(57)【要約】本電動モーターにはステータとローターがある。ステータ（１）は環状のアーマチュア（５）で構成され、アーマチュア（５）の内周表面に均等な間隔で置かれローターシャフトで定められた中央の縦軸に向かっている複数のポール（７）がある。１対の発射／アキュムレータ回路（１４、１６）がステータポールに巻かれたコイルのそれぞれのセットと共通かつ直列に接続されている。回路は、アキュムレータ回路のスイッチを動作する位置検出エレメントを通じてステータに対するローターの位置に従ってコイルのセットとの接触の有無が切り換えられる。別の実施例では発射とアキュムレーションがコミュテータと電解コンデンサ（ＥＣB、ＥＣN）を使用して行われる。モーターはさらに効率の高いモーターを実現するために磁場の崩壊エネルギーを回収するように改造されている。
2004534499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ（１）及びローター（３）を持つ電動モーターであって、ステータ（１）はアーマチュア（５）の内周表面に均等な間隔で置かれ中央の縦軸の方向に向いた複数のポール（７）を持つアーマチュア（５）で構成されており、ローター（３）は前述の軸において回転のために設置され前述のポール（７）と相互作用するためのフィールド・システムを発生するように採用されており、モーターの磁場の崩壊によって発生するエネルギーの保管のためにポール（７）がそれぞれ第１及び第２発射／アキュムレータ回路（１４、１６）に動作的に接続されている第１及び第２の直列接続コイルを運ぶ電動モーター。
【請求項２】
請求項１に記載された電動モーターで、前述の発射／アキュムレータ回路のアキュムレータ機構とコイルの第１及び第２セットとの回路の有無を切り換えるスイッチ機構（２１、２２）を操作するために加工された最低１つの表面（２４）を含む中央シャフト（１０）にローター（３）が設置されている電動モーター。
【請求項３】
請求項２に記載された電動モーターで、アキュムレータ機構が電池（２５、２６）で構成されている電動モーター。
【請求項４】
請求項２に記載された電動モーターで、アキュムレータ機構がコンデンサで構成されている電動モーター。
【請求項５】
請求項４に記載された電動モーターで、コンデンサがシリコン制御整流器（ＳＣＲ）によって制御される電解コンデンサである電動モーター。
【請求項６】
請求項２から５のいずれかに記載された電動モーターで、第１及び第２コイルを前述の発射／アキュムレータ回路（１４、１６）のアキュムレータ機構との回路構成の有無の切り換えを行うためにブラシ接触が起こるように加工されたコミュテータ表面が中央シャフト（１）に含まれる電動モーター。
【請求項７】
請求項２から５のいずれかに記載された電動モーターで、最低１つの表面がカム（２４）で構成されておりスイッチ機構が中央シャフト（１０）のカム表面（２４）によって直接起動可能なマイクロスイッチ（２１、２２）で構成される電動モーター。
【請求項８】
請求項２から５のいずれかに記載された電動モーターで、スイッチ機構がローター（３）又はローター・シャフト（１０）上またはその隣に設置された位置センサー（２０）によってトリガーされる最低１つのトライアック・ゲートで構成される電動モーター。
【請求項９】
請求項２から８のいずれかに記載された電動モーターで、ダイオード（２７、２８）と並列接続されたスイッチ機構またはマイクロスイッチ（２１、２２）がモーターからアキュムレータ機構及びその逆方向の崩壊電流のタイミングと方向を定める電動モーター。
【請求項１０】
前述のいずれかの請求項に記載された電動モーターで、ポールに設置されたコイルが北及び南の磁極を成すように交互に巻かれた電動モーター。
【請求項１１】
前述のいずれかの請求項に記載された電動モーターで、発射／アキュムレータ回路（１４、１６）に直流パルスまたは交流パルスを選択的に各コイル・セットに供給する機構が含まれる電動モーター。
【請求項１２】
本書で付属の図をもってそこで示され説明されたものと実質的に同じ電動モーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動モーター、特に磁場崩壊エネルギーを活用するように改造された電動モーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モーターの専門家の間では、摩擦やヒートロスなどの様々なロスのためにモーターの効率が比較的低いことが知られている。特に、機械的エネルギーから電気エネルギーへ及びその逆への変換に不可欠な磁場の発生におけるロスがはなはだしい。磁場の崩壊（ブレークダウン）が起こるときに、モーターの動作中にこの磁場に蓄積されるエネルギーが実質的にすべて失われる。
【０００３】
コイルにエネルギーが与えられて磁場が確立されたときに、磁場にエネルギーを与えている電気回路が阻害されると、磁場の崩壊により保持可能な電気的エネルギーが放出されることがよく知られている。
【０００４】
この発明の目的は、磁場崩壊エネルギーを使用して従来の技術の欠点を解決し効率を改善した電動モーターを提供することにある。
【０００５】
（発明の概要）
従って、本発明はステータとローターがあり、ステータは環状のアーマチュアで構成され、これはアーマチュアの内周表面に均等な間隔で置かれた複数のポールがありそれがローターシャフトで定められた中央の縦軸に向かっている電動モーターで、ローターが前述の軸で回転するように設置されており前述のポールと相互に作用するフィールドシステムを発生するように改造されており、前述のポールが直列接続されたコイルの第１及び第２のセットを運び、直列接続されたコイルはそれぞれモーターの磁場の崩壊によって発生したエネルギーの貯蔵のために第１及び第２の発射／アキュムレータ回路に動作的に接続されている。
【０００６】
ローターは、第１及び第２のコイル・セットを前述の発射／アキュムレータ回路のアキュムレータ機構との回路に接触を有無にしスイッチ機構を動作するように改造された最低１つの表面を含めた中央シャフトに設置されることが望ましい。
アキュムレータ機構が電池で構成されていると有利である。
任意で、アキュムレータ機構がコンデンサで構成されてもよい。
コンデンサは、シリコン制御整流器（ＳＣＲ）で制御される電解コンデンサであることが望ましい。
【０００７】
１つの例では、中央シャフトには第１及び第２コイルを前述の発射／アキュムレータ回路のアキュムレータ機構との回路への接触の有無の切り替えを実施するようにブラシ接触を行うコミュテータが含まれる。
【０００８】
任意で、最低１つの表面がカムで構成されておりスイッチ機構が中央シャフトのカム表面によって直接動作させられるマイクロスイッチで構成されていてもよい。または、スイッチ機構がローターまたはローター・シャフトに設置されているかまたはそれに隣接した位置センサーによって起動される最低でも１つのトライアック・ゲートによって構成される。
【０００９】
ダイオードと並列接続されたスイッチ機構またはマイクロスイッチは、モーターから電池及びその逆の崩壊電流のタイミングと方向を左右する。
【００１０】
ポールに設置されたコイルは南北の磁極を出すように交互に巻かれている。発射／アキュムレータ回路にはコイルの各セットに選択的に直流パルスまたは交流を提供する手段が含まれている。
【００１１】
（望ましい実施例の説明）
本発明による改善された電動モーターの２つの実施例を、例示している図を参照しながらさらに詳しく説明する。
図面を参照し最初に図１から図４を参照すると、モーターにはステータ１及びローター３がある。ステータ１は環状のアーマチュア５で構成され（図１及び図２で破線で示されており、図５でさらに明瞭に図解されている）これはアーマチュア５の内周表面に均等な間隔で置かれた複数のポール７がありこれはローターシャフト１０で定められた中央の縦軸に向かっている。ローター３はシャフト１０で回転のために設置されており（例により図解を明瞭にするために）８つの永久磁石１２がそこに設置または埋め込みされている。極を交互に直列で配置された磁石はローター３の円周に沿って伸びている。
【００１２】
１対の発射／アキュムレータ回路１４、１６がステータ５のポール７に巻かれたコイルのそれぞれのセットと共通で直列に接続されており、回路１４、１６はステータ５に対するローター３の回転的位置に従ってそれぞれのコイルセットとの接触の有無が切り替えられる。切り替えはアキュムレータ回路１４、１６で切り替えエレメント２１、２２に動作的に接続される位置検出エレメント２０によって達成される。
【００１３】
図解された実施例では、切り替えエレメントはローター・シャフト１０の片端のカム表面２４で操作されるマイクロスイッチ２１、２２で構成され、カム表面２４はローター３の既定の位置または位置の範囲に従ってスイッチ２１、２２を操作するように切り出しされている。
【００１４】
本発明のモーターは今後「アンペア・トルク・モーター」と呼び、次の式に従ってアンペア・ターンに比例した磁気トルクを利用してエネルギーＥを算出する：
Ｅ＝ωＴ
ここでω＝一秒についてのラジアンで表した角速度、及び
Ｔ＝磁気トルクまたは磁場の強さである。
【００１５】
図５は、ローター３に設置された磁石とのステータ・コイルの関係を示す縦の断面図である。ステータ１はアーマチュア５を含めモーター本体によって不動状態にされている。ローター３はローター・シャフト１０で回転するように設置されており、ローター・シャフト１０にはマイクロスイッチ２１、２２のタイミング既定動作のためにカム表面２４が固定されている。
【００１６】
アンペア・トルク・モーターはモーターの磁場が崩壊するときに放出される電気エネルギーの一部を回収する。コイルにエネルギーが与えられて磁場が確立されると、その後磁場が断続されると磁場の崩壊によりエネルギーが放出される。本発明のモーターはこのエネルギーを活用する。
【００１７】
これを達成するには、電池２５、２６がステータ・ポールに巻かれたそれぞれのコイル・セットに接続される。また、電池２５、２６にはダイオード２７、２８がそれぞれのマイクロスイッチ２１、２２に並列接続されて電流の方向を制御する。タイミングを制御したシーケンスで一方の電池から機械に交互に電流をパルスして崩壊エネルギーをもう一方の電池で回収することにより、さらに効率の良いモーターが実現される。
【００１８】
図１について、機械またはモーターは第１マイクロスイッチ２１を操作するシャフト駆動のカム・エレメントによって制御されるとおりに第１電池２５から一方向（通常は時計回り）に２２．５°（０°の基準から）パルスされる。動きはローター間の磁力とクローズになる第１マイクロスイッチ２１を通じて送信されるパルスによって確立された磁場を通じた電磁の反発によって起こる。ポール番号１、３、５及び７の周囲の電磁はこの相において南の極になり、同様にポール２、４、６及び８は北の極になる。電流パルスは２２．５°の回転の間残存し、このときに第１マイクロスイッチが閉じる。第２アキュムレータ回路マイクロスイッチ２２はこの回転相全体にわたりオープンのままになる。
【００１９】
勿論、有知識の読者には他のタイミングの取り決めや機構を使用できることが理解いただけるであろう。例えば、マイクロスイッチはトライアックで代用できる。トライアックは、ステータ、ローター、またはローター・シャフトに設置されているかその隣に配置された位置センサーによってトリガーされるゲートである。
【００２０】
図２については、回転位置２２．５°から４５°で第１マイクロスイッチ２１が開き磁力によりローターの動きが継続し、コイルの崩壊が起こり、第２電池２６に充電電力が提供される。周期のこの相では電池２５、２６から電力は提供されないが、磁場の崩壊によりポール番号１、３、５及び７の南の極、ポール２、４、６及び８の北の極が維持される。この相で生ずる磁場崩壊は電力に変換され（予期されるロスが生じる）付属のダイオード２８を通じてマイクロスイッチ２２をバイパスして第２電池２６に充電電流を提供する。
【００２１】
図３で図解されているとおり、回転位置４５°から６７．５°で第２マイクロスイッチ２２が閉じており、機械が第２電池２６からパルスされそれぞれ北及び南の極のある１、３、５及び７及び２、４、６及び８のポールのある電磁（上記の図１で説明した当初の周期相で確立された極と逆）によって発生した磁力の反発によって動く。この第３回転相の終わりに、マイクロスイッチ２２が再び開く。
【００２２】
第４回転相は図４で示したとおり６７．５°から９０°で起こり、コイルの磁場崩壊が起こり第１電池２５が充電される。以前のとおり、機械にパワーは提供されないがローター磁石とそれぞれ北及び南の極のある１、３、５及び７及び２、４、６及び８のポールのある電磁の間の磁力により動きが維持される。この相で生じる磁場崩壊は電力に変換され、開いているマイクロスイッチ２１をバイパスして第１電池２５に充電電力として付属ダイオード２７を通じて提供される。
【００２３】
ローター３のステータ１に対する９０°の回転の後で周期の４相が完了し、図１について説明した周期が再度開始する。機械の１回転につき４周期（各４相）あることは明らかである。
【００２４】
示した実施例では、隣接した南北の一対４組がローターで提供されておりステータ・ポールに巻かれた電磁コイル８つに相当している。従って、１回転につき８つのインプット・パルスがあり、相当する１回転につき崩壊パルスが８つあり、合計１６パルス（または相）になる（１６×２２．５°＝３６０°）。
【００２５】
磁場崩壊パルス期間には、エネルギーが電池から取られなく、コイルから電池にエネルギーが戻される。
【００２６】
図６も交互の「発射」及び崩壊パルス／相におけるアキュムレータ回路の電流の方向を図解している。
【００２７】
機械が負荷なしで動作しているとき、ステータ１に関連した電磁石とローター３に関連した永久磁石１２の間の磁力トルクが機械を最大限の速度で駆動する。磁力トルクがトップスピードに変換され、電池のアンペア・インプットは負荷なしで非常に低い。
【００２８】
直流を読み取るように電流計Ａを設定した場合はＤＣアンペア・インプットを示す。交流を読み取るように設定した場合は、ＤＣの倍の数値になる。しかし、電池は直流のみを提供するため、ＡＣの数値は電池２５、２６が崩壊周期に充電されていることを示す。機械に負荷がかかっているときは、作業が速度を犠牲にして行われる。機械に負荷がかかり速度が落ちるとＤＣアンペア・インプットが増加するがＡＣの数値はＤＣの数値の２倍に保たれることがわかる。これは、ＤＣインプットが何であっても崩壊時に同じエネルギーが戻されることを示している。正味電池エネルギー・インプットはそのためゼロに近い。
【００２９】
有知識の読者には、少量のＩ２Ｒまたは熱のロスが残ることがお分かりいただけるであろう。このロスは、機械に負荷があるときでも比較的少なくてすむ。このロスは、何度も巻いて高いアンペア・ターンまたはアンペア・トルクを提供し大径のコイルを使用して非常に低いオーム抵抗を提供するという優れたコイル設計を使用することにより削除できる。
【００３０】
従って、機械がＤＣパルスで動作するときには、磁場崩壊によりパルス間で順に各電池が充電される。その結果、機械に負荷がかかっているときでさえ純エネルギー・インプットは最小限になる。このインプットは、摩擦及びＦＲ（熱）ロス以外は崩壊時に再回収される。以前のとおり、作業は速度を犠牲にして行われる。
【００３１】
電池の内部抵抗は比較的低いため、崩壊回路抵抗はコイルよりも少し高いだけである。
【００３２】
共通のコアまたはヨークにすべて接続されている従来のモーターとは異なり、電磁コイルは磁力で離されている。その結果、従来のＡＣ機械では電流が主に反応性であり、そのため負荷なしで力率が低い。負荷があると、力率が上昇するが、作業を行う前にローターのポテンシャル発生効果を克服するためにすべてが必要なため、その崩壊バリューが活用できない。コイルが磁力で離されていることは不可欠ではないが、完全な磁力ヨークが提供される構造では、さらに高い逆起電力が発生し、そのためさらに高い給与電圧が必要になる。
【００３３】
しかし、ＤＣ電池インプットを使用している本発明では、力率は一貫しており、すなわちすべてのインプットがアクティブであり磁力回路がインプット・パルス間で崩壊するときにほとんど回収できる。特に機械的な負荷のために負荷インプットの必要が既に増加しているが、崩壊で電池が充電されて回収される。
【００３４】
各電池からのインプットが直ちに行われる場合、すなわち第１電池が４５°充電され第２電池が次の４５°で充電される場合は、機械が動作しない。これは各パルス後の磁力崩壊エネルギーが当座の逆方向のインプット・パルスと戦い、そのため崩壊エネルギーを破壊するためである。これは勿論、崩壊が対抗されておらず電池の充電に使用できれば起こらない。
【００３５】
モーターの第２の実施例を図７ａから１０を参照して説明する。ここでは、発射／アキュムレータ回路の切り替えが１対のコミュテータを使用して達成される。次の説明では、わかりやすいように第１の実施例で使用された参照番号を使用する。
【００３６】
図７ａから図７ｃは、それぞれマイカ絶縁材３３で分離された３２のコミュテータ・バー３２が提供された最初のコミュテータ３０を図解している。バーは、ローター・シャフト１０の配置のためにキー（図には示されていない）が含まれている場合があるスチール・コア３６の周囲に形成された絶縁層３５の周囲に設置されている。絶縁層３５は通常マイカ・コンポジットで形成されている。コミュテータ・バー３２にはコミュテータ・ライザ３７が含まれており、ここには開口部３９があり、バー３２の間の配線や相互接続を助けパルス回路を完成させている。
【００３７】
図７ｃで説明したとおり、第１コミュテータ３０は、次のように番号のついたコミュテータ・バー・ライザ３７の間を半田付けした銅線で接続することにより８の正（＋ｖｅ）のパルスのために配線されている：１は１７に接続され、５は２１に接続され、９は２５に接続され、１３は２９に接続される。この実施例では偶数のバーは電気的に接続されていなく、これはこれらの接続が「オフ」または「コイル崩壊」パルスに当たるためである。８の正パルスは：１−１７、５−２１、９−２５、１３−２９、１７−１；２１−５、２５−９、２９−１３である。
【００３８】
有知識の読者には、図９の概略回路図で示されているとおり１対のブラシＢまたは各コミュテータによって「オン」パルス中に電気的に接続され正反対のコミュテータ・バー３２から、パルス回路がコミュテータを通じて完成させられることがお分かりいただけるであろう。ブラシＢは１１．２５°のパルスがすべて行われるように少しずらすことが必要である。これは特にブラシの接続表面幅がコミュテータ・バー３２の幅未満の場合に該当する。ブラシの実質的な接続表面幅がバー３２の幅と同一の場合は、マイカ絶縁３３の分離を考慮したら、ブラシをずらす必要がなくずらさずに正確に１８０°離す（前縁から前縁）ことができる。
【００３９】
コイルの崩壊の際に生じる「オフ」パルスは実質的にコミュテータ３０によってバイパスされる。特にモーターに負荷がある場合、すなわち機械的な負荷またはオルタネータがある場合、コミュテータは動作（作動）速度でバイパスするのが一番良い。
【００４０】
図８ａから８ｃは図７ａから７ｃと実質的に類似した図であるが、第２コミュテータ４０を示している。第２コミュテータ４０には、それぞれマイカ絶縁材４３で分離された３２のコミュテータ・バー４２が提供されている。絶縁相４５は、第１コミュテータ３０に対して正しいシャフト位置を確証するためのローター・シャフト１０に相当するキーのあるスチール・コア４６の周囲に形成されている。コミュテータ・ライザ４７には、バー３２の間の配線や相互接続を助ける開口部４９が含まれている。
【００４１】
第２コミュテータ４０は、次のように番号のついたコミュテータ・バー・ライザ４７の間の相互接続により８の負（−ｖｅ）のパルスのために配線されている：３は１９に接続され、７は２３に接続され、１１は２７に接続され、１５は２１に接続される。以前のとおり、偶数の接続が「オフ」または「コイル崩壊」パルスに当たるため偶数のバーは電気的に接続されていない。８の負パルスは：３−１９、７−２３、１１−２７、１５−３１、１９−３；２３−７、２７−１１、３１−１５である。
【００４２】
コミュテータ３０が正パルスを活用しコミュテータ４０が負パルスを利用しマイクロスイッチ及び電池の代わりに電解コンデンサＥＣを使用することにより、本発明の第２の実施例が実現される。２つの実施例の重要な違いの１つは、ローターに永久磁石のあるモーターは通常同期速度まで機械的に駆動されることが必要なことである。コミュテータを使用すると、適切な数のコミュテータ・バー３２、４２があればこの必要がなくなる。この違いは、特に大型の機械に該当し、特にアンペア・トルク・モーターに該当する。
【００４３】
有知識の読者にお分かりいただけるとおり、パルスで必要な後の崩壊期間が可能なようにポールの倍の数のバーを持つコミュテータを使用することにより永久磁石モーターを低速まで加速させるようにコミュテータを設計できる。
本発明の第２の実施例では、コミュテータ３０、４０を通じて切り換えられるステータ・コイルへのエネルギー提供を制御するシリコン制御整流器をトリガーするために主電源波形が使用されている。このモーターは１６のポールで構成されており、主電源波形からトリガーされたインプット・パルスからパワーを得ている。原動力が電解コンデンサＥＣＰ、ＥＣＮで蓄積され、正と負パルスが正と負のコミュテータ３０、４０をそれぞれ通ってコイルにわたり、主電源でチャージされた電解コンデンサＥＣＰ、ＥＣＮの負の端末に戻ることによりパルス回路が結合される。モーターに１６のポールがあり、正（＋ｖｅ）８つ及び負（−ｖｅ）８つの「オン」パルスと、同期間の相当する数の正及び負の「オフ」パルスがあるため、各コミュテータ３０、４０には合計３２のバー（１１．２５°に相当）がある。
【００４４】
コミュテータはオン／オフスイッチとして働き、モーターが起動時にどれだけゆっくりと動作しても、動作速度へのスピードアップを阻害またはそれに抵抗するような誤ったパルスがコイルを通らないようになっている。そのため、コミュテータ切り換えで「駆動方向」パルスのみがコイルに伝わるようになっている。
【００４５】
最終的なモーター速度は、提供されたポールの数及びこの場合６０周期パルスで計算された主電源周期によって決まる。６０周期１６ポールの機械では、速度は４５０ｒｐｍを超えない。各周期に「オン」パルスが２つ、「オフ」（またはコイル崩壊）パルスが２つあるため、コミュテータをバイパスしてモーターが４５０ｒｐｍで動作するにはＳＣＲは１／２周期または１１．２５°でクリップすることが必要である。モーターが既定速度で動作しているときにコミュテータをバイパスすることは任意であるが実現可能である。
【００４６】
図１０についてこれから詳しく説明及び図解するとおり、モーターが４５０ｒｐｍで動作するとき、コミュテータの各回転には８つの主電源周期があり、つまり１主電源周期はコミュテータの４５°のみの回転で完了する。
【００４７】
ローターの逆起電力が主電源でチャージされたコンデンサ（に貯蓄された電圧）に近くなるがそれ未満であるため、シリコン制御整流器ＳＣＲＰ、ＳＣＲＮが発射されたとき、コイルにおける結果の電圧は小さいが１１．２５°の「オン」パルスの間に電磁コイルにエネルギーを与えるために十分になる。磁気回路に提供されるエネルギーはそれからその後の１１．２５°「オフ」パルスの時に崩壊させられる。この回収されたエネルギーは他のコンデンサＥＣを充電し、これは発射されるとこのエネルギーを再使用してコイルに逆方向に向けてエネルギーを与える。
【００４８】
再び図９を参照すると、回路略図は１対の発射／アキュムレータ回路１４、１６に分離できる。発射／アキュムレータ回路１４、１６はステータ５のポール７に巻かれたコイルのそれぞれのセットと以前のとおり共通かつ直列で接続されている。回路１４、１６は、ステータに対するローター３の回転位置に従ってそれぞれのコイル・セットとの接触を有無に切り換えられる。切り換えは、静的コミュテータ・ブラシＢ１、Ｂ２に対してローター・シャフト１０で回転させられるコミュテータ３０、４０の位置によって達成される。
【００４９】
主電源Ｍは動作可能なように第１コミュテータ３０及び第２コミュテータ４０を通じてステータ・コイルに結合されている。第１コミュテータ３０は上記のとおり正パルスのために設定されており、第２コミュテータ４０は負パルスのために設定されている。正パルスは正パルス・シリコン制御整流器ＳＣＲＰを通じてトリガーされ、負パルスは負パルス・シリコン制御整流器ＳＣＲＮを通じてトリガーされる。図１０の回路略図で図解されているとおり、主電源Ｍはトリガー抵抗を示す抵抗Ｒに主電源阻止ダイオード５１、５２を通じて並列にアップリングされている。この組み立てはステータ・コイルにも並列結合されている。それぞれ第１及び第２コミュテータ３０、４０に結合されている電解コンデンサＥＣＰ、ＥＣＮの主電源充電は１対の充電ダイオード５４、５５を通じて行われる。これらの充電ダイオード５４、５５は、対応するシリコン制御整流器ＳＣＲＰ、ＳＣＲＮのトリガーが起きるまでコンデンサＥＣＰ、ＥＣＮに貯蓄された充電を保持するように接続されている。崩壊充電ダイオード５７、５８がステータ・コイルと電解コンデンサＥＣＰ、ＥＣＮの正の側の間に接続されている。これらのダイオード５７、５８は必要に応じて使用しなくてもよい。
【００５０】
負パルス電解コンデンサＥＣＮに関連した崩壊電圧はコイル及び崩壊充電ダイオード５８を通過する。同様に、正パルス電解コンデンサＥＣＰに関連した負から正への崩壊電圧は丸のついた矢印で示されたとおり逆方向でコイル及び崩壊充電ダイオード５７を通過する。
【００５１】
最後に、図１０については、モーターが「落ち着いた」後での動作速度において予想される組み合わせ波形を図解する波形図が示されている。波形は１周期またはコミュテータの４５°の回転で計測される。０−１１．２５°の第１の４分の１の周期では、波形は正パルス電解コンデンサＥＣＰ及び主電源の放電電圧を示している。第２の４分の１の周期は１１．２５−２２．５°であり、波形はコイル崩壊ｅｍｆ及び負パルス電解コンデンサＥＣＮによって要求される充電電圧で構成される。２２．５−３３．７５°の第３の４分の１の周期では、波形は負パルス電解コンデンサＥＣＮ及び主電源の放電電圧を示し、第４の４分の１の周期は３３．７５−４５°であり、波形はコイル崩壊ｅｍｆ及び正パルス電解コンデンサＥＣＰによって要求される充電電圧で構成される。第５の４分の１の周期（図解されていない）は４５−５６．２５°であり、波形は第１周期（０−１１．２５°）の波形を繰り返す。
【００５２】
「オン」パルスのはじめに主電源電圧がゼロであり、遮断時、すなわち「オフ」パルスのはじめに最大値を達成することがわかる。さらに、コンデンサ最大電圧（正及び負）はコイル崩壊（ＬＩ２）を加えることにより主電源を少し超える。崩壊の時点では、「オフ」パルスでコイルの磁場が崩壊するときに、ＬＩ２の値と同一になるＣＶ２の値がコイルに電解コンデンサから戻される。アンペアが値をターンし、そのためトルク（テスラで計測した磁場の力）が図１０の予想組み合わせ波形でゼロから最大に上がりゼロに戻る各４分の１周期で同一になる。
そのため、周期全体では崩壊コイル・エネルギー＝ＬＩ２／２であり、コンデンサのエネルギー＝ＣＶ２／２である。
【００５３】
主電源はさらに少量の有効電流をコイルに通すが、主電源の電圧がほとんどの時点でローターによって起こされたほとんど同一の逆起電力曲線によって対抗されるため、電流値は上記のとおり少量である。しかし、電解コンデンサが概念的に充電及び保留ダイオード５４、５５を通じて主電源値に保たれるため、主電源電圧がローター逆起電力を超えている場合は、適用された主電源電圧に対抗するこのローターｅｍｆに対抗して機械が動作する。主電源電圧がローター逆起電力を超える量によって、電磁コイルの電流が定められる。そのため、永久磁石ローターと作用するアンペア・ターンが機械のトルクを定めることになる。
【００５４】
図１０について説明したシーケンスが常に再発しており磁気トルクが「オン」「オフ」パルスを通じて連続しているため、機械はＩ２Ｒ及び磁気コアの損失克服するために必要なインプット以外は主電源からのインプットが少なくてすみ、非常に効率が良い。機械が提供するパワーは、従来の電動モーターと同じく速度×トルク（ωＴ）である。
【００５５】
本発明の第２の実施例の重要な特色は、電池とマイクロスッチをコンデンサ及び最低１つのコミュテータ（２つのコミュテータを選んだが、本発明の範囲は単一のコミュテータを使用する実施例の実現を除外するものではないことを理解すべきである）に置き換えたことである。通常では、ローター内に永久磁石を持つモーターは同期速度まで機械的に駆動してスピードアップすることが必要である。適切な数のコミュテータ・バー３２、４２を持つコミュテータ３０及び４０を使用することにより、特にアンペア・ターン・モーターを含めた大型の機械の場合に顕著なこの要求をなくすことができる。
【００５６】
アンペア・トルク・モーターは主要なエネルギー源であり、次のようなものの駆動に使用できることを理解すべきである：
ａ）一定速度での機械的負荷、従来の電動モーターに代わる
ｂ）可変速度での機械的負荷、例えば自動車のエンジンなど、及び
ｃ）一定速度または可変速度及び負荷での発電機または交流発電機。
【００５７】
アンペア・ターン・モーターは従来の電磁機械が使用されるほとんどどのような用途にでも使用できる。
【００５８】
本機械は主要なエネルギー源であるため、環境的に効率の良いプログラムでも使用でき、ソーラーパワー、風力、水力発電のエネルギーを効率よく使用できる。
【００５９】
有知識の読者にお分かりいただけるとおり、ステータ磁石の合計数は必ずローターの永久磁石の数と同一であることが必要である。ローターの永久磁石はＤＣ電磁石で代用できる。
【００６０】
勿論、本発明は本書で説明された特定の詳細に限られるものではなく、これらの詳細は例として挙げられているものであり、添付の特許請求の範囲内において様々な改変や改造が可能であることの理解が必要である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１はステータポールに設置された２セットの直列接続されたコイル及び対応する発射／アキュムレータ回路のあるモーターの第１の実施例の立面略図であり、このモーター・パルス位相は０から２２．５°である。
【図２】図２は図１に類似した立面略図であり、このモーター・パルス位相は２２．５°から４５°である。
【図３】図３は図１に類似した立面略図であり、このモーター・パルス位相は４５°から６７．５°である。
【図４】図４は図１に類似した立面略図であり、このモーター・パルス位相は６７．５°から９０°である。
【図５】図５はモーターの第１の実施例の中央縦軸の縦の断面図である。
【図６】図６はモーターのアキュムレータ・インプット（発射）中の電流方向及び磁場崩壊周期を示す回路略図である。
【図７ａ】図７ａはモーターの第２の実施例の第１のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図７ｂ】図７ｂはモーターの第２の実施例の第１のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図７ｃ】図７ｃはモーターの第２の実施例の第１のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図８ａ】図８ａはモーターの第２の実施例の第２のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図８ｂ】図８ｂはモーターの第２の実施例の第２のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図８ｃ】図８ｃはモーターの第２実施例の第２のコミュテータの前面、側面及び背面の立面図である。
【図９】図９は第１及び第２コミュテータの使用を図解する回路略図であり、また発射及び磁場崩壊周期の電流方向を示している。
【図１０】図１０は本発明の第２の実施例のコミュテータの１周期または４５°の回転の波形略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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