本公開總體涉及電動馬達。更具體地,本公開的示例涉及用于驅動擺盤馬達的磁系統(tǒng)。
背景技術:
電動馬達從電磁能產生機械能。交流電(ac)馬達一般包括轉子和靜止的定子。靜止的定子通常具有承載交流電的電線繞組,從而產生旋轉磁場。一些轉子包括鐵磁部件,該鐵磁部件響應于由定子生成的旋轉磁場,并且在定子的磁場旋轉時,轉子物理地旋轉。通過將轉子聯接到輸出軸,ac電流的電磁能被轉換為輸出軸的旋轉機械能。
兩個或更多個齒輪能用于通過齒輪比來創(chuàng)建機械優(yōu)點。有許多方式來布置齒輪,使得在相同的時間量中,第一齒輪的單次旋轉導致第二齒輪的多于或少于一次的旋轉。齒輪比是這兩個旋轉之比。在第二齒輪的旋轉少于第一齒輪的情況下,齒輪組合可以被認為提供齒輪減速。在某些應用中,可期望ac馬達具有很高的齒輪比,其中在最小的可能容積中發(fā)生齒輪減速。例如,將電流的多次振蕩轉換為輸出軸的單次旋轉的致動器可以具有非常精細的控制。
歷史上,在朝向在小容積內具有高齒輪比的馬達發(fā)展方面,擺盤驅動機構似乎是有希望的路線。這樣的擺盤驅動機構的示例在第us20140285072和us20150015174號美國專利公報中公開。更早的系統(tǒng)在us2275827和us3249776中公開。
在擺盤機構中,齒輪中的一個(例如轉子齒輪)圍繞另一個齒輪(例如定子齒輪)章動。如本文所使用的,術語“章動”包括擺動、搖擺或圓形搖擺運動。如果轉子齒輪和定子齒輪的齒輪齒數相差一個,則這樣的系統(tǒng)將具有等于定子齒輪的齒數的齒輪比。原則上,擺盤驅動機構的齒輪比可能相當高。
us20140285072中公開的擺盤驅動機構利用定子,該定子包括圍繞定子軸線沿圓周分布的三個電磁線圈。這些線圈由彼此異相120度的ac電流供電,并且在線圈內產生平行于定子軸線定向的磁場。諸如此類的擺盤馬達可能需要施加到線圈的不期望的高峰值電壓。
技術實現要素:
一種擺盤馬達包括擺盤以及定子。所述擺盤由磁敏感材料制成并且具有擺動軸線。所述定子包括永磁體和一組電磁線圈,并且所述定子具有定子軸線。所述擺盤被構造成在所述擺動軸線圍繞所述定子軸線進動(precess)的情況下圍繞所述定子章動。所述擺盤具有相對于所述定子的最接近路徑的移動點。在所述擺盤章動時,所述最接近路徑的移動點圍繞所述定子軸線移動。所述永磁體和所述一組電磁線圈被構造成產生在所述定子與所述擺盤之間具有磁通密度的磁場,在所述擺盤章動時,最高磁通密度位于沿圍繞所述定子軸線的角方向在所述最接近路徑的移動點之前的移動位置處。
一種擺盤馬達包括擺盤,所述擺盤由磁敏感材料制成并且具有擺動軸線。所述擺盤馬達包括定子,所述定子布置在所述擺盤的下方并且具有定子軸線。所述定子包括:永磁體;定子芯部,所述定子芯部布置在所述永磁體的下方;和一組磁敏感極片,所述一組磁敏感極片圍繞所述定子芯部沿圓周分布。所述定子進一步包括:第一組電磁線圈,所述第一組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;和第二組電磁線圈,所述第二組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間。所述第一組電磁線圈中的每個電磁線圈均與所述第二組電磁線圈的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈沿圓周重疊。所述擺盤被構造成在所述擺動軸線圍繞所述定子軸線進動的情況下圍繞所述定子章動。所述擺盤具有相對于所述定子的最接近路徑的移動點,在所述擺盤章動時,所述最接近路徑的移動點圍繞所述定子軸線移動。所述永磁體以及所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈被構造成產生在所述定子與所述擺盤之間具有磁通密度的磁場,最高磁通密度位于沿圍繞所述定子軸線的角方向在所述最接近路徑的移動點之前的移動位置處。
一種磁性地驅動擺盤馬達的方法包括:提供布置在擺盤的下方并且具有定子軸線的定子。所述定子包括:永磁體;定子芯部,所述定子芯部布置在所述永磁體的下方;和一組磁敏感極片,所述一組磁敏感極片圍繞所述定子芯部沿圓周分布。所述極片被構造成承載來自所述永磁體的初級徑向磁場。所述定子進一步包括:第一組電磁線圈,所述第一組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;和第二組電磁線圈,所述第二組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間。所述方法包括:在所述第一組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第一電流。所述第一電流在第一時間處具有最小電流值,在第二時間處具有最大電流值,并且在第三時間處具有所述最小電流值。所述第三時間與所述第一時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分。所述方法包括:在所述第二組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第二電流。所述第二電流在所述第二時間處具有所述最小電流值,在所述第三時間處具有所述最大電流值,并且在第四時間處具有所述最小電流值。所述第四時間與所述第二時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分。所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈沿圓周重疊。所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的另一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的兩個電磁線圈沿圓周重疊。
特征、功能和優(yōu)點可在本公開的各種示例中獨立地實現,或者可在其它示例中進行組合,能參考以下描述和附圖看到其進一步細節(jié)。
附圖說明
圖1是包括擺盤和定子的示例性擺盤馬達的等距視圖的示意圖。
圖2是包括永磁體和一組電磁線圈的擺盤馬達的定子的一個示例的等距分解圖的圖形表示。
圖3是圖2的定子的等距視圖的圖形表示。
圖4是擺盤馬達的另一示例的剖視圖的示意圖,示出了由永磁體產生的磁通。
圖5是圖4的擺盤馬達的俯視圖的示意圖,示出了由永磁體產生的磁通。
圖6是圖4的擺盤馬達的剖視圖的示意圖,示出了由一組電磁線圈產生的磁通。
圖7是圖4的擺盤馬達的俯視圖的示意圖,示出了由一組電磁線圈產生的磁通。
圖8是圖示磁驅動擺盤馬達的方法的流程圖的圖形表示。
圖9是圖2的定子的仰視平面圖的圖形表示。
圖10是在圖2的定子的一組電磁線圈中感應出的一組電流對時間的圖表的示意圖。
具體實施方式
概述
在下面描述并在關聯附圖中圖示了具有永磁體和一組電磁線圈的擺盤馬達的各種示例,所述一組電磁線圈被構造成在每個相應電磁線圈內產生垂直于定子軸線的磁場。除非另有規(guī)定,擺盤馬達和/或其各種部件可(但不必要)包含本文中描述和/或圖示的結構、部件、功能性和/或變型中的至少一者。此外,本文中結合本教導描述和/或圖示的結構、部件、功能性和/或變型可(但不必要)被包括在其它類似的馬達中。各種示例的以下描述本質上僅僅是示例性的并且絕不旨在限制本公開、其應用或用途。另外,下面描述的示例所提供的優(yōu)點本質上是說明性的,并非所有的示例都提供相同的優(yōu)點或相同程度的優(yōu)點。
示例、部件和替代
以下章節(jié)描述示例性擺盤馬達的選定方面以及相關方法。這些章節(jié)中的示例旨在用于說明并且不應當被解釋為限制本公開的整個范圍。每個章節(jié)均可包括一個或多個不同的發(fā)明和/或上下文或相關信息、功能和/或結構。
示例1:
該示例描述了說明性擺盤驅動機構,參見圖1。
圖1是總體上以10表示的擺盤馬達的示意圖。擺盤馬達10包括具有擺動軸線14的擺盤12以及具有定子軸線18的定子16。擺盤被構造成圍繞定子章動,擺動軸線圍繞定子軸線進動。也就是說,擺盤12具有相對于定子16的最接近路徑的移動點20。在擺盤章動時,最接近路徑的移動點圍繞定子軸線移動。最接近路徑點20圍繞定子16軸線移動的方向可被稱為章動方向。例如,最接近路徑的移動點20可在由圍繞定子16軸線的箭頭22表示的章動方向上移動。最接近路徑移動點20也可被稱為向下位置或0度位置。
擺盤12可包括一組擺動齒,并且定子16可包括一組定子齒。針對擺動齒相對于擺盤以及定子齒相對于定子的形狀、構造、定向和布置,存在許多可能性。例如,定子齒可布置在定子的上表面24上,擺動齒布置在擺盤的對應下表面上。在另一示例中,擺動齒可布置在外柱形表面26上,定子齒布置在定子的對應內柱形表面上。出于總體性目的,將擺動齒和定子齒從圖1省略。
在擺盤12章動時,擺動齒可被構造成與定子齒相互作用。這種相互作用可類似于齒輪齒在標準齒輪系統(tǒng)中的嚙合。例如,在擺盤的第一章動期間,第一擺動齒可接觸第一定子齒,第二擺動齒可接觸第二定子齒,等。取決于擺動齒和定子齒的數量的相對計數,擺動齒與定子齒在擺盤章動時的相互作用可導致擺盤旋轉。
在一個示例中,定子齒的數量計數可比擺動齒的數量計數多一個。在該示例中,在擺盤12的第一章動期間,第一擺動齒可與第一定子齒相互作用,并且第二擺動齒可與第二定子齒相互作用,等。然而,在第一章動結束時,最后擺動齒可與第二至最后定子齒相互作用,并且第一擺動齒可與最后定子齒相互作用。也就是說,在第一章動期間,擺盤在與章動方向22相反的旋轉方向28上的旋轉量可等于相鄰定子齒之間的角間距。
在另一示例中,定子齒的數量計數可比擺動齒的數量計數少一個。在該示例中,在第一章動結束且第二章動開始時,第二至最后擺動齒可與最后定子齒相互作用,并且最后擺動齒可與第一定子齒相互作用。也就是說,在第一章動期間,擺盤12沿旋轉方向30(與章動方向22相同的方向)的旋轉量可等于相鄰定子齒之間的角間距。
在擺盤12圍繞定子16在章動方向上章動時,擺盤可在與章動方向相同或相反的旋轉方向上旋轉。擺盤的章動次數可等于定子齒在完成完整旋轉之前的計數。也就是說,利用僅一個移動部分(即擺盤),擺盤馬達10可具有幾十或幾百的齒輪比。如本領域技術人員理解的,擺盤12可聯接到輸出板或軸(圖1中未繪制),以便將擺盤的旋轉傳遞到另一對象。
擺盤12圍繞定子16的章動可由施加到擺盤的力驅動。例如,電磁力可施加到擺盤,這可造成擺盤的章動。這些力可源自定子。這些力可在任何合適的位置處施加到擺盤。例如,力可在沿章動方向22位于最接近路徑的移動點20之前的位置處施加到擺盤。
擺盤12相對于定子16可具有最大間隔的移動點32。最大間隔的移動點可位于擺盤的與最接近路徑的移動點20相反的一側上。最大間隔的移動點32也可被稱為180度位置。移動90度位置34可沿章動方向22位于0度位置20與180度位置32之間的半途。類似地,移動270度位置36可沿章動方向22位于180度位置32與0度位置20之間的半途。
由箭頭38表示的力可在90度位置34處施加到擺盤12。力38可指向任何適當的方向。例如,力38可以是吸引力并且朝向定子16或者沿著平行于定子軸線18的方向。在擺盤章動且0度位置20、90度位置34和180度位置32都圍繞擺盤移動時,力38還可圍繞擺盤移動,使得力38總是靠近90度位置34而施加到擺盤。也就是說,所施加的力38可被認為沿章動方向22在向下位置20之前。在擺盤的向下位置之前的所施加的力可造成擺盤的章動。
力38可以是電磁力。力38可以是擺盤12的材料響應于由定子16產生的電磁場的結果。定子包括永磁體和一組電磁線圈。永磁體和一組電磁線圈被構造成產生了在定子與擺盤之間具有磁通密度的磁場。也就是說,磁場可產生在定子16與擺盤12之間的間隙40中。擺盤可由構造成響應于磁場的磁敏感材料制成。在存在磁場的情況下,磁敏感材料本身可被磁化。擺盤可通過經歷力(諸如力38)來響應。
施加到擺盤的力可與擺盤與定子之間的磁場的磁通密度成比例。為了在向下位置之前的移動位置處實現所施加的力,永磁體和一組電磁線圈可被構造成產生這樣的磁場,即該磁場的最高磁通密度位于沿章動方向22在最接近路徑的移動點之前的移動位置處。電磁線圈可被構造成使得磁場的最高磁通密度在擺盤章動時保持在向下位置之前。
示例2:
該示例描述了擺盤驅動機構的說明性定子,參見圖2至圖3。
圖2是擺盤馬達的定子(總體上以100表示)的示例的等距分解圖的圖形表示。定子100包括永磁體102、定子芯部104、一組磁敏感極片106和一組電磁線圈108。定子100具有定子軸線110。定子100的各部件的相對布置和定向可相對于定子軸線進行描述。術語“軸向”將指平行于定子軸線110的線性方向。術語“徑向”將指垂直于定子軸線110的線性方向。術語“沿圓周”將指圍繞定子軸線的角方向,而不是沿著或遠離定子軸線。
永磁體102可具有任何適當的形狀并且可被構造成生成任何適當的磁場。例如,永磁體可為柱形,定子軸線110作為對稱軸線,并且永磁體可包括沿著定子軸線穿過永磁體的通道112。永磁體102可由任何適當的鐵磁材料構成。永磁體102可具有可沿著定子軸線110大致對準的北磁極和南磁極。由永磁體產生的磁場可被稱為初級磁場。
定子芯部104可布置在永磁體102下方。定子芯部104可由當放置在磁場中時能夠獲取磁矩的磁敏感材料形成。例如,定子芯部104可由鐵心硅鋼或鐵制成。定子芯部104可具有任何適當的形狀。例如,定子芯部可為柱形,定子軸線100為對稱軸線并且半徑匹配永磁體102的半徑。定子芯部可包括通道114,通道114可與穿過永磁體的通道112對準。
定子100可包括布置在永磁體102與定子芯部104之間的水平間隔件116。水平間隔件116可限制從永磁體傳遞到定子芯部的磁場,并且可幫助調節(jié)由定子100產生的磁場的幅值。
一組磁敏感極片106可圍繞定子芯部104沿圓周分布。極片106可將定子100內的磁場從定子的一個部件引導到另一部件。極片可由任何合適的磁敏感材料(諸如鐵心硅鋼)制成。可存在任何適當數量的極片。例如,圖2中示出的示例包括十二個極片。極片可具有任何適當的形狀。例如,圖2中示出的十二個極片為楔形并且可替代地描述為楔形件。極片106可由一組豎直間隔件118分離。豎直間隔件118可幫助隔離豎直間隔件之間的極片中的磁場。
一組磁敏感極片106可共同具有上表面區(qū)域120。極片可設計并構造成使得上表面區(qū)域的幅值為永磁體102的上表面區(qū)域122的預定倍數。在一些示例中,極片的上表面區(qū)域120可以是永磁體的上表面區(qū)域122的三倍。
一組電磁線圈108可圍繞定子芯部104沿圓周布置并且布置在定子芯部與磁敏感極片106之間。一組電磁線圈包括第一組電磁線圈和第二組電磁線圈。例如,第一組電磁線圈可包括三個內電磁線圈124,并且第二組電磁線圈可包括三個外電磁線圈126。三個外電磁線圈126可布置在內電磁線圈124與一組磁敏感極片106之間。第一組電磁線圈和第二組電磁線圈可包括任何適當數量的線圈,包括兩個、三個和超過三個線圈。第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中的線圈數量不需要是相同的。圖9示出了一組電磁線圈108的仰視平面圖。
返回圖2,第一組電磁線圈124中的每個電磁線圈均與第二組電磁線圈126的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈均沿圓周重疊。第二組電磁線圈126中的每個電磁線圈均可與第一組電磁線圈124的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈沿圓周重疊。一組電磁線圈108中的每個電磁線圈均可具有定向為與定子軸線110垂直的線圈軸線128。每個電磁線圈均可包括圍繞線圈軸線128形成多個閉合圈130的一個或多個導體。當一組電磁線圈中的每個電磁線圈均承載電流時,每個線圈均可在線圈內產生與線圈軸線大致平行定向的磁場。
如果內電磁線圈124和外電磁線圈126如上所述地沿圓周重疊,則由電磁線圈之一產生的磁場線可穿過由另一電磁線圈限定的一個或多個閉合圈。例如,由內電磁線圈124之一產生的磁場的部分可穿過相鄰一對外電磁線圈126中的每個電磁線圈。如果相鄰一對外電磁線圈之間存在角間隙132,則由內電磁線圈產生的磁場的一部分可不穿過相鄰一對外電磁線圈中的任一電磁線圈。
類似地,由外電磁線圈126之一產生的磁場的部分可穿過相鄰一對內電磁線圈124中的每個電磁線圈。如果相鄰一對內電磁線圈之間存在角間隙134,則由外電磁線圈產生的磁場的一部分可不穿過相鄰一對內電磁線圈中的任一電磁線圈。
圖3是定子100的未分解圖。定子100可包括上部構件136,上部構件136布置在永磁體和一組磁敏感極片106之上。上部構件可覆蓋極片的上表面區(qū)域和永磁體的上表面區(qū)域。上部構件可包括通道138,通道138可與穿過永磁體的通道大致對準,參見圖2中的112。上部構件136可由諸如磁敏感材料(諸如鐵心硅鋼)的任何適當的材料制成。
由定子產生的磁場可沿軸向方向進入和離開上部構件。定子100可用在包括擺盤的擺盤馬達中。在這樣的系統(tǒng)中,擺盤可靠近上部構件136布置,在定子與擺盤之間具有間隙。磁場線可在大致軸向方向上穿過上部構件離開定子,橫過定子與擺盤之間的間隙,行進穿過擺盤,再次橫過擺盤與定子之間的間隙,并且在大致軸向方向上穿過上部構件進入定子。
示例3:
該示例描述了說明性擺盤驅動機構或馬達,參見圖4至圖7。特別地,該示例描述了由永磁體產生的初級磁場以及由擺盤馬達的一組電磁線圈產生的感應磁場。
圖4是總體上以200表示的擺盤馬達的另一示例的示意性剖視圖。擺盤馬達200可類似于示例1中描述的擺盤馬達10,并且對馬達10的各種特征和益處的討論將不會全部重復。擺盤馬達200可包括擺盤202和具有定子軸線206的定子204。圖4示出了擺盤馬達200的示意性剖視圖的一半,定子軸線206在圖的左邊。在擺盤馬達200的全視圖中,定子軸線將穿過定子的中心。定子204可類似于示例2中描述的定子100,并且對定子100的各種特征和益處的討論將不會全部重復。
定子204可包括永磁體208、布置在永磁體下方的定子芯部210以及圍繞定子芯部沿圓周分布的一組磁敏感極片212。定子204可包括:第一組電磁線圈214,其圍繞定子芯部210沿圓周布置在定子芯部與一組極片212之間;以及第二組電磁線圈216,其圍繞定子芯部沿圓周布置在定子芯部與一組極片之間。第一組電磁線圈214中的每個電磁線圈均可與第二組電磁線圈216的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈沿圓周重疊。圖4中描繪的橫截面是在第一組電磁線圈214之一與第二組電磁線圈216之一沿圓周重疊的區(qū)域中穿過擺盤馬達200截取的。圖4中描繪的橫截面是進一步穿過擺盤相對于定子204的最接近路徑的移動點218截取的。
永磁體208可被構造成產生由箭頭220示意性地表示的初級磁場。初級磁場可由永磁體產生并且可包括擺盤202、定子芯部210和一組磁敏感極片212(在存在永磁體208的情況下,其任何一個或全部可被磁化)對永磁體的磁響應。
永磁體208可具有北磁極222和南磁極224。北磁極和南磁極可與定子軸線206大致對準。也就是說,由永磁體產生的初級磁場可沿軸向朝向擺盤202被引導且沿軸向朝向定子芯部210引導。初級磁場可沿軸向從永磁體朝向擺盤被引導并進入擺盤,可擺盤內大致沿徑向被引導,可沿軸向從擺盤朝向一組磁敏感極片被引導并進入所述一組磁敏感極片,可沿徑向從所述一組磁敏感極片朝向定子芯部被引導并進入定子芯部,并且可從定子芯部朝向永磁體被引導并進入永磁體,由此形成閉合圈。定子與擺盤之間的初級磁場可大致平行于定子軸線。如本領域技術人員將理解的,擺盤馬達200可與具有相反極性且初級磁場與箭頭220相反地被引導的永磁體208等同地起作用。
定子芯部210可被構造成將初級磁場從永磁體208引導穿過第一組電磁線圈214和第二組電磁線圈216中的一個或多個并進入一組磁敏感極片212。也就是說,在定子芯部210內,初級磁場可從軸向轉向徑向或者從徑向轉向軸向。
一組磁敏感極片212中的每個磁敏感極片均可被構造成將徑向磁場從定子芯部210沿軸向朝向擺盤202引導。一組磁敏感極片212中的每個磁敏感極片均可被構造成將軸向磁場從擺盤朝向定子芯部引導。也就是說,在一組磁敏感極片中的每個磁敏感極片內,初級磁場可從軸向轉向徑向者或從徑向轉向軸向。
圖5是擺盤馬達200的示意性俯視圖,擺盤202內的初級磁場由箭頭220表示。在圖5中,較大的箭頭可表示較大幅值的磁場。初級磁場220可在靠近最接近路徑的移動點218的擺盤內具有最大幅值。擺盤內的初級磁場的幅值可從最接近路徑的點起隨角距離而降低。在最接近路徑的點218附近,初級磁場220可被引導為大致沿徑向遠離定子軸線206。擺盤內的磁場方向可具有徑向分量和方位角分量,方位角分量的相對幅值從最接近路徑的點起隨角距離而增加。
孤立地,永磁體208可產生繞定子軸線大致對稱的磁場。這種對稱性可因擺盤202相對于定子軸線傾斜而在擺盤馬達200中被打破,由此產生圖5中描繪的不對稱初級磁場。
圖6是類似于圖4的擺盤馬達200的示意性剖視圖。第一組電磁線圈214中的一個或多個和第二組電磁線圈216中的一個或多個可被構造成產生由箭頭226表示的感應磁場。當電流流過電磁線圈214和216中的一個或多個時,可產生感應磁場226。第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中的每者均可定向為在所述電磁線圈內產生沿徑向朝向或遠離定子軸線206的感應磁場226。
例如,為了在電磁線圈214內產生沿徑向被引導的感應磁場226,電流可在垂直于圖6的平面的方向上朝向圖6的觀察者而穿過電磁線圈214的上部228,如圓點230表示。因而,電流可在垂直于圖6的平面的方向上遠離圖6的觀察者而穿過電磁線圈214的下部232,如叉線234表示。穿過電磁線圈214的電流方向和電磁線圈214內的感應磁場226的方向在物理學上與建立的右手規(guī)則一致。
類似地,電磁線圈216可承載電流,在上部238中表示為圓點236并且在下部242中表示為叉線240,以促進感應磁場226。電磁線圈216中的電流不需要具有與電磁線圈214中的電流相同的幅值或相位。
感應磁場226可產生在一組磁敏感極片212內。一組磁敏感極片中的每個磁敏感極片均可被構造成將感應徑向磁場從一組電磁線圈之一沿軸向朝向擺盤202引導。也就是說,定子204與擺盤之間的感應磁場可大致平行于定子軸線206??拷罱咏窂降囊苿狱c218,感應磁場226可與定子204與擺盤之間的初級軸向磁場(參見圖4中的220)對置。一旦感應磁場進入擺盤202,感應磁場就可朝向定子軸線沿徑向被引導且在圍繞定子軸線的方位上引導。
圖7是擺盤馬達200的示意性俯視圖,類似于圖5,擺盤202內的感應磁場由箭頭226表示。在圖7中,較大的箭頭可表示較大的磁場。感應磁場226可在靠近最接近路徑的移動點218的擺盤內具有最大幅值。擺盤內的感應磁場的幅值可從最接近路徑的點起隨角距離而降低。
擺盤202內的感應磁場226可具有徑向分量和方位角分量。在圖7示出的示例中,擺盤可在由彎曲箭頭244表示的章動方向上章動。也就是說,在擺盤202章動時,最接近路徑的移動點218可在章動方向244上移動。在最接近路徑的移動點附近,擺盤內的感應磁場可具有相對較大的向內徑向分量和沿著章動方向244的相對較小的方位角分量。感應磁場的方位角分量的相對幅值可從最接近路徑點起隨距離而增加。
在沿章動方向244靠近最接近路徑的點218以及在最接近路徑的點之前的方位角位置處,擺盤202內的感應磁場226可具有向外徑向分量。在沿章動方向靠近最接近的路徑點以及在最接近的路徑點之后的方位角位置處,擺盤內的感應磁場可具有向內徑向分量。
現在參照圖4至圖7,永磁體208以及一組電磁線圈214和216可被構造成產生在定子204與擺盤202之間具有磁通密度的磁場,在擺盤章動時,最高磁通密度位于沿圍繞定子軸線206的角方向244在最接近路徑的移動點218之前的移動位置處。磁場可以是這樣的總磁場,即其作為由永磁體產生的初級磁場220和由一組電磁線圈產生的感應磁場226的矢量和。當然,初級磁場和感應磁場中的每者還可取決于擺盤202、定子芯部210和一組磁敏感極片212的磁響應。
在最接近路徑的點218附近,初級磁場220和感應磁場226可彼此大大抵消掉。在該位置處,可保持有總磁場的相對較小的方位角分量。這種抵消或接近抵消還可發(fā)生在靠近最接近路徑的點的方位角位置處(沿章動方向244也在最接近路徑的點之后)。相反,在沿章動方向位于最接近路徑的點之前的方位角位置處,初級磁場和感應磁場可大部分地加在一起以增加總磁場的相對幅值。特別地,擺盤內的初級磁場和感應磁場的向外徑向分量可在最接近路徑的點之前的位置處加在一起。因此,最高磁通密度可位于擺盤與定子之間在最接近路徑的點之前的移動位置處。
吸引力可存在于擺盤202與定子204之間。擺盤感應到的吸引力可隨圍繞擺盤的位置而變化。擺盤與定子之間的最大吸引力可在最高磁通密度的移動位置處施加到擺盤。
示例4:
該示例描述了磁驅動擺盤馬達的說明性方法,該說明性方法可結合本文中描述的任何設備使用;參見圖8至圖10。
圖8描繪了總體上以300表示的磁性地驅動擺盤馬達的方法的多個步驟。方法300可結合參照圖1至圖7描繪并描述的任何擺盤馬達來使用。雖然下面描述并在圖8中描繪了方法300的各種步驟,但是不一定需要執(zhí)行全部步驟,并且在一些情況下可按照與示出順序不同的順序來執(zhí)行。
方法300包括步驟302:提供布置在擺盤下方的定子。定子可包括永磁體、定子芯部、一組磁敏感極片、第一組電磁線圈和第二組電磁線圈。定子可具有定子軸線,并且擺盤可具有擺動軸線。定子芯部可布置在永磁體的下方。
這樣的定子的一個示例是示例2中描述的定子100。圖9示出了定子100的仰視平面圖。一組磁敏感極片106可圍繞定子芯部104沿圓周分布并且可被構造成承載來自永磁體的初級徑向磁場。第一組電磁線圈124可圍繞定子芯部沿圓周布置在定子芯部與一組極片106之間。第二組電磁線圈126可圍繞定子芯部104沿圓周布置在定子芯部與一組極片之間。
如之前描述的,第一組電磁線圈124可包括三個內電磁線圈:第一電磁線圈150、第二電磁線圈152和第三電磁線圈154。第二組電磁線圈126可包括三個外電磁線圈:第四電磁線圈160、第五電磁線圈162和第六電磁線圈164。內電磁線圈和外電磁線圈中的每者均可圍繞定子軸線110跨越大約90度。內電磁線圈和外電磁線圈中的每者均可被構造成將磁場沿徑向引導到十二個楔形件106中的三個。
第四電磁線圈160可與第一電磁線圈150和第二電磁線圈152沿圓周重疊。第五電磁線圈162可與第二電磁線圈152和第三電磁線圈154沿圓周重疊。第六電磁線圈164可與第三電磁線圈154和第一電磁線圈150沿圓周重疊。
方法300包括步驟304:在第一組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第一電流。例如,可在第一電磁線圈150和第二電磁線圈152中感應出由圖9中的箭頭170表示的第一電流。第一電流170可能在時間上不恒定,但可具有時間依賴性。
圖10是總體上以400表示的在定子的一組電磁線圈中感應出的一組電流對時間的圖表。在時間軸上指示八個規(guī)則間隔的時間:第一時間401、第二時間402、第三時間403、第四時間404、第五時間405、第六時間406、第七時間407和第八時間408。擺盤的章動周期410可等于第七時間407與第一時間401之間的時間間隔。
第一電流170可在第一時間401處具有最小電流值420,在第二時間402處具有最大電流值422,并且在第三時間403處具有最小電流值420。最小電流值420可以是零。最大電流值422可取決于電磁線圈的圈數。如果第一電磁線圈的圈數為n,最大電流值422和圈數n的乘積可在2,500至3,000安培的范圍內。在其它示例中,最大電流值422和圈數n的乘積可在1,000至5,000安培的范圍內。第三時間與第一時間之差可以是擺盤的整個章動周期410的一部分。例如,第三時間與第一時間之差可以是章動周期的三分之一。
方法300包括步驟306:在第二組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第二電流。第一組的一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈可與第二組的一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈沿圓周重疊,并且第一組的一對相鄰電磁線圈中的另一個電磁線圈可與第二組的一對電磁線圈中的兩個電磁線圈沿圓周重疊。例如,可在第四電磁線圈160和第五電磁線圈164中感應出由圖9中的箭頭172表示的第二電流。第一電磁線圈150可與第四電磁線圈160沿圓周重疊,并且第二電磁線圈152可與第四電磁線圈160和第五電磁線圈162兩者重疊。
第二電流172可具有與第一電流170類似的時間依賴性,但是第二電流可相對于第一電流在時間上偏移。也就是說,第二電流可在第二時間402處具有最小電流值420,在第三時間403處具有最大電流值422,并且在第四時間404處具有最小電流值420。第四時間與第二時間之差可以是擺盤的整個章動周期410的一部分,例如是整個章動周期的三分之一。
總之,步驟302、304和306可在具有定子軸線的定子與具有擺動軸線的擺盤之間的間隙中產生磁場。擺盤可被構造成在擺動軸線圍繞定子軸線進動且擺盤的相對于定子的最接近路徑的移動點圍繞定子軸線移動的情況下圍繞定子章動。磁場可由永磁體和一組電磁線圈產生。磁場可進一步包括擺盤和一組磁敏感極片的磁響應。
定子與擺盤之間的間隙中的磁場可在沿圍繞定子軸線的角方向位于最接近路徑的移動點之前的移動位置處具有最高磁通密度。產生這樣的磁場的步驟可包括:在一組電磁線圈中感應出電流,所述一組電磁線圈中的每個電磁線圈均具有線圈軸線并且包括圍繞線圈軸線形成多個閉合圈的一個或多個導體。每個線圈軸線均可垂直于定子軸線定向。例如,圖9中示出的與第一電磁線圈150關聯的線圈軸線128垂直于定子軸線110定向。
在一組電磁線圈中的感應電流可在一組磁敏感極片內產生可與來自一些磁敏感極片中的永磁體的初級徑向磁場對置的感應徑向磁場。例如,在第一電磁線圈150中感應出的第一電流170可在相鄰磁敏感極片106內產生沿徑向遠離定子軸線110的感應徑向磁場。此外,如圖4中示出的,來自永磁體的初級磁場220可沿徑向朝向定子軸線206被引導。因此,當第一電流170位于第一電磁線圈150中時,靠近第一電磁線圈的極片內的總磁場可比第一電磁線圈中不存在電流時幅值更小。一組電磁線圈內的電流的適當排序可允許在最接近路徑的移動點之前產生最高磁通密度的區(qū)域。
如上文在步驟302、304和306中描述的產生磁場的步驟可包括:在第二電磁線圈152和第三電磁線圈154中感應出由圖9中的箭頭174表示的第三電流。第三電流174可在第三時間403處具有最小電流值(參見圖10中的420),在第四時間404處具有最大電流值422,并且在第五時間405處具有最小電流值。
產生磁場的步驟可包括:在第五電磁線圈162和第六電磁線圈164中感應出由圖9中的箭頭176表示的第四電流。第四電流176可在第四時間404處具有最小電流值420,在第五時間405處具有最大電流值422,并且在第六時間406處具有最小電流值。
產生磁場的步驟可包括:在第三電磁線圈154和第一電磁線圈150中感應出由圖9中的箭頭178表示的第五電流。第五電流178可在第五時間405處具有最小電流值420,在第六時間406處具有最大電流值422,并且在第七時間407處具有最小電流值。
產生磁場的步驟可包括:在第六電磁線圈164和第四電磁線圈160中感應出由圖9中的箭頭180表示的第六電流。第六電流180可在第六時間406處具有最小電流值420,在第七時間407處具有最大電流值422,并且在第八時間408處具有最小電流值。
圖10中表示的模式可繼續(xù),例如,在第七時間407處開始,在第一電磁線圈150和第二電磁線圈152中再次感應出第一電流170;在第八時間408處開始,在第四電磁線圈160和第五電磁線圈162中感應出第二電流172,等。
第一電流170、第二電流172、第三電流174、第四電流176、第五電流178和第六電流180中的每者可在最小電流值420、最大電流值422之間變化,并且以任何適當的形狀返回到最小電流值。例如,每個相應電流對時間曲線的形狀可以是如圖10中表示的半圓形。在另一示例中,每個電流均可根據正弦函數的一半而變化。在另一示例中,每個電流均可在最小電流值與最大電流值之間線性地變化。
示例5:
該章節(jié)描述了非限制性地呈現為一系列段落的示例的額外方面和特征,其中的一些或全部出于清楚和效率可以是字母數字指定的。這些段落中的每個段落均能以任何合適的方式與一個或多個其它段落組合,和/或與本申請的其他地方中的公開內容組合。一些段落在下面明確提及并且進一步限制其它段落,非限制性地提供一些合適組合的示例。
a1、一種擺盤馬達,該擺盤馬達包括:
擺盤,所述擺盤由磁敏感材料制成并且具有擺動軸線;以及
定子,所述定子包括永磁體和一組電磁線圈,所述定子具有定子軸線;
其中,所述擺盤被構造成在所述擺動軸線圍繞所述定子軸線進動的情況下圍繞所述定子章動;
其中,所述擺盤具有相對于所述定子的最接近路徑的移動點,在所述擺盤章動時,所述最接近路徑的移動點圍繞所述定子軸線移動;并且
其中,所述永磁體和所述一組電磁線圈被構造成產生了在所述定子與所述擺盤之間具有磁通密度的磁場,在所述擺盤章動時,最高磁通密度位于沿圍繞所述定子軸線的角方向在所述最接近路徑的移動點之前的移動位置處。
a2、根據段落a1所述的擺盤馬達,其中,在最高磁通密度的所述移動位置處將所述擺盤與所述定子之間的最大吸引力施加到所述擺盤。
a3、根據段落a1所述的擺盤馬達,其中,所述一組電磁線圈中的每個電磁線圈均具有線圈軸線并且包括圍繞所述線圈軸線形成多個閉合圈的一個或多個導體,每個線圈軸線均定向為與所述定子軸線垂直。
a4、根據段落a1所述的擺盤馬達,其中,所述定子包括布置在所述永磁體下方的定子芯部,并且包括圍繞所述定子芯部沿圓周分布的一組磁敏感極片;并且
其中,所述一組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置并且布置在所述定子芯部與所述磁敏感極片之間。
a5、根據段落a4所述的擺盤馬達,其中,所述永磁體被構造成產生了沿軸向朝向所述擺盤且沿軸向朝向所述定子芯部被引導的初級磁場。
a6、根據段落a4所述的擺盤馬達,其中,所述一組磁敏感極片中的每個磁敏感極片均被構造成將徑向磁場從所述定子芯部或電磁線圈中的一者沿軸向朝向所述擺盤引導。
a7、根據段落a4所述的擺盤馬達,其中,所述一組電磁線圈包括第一組電磁線圈和第二組電磁線圈;并且
其中,所述第一組電磁線圈中的每個電磁線圈均與所述第二組電磁線圈的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈沿圓周重疊。
a8、根據段落a7所述的擺盤馬達,其中,所述定子芯部被構造成將初級磁場從所述永磁體引導穿過所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中的一個或多個并進入所述一組磁敏感極片。
a9、根據段落a7所述的擺盤馬達,其中,所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中的每者均被定向為在所述電磁線圈內產生沿徑向朝向或遠離所述定子軸線引導的感應磁場。
a10、根據段落a7所述的擺盤馬達,其中,所述第一組電磁線圈包括三個內電磁線圈,并且所述第二組電磁線圈包括三個外電磁線圈,所述外電磁線圈布置在所述內電磁線圈與所述一組磁敏感極片之間;并且
其中,內電磁線圈和外電磁線圈中的每者均圍繞所述定子軸線跨越大約90度。
a11、根據段落a10所述的擺盤馬達,其中,所述一組磁敏感極片包括十二個楔形件;并且
其中,內電磁線圈和外電磁線圈中的每者均被構造成將磁場沿徑向引導到所述十二個楔形件中的三個楔形件。
b1、一種擺盤馬達,該擺盤馬達包括:
擺盤,所述擺盤由磁敏感材料制成并且具有擺動軸線;以及
定子,所述定子布置在所述擺盤下方并且具有定子軸線,所述定子包括:
永磁體;
定子芯部,所述定子芯部布置在所述永磁體下面;
一組磁敏感極片,所述一組磁敏感極片圍繞所述定子芯部沿圓周分布;
第一組電磁線圈,所述第一組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;和
第二組電磁線圈,所述第二組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;
其中,所述第一組電磁線圈中的每個電磁線圈均與所述第二組電磁線圈的相鄰一對電磁線圈中的每個電磁線圈沿圓周重疊;
其中,所述擺盤被構造成在所述擺動軸線圍繞所述定子軸線進動的情況下圍繞所述定子章動;
其中,所述擺盤具有相對于所述定子的最接近路徑的移動點,在所述擺盤章動時,所述最接近路徑的移動點圍繞所述定子軸線移動;并且
其中,所述永磁體以及所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈被構造成產生了在所述定子與所述擺盤之間具有磁通密度的磁場,最高磁通密度位于沿圍繞所述定子軸線的角方向在所述最接近路徑的移動點之前的移動位置處。
b2、根據段落b1所述的擺盤馬達,其中,所述定子與所述擺盤之間的所述磁場大致平行于所述定子軸線。
c1、一種磁驅動擺盤馬達的方法,該方法包括以下步驟:
在具有定子軸線的定子與具有擺動軸線的擺盤之間的間隙中產生磁場,將所述擺盤構造成在所述擺動軸線圍繞所述定子軸線進動且所述擺盤的相對于所述定子的最接近路徑的移動點圍繞定子軸線移動的情況下圍繞所述定子章動;
其中,所述磁場由永磁體和一組電磁線圈產生;并且
其中,所述間隙中的所述磁場在沿圍繞所述定子軸線的角方向位于所述最接近路徑的移動點之前的移動位置處具有最高磁通密度。
c2、根據段落c1所述的方法,其中,產生磁場的步驟包括:在第一組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第一電流,所述第一電流在第一時間處具有最小電流值,在第二時間處具有最大電流值,并且在第三時間處具有所述最小電流值,所述第三時間與所述第一時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分。
c3、根據段落c2所述的方法,其中,產生磁場的步驟包括:在第二組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第二電流,所述第二電流在所述第二時間處具有所述最小電流值,在所述第三時間處具有所述最大電流值,并且在第四時間處具有所述最小電流值,所述第四時間與所述第二時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分;并且
其中,所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈沿圓周重疊,并且所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的另一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的兩個電磁線圈沿圓周重疊。
c4、根據段落c1所述的方法,其中,產生磁場的步驟包括:在所述一組電磁線圈中感應出電流,以在一組磁敏感極片內產生與來自一些磁敏感極片中的所述永磁體的初級徑向磁場對置的感應徑向磁場,由此產生了在所述最接近路徑的移動點之前的最高磁通密度的區(qū)域。
c5、根據段落c1所述的方法,其中,產生磁場的步驟包括:在所述一組電磁線圈中的每個電磁線圈均具有線圈軸線并且包括圍繞所述線圈軸線形成多個閉合圈的一個或多個導體的情況下在所述一組電磁線圈中感應出電流,每個線圈軸線定向為與所述定子軸線垂直。
c6、根據段落c3所述的方法,其中,所述第一組電磁線圈包括第一電磁線圈、第二電磁線圈和第三電磁線圈;并且產生磁場的步驟包括在所述第一電磁線圈和第二電磁線圈中感應出所述第一電流、在所述第二電磁線圈和第三電磁線圈中感應出第三電流以及在所述第三電磁線圈和第一電磁線圈中感應出第五電流;所述第三電流在所述第三時間處具有所述最小電流值,在所述第四時間處具有所述最大電流值,并且在第五時間處具有所述最小電流值;所述第五電流在所述第五時間處具有所述最小電流值,在第六時間處具有所述最大電流值,并且在第七時間處具有所述最小電流值。
c7、根據段落c6所述的方法,其中,所述第二組電磁線圈包括第四電磁線圈、第五電磁線圈和第六電磁線圈,并且其中所述第四電磁線圈與所述第一電磁線圈和第二電磁線圈沿圓周重疊,所述第五電磁線圈與所述第二電磁線圈和第三電磁線圈沿圓周重疊,并且所述第六電磁線圈與所述第三電磁線圈和第一電磁線圈沿圓周重疊;并且
其中,產生磁場的步驟包括:在所述第四電磁線圈和第五電磁線圈中感應出所述第二電流,在所述第五電磁線圈和第六電磁線圈中感應出第四電流,以及在所述第六電磁線圈和第四電磁線圈中感應出第六電流;所述第四電流在所述第四時間處具有所述最小電流值,在所述第五時間處具有所述最大電流值,并且在所述第六時間處具有所述最小電流值;所述第六電流在所述第六時間處具有所述最小電流值,在第七時間處具有所述最大電流值,并且在第八時間處具有所述最小電流值。
c8、根據段落c7所述的方法,其中,所述第一電流、第二電流、第三電流、第四電流、第五電流和第六電流中的每者均根據正弦函數的一半從所述最小電流值變化到所述最大電流值并且返回到所述最小電流值。
d1、一種磁性地驅動擺盤馬達的方法,該方法包括:
提供布置在擺盤的下方并且具有定子軸線的定子,所述定子包括:
永磁體;
定子芯部,所述定子芯部布置在所述永磁體的下方;
一組磁敏感極片,所述一組磁敏感極片圍繞所述定子芯部沿圓周分布,所述極片被構造成承載來自所述永磁體的初級徑向磁場;
第一組電磁線圈,所述第一組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;和
第二組電磁線圈,所述第二組電磁線圈圍繞所述定子芯部沿圓周布置在所述定子芯部與所述一組極片之間;
在所述第一組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第一電流,所述第一電流在第一時間處具有最小電流值,在第二時間處具有最大電流值,并且在第三時間處具有所述最小電流值,所述第三時間與所述第一時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分;以及
在所述第二組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第二電流,所述第二電流在所述第二時間處具有所述最小電流值,在所述第三時間處具有所述最大電流值,并且在第四時間處具有所述最小電流值,所述第四時間與所述第二時間之差是所述擺盤的整個章動周期的一部分,
其中,所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的一個電磁線圈沿圓周重疊,并且所述第一組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的另一個電磁線圈與所述第二組電磁線圈的所述一對相鄰電磁線圈中的兩個電磁線圈沿圓周重疊。
d2、根據段落d1所述的方法,其中,在所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中感應出電流會在所述一組磁敏感極片內產生與來自一些磁敏感極片中的所述永磁體的所述初級徑向磁場對置的感應徑向磁場,由此產生了在所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈的各對相鄰電磁線圈之前的最高磁通密度的區(qū)域。
d3、根據段落d1所述的方法,其中,將所述永磁體構造成在所述定子與所述擺盤之間產生大致平行于所述定子軸線的初級磁場,并且其中,在所述第一組電磁線圈和第二組電磁線圈中感應出電流會在所述定子與所述擺盤之間產生大致平行于所述定子軸線并且在所述擺盤的相對于所述定子的最接近路徑的移動點附近與所述定子和所述擺盤之間的所述初級軸向磁場對置的感應磁場。
d4、根據段落d1所述的方法,其中,提供包括第一組電磁線圈和第二組電磁線圈的定子的步驟包括:為所述電磁線圈中的每個電磁線圈提供線圈軸線和圍繞所述線圈軸線形成多個閉合圈的一個或多個導體,每個線圈軸線均定向為與所述定子軸線垂直。
d5、根據段落d1所述的方法,其中,所述第一組電磁線圈包括第一電磁線圈、第二電磁線圈和第三電磁線圈;并且在所述第一組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第一電流的步驟包括在所述第一電磁線圈和第二電磁線圈中感應出所述第一電流、在所述第二電磁線圈和第三電磁線圈中感應出第三電流以及在所述第三電磁線圈和第一電磁線圈中感應出第五電流;所述第三電流在所述第三時間處具有所述最小電流值,在所述第四時間處具有所述最大電流值,并且在第五時間處具有所述最小電流值;所述第五電流在所述第五時間處具有所述最小電流值,在第六時間處具有所述最大電流值,并且在第七時間處具有所述最小電流值。
d6、根據段落d5所述的方法,其中,所述第二組電磁線圈包括第四電磁線圈、第五電磁線圈和第六電磁線圈,并且其中所述第四電磁線圈與所述第一電磁線圈和第二電磁線圈沿圓周重疊,所述第五電磁線圈與所述第二電磁線圈和第三電磁線圈沿圓周重疊,并且所述第六電磁線圈與所述第三電磁線圈和第一電磁線圈沿圓周重疊;并且
其中,在所述第二組電磁線圈的一對相鄰電磁線圈中的每個電磁線圈中感應出第二電流的步驟包括:在所述第四電磁線圈和第五電磁線圈中感應出所述第二電流,在所述第五電磁線圈和第六電磁線圈中感應出第四電流,以及在所述第六電磁線圈和第四電磁線圈中感應出第六電流;所述第四電流在所述第四時間處具有所述最小電流值,在所述第五時間處具有所述最大電流值,并且在所述第六時間處具有所述最小電流值;所述第六電流在所述第六時間處具有所述最小電流值,在第七時間處具有所述最大電流值,并且在第八時間處具有所述最小電流值。
d7、根據段落d6所述的方法,其中,所述第一電流、第二電流、第三電流、第四電流、第五電流和第六電流中的每者均根據正弦函數的一半從所述最小電流值變化到所述最大電流值并且返回到所述最小電流值。
優(yōu)點、特征、益處
本文中描述的擺盤馬達的不同示例提供了優(yōu)于用于電磁地驅動擺盤系統(tǒng)的已知方案的若干優(yōu)點。例如,本文中描述的擺盤的說明性示例允許沿圓周旋轉的軸向磁場。另外,且除其它益處之外,本文中描述的擺盤馬達的說明性示例允許磁場產生為由永磁體和一組電磁線圈產生的磁場的疊加。沒有已知的系統(tǒng)或裝置能特別是在擺盤驅動機構中執(zhí)行這些功能。因此,本文中描述的說明性示例對于致動需要精細控制和/或高轉矩密度的裝置是特別有用的。然而,并非本文中描述的所有示例都提供相同的優(yōu)點或相同程度的優(yōu)點。
結論
上文闡述的本公開可包括具有獨立效用的多個不同發(fā)明。雖然這些發(fā)明均公開了其優(yōu)選形式,但是其在本文中公開并圖示的具體示例不應被認為是限制的意義,因為許多變型是可能的。在本公開內使用章節(jié)標題的范圍內,這樣的標題僅出于組織的目的,并且不構成任何要求保護的發(fā)明的特征。本發(fā)明的主題包括本文中公開的各種要素、特征、功能和/或性質的所有新穎而非顯而易見的組合和子組合。以下權利要求特別指出視為新穎而非顯而易見的某些組合和子組合。體現在特征、功能、要素和/或性質的其它組合和子組合中的發(fā)明可在要求本申請或相關申請的優(yōu)先權的申請中要求保護。這樣的權利要求無論是針對不同的發(fā)明或是針對相同的發(fā)明,并且無論比原始權利要求的范圍更寬、更窄、相等或不同,都被視為包括在本公開的發(fā)明的主題內。