含铁金属的磁化时被含铁金属吸收的电磁能 的量。涡电流是在导电电动机部件中由电动机中的场非故意引起的电流。 这些电流产生与操作电动机的那些磁场相反的磁场，并且因此作为电动 机上的磁阻力的形式。因此，需要一种电动机，该电动机减小由于这些 问题的能量损失并且提供增加的效率。

发明内容

本发明涉及各种示例性实施例，该示例性实施例包括用于提供增加 的效率的电动机和发电机的系统和设备。本发明的这些和其它特征和优 点在下面参考附图被描述。

附图说明

图1是根据本发明的电动机或发电机的剖视图或拓扑结构。

图2是如图1中示出的屏蔽套筒的剖视图。

图3是如图2中示出的屏蔽套筒的内部结构的透视图。

图4是如图1中示出的屏蔽套筒的透视图。

具体实施方式

下面的描述在性质上仅仅是示例性的并且不意图限制本公开、应用 或用途。应当理解，贯穿该附图，对应的附图标记指示相似或对应的部 分和特征。

在更详细地描述本发明之前，应当理解，本发明不限于描述的特别 实施例，并且因此当然可以改变。也将理解，这里使用的术语仅为了描 述特别实施例的目的，并且不意图是限制性的，这是由于本发明的范围 将仅由所附权利要求限制。

许多材料被认为适合于本发明的各个方面。这些材料将被视作示例 性的并且不意图限制权利要求的范围。虽然类似或等同于这里描述的那 些的任何方法和材料也可以用于本发明的实践或测试，但在这里描述有 限数量的示例性方法和材料。

必须注意，如在这里和在所附权利要求中使用的，单数形式“一”、“一 个”和“该”包括复数指示对象，除非上下文另外清楚规定。

这里描述的本发明的实施例通过增加超导电动机或发电机的空气间 隙磁通密度并且减小由于磁滞和涡电流的损失而用于提高超导电动机或 发电机的效率。此外，本发明使用大量标准电动机部件，并且因此根据 本发明的电动机或发电机可以通过微小的修改与标准机械系统接口，并 且可以使用标准且合算的过程被制造。将理解，如这里使用的，术语“电 动机”也可以指的是颠倒物“发电机”并且反之亦然。

在旋转力被施加到本发明的轴的情况下，它将充当发电机，供应功 率到连接到终端的任何载荷。将增加作为电动机的其效率的本发明的相 同性质也将增加作为发电机的其效率。不管用作电动机还是发电机，与 其主要应用无关，本发明将导致增加的效率。机械能到电能的反向转换 由发电机完成。电动机和发电机具有许多相似性，并且许多已有电动机 可以被驱动用来产生电。

本发明的示例性实施例可以显著增加车辆中的电池组的可用驱动范 围并且使得非混合的电动车对于日常往返者可行。结果，它可能促进从 汽油推进车辆到非混合电动车的可行转变。

如图1中所示，根据本发明的实施例的电动机或发电机1包括旋转 电枢10、永久磁体定子20和屏蔽套筒30。旋转电枢10被示出在电动机 1的中心并且与轴承和电刷组件(未示出)关联。