CN113366731B - 旋转马达 - Google Patents

Abstract

一种旋转马达，包括定子和转子以及至少两个磁体，该至少两个磁体包括永磁体和电磁体，其中，磁体中的一者附接到定子，并且磁体中的一者附接到转子。磁体相对排布成使得当电磁体被断开时，永磁体被朝向电磁体的铁磁芯吸引，从而导致转子相对于定子旋转，并且当电磁体被接通时，永磁体被电磁体排斥，从而导致转子继续相对于定子旋转。

Description

旋转马达

技术领域

本发明涉及电气工程，并且更具体地，涉及旋转电动马达。

背景技术

电动马达将电能转换为呈旋转运动的形式的动能。直流(DC)有刷电动马达通常包括旋转转子或电枢，该旋转转子或电枢包含电磁体。布置成靠近转子的相应侧的一对不动的金属刷与转子上的两个旋转电极接触并且将电力从电源供应到电磁体。旋转转子设置在被称为马达的定子的固定组件内部，该固定组件通常包括具有一对磁极的永磁体。

当电流流过电磁体时，在转子中产生的磁场分别吸引和排斥定子的两个磁极，从而导致转子转动180度。当转子旋转时，每个刷与相对的电极接触。这导致电磁体的磁极性倒转，这使转子保持旋转。有刷电动马达具有多个问题。具体地，刷随着时间的推移而磨损，在使用期间产生火花和电噪声并且限制马达的最大速度。

改进的直流电动马达包括无刷机构，其中永磁体设置在转子上并且电磁体设置在定子上。使用微控制器电路以在转子转动时反复切换每个电磁体的磁极性。这种配置的无刷马达通常比有刷马达更耐用，但仍然存在问题。具体地，由于每个电磁体的磁极性必须被反复倒转，因此必须将电流连续地供应到每个电磁体，这不是电力高效的。

在这个背景下，存在对于改进的旋转马达的需要。

发明内容

根据本发明，提供了一种旋转马达，该旋转马达包括：

定子和转子；和

至少两个磁体，该至少两个磁体包括永磁体和电磁体，其中，磁体中的一者附接到定子，磁体中的一者附接到转子，并且磁体相对排布成使得：

当电磁体被断开时，永磁体被朝向电磁体的铁磁芯吸引，从而导致转子相对于定子旋转；并且

当电磁体被接通时，永磁体被电磁体排斥，从而导致转子继续相对于定子旋转。

磁体可以相对排布成使得当电磁体被接通时，磁体的相同磁极彼此排斥，从而导致转子相对于定子旋转。

磁体中的每一者可以具有轴线，在轴线的相反端部处具有相反的磁极；其中，磁体相对排布成使得在磁体中的第一磁体和磁体中的第二磁体之间的距离处于最小值时，第一磁体的轴线相对于第二磁体的轴线倾斜排布。

电磁体可以包括至少部分地环绕电磁体的铁磁芯的套环，其中，套环包括磁体，该磁体适于在电流流过电磁体的励磁绕组时增加由励磁绕组在铁磁芯中产生的磁场的强度。

套环的磁体可以适于使得在铁磁芯中产生的磁场被集中在铁磁芯的第一区段中。

铁磁芯的第一区段可以从套环向外突出并且包括电磁体的励磁绕组。

套环可以包括面向铁磁芯的第一区段的端部部分，其中，铁磁芯的第一区段包括第一端部和第二端部，该第一端部和该第二端部分别定位成靠近端部部分和远离端部部分。

套环和铁磁芯可以相对布置成使得套环的位于端部部分处的磁场的磁极与在铁磁芯的第一区段的第一端部处产生的磁极相反。

铁磁芯可以包括第二区段，该第二区段在与铁磁芯的第一区段相反的方向上从套环向外突出，其中，磁屏蔽件至少部分地覆盖铁磁芯的第二区段。

磁屏蔽件可以包括护罩，该护罩由有色金属材料构成，基本上覆盖铁磁芯的第二区段。

套环可以包括环形磁体，并且铁磁芯可以是长形的并且延伸穿过环形磁体的孔，其中铁磁芯的第一区段和第二区段从孔向外突出。

永磁体可以附接到转子并且电磁体可以附接到定子。

电磁体可以相对于转子排布成使得电磁体的铁磁芯的纵向轴线基本上平行于永磁体所遵循的圆形旋转路径的半径。

转子可以包括由旋转马达的发动机机体以能旋转的方式支撑的飞轮。

永磁体可以包括钕稀土磁体。

旋转马达可以包括附接到转子的多个第一永磁体和附接到定子的多个第一电磁体。

旋转马达可以包括多个运动传感器，该多个运动传感器配置成检测转子的旋转运动并且选择性地接通和断开电磁体以使转子旋转。

转子可以包括围绕转子布置的多个翼板，并且运动传感器可以包括配置成检测翼板的运动的红外运动传感器。

旋转马达可以包括附接到转子的多个第二永磁体和附接到定子的多个第二电磁体，其中，旋转马达被配置成使得：当多个第一永磁体中的一个或多个被朝向多个第一电磁体中的一个或多个吸引时，多个第二永磁体中的一个或多个被多个第二电磁体中的一个或多个排斥，并且当多个第二永磁体中的一个或多个被朝向多个第二电磁体中的一个或多个吸引时，多个第一永磁体中的一个或多个被多个第一电磁体中的一个或多个排斥。

旋转马达可以包括第二转子，该第二转子轴向连接到转子并且与转子同步旋转，其中，多个第二永磁体附接到第二转子。

附图说明

现在将参考随附附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，在随附附图中：

图1是根据本发明的示例实施例的旋转马达的立体图；

图2是旋转马达的发动机机体的端部区段的侧视立体图；

图3是从端部区段观察的旋转马达的飞轮的放大立体图；

图4是从端部区段观察的飞轮的另外的立体图；

图5是包括旋转马达的个体红外传感器和电磁体的电路的示意图；

图6是飞轮的示意图，示出了旋转马达的永磁体和电磁体的相对布置；

图7是包括逆变器和用于发电机的控制器的电路的示意图，该发电机可连接到旋转马达；

图8是布置成靠近个体电磁体的飞轮的侧部部分的示意图，该个体电磁体可以在本发明的示例实施例中使用；

图9是飞轮的侧部部分的另外的示意图；

图10是根据本发明的另外的示例实施例的旋转马达的飞轮和定子组件的立体图；

图11是图10中的飞轮和定子组件的主视图；并且

图12是图10中的飞轮和定子组件的截面侧视图。

具体实施方式

参考图1，本发明的示例实施例提供了旋转马达10，该旋转马达10包括定子12和转子14以及至少两个磁体，该至少两个磁体包括永磁体16和电磁体18，其中磁体中的一者附接到定子12，磁体中的一者附接到转子14。磁体16、18相对排布成使得当电磁体18被断开时，永磁体16被朝向电磁体18的铁磁芯吸引，从而导致转子14相对于定子12旋转，并且当电磁体18被接通时，永磁体16被电磁体18排斥，从而导致转子14继续相对于定子12旋转。

更具体地，在所描绘的示例中，定子12包括设置在旋转马达10的发动机机体20的一个端部处的柱形壳体19。发动机机体20不动地固定在包括框架21的支撑组件内。发动机机体20和框架21可以由坚固、弹性并且优选地非磁性的材料制成，诸如由玻璃纤维或硬质塑料基材料制成。

转子14可以包括被发动机机体20可旋转地支撑的飞轮。飞轮14可以包括圆形盘，该圆形盘具有附接到圆形盘的多个永磁体16。永磁体16可以布置成靠近飞轮14的外周界。在所描绘的示例中，飞轮14包括围绕外周界以规则间隔布置的总共九个永磁体16。如图6所示，在这种布置中，围绕周界每隔40度定位有一永磁体16。

永磁体16可以包括强稀土磁体、诸如钕磁体，每个永磁体16具有柱形本体。柱形本体可以使用鞍形夹具22附接到飞轮14的面向外的表面，该鞍形夹具22使用一对螺钉或螺栓固定到该表面上。每个永磁体16可以包括分别设置在永磁体16的柱形本体的纵向轴线的相反端部处的北磁极和南磁极。在使用期间旋转时，永磁体16的重量增加了飞轮14的角动量。

参考图2，马达10还可以包括附接到柱形壳体19的多个电磁体18。在所描绘的示例中，马达10包括总共十三个电磁体18，这十三个电磁体18围绕柱形壳体19的面向外的周界规则地间隔开。柱形壳体19围绕飞轮14的周界，使得当飞轮14旋转时永磁体16和电磁体18被保持为非常靠近彼此。

电磁体18可以各自包括具有励磁线圈的长形芯构件，该励磁线圈包括缠绕在芯构件上的一段电线。芯构件可以由铁磁材料构成，诸如由铁、非晶钢或硅钢或含铁陶瓷材料构成。电磁体18可以各自使用螺栓26附接到柱形壳体19。每个螺栓26的纵向轴线可以排布成与相关的电磁体18的长形芯构件的纵向轴线平行并且从电磁体18的端部延伸穿过柱形壳体19。螺栓26中的每一者可以包括从柱形壳体19向外突出的螺纹端部部分，该螺纹端部部分以螺纹方式接纳螺母28。螺栓26中的每一者还可以包括装配在螺栓26上的一对垫圈(未示出)，使得当螺母28被向下旋拧时，这对垫圈保持为分别与柱形壳体19的最内侧和最外侧邻接接触。锁定螺母(未示出)也可以被旋拧到螺栓26上、螺母28下方，以抵抗在使用期间由振动和扭矩引起的螺母28的松动。

电磁体18可以相对于永磁体16定位成使得当飞轮14旋转时，成对的磁体16、18变得足够靠近彼此，使得成对的磁体16、18能够彼此影响。也就是说，相关的成对的磁体16、18变得足够靠近，使得当电磁体18被断开时，永磁体16被朝向电磁体18的铁磁芯吸引，并且当电磁体18被随后接通时，永磁体16接下来被电磁体18排斥。

每个电磁体18的铁磁芯可以是长形的并且限定电磁体18的纵向轴线。在这种布置中，当电磁体18被接通时，北磁极和南磁极产生在轴线的相应的相反端部处。磁体16、18可以相对排布成使得当一对磁体16、18之间的距离处于最小值时，这一对中的永磁体16的柱形本体的轴线相对于电磁体18的轴线倾斜排布。例如，参考图6，示出了飞轮14，该飞轮14顺时针旋转，并且标记为16的个体永磁体被朝向被断开的标记为18的个体电磁体的芯吸引并且正在接近该芯。环绕飞轮14的电磁体18中的每一者被定向成使得电磁体18的纵向轴线29大体上平行于飞轮14的半径。此外，永磁体16中的每一者在飞轮14上被定向成使得永磁体16的纵向轴线30相对于飞轮14的半径倾斜排布。在这种布置中，当两个磁体16、18之间的距离达到最小值时，两个磁体16、18变得彼此邻近并且磁体16、18相应的轴线29、30变得相对于彼此倾斜排布。

此外，当这对磁体16、18之间的距离处于最小值并且电磁体18被接通时，这对磁体16、18的相同磁极面向彼此并且这对磁体16、18的相反磁极背离彼此。例如，磁体16、18可以被排布成使得当电磁体18被接通时，电磁体18的北磁极面向永磁体16的北磁极，从而导致永磁体16被电磁体18的北磁极排斥。在另一示例中，磁体16、18可以被排布成使得当电磁体18被接通时，电磁体18的南磁极面向永磁体16的南磁极，从而导致永磁体16被电磁体18的南磁极排斥。由于永磁体16的轴线30相对于电磁体18的轴线29倾斜排布，因此排斥力导致飞轮14继续旋转。

旋转马达10还可以包括用于控制电磁体18中的每一者何时被接通和断开的定时和控制***。例如，马达10可以包括多个运动传感器、诸如红外运动传感器32，该多个运动传感器以规则间隔围绕飞轮14的周界均匀地定位。红外传感器32中的每一者可以配置成检测飞轮14的旋转运动并且根据这种检测到的运动根据需要接通或断开电磁体18中的一者。

为了使红外传感器32能够准确地检测飞轮14的运动，飞轮14可以包括以规则间隔围绕飞轮14的周界布置的多个翼板34。翼板34可以与飞轮14的旋转轴线对齐地从飞轮14的表面正交地向外延伸。红外传感器32可以相对于飞轮14定向和定位成使得红外传感器32检测翼板34何时逐一移动进入或越过红外传感器32的视野。定时和控制***使用检测到的翼板运动来确定飞轮14的位置并且因此确定电磁体18各自需要在何时被接通或断开。

参考图4，翼板34可以连接到柱形转盘36或与柱形转盘36一体形成，该柱形转盘36从飞轮14向外延伸。转盘36的面向内的表面38可以包括形成在表面38中的多个小的矩形孔40。永磁体16的端部角部分可以至少部分地突出穿过孔40。这使永磁体16能够定位成非常靠近周围的电磁体18。

图5提供了可以在定时和控制***中使用的示例电路42的电路图。电路42将个体红外运动传感器32电连接到在旋转马达10中使用的个体电磁体18。电路42包括电源44，该电源44由一对串联布置的12伏特(12V)电池46构成，该电池46将电力供应到红外传感器32。电源44的正极端子和负极端子分别连接到红外传感器32的火线(棕色线)和中性线(蓝色线)。

红外传感器32的输出负载线(黑色线)可以连接到继电器48，该继电器48优选地是十五安培固态继电器48。电磁体18也经由继电器48连接到电池46。当红外传感器32检测到需要接通电磁体18的翼板34的运动时，继电器48的开关闭合，从而导致电流流过电磁体18。当红外传感器32检测到需要断开电磁体18的翼板34的运动时，继电器48的开关打开，从而导致电流被切断。

电路42还包括连接到电磁体18的输出端子的阻塞二极管50。阻塞二极管50使电磁体18能够被快速隔离并且因此减少了在电磁体18被断开时电磁体18中的磁场消散所花费的时间量。

旋转马达10可以包括多个定时控制电路42，该多个定时控制电路42一起将红外运动传感器32中的每一者连接到在马达10中使用的电磁体18中的每一者。定时控制电路42的继电器48可以被容纳在隔音箱内部以减少继电器48在使用期间发出的噪音。电路42可以包括继电器48的替代开关装置，例如晶体管。在其他示例中，旋转马达10可以包括数字电子控制***，诸如微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)或可编程逻辑阵列(PLA)，该数字电子控制***配置成实现由定时控制电路42执行的定时和切换功能。

在使用中，当每个个体电磁体18被定时和控制***断开时，飞轮14上定位成最靠近相关的电磁体18的永磁体16被朝向电磁体18的铁磁芯构件吸引。这导致飞轮14旋转直到相关的永磁体16定位成邻近相关的电磁体18并且两个磁体16、18之间的距离处于最小值。接下来相关的电磁体18被定时和控制***接通。这导致由电磁体18产生磁场，其中北磁极和南磁极形成在电磁体18的轴线的相反端部处。永磁体16被定向为使得当永磁体16与电磁体18邻近时，永磁体16的纵向轴线相对于电磁体18的轴线倾斜排布。此外，位于永磁体16的纵向轴线的最外端部处的磁极与形成在电磁体18的面向永磁体16的端部处的磁极一样。因此，永磁体16被电磁体18排斥，从而导致飞轮14继续旋转。多个电磁体18相应地被定时和控制***以交替方式接通和断开，从而导致飞轮14连续旋转。

旋转马达10可以配置成使得当飞轮14旋转时永磁体16和电磁体18之间经受的排斥力是永磁体16和电磁体18之间经受的吸引力的大约两倍。此外，如图6中标记为52的阴影区域示出的，电磁体18中的每一者可以以一频率被接通和断开，该频率使得永磁体16被朝向电磁体18吸引的时间量与永磁体16和电磁体18彼此排斥的时间量基本相同。这种过程确保飞轮14产生的旋转运动是平稳并且连续的。为了控制飞轮14的旋转速度，供应到电磁体18的电力以及电磁体18被接通和断开的频率可以根据需要进行改变。

为了操作旋转马达10，在飞轮14的每次旋转期间，每个电磁体18仅需要以周期性间隔被接通。也就是说，每个电磁体18仅在它排斥永磁体16中的一个时才被接通。因此，与现有的无刷马达不同，无需将电流连续地供应到每个电磁体18。因此，旋转马达10有利地是电力高效的。

在所描绘的示例中，永磁体16附接到飞轮14并且电磁体18附接到马达10的定子12。然而，在其他示例中，永磁体16可以替代地附接到定子12(例如，附接到柱形壳体19)并且电磁体18可以相应地附接到飞轮14。

此外，在其他示例中，为了增加由马达10产生的旋转扭矩，马达10可以包括以相对布置附接到定子12和飞轮14的多个第二电磁体(未示出)和多个第二永磁体(未示出)。在这种示例中，当多个第一永磁体16中的一个或多个被朝向多个第一电磁体18中的一个或多个吸引时，多个第二永磁体中的一个或多个可以被多个第二电磁体中的一个或多个排斥，并且当多个第二永磁体中的一个或多个被朝向多个第二电磁体中的一个或多个吸引时，多个第一永磁体16中的一个或多个可以被多个第一电磁体18中的一个或多个排斥。

多个第二电磁体可以附接到围绕飞轮14的柱形壳体19，并且多个第二永磁体可以附接到飞轮14。例如，多个第二永磁体可以被***在多个第一永磁体16之间。可替代地，多个第二永磁体可以附接在飞轮14上比第一组永磁体16更靠近飞轮14的中心的位置处。在其他示例中，马达10可以包括第二转子或第二飞轮(未示出)，该第二转子或第二飞轮轴向连接到第一转子或第一飞轮14并且与第一转子或第一飞轮14同步旋转。多个第二永磁体可以附接到第二飞轮。

由马达10的飞轮14产生的旋转运动可以用于产生电力。例如，飞轮14还可以包括与飞轮14的旋转轴线轴向对齐的驱动轴54。马达10可以包括配置成将驱动轴54的旋转运动转换为电流的一个或多个发电机56。在图1所描绘的示例中，马达10包括两个发电机56。提供两个传动带58以将来自传动轴54的旋转运动传递到发电机56中的每一者。

使用发电机56产生的电流可以部分地用于帮助为电磁体18供电。如由旋转马达10的控制***所决定的，电流可以被直接供应到电磁体18中的每一者。在其他示例中，电流可以被供应到电池46，使得在马达10在使用期间运转时电池46被连续充电。

马达10还可以包括用于在永磁体16的磁性随着时间的推移而耗尽的情况下恢复永磁体16的装置。例如，永磁体16可以设置有线圈(未示出)，可以在马达10未处于使用中时通过线圈周期性地供应电力以引起并且恢复永磁体16的磁力。在其他示例中，永磁体16可以周期性地与飞轮14脱离接合并且被放置到与马达10分开的再磁化设备(未示出)中。再磁化设备可以例如包括一系列永磁体或电磁体，该一系列永磁体或电磁体可以使用机械组件以往复方式在永磁体16的表面上移动。这种过程可以将永磁体16中的已经与其他极化电子不同步的电子重新排列以恢复永磁体16的磁性。

参考图7，提供了主电路60，该主电路60可以用于调节和管理使用马达10的发电机56产生的电力。主电路60可以包括从两个电池46接收直流电流(DC)的控制器62，该两个电池46用于为定时控制电路42供电。控制器62还可以接收由发电机56产生的交流电流(AC)。控制器62可以包括DC负载输出64和转储DC输出68，该DC负载输出64将电流供应到逆变器66，该转储DC输出68将所产生的超过逆变器66可能接收或需要的等级的任何电力供应到一个或多个转储负载电阻器70。逆变器66可以配置成将从控制器62接收的24伏特的电力转换和变换为240伏特的输出，以将电力供应到家庭电力供应装置或电网供应网络。主电路60还可以包括用于接通和断开马达10的设置有保险丝74的开关72和用于保护马达10的二极管76。

参考图8和图9，提供了可以包括在旋转马达10中的个体电磁体80的另外的示例。示出了电磁体80，该电磁体80布置成靠近旋转马达10的飞轮14。电磁体80可以包括长形芯82，该长形芯82由诸如铁的铁磁材料构成，具有延伸穿过长形芯82的纵向轴线。芯82可以至少部分地由套环84环绕，该套环84包括环形磁体。芯82可以延伸穿过环形磁体84的孔，使得芯82的第一长形区段86和第二长形区段88在相反方向上从孔向外突出。电磁体80的励磁绕组可以盘绕在第一区段86周围。

环形磁体84可以适于在电磁体80被接通并且电流流过电磁体80的励磁绕组时增加在铁磁芯82中所产生的磁场的强度。更具体地，环形磁体84可以产生具有场矢量特性的磁场，该场矢量特性导致在芯82中所产生的磁场被集中在芯82的第一区段86中。磁屏蔽件90可以至少部分地覆盖芯82的第二区段88。磁屏蔽件90可以包括由有色金属材料构成的、大体上柱形或胶囊形的护罩，该护罩基本上覆盖第二区段88，该有色金属材料诸如为铝、铜或诸如黄铜的合金。护罩90可以具有内部螺纹，该内部螺纹以螺纹方式接纳围绕第二区段88的最外柱形表面设置的互补螺纹，使得护罩90可以被旋拧在第二区段88上。第二区段88还可以设置有定位在护罩90和套环84之间的垫圈91。

示出了飞轮14，该飞轮14在顺时针方向上旋转，如标记为92的箭头所指示的。在图8中，电磁体80被断开并且附接到飞轮14的个体永磁体94非常靠近电磁体80。因此，永磁体94被朝向电磁体80的铁磁芯82吸引。在所描绘的示例中，套环84包括具有北磁极和南磁极的钕稀土环形永磁体。套环84布置在芯82上，使得套环84的南磁极定位成靠近套环84的端部部分94，该端部部分94面向并且邻接芯82的第一区段86。套环84的大体上使用标记为96的虚线指示的磁场基本上覆盖并且围绕芯82的第一区段86延伸。飞轮14上的永磁体94被定向成使得永磁体94的北磁极从飞轮14面向外。因此，永磁体94也与套环84的磁场96相互作用并且被朝向套环84的南磁极吸引。

在图9中，电磁体80被接通并且电流流过电磁体80的围绕芯82的第一区段86的励磁绕组。因此，磁场由电磁体80在第一区段86的周围产生，该磁场大体上使用标记为98的虚线指示。流过励磁绕组的电流导致朝向第一区段86的靠近套环84的第一端部100形成南磁极。朝向远离套环84的第二端部102形成北磁极。

如图9所示，套环84的位于套环84的端部部分94处的南磁极导致所产生的磁场98被压缩，使得磁场98的通量线被集中在芯82的第一区段86周围。此外，套环84的磁场96被所产生的磁场98扭曲，使得磁场96不再围绕第一芯区段86延伸。这扩大了所产生的磁场98的强度。此外，磁屏蔽件90基本上隔离并且防止两个磁场96、98围绕铁磁芯82的第二区段88延伸。这进一步扩大了在第一芯区段86处产生的磁场98的强度。

朝向第一芯区段86的第二端部102形成的北磁极导致永磁体94被电磁体80排斥。这导致飞轮14继续在顺时针方向上旋转。因此，套环84和磁屏蔽件90有利地增加了电磁体80和永磁体94之间经受的相对吸引力和排斥力。这继而增加了施加在飞轮14上的扭矩。

应当理解的是，旋转马达10的定子12、转子14、运动传感器32、翼板34、永磁体16和电磁体18的相对布置和配置不限于图1至图6中所描绘的示例。例如，参考图10至图12，提供了根据本发明的另外的示例实施例的旋转马达108的定子104和转子106。转子106包括飞轮并且定子104包括柱形壳体，其中飞轮106包含在壳体104内部并且由壳体104可旋转地支撑。总共九个永磁体110布置成以规则间隔围绕飞轮106的外周界。

总共十个电磁体112以规则间隔围绕柱形壳体104的周缘附接到柱形壳体104的最前部区段，使得电磁体112非常靠近地环绕永磁体110。总共十个运动传感器114以规则间隔围绕壳体104的周缘附接到壳体104的最后部区段。运动传感器114突出穿过壳体104，从而向内延伸到壳体104的中空内部中。如图12中最佳示出的，飞轮106包括从飞轮106向后延伸到壳体104的中空内部中的多个翼板116。

旋转马达108体现了与图1至图6中描绘的示例马达10相同的工作原理。永磁体110和电磁体112相对排布成使得当电磁体112中的每一者被断开时，飞轮106上的最靠近相关的电磁体112的永磁体110被朝向电磁体112的铁磁芯吸引，从而导致飞轮106旋转。当相关的电磁体112随后被接通时，相关的永磁体110随后被电磁体112排斥，从而导致飞轮106继续旋转。运动传感器114可以包括红外运动传感器，该红外运动传感器检测翼板116和传感器114之间的相对运动。旋转马达108可以包括电子定时和控制***，该电子定时和控制***使用由红外传感器114检测到的运动来决定电磁体112中的每一者何时被接通和断开，以产生飞轮106的连续、平稳的旋转。

就本说明书的目的而言，单词“包括”意味着“包括但不限于”，并且单词“包含”具有相应的含义。

已经仅通过示例的方式描述了上述实施例，并且可以在所附权利要求的范围内进行修改。

Claims (14)

1.一种旋转马达，包括：

定子和转子；

至少两个磁体，所述至少两个磁体包括永磁体和电磁体，其中，所述磁体中的一者附接到所述定子，以及所述磁体中的一者附接到所述转子；

其特征在于，套环包括环形磁体，所述环形磁体至少部分地环绕所述电磁体的长形的铁磁芯，其中，所述铁磁芯的第一芯区段和第二芯区段在相反方向上从所述环形磁体向外突出，所述环形磁体包括端部部分，所述端部部分面向所述铁磁芯的所述第一芯区段，其中，所述铁磁芯的所述第一芯区段包括第一端部和第二端部，所述第一端部和所述第二端部分别定位成靠近所述端部部分和远离所述端部部分；

励磁绕组，所述励磁绕组盘绕在所述第一芯区段周围，使得流过所述励磁绕组的电流导致在所述第一芯区段周围产生磁场，其中，所述磁场包括在所述第一芯区段的所述第一端部处产生的第一磁极和在所述第一芯区段的所述第二端部处产生的第二磁极；和

磁屏蔽件，所述磁屏蔽件基本上覆盖所述第二芯区段，

其中，

所述环形磁体相对于所述铁磁芯定向成使得在所述环形磁体的所述端部部分处的磁极与所述第一磁极极性相反，使得所述环形磁体集中并增加在所述第一芯区段周围产生的所述磁场的强度；

所述永磁体和所述电磁体中的每一者具有轴线，在所述轴线的相反端部处具有相反的磁极；并且其中，

所述磁体相对排布成使得：在使用期间，在所述永磁体和所述电磁体之间的距离处于最小值时，所述永磁体的轴线相对于所述电磁体的轴线倾斜排布。

2.根据权利要求1所述的旋转马达，其中，所述磁屏蔽件包括胶囊形的护罩。

3.根据权利要求1所述的旋转马达，其中，所述旋转马达被配置成使得所述电磁体仅在所述永磁体和所述电磁体之间的距离处于最小值时才被接通。

4.根据前述权利要求中任一项所述的旋转马达，其中，所述永磁体附接到所述转子并且所述电磁体附接到所述定子。

5.根据权利要求4所述的旋转马达，其中，所述电磁体相对于所述转子排布成使得所述电磁体的所述铁磁芯的纵向轴线基本上平行于所述永磁体所遵循的圆形旋转路径的半径。

6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的旋转马达，其中，所述永磁体包括钕稀土磁体。

7.根据权利要求4所述的旋转马达，其中，所述旋转马达包括附接到所述转子的多个第一永磁体和附接到所述定子的多个第一电磁体。

8.根据权利要求7所述的旋转马达，其中，所述旋转马达包括多个运动传感器，所述多个运动传感器配置成检测所述转子的旋转运动并且选择性地接通和断开所述电磁体以使所述转子旋转。

9.根据权利要求8所述的旋转马达，其中，所述转子包括围绕所述转子布置的多个翼板，并且所述运动传感器包括配置成检测所述翼板的运动的红外运动传感器。

10.根据权利要求9所述的旋转马达，其中，所述运动传感器包括红外运动传感器。

11.根据权利要求1-3、5和7-10中任一项所述的旋转马达，其中，所述转子包括由所述旋转马达的发动机机体以能旋转的方式支撑的飞轮。

12.根据权利要求7所述的旋转马达，其中：

所述旋转马达包括附接到所述转子的多个第二永磁体和附接到所述定子的多个第二电磁体；并且

当所述多个第一永磁体中的一个或多个被朝向所述多个第一电磁体中的一个或多个吸引时，所述多个第二永磁体中的一个或多个被所述多个第二电磁体中的一个或多个排斥，并且当所述多个第二永磁体中的一个或多个被朝向所述多个第二电磁体中的一个或多个吸引时，所述多个第一永磁体中的一个或多个被所述多个第一电磁体中的一个或多个排斥。

13.根据权利要求12所述的旋转马达，其中，所述多个第二永磁体布置在所述转子上使得所述多个第二永磁体被***在所述多个第一永磁体之间。

14.根据权利要求12所述的旋转马达，其中，所述旋转马达包括第二转子，所述第二转子轴向连接到所述转子并且与所述转子同步旋转，并且所述多个第二永磁体附接到所述第二转子。