電磁發(fā)電機(jī)變換器的制造方法
【專利摘要】一種電磁發(fā)電變換器包括：一個(gè)或多個(gè)通量組件，所述通量組件具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)；和導(dǎo)體，所述導(dǎo)體與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定；分流器與動(dòng)力源連接并被構(gòu)造成將所述分流器移動(dòng)至第一位置和第二位置，其中當(dāng)所述分流器在所述第一位置和所述第二位置之間被移動(dòng)時(shí)，在所述正極和所述負(fù)極之間通過(guò)的所述磁場(chǎng)的大小發(fā)生改變。
【專利說(shuō)明】電磁發(fā)電機(jī)變換器
[0001]通過(guò)引用進(jìn)行的合并
[0002]提交于2012年5月30日的序列號(hào)為61/653，269的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)，和提交于2013年3月15日的序列號(hào)為13/834，269的美國(guó)申請(qǐng)的整體據(jù)此通過(guò)引用被明確地合并于本文中。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念總體上涉及電磁發(fā)電機(jī)變換器，并且更特別地但不以限制的方式涉及電能發(fā)電機(jī)，所述電能發(fā)電機(jī)具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源和與所述磁場(chǎng)源磁耦合的感應(yīng)繞組(或?qū)w)，磁場(chǎng)源和繞組相對(duì)于彼此固定不動(dòng)。不同于感應(yīng)繞組和磁場(chǎng)源相對(duì)于彼此進(jìn)行移動(dòng)的輔助方法被用來(lái)改變磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)，從而在繞組中感應(yīng)出電流。

【背景技術(shù)】
[0004]電磁發(fā)電機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。概括來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)的電磁發(fā)電機(jī)通過(guò)改變磁場(chǎng)進(jìn)行發(fā)電，磁場(chǎng)的改變?cè)卩徑睦@組中感應(yīng)出電流。磁場(chǎng)源傳統(tǒng)地為永磁體，但電磁鐵也已被使用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的裝置通常使用磁場(chǎng)源，該磁場(chǎng)源被設(shè)置成鄰近繞組，使得小的氣隙將這二者分離開(kāi)。磁場(chǎng)源和繞組的若干個(gè)這樣的對(duì)可以在單一裝置中被使用以增大效率。大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置要么通過(guò)相對(duì)于繞組移動(dòng)磁場(chǎng)源，要么通過(guò)相對(duì)于磁場(chǎng)源移動(dòng)繞組進(jìn)行工作，以便產(chǎn)生磁場(chǎng)波動(dòng)(也被稱作“磁通量”或“通量”)，并從而將電流感應(yīng)至繞組中。為了這個(gè)目的，大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置使用定子和轉(zhuǎn)子，定子容納靜止的構(gòu)件并且轉(zhuǎn)子相對(duì)于該靜止的構(gòu)件移動(dòng)另一個(gè)構(gòu)件。
[0006]另外，已有若干現(xiàn)有技術(shù)的裝置利用磁場(chǎng)阻擋裝置來(lái)產(chǎn)生線圈內(nèi)的變化的通量以進(jìn)行發(fā)電。磁場(chǎng)阻擋裝置通常是不可透磁場(chǎng)的圓盤，其具有以齒狀或窗口狀構(gòu)造切出的可透磁場(chǎng)的部分。圓盤被設(shè)置在磁場(chǎng)源和繞組之間的氣隙中。該通量阻擋圓盤被旋轉(zhuǎn)以便交替地允許軸向通量從磁場(chǎng)源到繞組通過(guò)，或者將該軸向通量重定向成背離繞組。替代地，通量阻擋圓盤被保持固定不動(dòng)，并且繞組或磁場(chǎng)源之一被旋轉(zhuǎn)。對(duì)于這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置的實(shí)例參見(jiàn)美國(guó)專利 N0.3，431，444、N0.3，983，430、N0.4，639，626、和 N0.6，140，730。
[0007]然而，現(xiàn)有技術(shù)的裝置遭受著大量的缺陷，諸如笨重的和制造起來(lái)昂貴的轉(zhuǎn)子、笨重的定子、以及低效率，等等。
[0008]因此，存在對(duì)于更有效的電能發(fā)電機(jī)的需求。本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念針對(duì)的是這樣的電能發(fā)電機(jī)，其具有固定的磁場(chǎng)源和導(dǎo)體，和使用不同于磁場(chǎng)源和導(dǎo)體相對(duì)于彼此進(jìn)行移動(dòng)的輔助方法來(lái)改變磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)中的通量的強(qiáng)度或極性，并由此在導(dǎo)體中感應(yīng)出電流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在一個(gè)方面，本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念針對(duì)的是一種電磁發(fā)電變換器，其包括:(I) 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)；(2)導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定；(3)分流器；和(4)動(dòng)力源，其與所述分流器連接并被構(gòu)造成將所述分流器移動(dòng)至第一位置和第二位置，其中當(dāng)所述分流器在所述第一位置和所述第二位置之間被移動(dòng)時(shí)，在所述正極和所述負(fù)極之間通過(guò)的所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度發(fā)生改變。所述分流器可以是可透磁性的，并且可以包括與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段。
[0010]在另一方面，本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念針對(duì)的是一種電磁發(fā)電變換器，其包括:(I) 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)；(2)導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定；(3)分流器，其被至少部分地定位在所述正極和所述負(fù)極之間的所述路徑中，并具有第一磁導(dǎo)率和第二磁導(dǎo)率；和(4)控制器，其與所述分流器可操作地連接，并影響所述分流器的磁導(dǎo)率以便將所述分流器的磁導(dǎo)率從所述第一磁導(dǎo)率切換到所述第二磁導(dǎo)率。所述分流器可以是相對(duì)于所述磁場(chǎng)源固定不動(dòng)的或可動(dòng)的。
[0011]在又另一方面，所述本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念針對(duì)的是一種電磁發(fā)電變換器，其包括:(1) 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)；(2)導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定；(3)磁性控制裝置，其與所述磁場(chǎng)源可操作地連接；和(4)控制器，其與所述磁性控制裝置可操作地連接，并被構(gòu)造成致使所述磁性控制裝置改變所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和極性中的至少一項(xiàng)。所述導(dǎo)體可以被至少部分地定位在所述正極和所述負(fù)極之間的所述路徑中。所述電磁發(fā)電變換器還可以包括與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合的第二導(dǎo)體。所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源可以包括磁致伸縮材料，并且所述磁性控制裝置可以被構(gòu)造成向所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源施加機(jī)械力。所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源可以包括超導(dǎo)材料，并且所述磁性控制裝置可以被構(gòu)造成向所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源施加熱能。所述熱能可以包括光學(xué)信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖中相似的參考編號(hào)代表和指代相同的元件或功能。本發(fā)明的各實(shí)現(xiàn)方式在考慮到其下列詳細(xì)描述時(shí)可以很好地被理解。這些描述參考了附帶的插圖、圖表、圖線、圖樣、及附錄。圖中:
[0013]圖1為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電能發(fā)電機(jī)的示例性實(shí)施方式的截面圖。
[0014]圖2為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的基板的平面圖。
[0015]圖3為圖2的基板的俯視圖。
[0016]圖4為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的通量組件的透視圖。
[0017]圖5為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的通量基部的透視圖。
[0018]圖6為圖5的通量基部的平面圖。
[0019]圖7為圖5的通量基部的仰視圖。
[0020]圖8為圖5的通量基部的側(cè)視圖。
[0021]圖9為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的鼓組件的局部截面圖。
[0022]圖10為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的軸支撐組件的平面圖。
[0023]圖11為圖10的軸支撐組件的俯視圖。
[0024]圖12為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的軸支撐管的平面圖。
[0025]圖13為沿著圖12的線13-13的截面圖。
[0026]圖14為沿著圖12的線14-14的截面圖。
[0027]圖15為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的角板的端視圖。
[0028]圖16為沿著圖15的線16-16的截面圖。
[0029]圖17為圖15的角板的俯視圖。
[0030]圖18為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的鼓的透視圖。
[0031]圖19為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)的透視圖。
[0032]圖20為圖19的發(fā)電機(jī)的另一透視圖。
[0033]圖21為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電磁發(fā)電變換器的示例性實(shí)施方式的示意圖。
[0034]圖22為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電磁發(fā)電變換器的另一示例性實(shí)施方式的示意圖。
[0035]圖23為根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電磁發(fā)電變換器的又另一示例性實(shí)施方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036]在詳細(xì)解釋本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的至少一個(gè)實(shí)施方式之前，將被理解的是，這些獨(dú)創(chuàng)性概念并不在它們的應(yīng)用中被限制到在下列描述中闡明的或者在附圖中示出的各構(gòu)件的構(gòu)造與布置或步驟或方法的細(xì)節(jié)。本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念能夠具有其它的實(shí)施方式或者能夠以各種方式被實(shí)施或被執(zhí)行。而且，將被理解的是，本文中采用的措辭和術(shù)語(yǔ)是用于描述的目的并且不應(yīng)被視為限制。
[0037]在對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式的下列詳細(xì)描述中，許多具體細(xì)節(jié)被闡明以便提供對(duì)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的更全面的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將明顯的是，本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。在其它情況下，公知的特征沒(méi)有被詳細(xì)描述以避免使本發(fā)明不必要地復(fù)雜化。
[0038]當(dāng)在本文中使用時(shí)，附加至參考編號(hào)的符號(hào)“a-n”只是作為方便的速記法來(lái)引用由相應(yīng)的參考編號(hào)(例如，100a-n)確定的元件或特征中的一個(gè)、或多于一個(gè)、以及直到無(wú)窮多個(gè)。類似地，跟在參考編號(hào)后面的字母意在引用與在前描述的帶有相同的參考編號(hào)的元件或特征(例如，100，100a，100b，等)可以相似但不必相同的特征或元件的實(shí)施方式。這些速記符號(hào)僅被用于清楚和便利的目的，并且不應(yīng)被解釋成以任何方式限制本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念，除非有意思相反的明確說(shuō)明。
[0039]此外，除非有意思相反的明確說(shuō)明，“或”指的是包含性的或而不是排除性的或。例如，條件A或B由下列任一項(xiàng)來(lái)滿足:A為真的(或者存在)并且B為假的(或者不存在)，A為假的(或者不存在)并且B為真的(或者存在)，以及A和B都為真的(或者存在)。
[0040]另外，采用“一”或“一個(gè)”來(lái)描述各實(shí)施方式的元件和構(gòu)件。這樣做只是為了便利和給出這些獨(dú)創(chuàng)性概念的一般含義。這種描述應(yīng)當(dāng)被理解成包括一個(gè)或至少一個(gè)，并且單數(shù)形式也包括復(fù)數(shù)形式，除非很明顯其被表示另外的意思。
[0041]當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“軸向的”、“軸向地”、及其任何變形意在包括大致平行于旋轉(zhuǎn)軸線、或沿著與旋轉(zhuǎn)軸線相同的大體的線或方向延伸。此外，當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“徑向的”、“徑向地”、及其任何變形意在包括大致沿著半徑、或大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸線或中心的線延伸。
[0042]當(dāng)在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“氣隙”、“間隙”、及其任何變形將被理解成包括將兩個(gè)或多個(gè)物體或表面分離開(kāi)的距離，不管空氣或流體在這些物體或表面之間存在還是不存在，除非有意思相反的明確說(shuō)明。
[0043]當(dāng)在本文中使用時(shí)，修飾詞“大約”和“大致”不僅意在包括被修飾的精確的量、取向、量、值、程度，而且意在包括例如由于測(cè)量誤差、制造公差、施加在構(gòu)件或結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力、以及它們的組合導(dǎo)致的一些小的變動(dòng)。
[0044]最后，當(dāng)在本文中使用時(shí)，對(duì)“一個(gè)實(shí)施方式”或“實(shí)施方式”的任何提及所表示的意思是，結(jié)合該實(shí)施方式描述的特定的元件、特征、結(jié)構(gòu)、或特性被包括在至少一個(gè)實(shí)施方式中。短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施方式中”在說(shuō)明書中不同位置中的出現(xiàn)不必全部指同一實(shí)施方式。
[0045]本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念針對(duì)的是電能發(fā)電機(jī)。概括地，根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的各示例性實(shí)施方式的發(fā)電機(jī)可以包括組件、一個(gè)或多個(gè)通量組件、和動(dòng)力源。該組件具有與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段，該組件被導(dǎo)引并且可移動(dòng)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑。該一個(gè)或多個(gè)通量組件具有:一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，其具有至少部分地延伸到預(yù)定的行進(jìn)路徑中的磁場(chǎng)；和繞組，其與一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合。該動(dòng)力源被連接至該組件以用于將該組件移動(dòng)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑，由此該組件的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑的移動(dòng)使繞組和在繞組中感應(yīng)出電流的一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源之間的磁性耦合發(fā)生改變。術(shù)語(yǔ)“可透磁的”，“可透磁場(chǎng)的”，“不可透磁的”，“不可透磁場(chǎng)的”等等意在指代形成“可透的”和“不可透的”片段的材料之間在磁導(dǎo)率的量值方面的差別。
[0046]在替代的實(shí)施方式中，該一個(gè)或多個(gè)通量組件可移動(dòng)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑，而不是該組件或者是除了該組件以外。在本實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)通量組件被導(dǎo)引并且可移動(dòng)，使得通量組件和磁場(chǎng)行進(jìn)通過(guò)該預(yù)定的行進(jìn)路徑。具有與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段的該組件被定位，使得行進(jìn)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑的磁場(chǎng)至少部分地與一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交叉。動(dòng)力源被連接至一個(gè)或多個(gè)通量組件以用于使一個(gè)或多個(gè)通量組件和磁場(chǎng)移動(dòng)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑。
[0047]在本文中描述的各實(shí)例中，具有與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段的該組件被稱作“鼓組件?！比欢?，應(yīng)被理解的是，該組件可以具有不同于鼓形狀的形狀。例如，該組件可以是直線形狀的組件、橢圓形狀的組件、正方形或箱形的組件、矩形形狀的組件、或柔性組件，該柔性組件可以由導(dǎo)向裝置確定形狀使得該柔性組件可以被導(dǎo)引通過(guò)具有任何合適形狀的預(yù)定路徑。例如，該柔性組件可以呈具有可透磁場(chǎng)的片段和不可透磁場(chǎng)的片段的交替部分的傳送帶形式。
[0048]現(xiàn)在參照附圖并特別參照?qǐng)D1，根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)100的示例性實(shí)施方式被示出為具有基板102、附裝至基板102的一個(gè)或多個(gè)通量組件104、以及由基板102支撐并且可圍繞所述一個(gè)或多個(gè)通量組件104旋轉(zhuǎn)和/或鄰近于所述一個(gè)或多個(gè)通量組件104的鼓組件106。所述一個(gè)或多個(gè)通量組件104可以在鼓組件106的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)。例如，一個(gè)或多個(gè)通量組件104及鼓組件106可以經(jīng)由基部螺栓108被附裝至基板102或被安裝到基板102上，盡管也可以使用其它安裝方法，諸如焊接、螺釘、接頭、粘合劑、托架、墊片、角板、及它們的組合。例如，一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的或不可透磁場(chǎng)的構(gòu)件(未示出)可以被定位在所述一個(gè)或多個(gè)通量組件104與基板102之間，或被用來(lái)連接所述一個(gè)或多個(gè)通量組件104與基板102，所述構(gòu)件諸如間隔件、嵌入件、墊片、可調(diào)安裝托架105、墊圈、夾鉗、及它們的組合。
[0049]在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)100還可以具有可選的保護(hù)性外殼(未示出)，其適于保護(hù)發(fā)電機(jī)100的各構(gòu)件免受例如水、灰塵、碎肩、損害(tampering)、及其它環(huán)境因素。保護(hù)性外殼(未示出)可以被實(shí)施為任何常規(guī)的發(fā)電機(jī)外殼，并且例如可以由塑料、金屬、合金、非金屬、和其它合適的材料以及它們的組合構(gòu)成。例如，保護(hù)性外殼的實(shí)現(xiàn)可以依所用的材料和/或預(yù)期將由發(fā)電機(jī)100遭遇的操作性及環(huán)境性變量而變。
[0050]現(xiàn)在參照?qǐng)D2-3，基板102可以限定出具有中心112的大致水平的圓盤形平坦表面110。將被理解的是，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，表面110可以具有如將被得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的任何期望的形狀、曲率、和尺寸。
[0051]表面110可以具有被與中心112同軸地定位的中央開(kāi)口 114，和被定位在離中心112第一距離處的一個(gè)或多個(gè)孔口 116。中央開(kāi)口 114可以適于接納如將在下面描述的穿過(guò)其的鼓組件106的軸?；?02的表面110在直徑方面可以是大約24英寸，但將被理解的是，基板102的尺寸可以依制造基板102所用的材料和/或預(yù)期將由發(fā)電機(jī)100遭遇的操作性及環(huán)境性變量而變。
[0052]例如，一個(gè)或多個(gè)孔口 116可以沿著表面110以使得限定出一個(gè)或多個(gè)同心的環(huán)118的方式進(jìn)行布置，并且可以被排列以便形成沿著表面110分隔開(kāi)大約60度、或大約72度的一條或多條徑向線120。在一些示例性實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)孔口 116可以適于接納一個(gè)或多個(gè)基部螺栓108，以便使鼓組件106和/或一個(gè)或多個(gè)通量組件104固定至基板102，如將在下面描述的那樣。將被理解的是，一個(gè)或多個(gè)孔口 116的形狀、大小、組織、布置、和數(shù)量可以改變。
[0053]基板102可以由熱固性塑料層壓材料構(gòu)成，諸如以Garolite G-1O為名稱銷售的那類材料，但諸如Plexiglas?的丙烯酸塑料，或具有合適強(qiáng)度和耐久性的任何其它材料都可以被使用?；?02可以由非導(dǎo)電性的和/或非鐵的材料構(gòu)成，以便限制在發(fā)電機(jī)100內(nèi)被感應(yīng)出的渦電流的電勢(shì)。
[0054]基板102可以起在結(jié)構(gòu)上支撐發(fā)電機(jī)100的各個(gè)構(gòu)件的作用?；?02可以限定出保護(hù)發(fā)電機(jī)100免受環(huán)境變量的外殼(未不出)的一部分。例如，替代地，發(fā)電機(jī)100可以由單獨(dú)的保護(hù)性外殼(未示出)完全地或部分地包圍。應(yīng)被理解的是，基板102可以具有任何大小或形狀，只要其允許一個(gè)或多個(gè)通量組件104的放置和結(jié)構(gòu)支撐(諸如與鼓組件106的同心同軸的定向相鄰近)即可。
[0055]出于清楚的目的，基板102在下文中可以被任意地參考為被水平定向，并且一個(gè)或多個(gè)通量組件104及鼓組件106的定向可以相對(duì)于被水平定向的基板102進(jìn)行論述。然而，將被理解的是，這種定向指定僅指發(fā)電機(jī)100的各個(gè)構(gòu)件彼此間的定向，并且不必然涉及任何外部對(duì)象、位置、方向、或定向。這種指定僅被用于清楚和便利的目的，并且不被視作以任何方式限制本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念。
[0056]現(xiàn)在參照?qǐng)D4，一個(gè)或多個(gè)通量組件104包括通量基部122、及與繞組126磁親合的第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b，使得單元式磁場(chǎng)源124由通量基部122、第一磁場(chǎng)源124a、第二磁場(chǎng)源124b、和繞組126形成。在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，單元式磁場(chǎng)源124可以起永磁體的作用。
[0057]現(xiàn)在參照?qǐng)D5-9，通量基部122被示出為大致是U形的并具有底臂128、頂臂130、和連接部分132。底臂128、頂臂130、和連接部分132彼此間可以進(jìn)行磁耦合或連接。
[0058]底臂128可以具有適于與一個(gè)或多個(gè)孔口 116對(duì)準(zhǔn)、并適于以螺紋方式接納位于其中的一個(gè)或多個(gè)基部螺栓108的一個(gè)或多個(gè)基部孔口 134，以便將通量基部122安裝到基板102上。通量基部122的底臂128可以具有大致平坦的矩形表面以保證通量基部122與基板102的表面110齊平地安裝，使得通量基部122從基板102的表面110大致豎直地延伸，盡管其它構(gòu)造也可以被使用。例如，將被理解的是，通量基部122可以通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何合適的手段被附裝至表面110，這些手段諸如螺釘、鉚釘、焊接、粘合劑、可調(diào)安裝托架、支撐件、及它們的組合。在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，可選的可調(diào)安裝托架105 (圖1)可以被實(shí)施以便將一個(gè)或多個(gè)通量組件104附裝至基板102，使得一個(gè)或多個(gè)通量組件104的位置可以相對(duì)于基板102被調(diào)整，以提高、降低、或以其它方式調(diào)整一個(gè)或多個(gè)通量組件104相對(duì)于鼓組件106的位置。例如，可調(diào)安裝托架105 (圖1)可以通過(guò)將鎖定(lockdown)螺栓插入調(diào)整槽縫中而被調(diào)整，所述槽縫在鎖定螺栓被松開(kāi)時(shí)允許可調(diào)安裝托架滑動(dòng)，并且在鎖定螺栓被上緊時(shí)將可調(diào)安裝托架105固定在任何期望的位置中。例如逆著彈簧(未示出)偏壓通量基部122的調(diào)整桿(未示出)，可以被實(shí)施，以便在上緊鎖定螺栓之前在任何期望的位置中移動(dòng)通量基部122。在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的其它實(shí)施方式中，例如，可調(diào)安裝托架105(圖1)可以是增量式可調(diào)整的，諸如通過(guò)將可調(diào)安裝托架105固定在一個(gè)或多個(gè)相鄰的孔口 116中。將被理解的是，在一些示例性實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)通量組件104可以是經(jīng)由可調(diào)安裝托架105而相對(duì)于基板102可調(diào)的，并且在一些示例性實(shí)施方式中，通量基部122可以是經(jīng)由可調(diào)安裝托架而相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)通量組件104可調(diào)的，而一個(gè)或多個(gè)通量組件104相對(duì)于基板102被維持大致固定，以及這些實(shí)施方式的組合也是可以的。例如，由可調(diào)安裝托架105提供的可調(diào)整性可以被用來(lái)調(diào)整如將在下面描述的將一個(gè)或多個(gè)通量組件104與鼓組件106分開(kāi)的氣隙136的大小。
[0059]替代地，通量基部122和基板102可以被形成為單一件，或者另一元件(未示出)可以被用來(lái)將通量基部122連接至基板102。
[0060]在其它示例性實(shí)施方式中，通量基部122可以被實(shí)現(xiàn)為單元式U形磁場(chǎng)源124，并且底臂128、頂臂130、和連接部分132同樣可以被合并至該單元式U形磁場(chǎng)源124中。
[0061]例如，通量基部122有利地由導(dǎo)磁材料諸如疊層鋼形成，以形成具有由第一磁場(chǎng)源124a、第二磁場(chǎng)源124b、和繞組126共享的共同磁芯的單元式磁場(chǎng)源，如將在本文中下面進(jìn)行描述的。在一些不例性實(shí)施方式中，第一磁場(chǎng)源124a或第二磁場(chǎng)源124b可以被省略。
[0062]通量基部122被示出為是大致U形的并且可以是大約I英寸厚，但將被理解的是，通量基部122的尺寸例如可以依制造其所使用的材料和/或預(yù)期將由發(fā)電機(jī)100遭遇的操作性及環(huán)境性變量而改變。
[0063]繞組126可以被纏繞、或被安裝在通量基部122的底臂128、頂臂130、和連接部分132中的一個(gè)或多個(gè)周圍，并且可以被實(shí)施為電流能夠由磁場(chǎng)感應(yīng)至其中的任何常規(guī)的繞組126。例如，繞組126可以具有任何類型或數(shù)量的線圈、芯體、和/或極，只要繞組126能夠接收來(lái)自第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b的磁通量，使得繞組126中的一個(gè)或多個(gè)電子能夠被迫流過(guò)可以在繞組126之外的電路(未示出)即可。
[0064]例如，第一磁場(chǎng)源124a可以被磁耦合至底臂128并且第二磁場(chǎng)源124b可以被磁耦合至頂臂130。例如，第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以以任何合適的方式與底臂128和頂臂130進(jìn)行磁耦合，這些方式諸如螺栓、螺釘、接頭、焊接、托架、夾鉗、粘合劑、熔合、壓配、模制、釬焊、及它們的組合。此外，例如，一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的構(gòu)件，諸如托架、支架、間隔件、分流器、繞組、墊片、角板、墊圈、及它們的組合，可以被用來(lái)將第一磁場(chǎng)源124a磁耦合至底臂128和/或?qū)⒌诙艌?chǎng)源124b磁耦合至頂臂130。
[0065]第一磁場(chǎng)源124a可以表現(xiàn)為例如單元式磁場(chǎng)源124的通量基部122的北極或南極，并且第二磁場(chǎng)源124b可以表現(xiàn)為相反的相應(yīng)南極或北極。
[0066]例如，第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以被定向成使得第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b沿著垂直于表面110并從中心112徑向偏移的線被對(duì)齊。例如，第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以相對(duì)于表面110以如下方式被定向:第一磁場(chǎng)源124a可以表現(xiàn)為單元式磁場(chǎng)源124的北極且相對(duì)較為靠近表面110，并且第二磁場(chǎng)源124b可以表現(xiàn)為單元式磁場(chǎng)源124的南極且相對(duì)較遠(yuǎn)離表面110，從而導(dǎo)致單元式磁場(chǎng)源124的各極在豎直地遠(yuǎn)離表面110的方向上的N-S布置。例如，替代地，第一磁場(chǎng)源124a可以表現(xiàn)為單元式磁場(chǎng)源124的南極并且第二磁場(chǎng)源124b可以表現(xiàn)為單元式磁場(chǎng)源124的北極，從而導(dǎo)致單元式磁場(chǎng)源124的各極在豎直地遠(yuǎn)離表面110的方向上的S-N布置。如將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，通量線離開(kāi)南極(例如，第一磁場(chǎng)源124a)并穿過(guò)磁場(chǎng)源124行進(jìn)到第二磁場(chǎng)源124b，在該處通量線穿過(guò)氣隙行進(jìn)到南極(例如，第一磁場(chǎng)源124a)，從而以完成磁回路。
[0067]例如，第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以被實(shí)施為任何永磁體或電磁鐵，并且可以由任何合適的材料(諸如各向同性的或各向異性的，以及它們的組合)制成。第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以具有任何強(qiáng)度，并且可以具有依發(fā)電機(jī)100的大小和輸出需求而改變的大小和形狀。例如，第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b可以以符合于限定出一個(gè)或多個(gè)通量組件104與鼓組件106之間的氣隙136 (圖1)的至少一部分的任何構(gòu)造被布置，并且可以經(jīng)由通量基部122而與繞組126處于磁連通。例如，第一磁場(chǎng)源124a的暴露表面138a和第二磁場(chǎng)源124b的暴露表面138b可以具有輕微的曲度，使得氣隙136的大小可以被最小化。磁場(chǎng)有利地在暴露表面138b和暴露表面138b之間延伸，使得鼓146的至少一部分被定位至延伸于單元式磁場(chǎng)源124的暴露表面138a和暴露表面138b之間的磁場(chǎng)中，如將在下面描述的。
[0068]例如，作為替代，一個(gè)或多個(gè)通量組件104可以包括多于兩個(gè)磁場(chǎng)源124a_n，或者可以具有單元式磁場(chǎng)源124，所述單元式磁場(chǎng)源形成繞組126的磁芯。
[0069]在一些示例性實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)100可以包括被安裝到基板102上的五個(gè)通量組件104，使得這五個(gè)通量組件104圍繞由基板102限定的圓盤形表面110被對(duì)稱地設(shè)置。例如，五個(gè)通量組件104中的任何兩個(gè)之間的距離可以大致等于任何其它兩個(gè)通量組件104之間的距離，從而導(dǎo)致五個(gè)通量組件104沿著基板102的圓盤形表面110被分離開(kāi)大約63.3°并且從基板102的中心112徑向地延伸。將被理解的是，例如，這五個(gè)通量組件104中的任何兩個(gè)之間的距離可以不同于任何其它兩個(gè)通量組件104之間的距離，從而導(dǎo)致五個(gè)通量組件圍繞圓盤形表面110被非對(duì)稱地設(shè)置。在其它示例性實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)100可以包括被安裝到基板102上的六個(gè)通量組件104，使得這些通量組件104圍繞由基板102限定的圓盤形表面110被對(duì)稱地設(shè)置。例如，六個(gè)通量組件104中的任何兩個(gè)之間的距離可以大致等于任何其它兩個(gè)通量組件104之間的距離，從而導(dǎo)致六個(gè)通量組件104沿著基板102的圓盤形表面110被分離開(kāi)大約60°并且從基板102的中心112徑向地延伸。然而，將被理解的，在不偏離本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的范圍的情況下，不同數(shù)量的通量組件104可以與本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念一起被使用。
[0070]例如，如將被得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識(shí)到的是，任何數(shù)量的通量組件104可以與本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念一起被實(shí)施，并且這些通量組件104可以沿著圓盤形表面110在任何方向上被定向，并且可以圍繞圓盤形表面110被對(duì)稱地或非對(duì)稱地進(jìn)行布置。
[0071 ] 現(xiàn)在參照?qǐng)D9，鼓組件106可以從基板102大致豎直地延伸。鼓組件106可以具有動(dòng)力源139，其在此被示出和描述為包括軸140、軸外殼142、轂144、和鼓146。動(dòng)力源139也可以以其它方式被實(shí)現(xiàn)。
[0072]軸140可以具有中心軸線148，并且可以與基板102大致垂直地且通過(guò)基板102的中心112延伸。例如，軸或動(dòng)力源139的端部150可以部分地在基板102的表面110下面延伸，并且軸140的端部152可以部分地在基板102的表面110上面延伸且可以被連接到轂144。然而，將被理解的是，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，軸140的端部150可以不在基板102的表面110下面延伸。
[0073]例如，軸140可以以任何常規(guī)的方式被附裝至基板102，諸如通過(guò)由軸環(huán)154保持。軸140在形狀上可以是大致圓柱形的，且其可以由具有足夠強(qiáng)度和耐久性的任何合適的材料制成，并且有利地可以使用用于限制在發(fā)電機(jī)100內(nèi)被感應(yīng)出的渦電流的電勢(shì)的非導(dǎo)電性和/或非鐵的材料。例如，軸140的端部152可以利用任何合適的裝置連接到轂144，這些合適的裝置諸如焊接、接頭、托架、角板、螺栓、夾鉗、及它們的組合。例如，替代地，軸140和轂144可以被形成為單元式本體。
[0074]現(xiàn)在參照?qǐng)D10-14，軸140可以被容納在軸外殼156內(nèi)，該軸外殼可以被安裝到基板102上。軸外殼156可以包括支承管158、軸承160、一個(gè)或多個(gè)角板162、一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)角板螺栓164、及一個(gè)或多個(gè)短角板螺栓166。軸外殼156有利地經(jīng)由基部螺栓108被安裝到基板102上，使得軸外殼156大致居中地在基板102的中央開(kāi)口 114上方，且軸140延伸穿過(guò)基板102的中央開(kāi)口 114。例如，支承管158在形狀上可以是大致圓柱形的，并且其可以具有穿過(guò)支承管切削出或以其它方式形成的第一排孔口 168和豎直偏移的第二組孔口170。孔口 168和170可以具有形成至其中的螺紋并且可以適于分別在其中接納長(zhǎng)角板螺栓164和短角板螺栓166?？卓?168和170可以大致垂直于支承管158的縱向軸線。
[0075]支承管158還可以具有形成在其底端和頂端中的兩個(gè)或多個(gè)環(huán)形凹部172。兩個(gè)或多個(gè)環(huán)形凹部172可以適于在其中接納和保持環(huán)形軸承160。軸承160可以與支承管158協(xié)作以便可旋轉(zhuǎn)地固定和容納軸140，并且可以起導(dǎo)向和保證軸140圍繞其中心軸線148的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的作用。各孔口 170可以沿著支承管158的圓柱形表面在直徑上被相反地設(shè)置。支承管158可以由熱固性塑料層壓材料構(gòu)成，諸如以Garolite G-10為名稱銷售的那類材料，但在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，諸如Plexiglas?的丙烯酸塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、或具有合適的強(qiáng)度和耐久性的任何材料，以及有利地用來(lái)限制在發(fā)電機(jī)100內(nèi)被感應(yīng)出的渦電流的電勢(shì)的非導(dǎo)電性和/或非鐵的材料，也可以被使用。
[0076]現(xiàn)在參照?qǐng)D15-17，角板162的示例性實(shí)施方式可以具有底表面174和大致垂直于表面110的支承管表面176。底表面174可以具有形成于其中的一個(gè)或多個(gè)孔口 178。例如，一個(gè)或多個(gè)孔口 178可以具有形成于其中的螺紋，并且可以適于接納基部螺栓108以便將角板162安裝到基板102上。支承管表面176可以具有被切削或以其它方式形成于其中的兩個(gè)或多個(gè)孔口 180和182。孔口 180和182可以適于分別地接納穿過(guò)其的一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)角板螺栓164和一個(gè)或多個(gè)短角板螺栓166，以便將支承管158固定至角板162。若干角板162可以被固定至支承管158以便使各角板162的支承管表面176以相對(duì)于基板102大致垂直的取向支撐該支承管158。
[0077]安裝至支承管158的角板162的數(shù)量可以低至一個(gè)，并且取決于支承管158和角板162的大小，該數(shù)量可以是任何奇數(shù)或偶數(shù)。例如，當(dāng)偶數(shù)個(gè)角板162被使用時(shí)，各角板162可以在直徑上相反的位置中被安裝在支承管158上。例如，當(dāng)奇數(shù)個(gè)角板162被使用時(shí)，各角板162可以沿著支承管158的圓柱形表面以規(guī)則的間隔被設(shè)置，使得任意兩個(gè)角板162之間的距離與任意其它兩個(gè)角板162之間的距離大致相同。例如，替代地，一個(gè)或多個(gè)角板162可以被省略并且支承管158可以通過(guò)任何常規(guī)手段被固定至基板102，諸如通過(guò)焊接、托架、墊片、焊接、支撐件、及它們的組合。例如，支承管158可以被焊接到基板102。替代地，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，支承管158和基板102可以被形成為單元式本體。
[0078]—個(gè)或多個(gè)角板162可以由熱固性塑料層壓材料構(gòu)成，諸如以Garolite G_10為名稱銷售的那類材料，但諸如Plexiglas?的丙烯酸塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、或具有合適強(qiáng)度和耐久性的任何材料，以及有利地用來(lái)限制在發(fā)電機(jī)100內(nèi)被感應(yīng)出的渦電流的電勢(shì)的非導(dǎo)電性和/或非鐵的材料，可以被使用。
[0079]現(xiàn)在參照?qǐng)D18，轂144可以是大致圓柱形的轂144，或者可以包括連接軸140和鼓146的一個(gè)、兩個(gè)、或多個(gè)輻條(未示出)。轂144可以大致平行于基板102的表面110。轂144連接到軸140。轂144可以由具有期望的強(qiáng)度和耐久性的任何合適的材料、以及有利地用來(lái)限制在發(fā)電機(jī)100內(nèi)被感應(yīng)出的渦電流的電勢(shì)的非導(dǎo)電性和/或非鐵的材料制成。
[0080]鼓146可以具有大致圓柱形的側(cè)壁184。鼓146可以被連接至轂144。鼓146可以通過(guò)軸140被支撐在基板102上方，使得鼓146的側(cè)壁184大致垂直于基板102、并適合于當(dāng)軸140被圍繞中心軸線148旋轉(zhuǎn)時(shí)圍繞基板102的中心112旋轉(zhuǎn)。鼓146被確定大小使得側(cè)壁184由氣隙136從一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源124a_b的暴露表面138a_b分離開(kāi)。例如，氣隙136可以被調(diào)整，諸如通過(guò)經(jīng)由可調(diào)安裝托架105 (圖1)、或經(jīng)由任何常規(guī)的調(diào)整機(jī)構(gòu)(包括但不限于調(diào)整軌)可滑動(dòng)地調(diào)整一個(gè)或多個(gè)通量組件104相對(duì)于側(cè)壁184的位置。例如，將被理解的是，可調(diào)安裝托架105(圖1)可以允許調(diào)整一個(gè)或多個(gè)通量組件104相對(duì)于基板102的位置，和/或可以維持一個(gè)或多個(gè)通量組件104的位置相對(duì)于基板102大致固定不動(dòng)而調(diào)整一個(gè)或多個(gè)通量組件104的磁場(chǎng)源124a和124b相對(duì)于基板102和側(cè)壁184的位置。例如，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的其它實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)通量組件104的位置可以相對(duì)于基板102被維持大致固定不動(dòng)，并且鼓組件106或側(cè)壁184的位置可以是可調(diào)的，使得將側(cè)壁184和一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源124a-b分離開(kāi)的氣隙136可以根據(jù)需要被調(diào)整?？烧{(diào)安裝托架105可以允許三維可調(diào)整性，使得通量基部122的位置可以相對(duì)于側(cè)壁184在三維中被調(diào)整，例如，諸如調(diào)整氣隙136的大小，調(diào)整通量基部122相對(duì)于基板102的上升，調(diào)整通量基部122相對(duì)于基板102的傾斜、偏轉(zhuǎn)、傾向、角度和取向，以及它們的任何期望的組合。
[0081]側(cè)壁184可以具有與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186。交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188可以通過(guò)將可透磁場(chǎng)的材料的一個(gè)或多個(gè)片段或條嵌入、并入、或以其它方式附裝至側(cè)壁184中而被實(shí)現(xiàn)，使得可透磁場(chǎng)的材料的一個(gè)或多個(gè)片段或條與基板102的表面110大致垂直地被定向。交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188可以被嵌入至側(cè)壁184中以力圖最大化跨越氣隙136的磁導(dǎo)。實(shí)際上，交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)通量組件104的運(yùn)動(dòng)交替地關(guān)閉和擴(kuò)大氣隙136以產(chǎn)生通量差異，該通量差異在繞組126中感應(yīng)出電流?？赏复艌?chǎng)的材料的一個(gè)或多個(gè)片段或條例如可以被構(gòu)造為疊層鋼嵌入件，并且可以具有大致等于第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b的暴露表面138a和138b的寬度的寬度。將被理解的是，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，可透磁場(chǎng)的材料的一個(gè)或多個(gè)片段或條可以具有大于、或小于該暴露表面138a和138b的寬度的寬度。在一些示例性實(shí)施方式中，第一可透磁場(chǎng)的片段186可以具有第一寬度和長(zhǎng)度，并且第二可透磁場(chǎng)的片段186可以具有第二寬度和長(zhǎng)度。例如，第一寬度可以大致等于、或不同于第二寬度，并且第二長(zhǎng)度可以大致等于、或不同于第二長(zhǎng)度。
[0082]例如，一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186被一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188分離開(kāi)，不可透磁場(chǎng)的片段188可以由任何合適的不可透磁場(chǎng)的材料構(gòu)成，諸如塑料或Garolite G_10。如將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識(shí)到的那樣，一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188可以具有大致等于、或不同于一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186的寬度的寬度。在一些示例性實(shí)施方式中，第一不可透磁場(chǎng)的片段188可以具有第一寬度和長(zhǎng)度，并且第二不可透磁場(chǎng)的片段188可以具有第二寬度和長(zhǎng)度。例如，第一寬度可以大致等于、或不同于第二寬度，并且第二長(zhǎng)度可以大致等于、或不同于第二長(zhǎng)度。
[0083]一個(gè)或多個(gè)可透磁的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁的片段188的數(shù)量、大小、長(zhǎng)度、寬度、和取向可以依發(fā)電機(jī)100的操作變量而改變。例如，在使用六個(gè)通量組件104的實(shí)施方式中，十八個(gè)交替的可透磁的片段186和十八個(gè)不可透磁的片段188可以被實(shí)施。此夕卜，例如，一個(gè)或多個(gè)可透磁的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁的片段188的數(shù)量和大小可以與一個(gè)或多個(gè)通量組件104的數(shù)量和布置進(jìn)行協(xié)調(diào)，使得由第一磁場(chǎng)源124a和第二磁場(chǎng)源124b施加到鼓146上的齒槽轉(zhuǎn)矩或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩被最小化或被平衡，使得其穿過(guò)鼓146大致抵消。
[0084]現(xiàn)在參照?qǐng)D19-20，操作中，根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)100可以按如下方式發(fā)電:例如，軸140可以被連接至任何合適的機(jī)械能源，諸如由風(fēng)驅(qū)動(dòng)的螺旋槳、或由蒸汽驅(qū)動(dòng)的渦輪。在任何情況下，機(jī)械能可以被提供以便使軸140旋轉(zhuǎn)，軸140又使鼓146的圓柱形側(cè)壁184旋轉(zhuǎn)并致使一個(gè)或多個(gè)可透磁的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁的片段188移動(dòng)通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑，該行進(jìn)路徑在本例中可以是圓形形狀的行進(jìn)路徑。側(cè)壁184的交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188可以替代地被設(shè)置成鄰近第一磁場(chǎng)源124a的暴露表面138a和第二磁場(chǎng)源124b的暴露表面138b，使得側(cè)壁184由氣隙136從第一和第二磁場(chǎng)源124a-b分離開(kāi)。一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186使磁場(chǎng)分流，這允許相對(duì)地較強(qiáng)的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁場(chǎng)源124a和/或第二磁場(chǎng)源124b，并且一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188不使磁場(chǎng)分流，使得相對(duì)地較弱的磁場(chǎng)到達(dá)第一磁場(chǎng)源124a和/或第二磁場(chǎng)源124b。磁場(chǎng)源124可以產(chǎn)生連續(xù)的通量，然而，一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段186和一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段188跨越第一磁場(chǎng)源124a和/或第二磁場(chǎng)源124b的運(yùn)動(dòng)在繞組126內(nèi)產(chǎn)生不同的通量，這將電流感應(yīng)到繞組126中。電流然后可以被允許流過(guò)外部電路，并且可以具有針對(duì)其計(jì)劃中的用途而通過(guò)諸如整流器、反相器、和變壓器等裝置進(jìn)行優(yōu)化的輸出，以用于所需要的可用電壓和頻率。
[0085]例如，用來(lái)使發(fā)電機(jī)100的軸140旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能可以供應(yīng)自任何合適的機(jī)械能源，諸如，但明確地不限于:風(fēng)輪機(jī)、水輪機(jī)、汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、燃煤輪機(jī)(coal turbine)或水車。發(fā)電機(jī)100的軸140和機(jī)械能源之間的操作性連接可以是直接的機(jī)械連接，或替代地，齒輪箱、速度控制組件、或制動(dòng)器組件可以被用來(lái)將機(jī)械能源連接至軸140。
[0086]將被理解的是，在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的一些示例性實(shí)施方式中，機(jī)械能源可以不被連接至軸140，而是替代地可以被連接至轂144，使得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以經(jīng)由轂148而被賦予鼓146，如得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的那樣。在這種情況下，轂144為該動(dòng)力源139。如得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的，根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念，任何期望的機(jī)構(gòu)或裝置都可以被實(shí)現(xiàn)為動(dòng)力源139，只要該動(dòng)力源139能夠使可透磁場(chǎng)的片段186和不可透磁場(chǎng)的片段188移動(dòng)跨越第一磁場(chǎng)源124a和/或第二磁場(chǎng)源124b的磁場(chǎng)即可。
[0087]還應(yīng)當(dāng)被理解的是，由于該設(shè)計(jì)的本性和根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)100的實(shí)施方式的重構(gòu)能力從而使得鼓146具有多個(gè)交替的片段186和188以及多個(gè)通量組件104，發(fā)電機(jī)100可以適合于但不限于低轉(zhuǎn)速環(huán)境，諸如風(fēng)力或水力驅(qū)動(dòng)的渦輪機(jī)，因?yàn)槎嘤谝粋€(gè)磁場(chǎng)變化可以在鼓146的單一旋轉(zhuǎn)中被感應(yīng)。此外，例如，根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)100可以在高轉(zhuǎn)速環(huán)境中、在中轉(zhuǎn)速環(huán)境中、或在變轉(zhuǎn)速環(huán)境中、以及在它們的組合中被實(shí)現(xiàn)。
[0088]將被理解的是，本文中給出和描述的尺寸可能不適合于根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的發(fā)電機(jī)100的商用實(shí)施方式。利用本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念建造的發(fā)電機(jī)100的商用實(shí)施方式可能在尺寸上大得多，并且很可能包括大量的通量組件104。
[0089]將被進(jìn)一步理解的是，盡管永磁體已被描述為該磁場(chǎng)源，但電磁鐵、永磁體和電磁鐵的組合、或任何其它合適的磁場(chǎng)源也可以與本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念一起被使用而不偏離該概念的范圍和主旨。
[0090]現(xiàn)在參照?qǐng)D21，其中示出的是根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電磁發(fā)電變換器190的不例性實(shí)施方式。電磁發(fā)電變換器190包括一個(gè)或多個(gè)通量組件192、導(dǎo)體194、分流器196、和動(dòng)力源198。
[0091]一個(gè)或多個(gè)通量組件192具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源200，所述磁場(chǎng)源200具有至少一個(gè)正極202和至少一個(gè)負(fù)極204以及在正極202和負(fù)極204之間的路徑206中通過(guò)的磁場(chǎng)。
[0092]將被理解的是，盡管磁場(chǎng)源200被示出為馬蹄形磁體，但該磁場(chǎng)源可以具有任何期望的形狀，包括但不限于棒形、馬蹄形、環(huán)形、桿形、矩形、不規(guī)則形、或它們的組合。磁場(chǎng)源200可以是永磁體類型的磁場(chǎng)源200，或者電磁體類型的磁場(chǎng)源200。在一些示例性實(shí)施方式中，磁場(chǎng)源200可以具有多個(gè)正極202和/或多個(gè)負(fù)極204。此外，磁場(chǎng)源200的磁場(chǎng)可以具有任何期望的強(qiáng)度。
[0093]路徑206可以具有任何期望的形狀和大小，并且可以由磁場(chǎng)源200導(dǎo)引，只要分流器196可以通過(guò)動(dòng)力源198被至少部分地或大致完全地定位在路徑206中即可，如將在下面描述的。
[0094]導(dǎo)體194與一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源200磁親合，磁場(chǎng)源200和導(dǎo)體194被相對(duì)于彼此固定或大致固定(例如，導(dǎo)體194和磁場(chǎng)源200不相對(duì)于彼此移動(dòng)，盡管導(dǎo)體194和磁場(chǎng)源200可以相對(duì)于另一物體移動(dòng))。例如，導(dǎo)體194可以被實(shí)現(xiàn)為電流可以被磁場(chǎng)感應(yīng)到其中的任何期望的感應(yīng)導(dǎo)體，諸如線、金屬、軟磁材料、繞組、線圈、磁性合金、磁性金屬、或它們的組合。盡管導(dǎo)體194被示出為被圍繞磁場(chǎng)源200的一部分進(jìn)行定位，但在一些示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)體194可以從磁場(chǎng)源200分離開(kāi)一段距離，只要導(dǎo)體194與磁場(chǎng)源200磁耦合(例如，導(dǎo)體194的至少一部分被定位在磁場(chǎng)源200的磁場(chǎng)中)即可。例如，在一些實(shí)施方式中，導(dǎo)體194可以被至少部分地或大致完全地定位在路徑206中，如得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的那樣。
[0095]例如，分流器196可以被實(shí)現(xiàn)為可以在第一位置P1和第二位置P2之間被移動(dòng)的、并且具有高于空氣或真空的磁導(dǎo)率的磁導(dǎo)率的任何材料、物體、元件、或本體，使得在正極202和負(fù)極204之間通過(guò)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度在分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間被移動(dòng)和/或被移動(dòng)至路徑206中時(shí)發(fā)生改變。
[0096]例如，分流器196可以具有任何期望的尺寸和形狀，只要分流器196可通過(guò)動(dòng)力源198至少部分地或大致完全地定位在路徑206中即可。分流器196可以是至少部分地或大致完全地可定位在路徑206中在第一位置P1中和/或在第二位置P2中。例如，在一些實(shí)施方式中，分流器196可以在分流器196處于第一位置P1中時(shí)被部分地定位在路徑206中，并且可以在分流器196處于第二位置P2中時(shí)被大致完全地定位在路徑206中，或反之亦然。作為另一實(shí)例，分流器196可以在分流器196處于第一位置P1中時(shí)在第一程度上被至少部分地定位在路徑206中，并且可以在分流器196處于第二位置P2中時(shí)在第二程度上被至少部分地定位在路徑206中，其中第一程度和第二程度彼此不同，使得在正極202和負(fù)極204之間通過(guò)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度在分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間被移動(dòng)時(shí)發(fā)生改變。在一些示例性實(shí)施方式中，多于一個(gè)分流器196可以被實(shí)現(xiàn)，諸如兩個(gè)分流器196 (例如，由同一個(gè)動(dòng)力源198，或由兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源198進(jìn)行移動(dòng))、多于兩個(gè)分流器196、或多個(gè)分流器196。
[0097]動(dòng)力源198與分流器196可操作地連接，并被構(gòu)造成使分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間移動(dòng)，使得在正極202和負(fù)極204之間通過(guò)的磁場(chǎng)的大小在分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間被移動(dòng)時(shí)發(fā)生改變。
[0098]動(dòng)力源198可以被實(shí)現(xiàn)為如下的任何期望的裝置或設(shè)備，所述裝置或設(shè)備被構(gòu)造成使分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間以任何方式和以任何速度和/或頻率移動(dòng)，諸如通過(guò)使分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間滑動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)、樞轉(zhuǎn)、振蕩、或其它方式運(yùn)動(dòng)，以及它們的組合。
[0099]在一些示例性實(shí)施方式中，動(dòng)力源198可以機(jī)械地、液壓地、氣動(dòng)地、電磁地、電力地、流體地、或以任何其它期望的方式與分流器196可操作地連接，以便使分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間移動(dòng)。在一些示例性實(shí)施方式中，當(dāng)分流器196在第一位置P1中或在第二位置P2中通過(guò)動(dòng)力源198被移動(dòng)時(shí)，分流器196可以被帶至與磁場(chǎng)源200接觸，使得分流器196與磁場(chǎng)源200的正極202和/或負(fù)極204接觸。在一些示例性實(shí)施方式中，動(dòng)力源198和分流器196可以被形成為單元式構(gòu)件。此外，在一些實(shí)施方式中，例如，兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)力源198可以被實(shí)現(xiàn)以便移動(dòng)單一分流器196，或者兩個(gè)或多個(gè)分流器196。
[0100]電磁發(fā)電變換器190可以通過(guò)啟動(dòng)、驅(qū)動(dòng)、或以其它方式使用動(dòng)力源198而運(yùn)行，以便使分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間移動(dòng)，使得通過(guò)路徑206和/或正極202和負(fù)極204之間的磁場(chǎng)的強(qiáng)度在分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間被移動(dòng)時(shí)發(fā)生改變。分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間移動(dòng)的頻率可以是任何期望的頻率，并且該移動(dòng)的速度可以是任何期望的速度。由分流器196在第一位置P1和第二位置P2之間的移動(dòng)導(dǎo)致的變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體194中感應(yīng)出電流，該電流可以被允許流過(guò)外部電路。該電流可以被濾波、被放大、被修整(condit1ned)、被轉(zhuǎn)換成直流或交流電流、或者以如將被得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員所意識(shí)到的其它方式被處理。在一些示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)體194可以與動(dòng)力源198電連接使得來(lái)自導(dǎo)體194的電流可以被用來(lái)至少部分地為動(dòng)力源198供能。
[0101]在此參照?qǐng)D1-20所描述的發(fā)電機(jī)(一個(gè)或多個(gè))是電磁發(fā)電變換器190的示例性實(shí)現(xiàn)方式。
[0102]現(xiàn)在參照?qǐng)D22，在其中示出的是根據(jù)本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的電磁發(fā)電變換器210的示例性實(shí)施方式。電磁發(fā)電變換器210可以包括一個(gè)或多個(gè)通量組件212、導(dǎo)體214、分流器216、和控制器218。
[0103]通量組件212具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源220，所述磁場(chǎng)源220具有正極222和負(fù)極224以及在正極222和負(fù)極224之間的路徑226中通過(guò)的磁場(chǎng)。通量組件212可以與如上所述的通量組件192大致類似地被實(shí)現(xiàn)和起作用。
[0104]例如，磁場(chǎng)源220可以與磁場(chǎng)源200類似地被實(shí)現(xiàn)和起作用。
[0105]導(dǎo)體214與一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源220磁親合。磁場(chǎng)源220和導(dǎo)體214相對(duì)于彼此被固定。例如，導(dǎo)體214可以與導(dǎo)體194大致類似地、或與之不同地被實(shí)現(xiàn)和起作用。
[0106]分流器216被至少部分地或大致完全地定位在磁場(chǎng)的路徑226中，或以其它方式與磁場(chǎng)源220磁耦合，并且具有可調(diào)的、可切換的、或可變的磁導(dǎo)率，例如，該磁導(dǎo)率可由控制器218在第一磁導(dǎo)率和第二磁導(dǎo)率之間選擇性地調(diào)節(jié)。第一磁導(dǎo)率和第二磁導(dǎo)率是彼此不同的，使得在正極222和負(fù)極224之間通過(guò)的磁場(chǎng)的強(qiáng)度在分流器216的磁導(dǎo)率被切換時(shí)發(fā)生改變。分流器216可以是相對(duì)于磁場(chǎng)源220固定不動(dòng)的，或者可以是相對(duì)于磁場(chǎng)源220可動(dòng)的。例如，在一些實(shí)施方式中分流器216可以與分流器196類似地被實(shí)現(xiàn)，并且可以通過(guò)動(dòng)力源諸如動(dòng)力源198而在第一位置和第二位置之間可動(dòng)，如將被得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員所意識(shí)到的。
[0107]在一些示例性實(shí)施方式中，分流器216可以與磁場(chǎng)源220相接觸，諸如通過(guò)與正極222和/或負(fù)極224相接觸，而在一些實(shí)施方式中，分流器216可以被定位在路徑226中并從磁場(chǎng)源220間隔開(kāi)一段距離。
[0108]控制器218可以被實(shí)現(xiàn)為如下任何合適的裝置或設(shè)備:所述裝置或設(shè)備被構(gòu)造成影響分流器216的磁導(dǎo)率以便將分流器216的磁導(dǎo)率從第一磁導(dǎo)率調(diào)整或切換到第二磁導(dǎo)率，使得通過(guò)正極222和負(fù)極224之間和/或路徑226的磁場(chǎng)的強(qiáng)度發(fā)生改變。在一些示例性實(shí)施方式中，控制器218可以通過(guò)電的、電磁的、熱的、聲的、機(jī)械的、氣動(dòng)的、液壓的、或任何其它的手段或力量來(lái)切換分流器216的磁導(dǎo)率，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易意識(shí)到的那樣。
[0109]例如，控制器218可以通過(guò)下列方式切換分流器216的磁導(dǎo)率:升高或降低分流器216的溫度，施加壓力至分流器216，從分流器216去除壓力，施加電流或電勢(shì)至分流器216、或從分流器216去除電流或電勢(shì)，施加磁場(chǎng)至分流器216、或從分流器216去除磁場(chǎng)，對(duì)分流器216施加或去除聲能或光能，對(duì)分流器216施加或去除機(jī)械力(例如，壓縮的、扭曲的、拉伸的、或它們的組合)，向或從分流器216供應(yīng)或去除化學(xué)制品或物質(zhì)，以及任何其它合適的方式。
[0110]在示例性實(shí)施方式中，分流器216可以由磁致伸縮材料構(gòu)成或可以包括磁致伸縮材料，諸如鈷、Terfenol-D (Ter為鎮(zhèn)，F(xiàn)e為鐵，N0L為海軍軍械實(shí)驗(yàn)室(Naval OrdnanceLaboratory)，并且D為鏑)、非晶磁性金屬或合金(例如，以商標(biāo)Metglas銷售的材料)、或它們的組合，并且控制器218可以向分流器216施加動(dòng)能或機(jī)械能以便利用逆磁致伸縮的效應(yīng)(或Villari效應(yīng))在第一和第二磁導(dǎo)率之間切換分流器216的磁導(dǎo)率。在一些示例性實(shí)施方式中，Matteucci效應(yīng)(在受到轉(zhuǎn)矩時(shí)磁致伸縮材料的磁化率的螺旋狀各向異性的產(chǎn)生)和/或Wiedemann效應(yīng)(在受到螺旋狀磁場(chǎng)時(shí)磁致伸縮的材料的扭曲)也可以被控制器218所使用來(lái)切換分流器216的磁導(dǎo)率。
[0111]在一些示例性實(shí)施方式中，分流器216可以由順磁性或超順磁性材料構(gòu)成或者可以包括順磁性或超順磁性材料，在這種情況下控制器218可以對(duì)分流器216施加或去除外部磁場(chǎng)來(lái)切換分流器216的磁導(dǎo)率。在其中分流器216可以由高溫或低溫超導(dǎo)材料構(gòu)成或者可以包括高溫或低溫超導(dǎo)材料的示例性實(shí)施方式中，控制器218可以升高或降低分流器216的溫度來(lái)切換分流器216的磁導(dǎo)率。
[0112]電磁發(fā)電變換器210可以如下地進(jìn)行工作。控制器218可以被操作以便改變或切換分流器216的磁導(dǎo)率，使得在正極222和負(fù)極224之間通過(guò)的磁場(chǎng)的量級(jí)發(fā)生改變。例如，控制器218可以以任何期望的頻率切換分流器216磁導(dǎo)率。變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體214中感應(yīng)出電流，該電流可以被允許流過(guò)外部電路。該電流可以被濾波、被放大、被修整、被轉(zhuǎn)換成直流或交流電流、或者以如得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的其它方式被處理。在一些示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)體214可以與控制器218電連接，使得來(lái)自導(dǎo)體214的電流可以被用來(lái)至少部分地向控制器218供能。
[0113]現(xiàn)在參照?qǐng)D23，電磁發(fā)電變換器230在其中被示出。電磁發(fā)電變換器230可以包括一個(gè)或多個(gè)通量組件232、導(dǎo)體234、磁性控制裝置236、和控制器238。
[0114]一個(gè)或多個(gè)通量組件232可以具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源240，所述磁場(chǎng)源240具有正極242和負(fù)極244以及在正極242和負(fù)極244之間的路徑246中通過(guò)的磁場(chǎng)。
[0115]例如，磁場(chǎng)源240可以由任何期望的磁性材料構(gòu)成，諸如鑭系類型的材料、永磁體、電磁鐵、軟磁材料、磁性金屬和合金、以及它們的組合，只要磁場(chǎng)源240的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性中的至少一項(xiàng)可以通過(guò)磁性控制裝置236被改變即可。例如，磁場(chǎng)源240可以包括磁致伸縮材料或可以由磁致伸縮材料構(gòu)成，諸如鈷、Terfenol-D (Ter為鎮(zhèn)，F(xiàn)e為鐵，N0L為海軍軍械實(shí)驗(yàn)室(Naval Ordnance Laboratory)，并且D為鏑)、非晶磁性金屬或合金(例如，以商標(biāo)Metglas銷售的材料)、或它們的組合，并且磁性控制裝置236可以向磁場(chǎng)源240施加動(dòng)能來(lái)改變其磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性。在一些示例性實(shí)施方式中，磁場(chǎng)源240可以由順磁性或超順磁性材料構(gòu)成或者可以包括順磁性或超順磁性材料，在這種情況下磁性控制裝置236可以對(duì)磁場(chǎng)源240施加或去除外部磁場(chǎng)以改變其磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性。在其中磁場(chǎng)源240包括高溫或低溫超導(dǎo)材料或者由高溫或低溫超導(dǎo)材料構(gòu)成的一些示例性實(shí)施方式中，磁性控制裝置236可以升高或降低磁場(chǎng)源240的溫度(例如，通過(guò)使激光器248脈動(dòng)來(lái)使激光束250照耀到其上)來(lái)改變其磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性。
[0116]導(dǎo)體234與一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源240磁親合，磁場(chǎng)源240和導(dǎo)體243被相對(duì)于彼此固定。在圖23中示出的實(shí)施方式中，第一導(dǎo)體234被示出為被定位在路徑246中，并且第二導(dǎo)體234被示出為與磁場(chǎng)源240連接以便與其處于磁連通。將被理解的是，在一些示例性實(shí)施方式中，僅單一導(dǎo)體234可以被實(shí)現(xiàn)，不論此導(dǎo)體234是被至少部分地定位在路徑246中、是與磁場(chǎng)源240物理連接、還是以其它方式與磁場(chǎng)源240磁耦合。此外，在一些示例性實(shí)施方式中多于兩個(gè)、或多個(gè)導(dǎo)體234可以被實(shí)現(xiàn)。
[0117]磁性控制裝置236可操作地與磁場(chǎng)源240且與控制器238連接。磁性控制裝置236可以使用任何合適的介質(zhì)(諸如光，熱，聲，或振動(dòng))以便如上面所述地改變磁場(chǎng)源240的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性。
[0118]控制器238被構(gòu)造成影響磁性控制裝置236以便如上面所述地改變磁場(chǎng)源240的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和/或極性中的至少一項(xiàng)。在一些示例性實(shí)施方式中，控制器238和磁性控制裝置236可以被實(shí)現(xiàn)為單一組件或構(gòu)件。
[0119]電磁發(fā)電變換器230可以如下地進(jìn)行工作?？刂破?38和磁性控制裝置236可以被操作以便改變磁場(chǎng)源240的磁場(chǎng)的極性和/或強(qiáng)度中的至少一項(xiàng)，這種改變可以間歇地、連續(xù)地、或以任何期望頻率周期地進(jìn)行。磁場(chǎng)源240的變化的磁場(chǎng)在導(dǎo)體234中感應(yīng)出電流，該電流可以被允許流過(guò)外部電路。該電流可以被濾波、被放大、被修整、被轉(zhuǎn)換成直流或交流電流、或者以如得益于本發(fā)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到的其它方式被處理。在一些示例性實(shí)施方式中，導(dǎo)體234可以與控制器238和/或磁性控制裝置236電連接使得來(lái)自導(dǎo)體234的電流可以被用來(lái)至少部分地向控制器238和/或磁性控制裝置236供能。如將被本領(lǐng)域的技術(shù)人員意識(shí)到的，在不偏離本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的寬泛范圍的情況下，可以在本文中所描述的各個(gè)構(gòu)件、元件和組件的結(jié)構(gòu)與操作方面或在本文中所描述的方法的步驟或步驟次序方面做出改變。
[0120]從以上的描述中明確的是，本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念很好地適合于實(shí)現(xiàn)各目標(biāo)并獲得在此所提及的以及在本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念中所固有的那些優(yōu)點(diǎn)。盡管本文中公開(kāi)的獨(dú)創(chuàng)性概念的目前優(yōu)選的實(shí)施方式已出于本發(fā)明的目的而被描述，但將被理解的是，將容易浮現(xiàn)在本領(lǐng)域的技術(shù)人員的腦海中、并且在本文中所公開(kāi)和要求保護(hù)的獨(dú)創(chuàng)性概念的范圍和覆蓋中被實(shí)現(xiàn)的大量改變可以被做出。
【權(quán)利要求】
1.電磁發(fā)電變換器，其包括: 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)； 導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定; 分流器；和 動(dòng)力源，其與所述分流器可操作地連接并被構(gòu)造成將所述分流器移動(dòng)至第一位置和第二位置，其中當(dāng)所述分流器在所述第一位置和所述第二位置之間被移動(dòng)時(shí)，在所述正極和所述負(fù)極之間通過(guò)的所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度發(fā)生改變。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述分流器是可透磁性的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述分流器包括與一個(gè)或多個(gè)不可透磁場(chǎng)的片段交替的一個(gè)或多個(gè)可透磁場(chǎng)的片段。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述分流器在所述第一位置和所述第二位置之間的預(yù)定路徑中被導(dǎo)引。
5.電磁發(fā)電變換器，其包括: 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)； 導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定; 分流器，其被至少部分地定位在所述正極和所述負(fù)極之間的所述路徑中，并具有第一磁導(dǎo)率和第二磁導(dǎo)率；和 控制器，其與所述分流器可操作地連接，并影響所述分流器的磁導(dǎo)率以便將所述分流器的磁導(dǎo)率從所述第一磁導(dǎo)率切換到所述第二磁導(dǎo)率。
6.如權(quán)利要求5所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述分流器相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源大致固定不動(dòng)。
7.如權(quán)利要求5所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述分流器相對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源可動(dòng)。
8.電磁發(fā)電變換器，其包括: 一個(gè)或多個(gè)通量組件，其具有一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源，所述磁場(chǎng)源具有正極和負(fù)極以及在所述正極和所述負(fù)極之間的路徑中通過(guò)的磁場(chǎng)； 導(dǎo)體，其與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合，所述磁場(chǎng)源和所述導(dǎo)體被相對(duì)于彼此固定; 磁性控制裝置，其與所述磁場(chǎng)源可操作地連接；和 控制器，其與所述磁性控制裝置可操作地連接，并被構(gòu)造成致使所述磁性控制裝置改變所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源的磁場(chǎng)的強(qiáng)度和極性中的至少一項(xiàng)。
9.如權(quán)利要求8所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述導(dǎo)體被至少部分地定位在所述正極和所述負(fù)極之間的所述路徑中。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電磁發(fā)電變換器，其還包括與所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源磁耦合的第二導(dǎo)體。
11.如權(quán)利要求8或9所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源包括磁致伸縮材料，并且其中所述磁性控制裝置被構(gòu)造成向所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源施加機(jī)械力。
12.如權(quán)利要求8或9所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源包括超導(dǎo)材料，并且其中所述磁性控制裝置被構(gòu)造成向所述一個(gè)或多個(gè)磁場(chǎng)源施加熱能。
13.如權(quán)利要求12所述的電磁發(fā)電變換器，其中所述熱能包括光學(xué)信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02K35/02GK104508960SQ201380040159
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】C·E·科普蘭, B·法希米 申請(qǐng)人:普羅圖特斯有限公司