(57)【要約】移動装置を含む単極線形同期機が本明細書で提供される。移動装置は、移動軸と、前記移動軸に沿って配置されたスロットを備えるコールドプレートと、前記スロットを通って延びる強磁性コアと、前記コールドプレートの第一の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第一の電機子コイルと、前記コールドプレートの第一の側面の反対側の前記コールドプレートの第二の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第二の電機子コイルと、前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルのうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、を備える。【選択図】図２
2022500991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動軸と、前記移動軸に沿って配置されたスロットを備えるコールドプレートと、
前記スロットを通って延びる強磁性コアと、
前記コールドプレートの第一の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第一の電機子コイルと、
前記コールドプレートの第一の側面の反対側の前記コールドプレートの第二の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第二の電機子コイルと、
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルのうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、
を備える、移動装置。
【請求項２】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、それらの間の前記コールドプレートに関して、互いに実質的に対称である、請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、段付き電機子コイルを備え、前記段付き電機子コイルは、２つのそれぞれの強磁性コアの周りに配置され、隣接する段付き電機子コイルが１つのそれぞれの強磁性コアによってオフセットされ、隣接する段付き電機子コイルの段が互いに積み重なる、請求項１に記載の移動装置。
【請求項４】
所与の強磁性コアが、その周囲に配置された２つの段付き電機子コイルを有し、前記２つの段付き電機子コイルのそれぞれが互いにオフセットされ、２つのそれぞれの強磁性コアの周りに配置され、前記２つの段付き電機子コイルが、それぞれの異なる相で動作するように構成される、請求項３に記載の移動装置。
【請求項５】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、前記第一の電機子コイル、前記第二の電機子コイル、および前記強磁性コアが少なくとも１つの磁極対を形成するために制御されるように、前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを多相電気装置として制御するように構成された少なくとも１つの電機子コントローラと通信している、請求項１に記載の移動装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの電機子コントローラは、前記少なくとも１つの磁極対のそれぞれの位置を制御するために使用される位置を決定するように構成された位置センサと通信している、請求項５に記載の移動装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの界磁コイルは、前記コールドプレートの前記移動軸にほぼ垂直な磁束のループを形成するために前記少なくとも１つの界磁コイルを制御するように構成された少なくとも１つの界磁コイルコントローラと通信している、請求項１に記載の移動装置。
【請求項８】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを前記強磁性コアの間に保持するように構成された少なくとも１つの保持装置をさらに備える、請求項１に記載の移動装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの保持装置は、スロットウェッジおよびリップルバネのうちの１つまたは複数を含む、請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
前記コールドプレートを含む複数のコールドプレートと、前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを含む複数の電機子コイルをさらに備え、前記複数のコールドプレートおよび前記複数の電機子コイルは、所与のコールドプレートが一対の電機子コイルの間にあるように配置される、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１１】
前記強磁性コアの間および前記強磁性コアの周囲に配置されたそれぞれの電機子コイルの間に、１つまたは複数のスペーサーブロックをさらに備え、前記１つまたは複数のスペーサーブロックは、前記強磁性コアおよび前記それぞれの電機子コイルのうちの１つまたは複数から前記コールドプレートに、熱を伝導するように構成される、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１２】
前記強磁性コアのほぼ等しい部分が、前記コールドプレートの前記第一の側面および前記第二の側面のそれぞれに配置される、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１３】
前記コールドプレートが非強磁性材料をさらに含む、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１４】
前記コールドプレートが、前記コールドプレート内の導電経路を遮断することと、前記コールドプレート内の渦電流を減少させることのうちの１つまたは複数を行なうように構成されたスリットをさらに備える、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１５】
前記コールドプレートが冷却チャネルを含む、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１６】
前記コールドプレート、前記強磁性コア、前記第一の電機子コイル、前記第二の電機子コイル、および前記少なくとも１つの界磁コイルのうちの１つまたは複数の少なくとも一部を封入する電気絶縁材料をさらに備える、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１７】
前記電気絶縁材料の少なくとも一部が、導電性材料および半導電性材料のうちの１つまたは複数でコーティングされる、請求項１６に記載の移動装置。
【請求項１８】
前記コールドプレートの縁に沿って走る補強部材をさらに備える、請求項１に記載の移動装置。
【請求項１９】
前記コールドプレートの前記縁は、それに沿って前記補強部材が走り、渦電流を減少させるように構成されたスリットを含む、請求項１８に記載の移動装置。
【請求項２０】
前記移動装置をペイロードに取り付けるように構成された１つまたは複数の取り付けユニットをさらに備える、請求項１に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本明細書は、２０１８年９月１９日に出願された米国特許出願第６２／７３３５５１号からの優先権を主張し、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、移動装置を含む単極線形同期機に関する。
【背景技術】
【０００３】
ダイレクトドライブモータは、トランスミッションまたはギアボックスを使用するのではなく、負荷を直接駆動するタイプの同期電動機である。リニアモータは、中間構成要素を有することが一般的に不可能であるため、一般にダイレクトドライブモータである。高速、高効率、高電力密度を模索する輸送システムの制約は、現状技術には存在しない課題を突きつけている。
【０００４】
本明細書に記載の様々な例をよりよく理解し、それらがどのように実施され得るかをより明確に示すために、例としてのみ、以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】非限定的な例による、単極線形同期電動機を含む高速輸送システムの図を示す。
【図２】非限定的な例による、単極線形同期電動機の斜視図を示す。
【図３】非限定的な例による、単極線形同期電動機の移動装置（例えば、回転子）の斜視図を示す。
【図４】非限定的な例による移動装置の一部の側面図を示すが、電機子コイルおよび強磁性コア、ならびに単極線形同期電動機のチャネルセグメント（例えば、固定子）を見せるために、界磁コイルが除去されている。
【図５Ａ】非限定的な例による、単極線形同期電動機の一部の側面図を、その動作中に発生する磁束経路とともに示す。
【図５Ｂ】非限定的な例による、単極線形同期電動機の一部の断面図を、その動作中に発生する磁束経路とともに示す。
【図６】非限定的な例による、単極線形同期電動機の一部の位置の関数として磁束密度を示す。
【図７】非限定的な例による、単極線形同期電動機の可動装置の電気構成要素の概略ブロック図を示す。
【図８】非限定的な例による、複数のコールドプレートおよび電機子コイルの複数の層を含む移動装置の一部の側面図を示す。
【図９】非限定的な例によるコールドプレートの詳細を示す。
【図１０Ａ】非限定的な例による強磁性コアの詳細を示す。
【図１０Ｂ】非限定的な例による強磁性コアの詳細を示す。
【図１０Ｃ】非限定的な例による強磁性コアの詳細を示す。
【図１１Ａ】非限定的な例による段付き電機子コイルの詳細を示す。
【図１１Ｂ】非限定的な例による段付き電機子コイルの詳細を示す。
【図１１Ｃ】非限定的な例による段付き電機子コイルの詳細を示す。
【図１２Ａ】非限定的な例による、２／３ショートピッチを有する三層整数巻線を含む移動装置の詳細を示す。
【図１２Ｂ】非限定的な例による、２／３ショートピッチを有する三層整数巻線を含む移動装置の詳細を示す。
【図１３Ａ】非限定的な例による、分数スロット集中巻線電機子コイルを含む移動装置の詳細を示す。
【図１３Ｂ】非限定的な例による、分数スロット集中巻線電機子コイルを含む移動装置の詳細を示す。
【図１４Ａ】非限定的な例による、ダイヤモンド電機子コイルを含む移動装置の詳細を示す。
【図１４Ｂ】非限定的な例による、ダイヤモンド電機子コイルを含む移動装置の詳細を示す。
【図１５】非限定的な例による、移動装置の保持装置および冷却ブロックの詳細を示す。
【図１６】非限定的な例による、組み立てられた状態の移動装置を示す。
【図１７】非限定的な例による、磁気突極性を有し、移動装置のトラックとして使用され得る細長いＣ字形チャネルを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書全体を通して、「固定子」への言及は、本明細書で説明され、輸送システムで使用される単極線形同期機のトラックおよび／またはチャネルセグメントを指し得、「回転子」への言及は、単極線形同期機の移動装置の構成要素で、輸送システムのトラックに沿って移動装置を推進するためにトラックと相互作用するものを指し得る。
【０００７】
特に、本明細書の一態様は、輸送システムのための単極線形同期機を提供する。単極線形同期機は、固定子（例えば、トラック）および回転子（例えば、移動装置）を含み得る。回転子は、１つおよび／または複数の電機子コイルの形態であり得る少なくとも１つの電機子巻線を含み得る。実際、本明細書で使用される場合、巻線は、１つのコイル、１つを上回るコイル、および／または複数のコイルを備え得る。電機子コイルは、隣接するトラックセグメントと磁束経路を形成することがある。回転子は、積層され得る強磁性コアを有し得る。電機子巻線は、強磁性コアの周りにあることがある。回転子は、固定子と対にすることができ、固定子は、少なくとも１つのチャネルを含むトラックを含み得、チャネルセグメントから形成され得る。回転子は、例えば、１つおよび／または複数の界磁コイルの形態で、コアの周りに横方向に界磁巻線を有し得、その結果、トラックの存在下で、経路形状を通る界磁磁束経路が形成される。
【０００８】
本明細書の別の態様は、可動回転子および比較的固定された固定子を備えたシステムを提供し、その結果、その２つは一緒に単極線形同期機を形成する。回転子は、少なくとも１つのコイル、少なくとも１つのコア、および少なくとも１つのコールドプレートを含み得る。コアは、ケイ素鋼、コバルト鋼などの強磁性材料から構築され得る。コアは、一緒に接合された少なくとも２つの金属シートから構築されるように積層され得るが、その２つの金属シートは、例えば、表面粗さ、ブルーイング、コーティングなどのうちの１つまたは複数を使用して互いに電気的に絶縁されたままである。コアの積層は、粒子配向性および／または非粒子配向性であり得る。コールドプレートは、アルミニウムの長方形のシートおよび／またはステンレス鋼の長方形のシートなどを含み得る。コールドプレートには、熱を除去するための冷却チャネルを有し得る。コールドプレートは、回転子の主要な構造ユニットとしても機能し得る。コールドプレートは、コールドプレートを通る実質的に平行なスロットを有し得、これは、コールドプレートを通る窓および／または開口部とも交換可能に呼ばれ得る。スロットは、形状が長方形であること、および／またはスロットは、コアの形状と相補的なこともあり得る。コアは、コアがコールドプレートのスロット内に実質的に適合するようにコールドプレートに接合することができ、コアは、取り付けブラケットなどの任意の適切な方法でコールドプレートに実質的に接続することができる。コアの一部は、コールドプレートの少なくとも１つの面を超えて延在し得、その結果、コールドプレートの長さを見下ろしたときに、コアは、コールドプレートの少なくとも１つの側から延在して見えることがあり得る。本明細書の別の態様は、コールドプレートに接合することができる複数のコアを提供する。本明細書の別の態様は、第一のコアからオフセットされた位置でコールドプレートに取り付けることができる第二のコアを提供し、その結果、第二のコアと第一のコアが実質的に平行になる。少なくとも１つの巻線は、電機子巻線および／または電機子コイルと、界磁巻線および／または界磁コイルとを含み得る。巻線は、アルミニウム、銅などの導電性材料から製造することができ、巻線のコイルおよびその巻きは、ポリアミドエナメル、ポリアミドテープなどの絶縁材料でコーティングすることができる。本明細書の別の態様は、界磁巻線が実質的に完全にコールドプレートの面の外周に沿っているように配向された界磁巻線を含み得る回転子を提供する。本明細書の別の態様は、少なくとも１つの電機子巻線を含み得る回転子を提供し、電機子巻線によって形成されたループおよび／またはコイルは、コールドプレートの面に実質的に平行に向けられた面を有する。電機子巻線は、実質的にコアの外面に配置することができる。本仕様の別の態様は、少なくとも１つの電機子コイルを含み得る電機子巻線を提供する。本明細書の別の態様は、回転子の長さに電機子コイルを備えた回転子を提供し、電機子コイルのグループは、多相電気装置および／またはシステムの電気相を表すことができる。本明細書の別の態様は、コアを提供し、そのコアは、実質的に第一の電機子コイルと第二の電機子コイル（例えば、１つまたは複数の電機子巻線）との間に位置するように配置され得る。電機子巻線は、界磁巻線によって実質的に囲まれ得、その結果、電機子巻線は、界磁巻線の境界内でコールドプレートの面に隣接する面を有する。界磁巻線は、ステンレス鋼ストラップ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ブラケットなどの任意の適切なメカニズムを使用してコールドプレートに固定することができる。固定子は、ケイ素鋼、コバルト鋼などの強磁性材料から製造された少なくとも１つのチャネルセグメントを含み得る。本明細書の別の態様は、互いに接合された少なくとも２つの金属シートから構築されるように積層され得るチャネルセグメントを提供するが、それらの金属シートは、例えば、表面粗さ、ブルーイング、コーティングなどのうちの１つまたは複数を使用して互いに電気的に絶縁されたままである。本明細書の別の態様は、実質的に「Ｃ」形状、馬蹄形などであり得るチャネルセグメントを提供し、その結果、回転子は、チャネルセグメントの中央中空部分を通過することができるようになり得る。固定子は、２つ以上のオフセットされたチャネルセグメントを含み得、その結果、各チャネルセグメント間にギャップがあり、チャネルセグメントは、回転子が通過するための実質的に連続した経路を形成する各チャネルセグメントの中空セクションとともに実質的に配置される。固定子は、回転子に対して実質的に固定され得る。
【０００９】
本明細書の別の態様は、電機子巻線をコールドプレートに押し付けるために使用され得る少なくとも１つのリップルバネおよび／または任意の他の適切な保持機構（スロットウェッジを含むが、これに限定されない）を提供する。このような例では、リップルバネとスロットウェッジとは、組み合わせて使用され得る。
【００１０】
本明細書の別の態様は、コールドプレートに少なくとも部分的に接触し得る電機子コイルを提供することで、コールドプレートに曝される電機子コイルの表面積を最大化する。
【００１１】
本明細書の別の態様は、集中巻線および／または分数スロット集中巻線として構成された電機子巻線を提供することで、交互の巻線が、回転子の長さに沿って配置された強磁性コア全体に分布する。
【００１２】
本明細書の別の態様は、断面から見たときに、層状に配置され得る電機子コイルを提供し、その結果、同じ位相の全ての電機子コイルがコア表面から同じ距離になり得、また異なる位相の電機子コイルは、コア表面から異なる距離になり得る。第一の層の第一の電機子コイルの一部は、結果として、ショート極ピッチを提供し得る第二の層にある第二の電機子コイルの一部と重なり得る。
【００１３】
本明細書の別の態様は、無線充電が組み込まれている固定子トラックに沿った回転子の推進力を提供する。電磁界を使用すると、インダクタベースの充電に簡単に移行でき、回転子が固定子に沿って移動するときに車両およびその他のバッテリーを充電することが可能になる。本仕様の別の態様は、トラック上に配置された巻線を有することによって、達成することができる充電を提供する。
【００１４】
本明細書の別の態様は、推進システム全体に電力を供給する従来の高電力ドライブではなく、低電力ドライブなどの複数の電源によって電力を供給され得る別個の巻線および／またはコイルを提供する。各低電力ドライブは、１つまたは複数の極対に接続できる。
【００１５】
本明細書の別の態様は、「歯付き」形状を含み得るコールドプレートを提供し、このコールドプレートは、その任意の適切な位置にギャップおよび／またはスリットを有し、これが導電経路を遮断して、コールドプレート内の渦電流を減少させる。コールドプレートは、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウム、ステンレス鋼などの任意の適切な熱的電気的特性を有する金属から製造され得る。電機子コイルおよび界磁コイルは、熱が電機子コイルおよび界磁コイルからコールドプレートの中に伝達されるように、実質的にコールドプレートと接触していてもよい。
【００１６】
本明細書の別の態様は、少なくとも１つの冷却チャネルを有し得るコールドプレートを提供する。
【００１７】
本明細書の別の態様は、単極線形同期機を含む高速輸送システムを提供する。回転子は、それぞれのボルト穴、ブラケットなど、およびボルトなどの任意の適切な留め具を介してペイロードに接続することができるコールドプレートに、ボルト穴、ブラケットなどを含めることなどによって、ペイロードに実質的に取り付けることができる。ペイロードは、貨物および乗客のための車両であり得る。本明細書の別の態様は、プラズマ生成を回避するために回転子に導電性シールドを提供する。回転子は、対応する固定子セグメントが、回転子が運動方向にチャネルセグメントを通過することを可能にする向きで表面に実質的に接続されている限り、ペイロードの頂部、底部、および側面などの１つまたは複数の向きのいずれかでペイロードに取り付けることができる。固定子は、壁および／または管の内部などの固定面に取り付けることができる。固定子は、回転子がチャネルセグメントを通過することを可能にするために、回転子が実質的に一致する向きを有する限り、任意の向きに実質的に固定され得る。本明細書の別の態様は、移動経路が少なくとも部分的に排気され得るように囲まれ得る高速輸送システムを提供する。
【００１８】
本明細書の別の態様は、低圧環境における高速輸送システム用推進システムとして単極線形同期機を使用するためのプロセスを提供する。ペイロードに接続され得るコールドプレートにボルト穴を含めることなどによって、回転子をペイロードに実質的に取り付けることができる。ペイロードは、貨物および乗客用などの車両であり得る。本仕様の別の態様は、プラズマ生成を回避するために回転子に導電性シールドを提供する。回転子は、対応する固定子セグメントが、回転子が運動方向にチャネルセグメントを通過することを可能にする向きで表面に実質的に接続されている限り、ペイロードの頂部、底部、および側面などの１つまたは複数の向きのいずれかでペイロードに取り付けることができる。固定子は、壁および／または管の内部などの固定面に取り付けることができる。固定子は、回転子がチャネルセグメントを通過することを可能にするために回転子が実質的に一致する向きを有する限り、任意の向きに実質的に固定され得る。回転子の巻線に電力を流し、起磁力を発生させることができる。変化する磁束は、界磁巻線および／または界磁コイルに対するチャネルセグメントの突極性に由来し、運動方向に実質的に垂直に閉じる界磁磁束経路を導入する。推力は、界磁磁束と電機子巻線および／または電機子コイルの電流との間の相互作用によって生成され得る。
【００１９】
本明細書の別の態様は、移動軸と、移動軸に沿って配置されたスロットを備えるコールドプレートと、スロットを通って延びる強磁性コアと、コールドプレートの第一の側面で強磁性コアの周りに配置される第一の電機子コイルと、コールドプレートの第一の側面の反対側のコールドプレートの第二の側面で強磁性コアの周りに配置される第二の電機子コイルと、第一の電機子コイルおよび第二の電機子コイルのうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、を備える、移動装置を提供する。
【００２０】
本明細書の別の態様は、移動軸と、移動軸に沿って配置されたそれぞれのスロットを備える１つまたは複数のコールドプレートと、スロットを通って延びる強磁性コアと、１つまたは複数のコールドプレートのうちの１つのコールドプレートの第一の側面で強磁性コアの周りに配置される第一の電機子コイルと、１つまたは複数のコールドプレートのうちの１つのコールドプレートの第一の側面の反対側のコールドプレートの第二の側面で強磁性コアの周りに配置される第二の電機子コイルと、第一の電機子コイルおよび第二の電機子コイルのうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、を備える、移動装置を提供する。
【００２１】
本明細書の別の態様は、移動軸と、移動軸に沿って配置されたそれぞれのスロットを備える１つまたは複数のコールドプレートと、スロットを通って延びる強磁性コアと、１つまたは複数のコールドプレートのうちの１つのコールドプレートの第一の側面で強磁性コアの周りに配置された電機子コイルの少なくとも第一のセットおよび／または第一の層と、１つまたは複数のコールドプレートのうちの１つのコールドプレートの第一の側面の反対側のコールドプレートの第二の側面で強磁性コアの周りに配置された電機子コイルの少なくとも第二のセットおよび／または第二の層と、第一の電機子コイルの少なくとも第一のセットおよび／または第一の層および第二の電機子コイルの少なくとも第二のセットおよび／または第二の層のうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、を備える、移動装置を提供する。
【００２２】
本明細書の別の態様は、１つまたは複数のコールドプレートと、電機子コイルの複数の層であって、１つまたは複数のコールドプレートおよび電機子コイルの複数の層が、所与のコールドプレートが電機子コイルの一対の層の間にあるように交互にされ、および／または配置される、電機子コイルの複数の層と、１つまたは複数のコールドプレートのそれぞれのスロットを通って延びる複数の強磁性コアであって、電機子コイルの複数の層が、例えば、層から層へと複数の強磁性コアに沿って整列されたそれぞれの相の電機子コイルを有する複数の強磁性コアの周りに配置される、複数の強磁性コアと、を備える、移動装置を提供する。
【００２３】
本明細書の別の態様は、コールドプレートおよび電機子コイルの任意の適切な構成および／または配置を有する移動装置を提供する。移動装置は、コールドプレートを間に有する電機子コイルの２つの層と、第二のコールドプレートを有しない電機子コイルの２つの層のうちの１つ（または複数）に隣接する電機子コイルの第三の層（またはそれ以上の層）を含み得、電機子コイルの３つの層全ての電機子コイルは、コールドプレートのスロットを通って延びる共通の強磁性コアの周りにある。移動装置は、間にコールドプレートを有する電機子コイルの２つの層を備える第一の構造と、さらなるコールドプレートを間に有する電機子コイルの２つのさらなる層を備える第二の構造を含み得、コールドプレートのスロットは、そこを通って延びる共通の強磁性コアと整列され、第一の構造と第二の構造の電機子コイルは、強磁性コアの周りにある。移動装置は、コールドプレートを間に有する電機子コイルの２つ以上の層を含み得、２つの層の電機子コイルは、コールドプレートのスロットを通って延びる共通の強磁性コアの周りにある。移動装置は、強磁性コアの周りの電機子コイルの追加の層、および／または強磁性コアが延びるそれぞれのスロットを有する追加のコールドプレートを含み得る。
【００２４】
図１に注目すると、この図は、高速輸送システム１００の図を概略的に示している。図示されているように、システム１００は、壁１０１（断面図で示されている）を含み、壁１０１は、壁１０１に沿って周期的に間隔を置いて配置されたチャネルセグメント１０５を含むトラック１０３を支持する。いくつかの例では、壁１０１は、低圧環境で形成するために、真空ポンプ（図示せず）などを使用して排気および／または少なくとも部分的に排気され得る管の壁であり得る。しかしながら、他の例では、管が排気されない、および／または壁１０１、トラック１０３および移動装置１１が低圧環境にない場合がある。さらに、壁１０１は、管の壁ではないことがあり、トラック１０３を支持する任意の適切な構造の壁のこともある。
【００２５】
図示のように、システム１００は、貨物および／または乗客を輸送するための車両などを備え得るペイロード１０７を含む。ペイロード１０７は、空気力学的に成形することができる。システム１００は、さらに、チャネルセグメント１０５と相互作用してペイロード１０７をトラック１０３に沿って移動させるペイロード１０７に取り付けられた少なくとも１つの移動装置１１１を含む。任意の適切な数の移動装置１１１を任意の適切な較正でペイロード１０７に取り付けることができる。同様に、トラック１０３およびチャネルセグメント１０５は、壁１０１を含む管などの１つまたは複数の側面に、それに応じて調整されたペイロード１０７に取り付けられた移動装置１１１の任意の形状で、配置され得る。
【００２６】
一般に、チャネルセグメント１０５および移動装置１１１は、それぞれ、単極線形同期機の固定子および回転子を形成する。回転子（例えば、移動装置１１１）は、ペイロード１０７に接続され得る移動装置１１１にボルト穴および／または取り付けユニットを含めることなどによって、ペイロード１０７に実質的に取り付けられ得る。ペイロード１０７がトラック１０３に沿って推進されるときのプラズマ生成を回避するために、導電性シールドを含み得る。回転子／移動装置１１１は、回転子／移動装置１１１が運動方向にチャネルセグメント１０５を通過することを可能にする向きで、対応する固定子／チャネルセグメント１０５が壁１０１に実質的に接続されている限り、ペイロード１０７の頂部、底部、および側面などの１つまたは複数の向きのいずれかでペイロード１０７に取り付けることができる。固定子／チャネルセグメント１０５は、回転子／移動装置１１１が実質的に一致する向きを有し、回転子／移動装置１１１が固定子／チャネルセグメント１０５を通過することを可能にする限り、任意の適切な向きで壁１０１に取り付けられ得る。
【００２７】
図示されていないが、システム１００は、チャネルセグメント１０５に対して移動装置１１１を懸架および／または配置するための懸架システムおよび／または位置特定システムをさらに備え得る。そのような懸架システムおよび／または位置特定システムは、機械的な構成（例えば、ホイールおよびそのためのトラック）、および／または電磁式な構成（例えば、リニアモーターカー）、および／または他の任意の適切な構成であり得る。図示されていないが、システム１００は、トラック１０３および／またはチャネルセグメント１０５に対して、および／または壁１０１に接続する他の壁（例えば、他の管）上にペイロード１０７を案内および／または操縦するための案内システムをさらに備え得る。
【００２８】
次に、図２に注目すると、この図は、現在の例による単極線形同期機（ＨＬＳＭ）２００を示している。特に、図２は、トラック１０３の一部の斜視図を示し、チャネルセグメント１０５の一部および移動装置１１１を含む。図示のように、チャネルセグメント１０５は、移動装置１１１がチャネルセグメント１０５の中央の「中空」部分２０１を通過できるように、実質的にＣ字形および／または馬蹄形などであり得る。実際、図示のように、移動装置１１１は、複数のチャネルセグメント１０５を通過している。実際、以下にも説明するように、トラック１０３、特にチャネルセグメント１０５は、ＨＬＳＭ２００の固定子として機能することができ、移動装置１１１は、ＨＬＳＭ２００の回転子として機能することができ、その結果、一緒になって、トラック１０３（例えば、チャネルセグメント１０５）と移動装置１１１は、ＨＬＳＭ２００を形成する。
【００２９】
図示のように、ＨＬＳＭ２００の固定子は、本明細書で説明するように、２つ以上の横方向にオフセットされたチャネルセグメント１０５を含み得、その結果、隣接するチャネルセグメント１０５の間にギャップ２０３が存在する。したがって、チャネルセグメント１０５は一般に磁気的に際立っており、その結果、例えば、移動装置１１１の少なくとも１つの界磁コイルによって、チャネルセグメント１０５およびギャップ２０３を横切って変化する磁束が生成されることがある。そのような磁束は、チャネルセグメント１０５内でほぼ一定であり得、ギャップ２０３において結果として生じる磁束は、チャネルセグメント１０５内の磁束と比較して、運動方向（例えば、トラック１０３に沿って）に変化する。いくつかの例では、ギャップ２０３の幅は、チャネルセグメント１０５の幅と同様であり得、その結果、チャネルセグメント１０５のピッチ（例えば、チャネルセグメント１０５の中心間の距離）は、チャネルセグメント１０５の幅の約２倍および／またはギャップ２０３の幅の約２倍である。しかしながら、チャネルセグメント１０５のピッチは、任意の適切な値であり得る。
【００３０】
チャネルセグメント１０５は、チャネルセグメント１０５の中空部分２０１が、チャネルセグメント１０５および／またはトラック１０３に対して移動するために、回転子、具体的には移動装置１１１のための実質的に連続した経路を形成するように配置される。したがって、固定子および／またはトラック１０３および／またはチャネルセグメント１０５は、ＨＬＳＭ２００の回転子／移動装置１１１に対して実質的に固定され得る。実際、トラック１０３および移動装置１１１は、一緒になって、以下に説明するように、例えば、移動装置１１１の界磁コイルおよび／または電機子コイルがどのように制御されるかに応じて、ペイロード１０７を壁１０１に対して、トラック１０３に沿っていずれかの方向に移動させるための推進システムを備える。
【００３１】
チャネルセグメント１０５は、強磁性金属、ケイ素鋼、コバルト鋼などを含む強磁性材料であり得るが、これらに限定されない。さらに、チャネルセグメント１０５は、チャネルセグメント１０５が、任意の適切な積層プロセスおよび／または装置（ボルトおよび／またはファスナなどを含むが、これらに限定されない）を使用して、一緒に接合された少なくとも２枚の強磁性材料のシートを備える（および／またはそれから構成される）ように積層され得るが、その一方で、例えば、表面粗さ、ブルーイング、コーティングなどのうちの１つまたは複数を使用して、互いに電気的に絶縁されたままである。以下の積層への言及は、例えば、任意の適切な材料および／またはプロセスを使用して、互いに電気的に絶縁された導電性材料のシートを含むと理解される。そのような積層は、チャネルセグメント１０５内の渦電流を減少させるために使用され得る。例えば、以下に説明するように、チャネルセグメント１０５は、一般に、ＨＬＳＭ２００の動作中に磁束の経路を提供し、これは、一般に、磁束に対抗する渦電流を誘導し、チャネルセグメント１０５を、例えば、中空部分２０１の方向および／または移動装置１１１の運動方向に積層することによって、減少させることができる。
【００３２】
次に、図３および図４を参照して、移動装置１１１の例を説明する。これらの図は、移動装置１１１の斜視図と、２つのチャネルセグメント１０５の中空部分２０１に位置する移動装置１１１の一部の側面図とをそれぞれ示している。図４において、移動装置１１１の電機子コイルおよび強磁性コアの詳細を示すために、界磁コイルが取り外されている。
【００３３】
移動装置１１１は、一般に、移動軸３０３を備えるコールドプレート３０１と、コールドプレート３０１の第一の側面３１１からコールドプレート３０１の第二の側面３１２まで通るスロット３０５（図４の輪郭に最もよく見られるように）を備える。コールドプレート３０１の第二の側面３１２は、第一の側面３１１の反対側にある。第一の側面３１１は、図３に最もよく見られる。図３では、第二の側面３１２は見えないが、第二の側面３１２は、図３の第一の側面３１１の「下」にあると理解される。したがって、第二の側面３１２は、図４に最もよく見られる。コールドプレート３０１の側面３１１、３１２は、代替として、コールドプレート３０１の面を指すこともある。
【００３４】
移動軸３０３は、例えば、トラック１０３に沿って、「前方」または「後方」方向のいずれかで、移動装置１１１の移動が起こり得る軸を含む。移動装置１１１が長方形である場合、および／または幅よりも長い長さを有する場合、移動軸３０３は、移動装置１１１の長手方向軸を含み得る。同様に、移動軸３０３は、移動装置１１１の長さに沿っていてもよい。別の言い方をすれば、移動軸３０３は、一般に、例えば、トラック１０３に沿って、移動装置１１１の１つまたは複数の移動方向に対応し、これは、移動装置１１１の長さに沿っていてもよい。
【００３５】
コールドプレート３０１のスロット３０５は、一般に、長方形であり、互いに平行であり、移動軸３０３に沿って配置され得る。スロット３０５は、代替として、窓とも呼ばれ得る。別の言い方をすれば、コールドプレート３０１は、コールドプレート３０１から取り外された実質的に平行なスロット３０５を有し得、これは、一般に、コールドプレート３０１の重量を低減し得る。しかしながら、以下で説明するように、スロット３０５および／または窓は、一般に、コールドプレート３０１に取り付けられる強磁性コアのためのスペースを提供する。
【００３６】
コールドプレート３０１は、一般に、移動装置１１１の他の構成要素から熱を除去するように構成され、したがって、例えば、冷却チャネルを通してポンプで送られる冷却液体を介して、熱を除去するための冷却チャネルを含み得る。
【００３７】
コールドプレート３０１は、さらに一般的に、移動装置１１１の主構造ユニットを提供するように構成される。言い換えると、コールドプレート３０１は、一般に、移動装置１１１の他の構成要素を支持し、および／または、移動装置１１１の他の構成要素は、取り付けブラケットなど、および／または他の任意の適切な留め具を使用して、コールドプレート３０１に取り付けられ、および／またはコールドプレート３０１によって支持され得る。
【００３８】
コールドプレート３０１は、一般に、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウム、ステンレス鋼などのうちの１つまたは複数を含むが、これらに限定されない非強磁性材料を含む。さらに、コールドプレート３０１は、本明細書では非強磁性材料（例えば、アルミニウム、ステンレス鋼など）の略長方形のシートとして示されているが、コールドプレート３０１は、任意の適切な形状で、任意の適切な材料であり得る。コールドプレート３０１のさらなる詳細は、図９に関して以下に説明される。
【００３９】
移動装置１１１は、スロット３０５を通って延びる強磁性コア３０７をさらに備え、これは、一対一の関係にあり得るが、強磁性コア３０７よりもスロット３０５の方が多いこともあり得る。強磁性コア３０７は、図４に最もよく見られるように、一般に、ギャップ３０８によって分離されている。簡単にするために、１つの強磁性コア３０７のみが図３に示され、強磁性コア３０７−１、３０７−２が図４に示されているが、移動装置１１１は、任意の適切な数の強磁性コア３０７と、移動装置１１１の移動軸３０３に沿って配置された対応する数のスロット３０５を含み得ることが理解される。同様に。簡単にするために、１つのギャップ３０８のみが図４に示されているが、移動装置１１１は、隣接する強磁性コア３０７の間にそれぞれのギャップ３０８を含み得ることが理解される。
【００４０】
強磁性コア３０７は、ケイ素鋼、コバルト鋼などを含むがこれらに限定されない強磁性材料を含み得る（および／または強磁性材料から構築され得る）。強磁性コア３０７は、互いに略平行であり、移動装置１１１の移動軸３０３に沿って配置される。スロット３０５の形状は、一般に、強磁性コア３０７の形状と相補的であり、また逆も同様であり、強磁性コア３０７がスロット３０５に適合するようになっている。したがって、スロット３０５が長方形である場合、コールドプレート３０１の平面における強磁性コア３０７の断面形状も長方形であり、また逆も同様である。しかしながら、スロット３０５および強磁性コア３０７は、任意の適切なそれぞれの形状および／または相補的な形状であり得る。
【００４１】
強磁性コア３０７は、強磁性コア３０７がコールドプレート３０１のスロット３０５内に実質的に適合するように、コールドプレート３０１に接合され得る。強磁性コア３０７は、取り付けブラケットなどの任意の適切な方法でコールドプレート３０１に実質的に接続され得る。強磁性コア３０７の一部は、コールドプレート３０１の少なくとも１つの側面３１１、３１２を超えて延在することができ、その結果、コールドプレート３０１の長さを（例えば、移動軸３０３に沿って）見下ろすと、強磁性コア３０７は、少なくとも１つの側面３１１、３１２から延在するのが見える。図示のように、強磁性コア３０７は、コールドプレート３０１の両方の側面３１１、３１２から延在する。
【００４２】
別の言い方をすれば、複数の強磁性コア３０７をコールドプレート３０１に接合および／または取り付けることができる。例えば、第一の強磁性コア３０７をコールドプレート３０１に接合および／または取り付けることができ、第二の強磁性コア３０７を、第一の強磁性コア３０７からオフセットされた位置でコールドプレート３０１に接合および／または取り付けることができ、その結果、第二の強磁性コア３０７と第一の強磁性コア３０７とは、実質的に平行になる。
【００４３】
特に、図４に最もよく見られるように、強磁性コア３０７のほぼ等しい部分が、コールドプレート３０１の第一の側面３１１および第二の側面３１２のそれぞれから延びる。言い換えれば、強磁性コア３０７は、それぞれのスロット３０５を通って約半分まで延びることができ、および／または強磁性コア３０７は、コールドプレート３０１の第一の側面３１１および第二の側面３１２に関してほぼ対称であり得る。
【００４４】
しかしながら、以下に説明するように、他の例では、移動装置１１１は２つ以上のコールドプレート３０１を含むこともあり、これらの例では、強磁性コア３０７は、それぞれのスロットを介して、全てのコールドプレート３０１を通って延び、強磁性コア３０７は、任意の適切な方法でコールドプレート３０１に対して配置されている。
【００４５】
チャネルセグメント１０５と同様に、強磁性コア３０７は、強磁性コア３０７が任意の適切な積層プロセスおよび／または装置（ボルトおよび／または留め具などを含むが、これらに限定されない）を使用して、一緒に接合された少なくとも２つの強磁性材料のシートを含む（および／または少なくとも２つの強磁性材料から構成される）ように積層され得るが、上述のように、互いに電気的に絶縁されたままである。そのような積層は、強磁性コア３０７内の渦電流を減少させるために使用され得る。例えば、以下に説明するように、強磁性コア３０７は、一般に、ＨＬＳＭ２００の動作中に変化する磁束を伝導し、これは、一般に、渦電流を誘導し、例えば、移動軸３０３方向に強磁性コア３０７を積層することによって、渦電流が減少し得る。さらに、強磁性コア３０７の積層は、粒子配向性または非粒子配向性であり得る。粒子の配向に関係なく、積層は、スタンピングプロセス（および／または他の適切なプロセス）および任意の適切な積み重ねプロセスおよび／または装置（例えば、積層の開口部を通るボルトは、積み重ねるために、および／または積層するために使用され得る）によって製造することができる。
【００４６】
したがって、強磁性コア３０７は、それぞれのスロット３０５でコールドプレート３０１と接触している。したがって、コールドプレート３０１は、以下で詳述するように、一般に、強磁性コア３０７からも、移動装置１１１の他の構成要素からも、熱を除去することができる。
【００４７】
図４にも示されているように、移動装置１１１は、一般に、チャネルセグメント１０５（例えば、中空部分２０１）に配置され、その結果、移動装置１１１および／または強磁性コア３０７の外面と、チャネルセグメント１０５の対応するセクション（例えば、中空部分２０１を形成するチャネルセグメント１０５のアーム）との間にギャップ３１８が存在するようになる。
【００４８】
強磁性コア３０７のさらなる詳細は、図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃに関して、以下に説明される。
【００４９】
移動装置１１１は、コールドプレートの第一の側面３１１の強磁性コア３０７の周りに配置される第一の電機子コイル３２１−Ａ、３２１−Ｂ、３２１−Ｃと、コールドプレート３０１の第二の側面３１２の強磁性コア３０７の周りに配置される第二の電機子コイル３２２−Ａ、３２２−Ｂ、３２２−Ｃ（図４に最もよく見られるように）をさらに備える。第一の電機子コイル３２１のうちの３つ３２１−Ａ、３２１−Ｂ、３２１−Ｃおよび第二の電機子コイルの３つ３２２−Ａ、３２２−Ｂ、３２２−Ｃだけには、分かりやすくするために、番号を付しているが、明確にするために、図４では、電機子コイル３２１−Ａ、３２２−Ａにも「Ａ」とラベル付けし、電機子コイル３２１−Ｂ、３２２−Ｂにも「Ｂ」とラベル付けし、電機子コイル３２１−Ｃ、３２２−Ｃにも「Ｃ」とラベル付けしている。電機子コイル３２１、３２２は、３つのグループ（例えば、「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」）に編成されると説明されるが、電機子コイル３２１、３２２は、任意の適切な数のグループに編成することができ、例えば、各グループは、以下に説明するように、多相電気装置および／またはシステムのそれぞれの相に対応する。第一の電機子コイル３２１−Ａ、３２１−Ｂ、３２１−Ｃは、以下、第一の電機子コイル３２１と総称して呼ばれ、一般に第一の電機子コイル３２１と交換可能に呼ばれる。同様に、第二の電機子コイル３２２−Ａ、３２２−Ｂ、３２２−Ｃは、以下、第二の電機子コイル３２２と総称して呼ばれ、第二の電機子コイル３２２と交換可能に呼ばれる。
【００５０】
さらに、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２は、それぞれの層に配置され得ることが理解される。したがって、第一の電機子コイル３２１は、代替的および／または交換可能に、電機子コイル３２１の第一の層と呼ばれ得、第二の電機子コイル３２２は、代替的に、電機子コイル３２２の第二の層と呼ばれ得る。代替および／または追加として、第一の電機子コイル３２１は、交換可能に、電機子コイル３２１の第一のセットと呼ばれ得、第二の電機子コイル３２２は、代替的に、電機子コイル３２２の第二のセットと呼ばれ得る。
【００５１】
さらに、同じ相の電機子コイル３２１、３２２の各グループは、その相のそれぞれの電機子巻線を形成し得ることが理解される。したがって、そのような電機子巻線は、コールドプレート３０１の複数の側面３１１、３１２に分配され得る。
【００５２】
電機子コイル３２１、３２２は、一般に、任意の適切な導電性材料などを含み、これが、それぞれの強磁性コア３０７の周りに任意の適切な数のそれぞれの閉じた電気ループを形成する。図示のように、各電機子コイル３２１、３２２は、２つの強磁性コア３０７の周りに（例えば、それぞれのギャップ３０８を介して）配置され、その結果、強磁性コア３０７のそれぞれは、コールドプレート３０１のいずれかの側面３１１、３１２にある２つの第一の電機子コイル３２１および２つの第二の電機子コイル３２２の内側にある。このような配置は、２／３ショートピッチと呼ばれることがある。例えば、電機子コイル３２１、３２２は、隣接するギャップ３０８内の強磁性コア３０７の外面に実質的に配置され得る。例えば、強磁性コア３０７は、移動軸３０３の方向に対向する面を含み得、短辺が対向面に接合し、電機子コイル３２１、３２２は、短辺の周りにあり得、隣接するギャップ３０８を介して２つの隣接する強磁性コア３０７の面に沿っている。
【００５３】
電機子コイル３２１、３２２によって形成される電気ループは、少なくともコールドプレート３０１に垂直な方向から見たときに、コールドプレート３０１の面および／または側面３１１、３１２に実質的に平行に配向された面を有し得る。図３および図４に示されるように、電機子コイル３２１、３２２は、段付き構成を有し得るが、電機子コイル３２１、３２２は任意の適切な構成を有し得る。電機子コイル３２１、３２２の他の構成の例は、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、および図１４Ｂに関して以下により詳細に説明される。
【００５４】
電機子コイル３２１、３２２は、アルミニウム、陽極酸化されたアルミ箔、銅などの任意の適切な導電性材料を含み得る。さらに、導電性材料は、任意の適切な電気絶縁材料を用いて、絶縁することができる。電気絶縁材料には、ポリアミドエナメル、ポリアミドテープ、マイカテープなども、陽極酸化されたアルミ箔の酸化アルミニウムも含まれるが、これらに限定されない。任意の適切な数の閉じた電気ループを使用することができ、これは、導電性材料の抵抗率に依存し得る。
【００５５】
図示のように、移動装置１１１は、移動装置１１１の長さに沿って、例えば、移動軸３０３に沿って、いくつかの電機子コイル３２１、３２２を含む。以下に説明するように、電機子コイル３２１、３２２は、多相電気装置および／またはシステムの異なる相に従って動作することができる。例えば、強磁性コア３０７は、２つの第一の電機子コイル３２１と２つの第二の電機子コイル３２２との実質的な間にある（および／または内部に位置する）ように（例えば、コールドプレート３０１のいずれかの側面３１１、３１２に）配置され得る。例えば、図４を参照すると、強磁性コア３０７−１は、コールドプレート３０１の第一の側面３１１で、「Ａ」相の第一の電機子コイル３２１と「Ｃ」相の第一の電機子コイル３２１との間にある（および／または内部に位置する）。同様に、強磁性コア３０７−１は、コールドプレート３０１の第二の側面３１２で、「Ａ」相の第二の電機子コイル３２２と「Ｃ」相の第二の電機子コイル３２２の間にある（および／または内部に位置する）。実際、図示のように、強磁性コア３０７のそれぞれは、第一の側面３１１で２つの隣接する第一の電機子コイル３２１の間にあり（および／または内部に位置し）、第二の側面３１２で２つの隣接する第二の電機子コイル３２２の間にある（および／または内部に位置する）。しかしながら、いくつかの例では、移動軸３０３に沿った端部強磁性コア３０７は、第一の側面３１１で１つだけの第一の電機子コイル３２１、および第二の側面３１２で１つだけの第二の電機子コイル３２２の内側にあり得る。
【００５６】
電機子コイル３２１、３２２は、一般に、強磁性コア３０７、および１つまたは複数の隣接チャネルセグメント１０５に磁束を誘導することによって、磁極対（以下、極対と呼ぶ）を生成するための多相電気装置および／またはシステムとして動作し、電機子コイル３２１、３２２内で熱を発生し得る。図示のように、電機子コイル３２１、３２２の少なくとも一部は、コールドプレート３０１が電機子コイル３２１、３２２から熱を除去することおよび／または引き出すことができるように、コールドプレート３０１と接触している。
【００５７】
第一の電機子コイル３２１−Ｂは、一般に、第一の電機子コイル３２１−Ａに対して１２０°位相をずらして動作することができ、第一の電機子コイル３２１−Ｃは、第一の電機子コイル３２１−Ａに対して２４０°位相をずらして動作することができる。同様に、第二の電機子コイル３２２−Ｂは、第二の電機子コイル３２２−Ａに対して１２０°位相をずらして動作することができ、第二の電機子コイル３２２−Ｃは、第二の電機子コイル３２２−Ａに対して２４０°位相をずらして動作することができる。別の言い方をすれば、隣接する第一の電機子コイル３２１は、互いに１２０°位相をずらして動作することができ、隣接する第二の電機子コイル３２２は、互いに１２０°位相をずらして動作することができる。
【００５８】
しかしながら、電機子コイル３２１−Ａ、３２１−Ｂ、３２１−Ｃは、任意の適切な相対的位相で動作することができ、同様に、電機子コイル３２２−Ａ、３２２−Ｂ、３２２−Ｃは、任意の適切な相対的位相で動作することができ、磁極対を生成することができる。
【００５９】
したがって、第一の電機子コイル３２１は、３つのセットで動作することができ、３つごとの第一の電機子コイル３２１は、移動軸３０３に沿って同じ位相で動作する。同様に、第二の電機子コイル３２２は、３つのセットで動作することができ、３つごとの第二の電機子コイル３２２は、移動軸３０３の方向に同じ位相で動作する。例えば、図４に明確に示されているように、左から右に、電機子コイル３２１は、「Ａ」相、それに隣接する「Ｂ」相、それに隣接する「Ｃ」相の順序であり、その後、その順序が繰り返される。電機子コイル３２２は、同様の方法で配置される。
【００６０】
しかしながら、電機子コイル３２１、３２２は、以下に説明するように、磁極対を生成するために、任意の適切な数の相で、（少なくとも２相、または３相より多いこともあり得る）で動作され得る。
【００６１】
図４に最もよく見られるように、電機子コイル３２１、３２２は、それらの間のコールドプレート３０１に関して、互いに実質的に対称であり得る。例えば、第一の電機子コイル３２１は、第一の電機子コイル３２１の鏡像として配置されるそれぞれの第二の電機子コイル３２２に対応し得る。別の言い方をすれば、電機子コイル３２１、３２２は、コールドプレート３０１に沿って対として配置され得、電機子コイル３２１、３２２の対が同じ位相で動作している。例えば、「Ａ」相電機子コイル３２１は、「Ａ」相電機子コイル３２２の鏡像であることなどである。
【００６２】
図４に最もよく見られるように、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２は、段付き電機子コイルを備え、段付き電機子コイルは、２つのそれぞれの強磁性コア３０７の周りにあり、隣接する段付き電機子コイル３２１、３２２は、１つのそれぞれの強磁性コア３０７によってオフセットされ、隣接する段付き電機子コイルの段は、互いに積み重なっている。
【００６３】
本実施例では、電機子コイル３２１、３２２は、３つの段を含み得る。２つの隣接する強磁性コア３０７−１、３０７−２の周りにある「Ａ」相電機子コイル３２１を参照すると、３つの段３２５−１、３２５−２、３２５−３が示されている。
【００６４】
第一の段３２５−１は、コールドプレート３０１に隣接し、強磁性コア３０７−１を含む２つの隣接する強磁性コア３０７の間のギャップ３０８−１を通過する（例えば、図４のページの「中に入り込む」）。したがって、コールドプレート３０１に隣接する第一の段３２５−１は、電機子コイル３２１、および第一の段３２５−１と接触している移動装置１１１の任意の構成要素から熱を除去する経路および／または引き出す経路として機能することができる。
【００６５】
第二の段３２５−２は、強磁性コア３０７−１の短辺に隣接し、段３２５−１、３２５−２を接合する電機子コイル３２１の角度の付いた部分によって、移動装置１１１の外側に向かって（例えば、チャネルセグメント１０５に向かって）、第一の段３２５−１からオフセットされる。第二の段３２５−２は、電機子コイル３２１がその周りに配置されている強磁性コア３０７−１、３０７−２の間のギャップ３０８にある。第一の段３２５−１とは異なり、第二の段３２５−２は、隣接するギャップ３０８を通過せず、したがって、図１１Ｂに最もよく見られ、以下で説明するように、２つの部分から形成され得る。
【００６６】
第三の段３２５−３は、強磁性コア３０７−２の側に隣接し、段３２５−２、３２５−３を接合する電機子コイル３２１のそれぞれの角度の付いた部分によって、移動装置１１１の外側に向かって第二の段３２５−２からオフセットされる。第一の段３２５−１と同様に、第三の段３２５−３は、２つの隣接する強磁性コア３０７の間で、強磁性コア３０７−２の面の周りで、ギャップ３０８−２を通過する（例えば、図４のページの「中に入り込む」）。
【００６７】
図４には見えないが、段３２５−１、３２５−２、３２５−３を含む「Ａ」相電機子コイル３２１は、図示された側とは反対側の移動装置１１１の側で同様に形作られていることが理解される。
【００６８】
このような段付き構成によって、電機子コイル３２１、３２２を移動装置１１１内にコンパクトに配置することが可能になり得る。例えば、上述のように、所与の強磁性コア３０７は、その周囲に配置された２つの段付き電機子コイル３２１を有し得る（段付き電機子コイル３２１は２つのそれぞれの強磁性コア３０７の周りに配置され、２つの段付き電機子コイル３２１は、異なるそれぞれの相で動作するように構成されている）。
【００６９】
特に、隣接する段付き電機子コイル３２１は、互いにオフセットされ、段を介して「積み重ねられ」、その結果、コールドプレート３０１に最も近い隣接する段付き電機子コイル３２１の段は、それぞれコールドプレート３０１に隣接し、移動装置１１１の外面に最も近い段は、それぞれ移動装置１１１の外面に隣接している。言い換えれば、段付き電機子コイル３２１の第一の段、第二の段、および第三の段は、コールドプレート３０１にほぼ平行なそれぞれの平面に配置され、第一の段の平面はコールドプレートに最も近く、第三の段の平面は移動装置１１１の外面に最も近く、第二の段の平面は第一の段の平面と第三の段の平面との間のほぼ中間にある。それぞれの角度の付いた部分は、通常、第一の段を第二の段に接合し、第二の段を第三の段に接合する。段付き電機子コイル３２２も同様に説明することができる。
【００７０】
さらに、上述のように、コールドプレート３０１に隣接する電機子コイル３２１、３２２の段（例えば、段３２５−１）は、コールドプレート３０１と少なくとも部分的に接触して、そこから熱を除去することができる。実際、コールドプレート３０１に隣接するそのような段および／または電機子コイル３２１、３２２の表面積を最大化して、コールドプレート３０１に露出される、および／またはコールドプレート３０１と接触する電機子コイル３２１、３２２の表面積を最大化することができる。
【００７１】
段付き電機子コイル３２１、３２２のさらなる詳細は、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１５に関して、以下に説明される。
【００７２】
電機子コイル３２１、３２２の動作は、図５Ａ、図５Ｂ、図６および図７に関して、以下でより詳細に説明される。
【００７３】
図３および図４をさらに参照すると、移動装置１１１は、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２のうちの１つまたは複数の周りに、少なくとも１つの界磁コイル３３０−１、３３０−２（図３に最もよく見られるように）をさらに備える。
【００７４】
例えば、図示のように、移動装置１１１は、コールドプレート３０１の第一の側面３１１に第一の電機子コイル３２１の周りの第一の界磁コイル３３０−１と、コールドプレート３０１の第二の側面３１２に第二の電機子コイル３２２の周りの第二の界磁コイル３３０−２と、を備える。界磁コイル３３０−１、３３０−２は、以後、総称して界磁コイル３３０と、一般的に、界磁コイル３３０と交換可能に呼ばれる。
【００７５】
移動装置１１１には、２つの界磁コイル３３０が示されているが、例えば、コールドプレート３０１の１つの側面３１１、３１２に、わずか１つの界磁コイル３３０を含み得る。しかしながら、移動装置１１１は、任意の適切な数を含み得る。２つより多くの数の界磁コイル３３０を含み得るが、この数に限定されない。
【００７６】
界磁コイル３３０は、一般に、任意の適切な数の閉じた電気ループを形成するワイヤおよび／または他の適切な導電性材料（例えば、金属箔など）を含む。界磁コイル３３０によって形成される電気ループは、コールドプレート３０１の面および／または側面３１１、３１２に、実質的に平行に配向された面を有し得る。界磁コイル３３０は、アルミニウム、陽極酸化されたアルミニウム、アルミ箔、銅などの任意の適切な導電性材料を含み得る。さらに、導電性材料は、任意の適切な電気絶縁材料を使用して絶縁することができる。電気絶縁材料には、ポリアミドエナメル、ポリアミドテープ、マイカテープなど、また陽極酸化されたアルミホイル箔の酸化アルミニウムを含むが、これらに限定されない。任意の適切な数の電気ループを使用することができ、これは、導電性材料の抵抗率に依存し得る。
【００７７】
以下に説明するように、界磁コイル３３０は、一般に、コールドプレート３１０にほぼ垂直な磁束のループを形成するように動作し、これによって、界磁コイル３３０内で熱が発生し得る。したがって、図示のように、各界磁コイル３３０は、界磁コイル３３０から熱を除去することができるコールドプレート３０１に対して少なくとも部分的に配置することができる。
【００７８】
いくつかの例では、図示のように、界磁コイル３３０は、界磁コイル３３０がコールドプレート３０１の面および／または側面３１１、３１２の外周に実質的に完全に沿っているように配向され得る。
【００７９】
さらに、電機子コイル３２１、３２２（および／または電機子コイル３２１、３２２によって形成される電機子巻線）は、界磁コイル３３０によって実質的に囲まれ得る、その結果、電機子コイル３２１、３２２が少なくとも１つの部分を有するように、界磁コイル３３０の境界内で、コールドプレート３０１の面および／または側面３１１、３１２に隣接している。界磁コイル３３０は、ステンレス鋼（例えば、非強磁性）ストラップ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ブラケットなどの任意の適切な方法でコールドプレート３１０に固定することができる。
【００８０】
したがって、一般に、本明細書で提供されるＨＬＳＭ２００の回転子／移動装置１１１は、少なくとも１つの巻線を含み得る、その巻線は、電機子巻線（例えば、電機子巻線３２１、３２２によって形成される）および界磁巻線（例えば、少なくとも１つのコールドプレート３０１によって形成される）を含み得る。電機子巻線（例えば、電機子巻線３２１、３２２によって形成される）および界磁巻線（例えば、少なくとも１つのコールドプレート３０１によって形成される）は、図７に関して以下でより詳細に説明するように、独立して制御され得る。
【００８１】
図３および図４にも示されているのは、例えば、それぞれのギャップ３０８における移動装置１１１の保持装置３９９である。保持装置３９９は、一般に、強磁性コア３０７の間に第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２を保持するためのものであり、１つまたは複数のウェッジおよび／またはスロットウェッジ、リップルバネなどを備え得る。保持装置３９９のさらなる詳細は、図１５に関して以下に説明される。
【００８２】
移動装置１１１は、他の任意の適切な構成要素を含み得る。例えば、図１５に関して以下に説明するように、移動装置１１１は、強磁性コア３０７間と、強磁性コア３０７の周囲に配置されたそれぞれの電機子コイル３２１、３２２間に１つまたは複数のスペーサーブロックを備え得、１つまたは複数のスペーサーブロックは、１つまたは複数の強磁性コア３０７およびそれぞれの電機子コイル３２１、３２２からコールドプレート３０１に熱を伝導するように構成される。例えば、スペーサーブロックは、隣接する電機子コイル３２１（および／または隣接する電機子コイル３２２）の第一の段と第三の段との間のギャップ３０８に配置され得、その間にスペースを作り、その間で熱伝導を提供する。しかしながら、スペーサーブロックは、移動装置１１１の任意の適切な位置および／またはギャップに配置することができる。
【００８３】
いくつかの例では、移動装置１１１において、コールドプレート３０１、強磁性コア３０７、第一の電機子コイル３２１、第二の電機子コイル３２２、および界磁コイル３３０のうちの１つまたは複数の少なくとも一部は、電気絶縁材料（いくつかの例では、真空適合性であり得る）を使用して封入され得、例えば、シールドを適用するための表面を提供し、熱性能を高め、露出した電気部品（例えば、図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１１Ｃに関して以下でより詳細に説明される電機子コイル３２１、３２２のバスバー）に電気絶縁を提供し、電気絶縁するために、機械的剛性を高め、耐久性を高めるなどする。これらの例のいくつかでは、移動装置１１１は、電気絶縁材料の外部、および／または移動装置１１１の内部であり得、コールドプレート３１０の任意の適切なエッジに沿って延びる補強部材をさらに備え得る。このエッジは、以下で図９に関してより詳細に説明するように、スロット３０５からスリットが延びるコールドプレート３０１のエッジを含むが、これに限定されない（例えば、コールドプレート内の渦電流を減少させるため）。補強部材については、図１６に関してより詳細に説明される。
【００８４】
さらに別の例では、移動装置１１１は、例えば、移動装置１１１内に電界を含むために、移動装置１１１が壁１０１を通って移動するときにプラズマが生成しないようにするために、導電性シールドで少なくとも部分的に覆われ得る。例えば、そのような導電性シールドは、電気絶縁材料の外側にあり得る。
【００８５】
次に、図５Ａおよび図５Ｂに注目すると、これらの図は、ＨＬＳＭ２００の動作中に発生する磁束経路とともに、移動装置１１１の一部および２つのチャネルセグメント１０５を含むＨＬＳＭ２００の一部の側面図および断面図をそれぞれ示す。図５Ａにおいて、移動装置１１１は、電機子コイル３２１、３２２を見せるために、界磁コイル３３０なしで再び示されている。
【００８６】
図５Ａおよび図５Ｂは、例えば、チャネルセグメント１０５、ギャップ３１８、およびチャネルセグメント１０５の中空部分２０１に配置された１つまたは複数のそれぞれの強磁性コア３０７のそれぞれを介して、界磁コイル３３０を通って流れる電流によって生成される磁束のそれぞれのループ５０１を示す。特に、図５Ｂは、図５Ａの移動装置１１１の一部の断面を通るものであり、図５Ａには、磁束のループ５０１が描かれている。
【００８７】
したがって、図５Ｂに最もよく見られるように、チャネルセグメント１０５が「Ｃ」形状で、１つまたは複数の強磁性コア３０７が中空部分２０１内にあるために、磁束のループ５０１は、１つまたは複数の強磁性コア３０７を介してチャネルセグメント１０５の周りに閉ループを形成する。特に、磁束のループ５０１は、チャネルセグメント１０５のほぼ中心でｄ軸（例えば、「直接」方向）に沿って流れる。ｄ軸は、電気機械および／または回転機械のフィールド指向制御を説明するために使用される「ｄｑ」概念のｄ軸に類似している。
【００８８】
磁束のループ５０１は、一般に、移動装置１１１の移動軸３０３にほぼ垂直である。別の言い方をすれば、界磁磁束経路（例えば、界磁コイル３３０によって生成される磁束の経路および／またはループ５０１）は、移動装置１１１の運動方向に実質的に垂直に閉じる。磁束のループ５０１は線として描かれているが、ループ５０１を形成する磁束は、三次元形状を有することが理解され、その断面は、以下の図６に示されている。
【００８９】
図５Ｂは、チャネルセグメント１０５の断面形状をさらに示し、これは、そこから質量を除去し、チャネルセグメント１０５の重量を一般に減少させるために面取りされ得る。チャネルセグメント１０５の適切な面取りおよび／または適切な形状は、磁束のループ５０１を成形すること、および／または磁束のループ５０１の形状が面取りによって悪影響を確実に受けないようにすることなどのために、さらに選択され得る。
【００９０】
図５Ａおよび図５Ｂは、電機子コイル３２１、３２２を通って、例えば、チャネルセグメント１０５、ギャップ３１８、およびチャネルセグメント１０５の中空部分２０１に配置されたそれぞれの強磁性コア３０７の１つまたは複数を通って流れる電流によって生成される磁束のループ５０３をさらに示す。例えば、磁束のループ５０３は、一般に、移動装置１１１の移動軸３０３にほぼ平行である。別の言い方をすれば、電機子磁束経路（例えば、電機子コイル３２１、３２２によって生成される磁束の経路および／またはループ５０３）は、移動装置１１１の運動方向に実質的に平行に閉じる。そのようなループ５０３などは、極対と呼ばれ得、および／またはループ５０３は、一般に、極対を表し得る。
【００９１】
図５Ａは、電機子コイル３２１、３２２を通って、例えば隣接するチャネルセグメント１０５と１つまたは複数の強磁性コア３０７との間のギャップ２０３を通って流れる電流によって生成される磁束のループ５０４をさらに示す。
【００９２】
図５Ａに最もよく見られるように、磁束のループ５０３、５０４のそれぞれは、それぞれの閉ループを形成する。特に、磁束のループ５０３は、チャネルセグメント１０５の側、例えば、チャネルセグメント１０５間のギャップ２０３のエッジで、ｑ軸（例えば、直交方向）を通って流れる。ｑ軸は、チャネルセグメント１０５間のそれぞれのギャップ２０３に概ね垂直である。ｑ軸は、電気機械および／または回転機械のフィールド指向制御を説明するために使用される「ｄｑ」概念のｑ軸に類似している。
【００９３】
図示のように、界磁コイル３３０に起因する磁束のループ５０１は、電機子コイル３２１、３２２に起因する磁束のそれぞれのループ５０３と相互作用して、ｄ軸で磁束（例えば、ループ５０１）として、ｑ軸で磁束（例えば、ループ５０３）として、移動装置１１１に力５９０を誘導し、互いに「引き付ける」（例えば、同じ方向である）。力は、また、力５９０と反対の方向に発生し得るが、そのような力は、力５９０と比較して非常に小さい傾向がある。
【００９４】
次に、図６に注目すると、この図は、移動軸３０３および／または移動方向に沿った距離の関数として界磁コイル３３０による磁束密度の曲線６０１、および極対による磁束密度の曲線６０３を示すグラフ６００を示している。これらの磁束密度は、例えば、電機子コイル３２１、３２２を使用して制御される。図示されるように、曲線６０３の「０」磁束密度軸は、曲線６０１に対する曲線６０３の相対位置をよりよく示すために、曲線６０１の「０」磁束密度軸からオフセットされている。図示のように、曲線６０３の最大値は、図５Ａと同様に、「ｑ」軸に配置され、曲線６０３の最小値は、曲線６０１の反対側で同様の位置に配置される。界磁コイル３３０による磁束密度の曲線６０１の中心は、図５Ａと同様に、「ｄ」軸に配置される。一般に、ｄ軸とｑ軸は平行であると言えるが、電気的角度は９０°離れている。力５９０に対応する磁力Ｆｘの方向も示されている。
【００９５】
極対および／またはチャネルセグメント１０５の寸法は図６には示されていないが、いくつかの例では、極対の長さ（例えば、曲線６０３によって表される）は、例えば、移動軸３０３および／または移動装置の移動方向に沿って、約１００ｍｍ〜約１０００ｍｍの範囲にあり得る。しかしながら、より長い極対および／またはより短い極対も、本明細書の範囲内である。実際、極対の任意の適切な長さは、本明細書の範囲内である。したがって、トラック１０３に沿ったチャネルセグメント１０５の寸法（例えば、チャネルセグメントの幅）は、極対の長さの約半分であり得る。しかしながら、極対の長さに対するトラック１０３に沿ったチャネルセグメント１０５の寸法（例えば、幅）の比率は、０〜１の間の任意の適切な値であり得るし、実験、発見などで決定され得る。言い換えれば、図６に示されるように、そのような比率は、約「０．５」であり得、そのような比率は、任意の適切な値であり得る。同様に、チャネルセグメント１０５間のギャップ２０３の対応する寸法（例えば、トラック１０３に沿ったチャネルセグメント１０５間のギャップ２０３の幅）は、トラック１０３に沿ったチャネルセグメント１０５の寸法（例えば、幅）よりも大きくても小さくてもよい。
【００９６】
したがって、極対のピッチは、チャネルセグメント１０５のピッチと類似しているか、および／またはほぼ同じであり得る。したがって、移動装置１１１の強磁性コア３０７および電機子コイル３２１、３２２のピッチおよび／または形状、および電気的動作は、チャネルセグメント１０５のピッチおよび／または形状と互換性があるように、および／またはその逆になるように選択され得る。
【００９７】
電機子コイル３２１、３２２は、移動装置１１１がそれらの間を移動するときに、磁極対がチャネルセグメント１０５および／またはトラック１０３に対して固定位置にあるように、制御され得ることが一般に理解される。言い換えれば、移動装置１１１がトラックに沿って移動するとき、電機子コイル３２１、３２２は、移動装置１１１の極対がチャネルセグメント１０５に対してほぼ同じ位置に配置されるように制御されるが、極対は、移動装置１１１の速度に依存し得る逆起電力（ＥＭＦ）を低減するように配置され得る。例えば、「遅い」速度では、極対のピークがｑ軸に位置し得る。しかしながら、移動装置１１１の速度が増加するにつれて、逆起電力が発生し、電機子コイル３２１、３２２は、移動装置１１１の磁束を、ＥＭＦが減少する位置および／またはより多くの磁束が生成される位置に調整するために、極対のピークがｑ軸の「右」に移動する（すなわち、ｄ軸からさらに離れる）ように、（例えば、それへの電流および／または電圧を制御することによって）制御され得る。ピークを移動する速度と、ピークを移動するための電流および／または電圧とは、実験および／または発見、および／または電気モデルの使用などで、決定することができる。
【００９８】
次に、図７に注目すると、この図は、電機子コイル３２１、３２２および界磁コイル３３０によって生成される磁束とともに、ＨＬＳＭ２００の移動装置１１１を制御するために使用され得る電気構成要素の概略ブロック図を示す。図７は、移動装置１１１の極対に対するチャネルセグメント１０５の位置の例をさらに示す。図７の電気接続は構成要素間の実線で示され、データ接続は両端の矢印で示されている。図７は、また、上述のように、低圧環境にあること、および／または低圧環境にないことあり得る高速輸送システム１００の推進システムとしてＨＬＳＭ２００を使用するためのプロセスを一般に示している。
【００９９】
図７において、電機子コイル３２１、３２２（例えば、図示されていないが、存在すると理解される強磁性コア３０７の周りの）は、極対１、極対２、…、極対Ｍに示されるように「Ｍ」個の極対（「Ｍ」は整数）を生成するように制御され、移動軸３０３に沿ってそれぞれの磁束が生じる。図７の移動装置１１１は、３つの極対（例えば、Ｍ＝３）に関して説明されているが、移動装置１１１は、わずか１つの極対、２つの極対、または３つを超える極対を含み得る。
【０１００】
各極対のそれぞれの磁束も示され、それぞれＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭとラベル付けされている。磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭは、曲線６０３に類似しており、磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭのピークは、それぞれのｑ軸などに位置している。極対に対するチャネルセグメント１０５の位置も示され、各チャネルセグメント１０５について、（例えば、ｄ軸で）界磁コイル３３０によって生成される励起磁束Φｆが示されている。図７には、１つの界磁コイル３３０しか示されていないが、両方の界磁コイル３３０−１、３３０−２が、図示の例に存在するものと理解される。
【０１０１】
図示のように、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２は、少なくとも１つの電機子コントローラ７０１−１、７０１−２、…、７０１−Ｍに電気的に接続され、および／またはそれらと通信している。電機子コントローラ７０１−１、７０１−２、…、７０１−Ｍは、以下、総称して、電機子コントローラ７０１と呼ばれ、一般的には電機子コントローラ７０１と交換可能に呼ばれる。図示のように、極対と同じ「Ｍ」個の数電機子コントローラ７０１が存在する。しかしながら、任意の適切な数の電機子コントローラ７０１があり得、その数は、極対の数と同じであっても異なっていてもよい。
【０１０２】
電機子コントローラ７０１は、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２を多相電気装置および／またはシステムとして、特に、第三相電気装置および／またはシステムとして制御するように構成され、その結果、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２、ならびに強磁性コア３０７は、例えば、隣接するチャネルセグメント１０５と組み合わせて、１つの磁極対（および／または複数の磁極対）を形成するように制御される。電機子コントローラ７０１は、移動装置１１１と統合され得、および／または電機子コントローラ７０１は、ペイロード１０７に配置され、ペイロード１０７と移動装置１１１との間の電気接続を介して、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２に電気的に接続され得る。
【０１０３】
本例では、三相電気装置および／またはシステムを参照して説明されているが、電機子コントローラ７０１は、任意の適切な数の相の電気装置として、第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２を制御するように構成され得る。
【０１０４】
さらに、電機子コントローラ７０１は、コンピューティング装置、１つまたは複数のプロセッサ（など）、電源、および／または電機子コイル３２１、３２２を制御するための他の任意の適切な構成要素を含み得る。さらに、図示されていないが、電機子コントローラ７０１は、電機子コントローラ７０１を一般に制御および／または調整する別のコントローラおよび／またはコンピューティング装置であって、ペイロードのオペレータおよび／またはドライバによって操作されるコントローラおよび／またはコンピューティング装置を含むがこれらに限定されないものと通信し得る。しかしながら、そのようなナビゲーションシステムは、代替として、自律型（例えば、無人）ナビゲーションシステムを含み得る。
【０１０５】
図示のように、極対ごとに１つの電機子コントローラ７０１が提供される。さらに、図示のように、各極対は、１２個の電機子コイル３２１、３２２、例えば、「Ａ」相、「Ｂ」相、および「Ｃ」相のそれぞれに従って制御される４つの電機子コイル３２１、３２２（それぞれの相に従ってラベル付けされた電機子コイル３２１、３２２）を含む。例えば、所与の相の４つの電機子コイル３２１、３２２のグループは、２つの第一の電機子コイル３２１および２つの第二の電機子コイル３２２を含み得る。しかしながら、極対は、任意の適切な数の電機子コイル３２１、３２２によって形成することができ、極対あたり１２個の電機子コイル３２１、３２２は、単に一例として示されていることが理解される。
【０１０６】
図示の例では、「Ａ」相電機子コイル３２１、３２２は直列に接続され、「Ｂ」相電機子コイル３２１、３２２は直列に接続され、「Ｃ」相電機子コイル３２１、３２２は直列に接続されている。上記のように３つの相が示されているが、電機子コントローラ７０１がそれに応じて適合された状態で、他の数の相が存在し得る。図示のように、電機子コイル３２１、３２２の様々な異なる相は、共通の電気的戻り経路および／または共通の中性点（例えば、極対の右側に概略的に描かれている）を共有している。例えば、相は星型構成で接続され得る。しかしながら、相を接続するための任意の適切な構成には、本明細書の範囲内において、共通の電気的戻り経路および／または共通の中性点を有する構成も、デルタ構成のように共通の電気的戻り経路および／またはなどの共通の中性点を有さない構成なども含むが、これらに限定されない。
【０１０７】
電機子コントローラ７０１は、移動装置１１１および／またはペイロード１０７に配置され得るそれぞれの電池などの電源を含み得る。別の言い方をすれば、電機子コイル３２１、３２２の様々なグループ（例えば、極対でグループ化）には、複数の電源が含まれ得る。電機子コントローラ７０１は、電力を推進システム全体に供給する従来の高電力ドライブ（例えば、１ｋＶを超える電圧で動作し得る）ではなく、比較的低電力および／または低電圧ドライブ（例えば、約１ｋＶ未満の最大電圧）を備え得る。各電機子コントローラ７０１および／または低電力ドライブは、極対のうちの１つまたは複数に接続することができる。
【０１０８】
図示のように、少なくとも１つの界磁コイル３３０は、上述のように、コールドプレート３０１にほぼ垂直に磁束のループを形成するように構成された少なくとも１つの界磁コイルコントローラ７０２に電気的に接続され、および／または連通している。特に、界磁コイル３３０は、直列に接続され得るが、界磁コイル３３０は、代替として、並列に接続され得る。界磁コイルコントローラ７０２は、移動装置１１１と統合され得、および／または界磁コイルコントローラ７０２は、ペイロード１０７に配置され、ペイロード１０７と移動装置１１１との間の電気接続を介して、少なくとも１つの界磁コイル３３０に電気的に接続され得る。
【０１０９】
さらに、界磁コイルコントローラ７０２は、移動装置１１１および／またはペイロード１０７に配置され得るコンピューティング装置、１つまたは複数のプロセッサ（など）、電源（例えば、電池など）、および／または少なくとも１つの界磁コイル３３０を制御するための任意の他の適切な構成要素を備え得る。さらに、図示されていないが、電機子コントローラ７０１（および／または界磁コイルコントローラ７０２）は、別のコントローラおよび／またはコンピューティング装置と通信し得、これらは、上述のナビゲーションシステムのコントローラおよび／またはコンピューティング装置を含むがこれらに限定されない電機子コントローラ７０１（および／または界磁コイルコントローラ７０２）を一般に制御および／または調整する。
【０１１０】
図示のように、電機子コントローラ７０１は、チャネルセグメント１０５に対する移動装置１１１の位置を決定し、電機子コントローラ７０１に、チャネルセグメント１０５に対する移動装置１１１の「回転子」位置を含み得る位置７０４を出力するように構成された位置センサ７０３と通信している。そのような「回転子」位置は、磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭのピークが、例えば、ｑ軸などの移動装置１１１に対して制御されるべき位置、および／または任意の他の適切な相対（または絶対）位置を含み得る。別の言い方をすれば、少なくとも１つの電機子コントローラ７０１は、位置センサ７０３と通信することができ、位置センサ７０３は、少なくとも１つの磁極対のそれぞれの位置を制御するために使用される位置７０４を決定するように構成される。
【０１１１】
位置センサ７０３は、移動装置１１１と統合され得、および／または位置センサ７０３は、ペイロード１０７に配置され得る。
【０１１２】
位置センサ７０３は、レーザーベースの位置決定装置、レーダーベースの位置決定装置、ビデオベースの位置決定装置、フィールドベースの位置決定装置（例えば、上述のループ５０１、５０３によって表されるように、磁場および／または磁束の摂動から位置を決定したもの）などのうちの１つまたは複数を備え得る。
【０１１３】
電機子コントローラ７０１は、位置７０４を受信し、電機子コイル３２１、３２２の電圧、電流、および／または位相を制御することによって、それに応じて極対の磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭを制御するように構成される。いくつかの例では、極対の磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭは、位置が移動装置１１１の速度によって変化する可能性があるが、ピークがそれぞれのｑ軸にあるように制御される。移動装置１１１がチャネルセグメント１０５に対して移動すると、磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭのピークは、ｑ軸で維持され得る（および／または速度に従って変化し得る）。移動装置１１１の前極空気が、例えば、位置７０４から決定されるように、次のチャネルセグメント１０５に遭遇し、界磁コイル３３０が次のチャネルセグメント１０５に磁束を生成すると、電機子コントローラ７０１が前極対を制御し、その結果、それぞれの磁束ＰＰのピークが次のチャネルセグメント１０５のｑ軸などに位置する。言い換えると、磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭの組合せは、図７に示されるように、チャネルセグメント１０５に対して定在波であるように「見える」ことがあり、したがって、一般に、移動装置１１１に対して「移動」し得る。
【０１１４】
さらに、移動装置１１１は、「前部」および／または「後部」などに関して説明されているが、移動装置１１１は、移動軸３０３に沿っていずれかの方向に移動するように制御され得、その結果、移動装置１１１の両端の極対が、移動装置１１１にかかる力の方向（例えば、力５９０の方向）に応じて、前極対および／または第一の極対、および／または後極対および／または最後の極対であり得ることが理解される。例えば、電機子コントローラ７０１は、図７に示されるように、磁束ＰＰ１、ＰＰ２、…、ＰＰＭを反転させて、移動装置１１１の力の方向を逆転させるように構成され得る。これにより、移動装置１１１の１つまたは複数の制動および／または移動装置１１１の移動方向の逆転をもたらし得る。
【０１１５】
これまで、１つのコールドプレート３０１を有する移動装置１１１に関して例が説明されてきたが、移動装置１１１は、２つ以上のコールドプレートを含むように適合され得る。例えば、次に図８に注目すると、この図は、チャネルセグメント１０５に配置され、ギャップ３１８によってチャネルセグメント１０５から分離された代替の移動装置８１１を含む代替のＨＬＳＭ８００の一部を示す。移動装置８１１は、複数のコールドプレート３０１−１、３１０−２で、例えば、コールドプレート３０１と同様なものと、強磁性コア（例えば、強磁性コア８０７−１、８０７−２）、および電機子コイル３２１、３２２、８２３（例えば、上述のような第一の電機子コイル３２１および第二の電機子コイル３２２と、追加の電機子コイル８２３を含む）の複数の、および／または複数の層を含む。簡単にするために２つの強磁性コア８０７−１、８０７−２のみに番号が付されているが、移動装置８１１は、コールドプレート３０１のそれぞれのスロットを通って延びる任意の適切な数の強磁性コア８０７−１、８０７−２を含むことが理解される。これは、強磁性コア３０７およびスロット３０５に関して上述したのと同様である。言い換えると、移動装置８１１のコールドプレート３０１のスロットは示されていないが、移動装置８１１のコールドプレート３０１のそれぞれはそれぞれの強磁性コア８０７−１、８０７−２が全てのコールドプレート３０１を通って延びるように整列されたスロットを含むことが理解される。例えば、図示のように、２つのコールドプレート３０１−１、３０１−２は、強磁性コア８０７−１、８０７−２を三分することができる（例えば、８０７−１、８０７−２をほぼ等しい３つの部分に分割する）。
【０１１６】
複数のコールドプレート３０１および複数の電機子コイル３２１、３２２、８２３は、所与のコールドプレート３０１が一対の電機子コイル３２１、３２２、８２３の層の間にあるように交互になっている。例えば、コールドプレート３０１−１は、電機子コイル３２１、３２２の層間にあり、コールドプレート３０１−２は、電機子コイル３２２、８２３の層間にある。電機子コイル３２１、３２２、８２３も、上述と同様に、それらの相に関してラベル付けされている（例えば、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」）。電機子コイル３２１、３２２はコールドプレート３０１−１に対して鏡面対称性を有するが、電機子コイル８２３は隣接する電機子コイル３２１と対称ではないことは、図８から理解される。しかしながら、所与の相の電機子コイル８２３は、コールドプレート３０１の方向において、強磁性コア８０７に沿って所与の相の電機子コイル３２１、３２２と整列される。
【０１１７】
したがって、一般に、移動装置８１１は、移動装置１１１に類似しているが、追加のコールドプレート３０１および追加の電機子コイル８２３の層（例えば、第三の電機子コイル８２３および／または電機子コイル８２３の第三の層および／または電機子コイル８２３の第三のセット）を含む。電機子コイル８２３は、図５Ａ、図５Ｂ、図６および図７に関して説明したように、電機子コイル３２１、３２２と同様の方法で制御することができる。
【０１１８】
図８には示されていないが、移動装置８１１は、任意の適切な数の界磁コイル３３０をさらに含むことが理解される。
【０１１９】
さらに、電機子コイルの追加のコールドプレートおよび層（および／またはセット）は、例えば、電機子コイルのコールドプレートおよび対応する層（および／またはセット）の対として、移動装置８１１（および／または移動装置１１１）に追加され得る。
【０１２０】
したがって、本明細書では、１つまたは複数のコールドプレートと、電機子コイルの複数の層であって、前記１つまたは複数のコールドおよび前記電機子コイルの複数の層が、所与のコールドプレートが電機子コイルの一対の層の間にあるように交互にされ、および／または配置される、電機子コイルの複数の層と、前記１つまたは複数のコールドプレートのそれぞれのスロットを通って延びる複数の強磁性コアであって、電機子コイルの複数の層が、例えば、層から層へと複数の強磁性コアに沿って整列されたそれぞれの相の電機子コイルを有する複数の強磁性コアの周りに配置される、複数の強磁性コアと、を備える、移動装置も提供される。しかしながら、コールドプレートおよび電機子コイルの他の構成および／または配置も、本明細書の範囲内である。例えば、移動装置は、コールドプレートを間に有する電機子コイルの２つの層と、第二のコールドプレートを有しない電機子コイルの２つの層のうちの１つ（または複数）に隣接する電機子コイルの第三の層（またはそれ以上の層）を含み得、電機子コイルの３つの層全ての電機子コイルは、コールドプレートのスロットを通って延びる共通の強磁性コアの周りにある。あるいは、移動装置は、間にコールドプレートを有する電機子コイルの２つの層を備える第一の構造と、さらなるコールドプレートを間に有する電機子コイルの２つのさらなる層を備える第二の構造を含み得、コールドプレートのスロットは、そこを通って延びる共通の強磁性コアと整列され、第一の構造と第二の構造の電機子コイルは、強磁性コアの周りにある。実際、コールドプレートを間に有する電機子コイルの２つの層であって、２つの層の電機子コイルがコールドプレートのスロットを通って延びる共通の強磁性コアの周りにある、２つの層を含む任意の移動装置は、本明細書の範囲内であり、これには、強磁性コアの周りの電機子コイルの追加の層、および／または強磁性コアが延びるそれぞれのスロットを有する追加のコールドプレートを含み得る。
【０１２１】
次に、図９に注目すると、この図は、コールドプレート３０１の詳細を示す。特に、図９は、電機子コイル、界磁コイル、および強磁性コアがない場合のコールドプレート３０１の斜視図を示す。図９から、コールドプレート３０１は長方形であり得、スロット３０５は長方形であり、および／または強磁性コア３０７の幾何学形状および／または形状および／または断面形状に相補的であることが理解される。スロット３０５は、移動軸３０３に沿って互いに整列して配置されている。
【０１２２】
図示されていないが、コールドプレート３０１は、任意の適切な方法で形成され得るその面および／またはその側面上に少なくとも１つの冷却チャネルを含み得る。
【０１２３】
さらに、コールドプレート３０１は、アルミニウム、銅、チタン、マグネシウム、ステンレス鋼などの任意の適切な熱的電気的特性を有する金属から製造され得る。したがって、電機子コイル３２１、３２２および界磁コイル３３０は、熱が電機子コイル３２１、３２２および界磁コイル３３０からコールドプレート３０１の中に伝達されるように、またコールドプレート３０１の冷却チャネルを介して少なくとも部分的に除去され得るように、実質的にコールドプレート３０１と接触し、および／または少なくとも部分的にコールドプレート３０１と接触し得る。
【０１２４】
コールドプレート３０１は、スロット３０５からコールドプレート３０１の１つまたは複数の縁まで延びるギャップおよび／またはスリット９２０をさらに含み得る。スリット９２０は、一般に、スロット３０５よりも実質的に狭く、コールドプレート３０１内および／またはスロット３０５の周りの渦電流を減少させるためにスロット３０５から延びる「指」および／または「歯」を形成するように提供される。これは、移動装置１１１の動作中にコールドプレート３０１が変化する磁束に晒されたときに発生し得る。別の言い方をすれば、コールドプレート３０１は、コールドプレート３０１を横切るギャップおよび／またはスリット９２０を有する「歯付き」形状を含み得る。
【０１２５】
さらに、スリット９２０の特定の形状が示されているが、スリット９２０は、渦電流を減少させるために使用され得る任意の適切な形状を有し得る。
【０１２６】
次に、図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃに注目すると、これらの図は、強磁性コア３０７の詳細を示す。特に、図１０Ａは、コールドプレート３０１の斜視図を示し、ここで、強磁性コア３０７は、例えば、それぞれのスロット３０５を通して挿入され、強磁性コア３０７と（例えば）スロット３０５の端部の開口部（図示せず）の両方に取り付けられる取り付けブラケット１００７を使用して、コールドプレート３０１に取り付けられている。図に示す例では、コールドプレート３０１の対応する数のスロット３０５を通して挿入された２５個の強磁性コア３０７がある。取り付けブラケット１００７は、例えば、ステンレス鋼、ＰＴＦＥブラケットなどの任意の適切な材料、および／または任意の適切な非強磁性材料であり得る。
【０１２７】
図１０Ｂは、例えば、より長い対向面１００９（そのうちの１つのみが図１０Ｂに見える）を接合する強磁性コア３０７の対向する短辺１００８に取り付けられた２つの取り付けブラケット１００７を備えた強磁性コア３０７の斜視図を示す。図１０Ａに戻って少し参照すると、面１００９は、一般に、コールドプレート３０１に取り付けられたときに移動軸３０３の方向に配置され、強磁性コア３０７間にギャップ３０８を形成する。したがって、強磁性コア３０７の面１００９は、強磁性コア３０７がコールドプレート３０１に取り付けられている場合、一般に互いにほぼ平行である。電機子コイル３２１、３２２は、一般に、短辺１００８および面１００９の周りに配置されている。
【０１２８】
図１０Ｂに戻ると、強磁性コア３０７は、強磁性コア３０７の「上部」および「下部」を形成し得、対向する短辺１００８および対向する面１００９に接合される対向する外面１０１０をさらに含む。外面１０１０は、チャネルセグメント１０５を有するそれぞれのギャップ３１８を形成する。
【０１２９】
図１０Ｂをさらに参照すると、強磁性コア３０７は、対向する面１００９に沿って、例えば、対向する短辺１００８の間に延びるオプションの溝１０１１をさらに含み、例えば、図１５に関して以下で詳述する保持装置３９９のスロットウェッジを保持する機構を提供し得る。
【０１３０】
強磁性コア３０７は、渦電流を減少させるために積層され得る。例えば、図１０Ｃは、ケイ素鋼、コバルト鋼などを含み得、電気絶縁コーティングなどでコーティングされ得る強磁性コア３０７の積層部分１０１７の例を示す。積層部分１０１７は、スタンピングおよび／または他の任意の適切なプロセスを使用して、形成することができる。複数の積層部分１０１７は、例えば、積層部分１０１７の開口部１０１８を通って延びるボルトおよび／またはピン（図示せず）を使用して、スタック内で互いに接合および／または結合されて、強磁性コア３０７を形成することができる。積層部分１０１７内の溝１０２１の位置も示され、これは、複数の積層部分１０１７が接合されると、溝１０１１を形成する。したがって、強磁性コア３０７は、移動軸３０３に垂直な方向に積層され得ることも理解される。
【０１３１】
次に、図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃに注目すると、これらの図は、段付き電機子コイル３２１、３２２の詳細を示す。特に、図１１Ａは、強磁性コア３０７およびそれに取り付けられた電機子コイル３２１、３２２を有するコールドプレート３０１の斜視図を示す。図１１Ａでは、電機子コイル３２１だけが見えるが、電機子コイル３２２も、例えば、図１１Ａに示されるのと反対の側で、コールドプレート３０１に取り付けられていることが理解される。例えば、図１１Ａは、コールドプレート３０１の第一の側面３１１を示すことができ、コールドプレート３０１の第二の側面３１２は、図１１Ａの向きで第一の側面３１１の「下」にある。
【０１３２】
実際、図９、図１０Ａおよび図１１Ａを一緒に検討すると、これらの図は、移動装置１１１の少なくとも一部を組み立てる方法を示し、この方法は、例えば、図９〜図１０Ａのように、スロット３０５を介して強磁性コア３０７を挿入し、取り付けブラケット１００７を介して強磁性コア３０７をコールドプレート３０１に取り付けることによって、また図１０Ａ〜図１１Ａのように、強磁性コア３０７の周りに段付き電機子コイル３２１、３２２を配置することによって行われる。
【０１３３】
図１１Ｂは、段付き電機子コイル３２１の「上面」斜視図を示し、図１１Ｃは、図１１Ｂの段付き電機子コイル３２１の「上面」斜視図を示す。図１１Ａの段付き電機子コイル３２１の「底面」斜視図を示す。段付き電機子コイル３２２は図示されていないが、段付き電機子コイル３２２は、図１１Ｂおよび図１１Ｂの段付き電機子コイル３２１と同様であると理解される。「上面」および「底面」という用語は、図１１Ａに示される移動装置１１１の向きと併せて使用され、段付き電機子コイル３２１は、任意の適切な向きで提供され得ることが理解される。さらに、図１１Ｃの段付き電機子コイル３２１の向きは、以下に説明する角度の付いた部分などの特定の特徴を強調するために選択されている。
【０１３４】
上述のように、図１１Ｂおよび図１１Ｃを参照すると、段付き電機子コイル３２１は、３つの段３２５−１、３２５−２、３２５−３を含み、これらは、第一の軸１１１１と、第一の軸１１１１にほぼ垂直な第二の軸１１１２に沿って配置される。段付き電機子コイル３２１がコールドプレート３０１に取り付けられ、例えば、２つの強磁性コア３０７を取り囲むとき、第一の軸１１１１はコールドプレート３０１の移動軸３０３にほぼ垂直であり、第二の軸１１１２はコールドプレート３０１の移動軸３０３にほぼ平行である。
【０１３５】
第一の段３２５−１および第三の段３２５−３は、それぞれ同様の長さであり、第一の軸１１１１に平行に走っていることは、図１１Ｂおよび図１１Ｃから明らかである。しかしながら、第二の段３２５−２は、それぞれの部分３２５−２−１、３２５−２−２を含み、これらの部分は、それぞれの角度の付いた部分１１５０（図１１Ｃに最もよく見られるように）を介して、第二の軸１１１２に沿って、段付き電機子コイル３２１の反対側で第一の段３２５−１および第三の段３２５−３のそれぞれに接合される。
【０１３６】
さらに、段３２５−１、３２５−２、３２５−３は、第一の軸１１１１および第二の軸１１１２に垂直である第三の軸１１１３（図１１Ｃに最もよく見られるように）に沿って互いにオフセットされている。その結果、隣接する段付き電機子コイルのそれぞれの第二の段に隣接する第三の段３２５−３と、隣接する段付き電機子コイルのそれぞれの第一の段に隣接する第二の段３２５−２とともに、隣接する段付き電機子コイル３２１が横方向に積み重ねられ得る。そのような配置によって、移動装置１１１内に電機子コイル３２１、３２２をコンパクトに配置することが可能になる。さらに、第三の軸１１１３は、段付き電機子コイル３２１がその上に取り付けられている場合、コールドプレート３０１にほぼ垂直である。
【０１３７】
段付き電機子コイル３２１は３つの段を有して示されているが、段付き電機子コイルは任意の適切な数の段を含むことができる。特に、段付き電機子コイルの段の数は、段付き電機子がその周りに配置され得る強磁性コア３０７の数「Ｎ」に、１を加えた数（例えば、「Ｎ＋１」、ここで「Ｎ」は整数である）に対応し得る。例えば、段付き電機子コイル３２１は、２つの強磁性コア３０７の周りにあるように構成され、したがって、段付き電機子コイル３２１は、３つの段２５を含む。
【０１３８】
しかしながら、段付き電機子コイルは、１つの強磁性コア３０７の周りにあるように構成され得、２つの段、例えば、コールドプレート３０１において、１つの強磁性コア３０７の第一の面１００９を横切る第一の段と、外面１０１０において、１つの強磁性コア３０７の（例えば、第一の面１００９に対向する）第二の面１００９を横切る第二の段を含み得る。角度の付いた部分は、短辺１００８に沿って第一の段と第二の段とを接合することができる。
【０１３９】
同様に、段付き電機子コイルは、３つの強磁性コア３０７の周りにあるように構成され得、４つの段、例えば、コールドプレート３０１において、第一の強磁性コア３０７の面１００９を横切る第一の段と、第一と第二の強磁性コア３０７との間と、第二と第三の強磁性コア３０７との間とのそれぞれのギャップ３０８で第二および第三の段（例えば、第二の段３２５−１と同様に、第二および第三の段は、第四の段の電機子コイルの反対側の部分を含む）と、第三の強磁性コア３０７の外面１０１０において、第三の強磁性コア３０７の（例えば、第一の強磁性コアの第一の面１００９に対向する）それぞれの面１００９で第四の段を含み得る。第一の角度の付いた部分は、第一の強磁性コア３０７の短辺１００８に沿って第一の段を第二の段に接合することができ、第二の角度の付いた部分は、第二の強磁性コア３０７の短辺１００８に沿って第二の段を第三の段に接合することができ、第三の角度の付いた部分は、第二の強磁性コア３０７の短辺１００８に沿って第三の段を第四の段に接合することができる。
【０１４０】
実際、二段電機子コイルは「集中」巻線用であり得（例えば、１つの強磁性コアの周りの電機子コイルを有する）、三段電機子コイルは、「ショートピッチ」巻線用であり得（例えば、２つの強磁性コアの周りの電機子コイルを有する）、四段電機子コイルは「フルピッチ」巻線用であり得る（例えば、３つの強磁性コアの周りに電機子コイルを有する）。
【０１４１】
段付き電機子コイルは、強磁性コア３０７の個数が「Ｎ＋１」に対応する段の数に関して上で説明されきたが、段付き電機子コイルは、他の段数を有することもあり、強磁性コア３０７の個数がＮ＋２、Ｎ＋３、…、などであることも含め、これらの個数に限定されない。
【０１４２】
図示のように、段付き電機子コイル３２１は、その中の電気ループに接続する電気リード１１８０１、１１８０を備え、その結果、電機子コントローラ７０１をそれに接続することができ、例えば、電気リード１１８０−１、１１８０−２を電気ループの反対側の電気端に接続することができる。電気リード１１８０−１、１１８０−２は、本明細書に記載されるように、段付き電機子コイル３２１を電気的に接続するために使用され得る任意の適切な電気リードおよび／またはバスバーおよび／または導電性部材を含み得る。図示のように、電気リード１１８０−１は、第一の段３２５−１のほぼレベルで、第一の軸１１１１の方向に段付き電機子コイル３２１の側面まで延在し、電気リード１１８０−２は、第三の段３２５−３のほぼレベルで、段付き電機子コイル３２１の同じ側面まで延在する。したがって、段付き電機子コイル３２１が強磁性コア３０７の周囲にある場合、電気リード１１８０−１、１１８０−２は、例えば、任意の適切な配線スキーム、電気コネクタなどを使用して、同じ位相の他の段付き電機子コイル３２１に電気的に接続および／または接合され得る。そのような電気的接合は、コールドプレート３０１の長さに沿って、例えば、移動軸３０３に沿って起こり得る。
【０１４３】
図示されていないが、段付き電機子コイル３２１は、移動軸３０３に沿って電気リード１１８０から延び得るバスバーなどをさらに含み得る。バスバーは、（例えば、ボルトなどの適切な留め具を使用して）別の段付き電機子コイル３２１の電気リード１１８０に電気的に接続され、例えば、図７に示されるように、電機子コイル３２１、３２２間の電気接続の少なくとも一部を形成し得る。
【０１４４】
段付き電機子コイル３２１は、例えば、適切に成形されたブロックおよび／またはフォームおよび／またはツール（その形状を形成するため）、焼きなまし、樹脂などを使用して、任意の適切な方法で製造することができる。電気リード１１８０および／またはバスバーなどは、電気ループを形成する段付き電機子コイル３２１のワイヤなどに、ろう付けおよび／またははんだ付けすることができる。段付き電機子コイル３２１の導電性材料は、陽極酸化されたアルミ箔の酸化アルミニウムなどの絶縁コーティングを有し得るが、段付き電機子コイル３２１は、上述のように、ポリアミドエナメル、ポリアミドテープ、マイカテープなどの絶縁材料で包むことができる。
【０１４５】
上述の例では、段付き電機子コイル３２１、３２２に関して説明されてきたが、任意の適切な構成の電機子コイルは、本明細書の範囲内にある。実際、図１１Ａを参照すると、移動軸３０３に沿った最初の２つおよび最後の２つの強磁性コア３０７は、その周囲に１つのそれぞれの段付き電機子コイル３２１を含むが、そのような段付き電機子コイル３２１は、平坦な電機子コイルを含むがこれに限定されない他の形状の電機子コイルによって置き換えることができる。そのような平坦な電機子コイルは、本明細書に記載されているように、移動装置の段付き電機子コイルの代わりに、さらに使用することができる。
【０１４６】
例えば、次に、図１２Ａおよび図１２Ｂに注目すると、これらの図は、チャネルセグメント１０５と移動装置１２１１を備えるＨＬＳＭ１２００を示し、移動装置１２１１は、段付きでない電機子コイル１２２１、１２２２、コールドプレート３０１、強磁性コア３０７、および移動装置１２１１の形状に適合され得る少なくとも１つの界磁コイル３３０を備える。図１２Ａは、移動装置１２１１の一部の断面を示して、強磁性コア３０７に対する電機子コイル１２２１の配置を示し、図１２Ｂは、強磁性コア３０７に対する電機子コイル１２２１の斜視図を示している。電機子コイル１２２２の斜視図は示されていないが、電機子コイル１２２１、１２２２は、例えば、図１２Ｂに最もよく見られるように、それらの間のコールドプレート３０１に対して互いの鏡像として配置される。
【０１４７】
段付き電機子コイル３２１、３２２とは対照的に、電機子コイル１２２１、１２２２は平坦であり、電機子コイル１２２１（および／または電機子コイル１２２２）の層は、例えば、コールドプレート３０１（例えば、それにほぼ平行）および／または強磁性コア３０７に対して、電機子コイル１２２１の副層から形成され得る。例えば、図１２Ａは、図１２Ｂは、それぞれ、電機子コイル１２２１の３つの副層の断面図および斜視図を示しており、各副層は、上述のように対応する相で動作している。図１２Ａの断面図は、図１２Ｂの斜視図の長さを通るものである。
【０１４８】
例えば、第一の副層の電機子コイル１２２１は、それらが「Ａ」相で動作し得ることを示すために「Ａ」とラベル付けされ、第二の副層の電機子コイル１２２１は、それらが「Ｃ」相で動作し得ることを示すために「Ｃ」とラベル付けされ、第三の副層の電機子コイル１２２１は、それらが「Ｂ」相で動作し得ることを示すために「Ｂ」とラベル付けされている。電機子コイル１２２２は、相に従って同様にラベル付けされている。さらに、同じ位相の異なる電機子コイル１２２１、１２２２は、図１２Ａおよび図１２Ｂのそれぞれにおいて、比較のために、Ａ１、Ａ２、Ａ３などとしてラベル付けされている。例えば、図１２Ａに示されている電機子コイル１２２１は、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２とラベル付けされており、図１２Ａに示されている電機子コイル１２２２は、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ｂ３、Ｂ４、Ｃ３、Ｃ４とラベル付けされている（例えば、３つの「Ａ」相電機子コイル１２２１、１２２２として、および「Ｂ」相および「Ｃ」相電機子コイル１２２１、１２２２のそれぞれの２つは、図１２Ａに見ることができる）。さらに、全ての電機子コイル１２２１、１２２２にラベル付けされているわけではないが、同じそれぞれの副層の電機子コイル１２２１は同じ位相で動作し、同じそれぞれの副層の電機子コイル１２２２は同じ位相で動作することが理解される。さらに、図示のように、電機子コイル１２２２は、コールドプレート３０１に関して、電機子コイル１２２１の鏡像に配置され得る。
【０１４９】
別の言い方をすれば、電機子コイル１２２１、１２２２は、断面から見たときに、同じ位相の全ての電機子コイル１２２１、１２２２が強磁性コアの表面（例えば、これらの例では、これは、コールドプレート３０１から最も遠い強磁性コア３０７の側面を指すことがある）から同じ距離にあり得るように、また異なる位相の電機子コイル１２２１、１２２２が強磁性コアの外面（例えば、コールドプレート３０１に対して）から異なる距離にあり得るように、副層に配置することができる。第一の副層の第一の電機子コイル１２２１、１２２２の一部は、第二の副層の第二の電機子コイル１２２１、１２２２の一部と重なることがあり、その結果、ショート極ピッチを提供することができる。
【０１５０】
各電機子コイル１２２１は、２つの隣接する強磁性コア３０７の周りにあり、隣接する副層の電機子コイル１２２１は、１つの強磁性コア３０７によって横方向にオフセットされ、その結果、異なる位相の２つの電機子コイル１２２１が強磁性コア３０７の周りにある。このような配置は、２／３ショートピッチの三層整数巻線と呼ばれることがある。電機子コイル１２２１は、段付き電機子コイル３２１、３２２よりも製造が容易であり得るが、電機子コイル１２２１は、例えば、極対を生成するために、移動装置内で電気的に動作するのがより困難になり得る。その理由は、さまざまな電気相が異なるレベルにあるため、段付き電機子コイル３２１、３２２の駆動電圧に対して、複雑および／または非対称な駆動電圧が発生し得るからである。
【０１５１】
さらに別の例では、コールドプレートは、電機子コイル１２２１の層、および／または電機子コイル１２２２の層に組み込まれ得る。例えば、そのようなコールドプレートは、電機子コイル１２２１の隣接する副層の間にあり得、および／またはそのようなコールドプレートは、電機子コイル１２２２の隣接する副層の間にあり得る。そのようなコールドプレートは、コールドプレート３０１を置き換えること、および／またはコールドプレート３０１に追加することができるが、それは、そのようなコールドプレートがコールドプレート３０１と同様の形状を有し、したがって、強磁性コア３０７が通って延びるスロット３０５を含むか否かと無関係である。
【０１５２】
電機子コイルのさらに別の構成は、本明細書の範囲内にある。例えば、次に、図１３Ａおよび図１３Ｂに注目すると、これらの図は、コールドプレート３０１（例えば、移動装置１３１１の形状および／または動作に適合された）、少なくとも１つの界磁コイル３３０、強磁性コア１３０７、および集中巻線（ＣＷ）および／または分数スロット集中巻線（ＦＳＣＷ）を含む電機子コイル１３２１を含む移動装置１３１１の一部の断面図および上面（または底面）図をそれぞれ示す。強磁性コア１３０７は、強磁性コア３０７に類似しているが、ＣＷ電機子コイル１３２１に適合されており、強磁性コア１３０７が対向する外面でより広く、ＣＷ電機子コイル１３２１が配置されている場所でより狭くなっている。図１３Ａの断面図は、図１３Ｂの上面図の長さを通り抜けている。
【０１５３】
図１３Ａに最もよく見られるように、ＣＷ電機子コイル１３２１は、１つの強磁性コア１３０７の周りに配置され得、隣接するＣＷ電機子コイル１３２１は、例えば、ＣＷ電機子コイル１３１１で、以前に使用された表記法と同様に「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」によって示されるように、異なる電気的位相に従って駆動される。
【０１５４】
別の言い方をすれば、本明細書のいくつかの例では、電機子巻線および／または電機子コイルは、集中巻線および／または分数スロット集中巻線として構成され得、集中巻線は、回転子／移動装置の長さに沿って配置された強磁性コア全体に分散される。
【０１５５】
そのようなＣＷ電機子コイル１３２１は、高電力密度および／または高効率および／または短い端部巻線および／または良好な磁束弱化能力および／または容易な製造可能性および／またはタイトなパッケージングおよび／または端部巻線のより容易な冷却（例えば、段付き電機子コイル３２１、３２２と比較して）を提供し得る。しかしながら、そのようなＣＷ電機子コイル１３２１は、段付き電機子コイル３２１、３２２と比較して、逆ＥＭＦおよび空隙磁束密度において、より高いトラック損失および／またはより高い高調波含有率を有し得る。さらに、その駆動電圧は、段付き電機子コイル３２１、３２２で使用されるものよりも複雑であり得る。
【０１５６】
さらに別の例では、移動装置１１１は、ダイヤモンド形状の電機子コイルを含むように適合させることができる。例えば、次に、図１４Ａおよび図１４Ｂに注目すると、これらの図は、移動装置１４１１の一部、少なくとも１つの界磁コイル３３０（例えば、移動装置１４１１の形状に適合）、強磁性コア１４０７、およびダイヤモンド形状の電機子コイル１４２１の断面図および斜視図を示す。強磁性コア１４０７は、強磁性コア３０７と同様であり得るが、移動装置１４１１の形状に適合されている。図１４Ａの断面図は、図１４Ｂの斜視図の長さを通して見たものである。
【０１５７】
図１４Ａに最もよく見られるように、ダイヤモンド電機子コイル１４２１および強磁性コア１４０７の断面を示すこの図では、ダイヤモンド電機子コイル１４２１は、３つの強磁性コア１４０７の周りに配置され得、隣接するダイヤモンド電機子コイル１４２１は、例えば、以前に使用された表記と同様に、ダイヤモンド電機子コイル１４１１で「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」によって示されるように、異なる電気的位相に従って駆動される。同じ位相の異なる電機子コイル１４２１は、図１２Ａと同様に、表記「Ａ１」、「Ａ２」などを使用して示されている。図示のように、ダイヤモンド電機子コイル１４２１は、３つの強磁性コア１４０７の周りに配置され得る（例えば、「フルピッチ」）が、ダイヤモンド電機子コイルは、２つの強磁性コア１４０７の周りに配置されるように（例えば、「ショートピッチ」）適合され得る。
【０１５８】
図１４Ａに最もよく見られるように、ダイヤモンド電機子コイル１４２１は、強磁性コア１４０７の外面１４１０で、それらを部分的に積み重ねて、互いにオフセットすることを可能にし得る形状を有する。例えば、「Ｃ」相ダイヤモンド電機子コイル１４２１「Ｃ２」は、１つの外面１４１０において３つの強磁性コア１４０７の周りにあり得、次のダイヤモンド電機子コイル１４２１「Ｂ２」（例えば、図１４Ａの「Ｃ２」の右側）は、同じ外面１４１０でダイヤモンド電機子コイル１４２１「Ｃ２」に積み重ねられ、１つの強磁性コア１４０７によってオフセットされている。ダイヤモンド電機子コイル１４２１は、また、強磁性コア１４０７間のそれぞれのギャップに配置された電機子コイル１４２１の反対側（例えば、段）が、図１４Ｂに最もよく見られるように、電機子コイル１４２１の側面から実質的に延びる角度の付いた屈曲部分１４５０によって接合されるような段構造を有する。さらに、隣接する強磁性コア１４０７間の所与のギャップは、同じ位相で動作することができる２つのダイヤモンド電機子コイル１４２１の積み重ねられた段を含み得る（例えば、「Ｃ２」および「Ｃ３」とラベル付けされたダイヤモンド電機子コイル１４２１の部分は同じギャップにある）。ダイヤモンド電機子コイル１４２１の同様のセットは、対向する外面１４１０にあり、ダイヤモンド電機子コイル１４２１は、位相に従って強磁性コア１４０７に沿って整列している。界磁コイル３３０は、対向する表面１４１０で、ダイヤモンド電機子コイル１４２１の角度の付いた屈曲部分１４５０の間に配置され得る。そのようなダイヤモンド電機子コイル１４２１は、好ましい電気的特性を提供し得るが、本明細書で上述した電機子コイル（例えば、段付き電機子コイル３２１、３２２）ほどコンパクトではなく、コールドプレート（例えば、図１４Ａまたは図１４Ｂには図示せず）と統合するのがより困難である。
【０１５９】
次に、図１５に注目すると、この図は、コールドプレート３０１、強磁性コア３０７、電機子コイル３２１、および保持装置３９９を含む移動装置１１１の一部の側面斜視図を示す。図１５において、界磁コイル３３０は、界磁コイル内の構成要素を示すために取り外されている。図１５は、さらに、強磁性コア３０７、電機子コイル３２１、および保持装置３９９を含む領域１５０１の断面１５０３を示している。
【０１６０】
特に、断面１５０３は、保持装置３９９が、例えば、隣接する強磁性コア３０７のそれぞれの溝１０１１を介して隣接する強磁性コア３０７の間のギャップ３０８に保持されるスロットウェッジ３９９−１を含み得ることを示す。いくつかの例では、スロットウェッジ３９９−１は、磁気的に含浸されたガラス繊維材料を含むがこれらに限定されない強磁性材料を含み得る、この共時性材料が、ＨＬＳＭ２００の力リップルを低減するのを助けることができる、スロットウェッジ３９９−１は、例えば、リップルバネ１５９−２をさらに使用して、アーマチュアに対して圧力を加えることができる。リップルバネ１５９−２は、電機子コイル３２１に対してスロットウェッジ３９９−１によって圧縮され得、次に、電機子コイル３２１は、コールドプレート３０１に向かって圧縮され、コールドプレート３０１は、上述のように、電機子コイル３２１から熱を除去すること、および／または引き出すこと（すなわち、電機子コイル３２１を冷却すること）ができる。
【０１６１】
電機子コイル３２１の間の領域は、少なくとも１つのスペーサーブロック１５９９で、少なくとも部分的に満たされ得る。スペーサーブロック１５９９は、熱伝導性プラスチックなどを含み得、おそらく射出成形および／または注入成形を使用して製造され得る。その他の適切な手法。そのようなスペーサーブロック１５９９は、コールドプレート３０１に隣接しないギャップ３０８内の電機子コイル３２１の端部と、コールドプレート３０１に隣接するギャップ３０８内のそれぞれの電機子コイル３２１のそれぞれの端部との間の熱伝導を改善し得る。別の言い方をすれば、移動装置１１１は、強磁性コア３０７の間と、強磁性コア３０７の周りに配置されたそれぞれの電機子コイル３２１との間に１つまたは複数のスペーサーブロック１５９９をさらに含み得る。１つまたは複数のスペーサーブロック１５９９は、強磁性コア３０７およびそれぞれの電機子コイル３２１のうちの１つまたは複数からコールドプレート３０１に熱を伝導するように構成され得る。
【０１６２】
保持装置３９９およびスペーサーブロック１５９９の機能は、電機子コイル３２１に関して説明されているが、そのような保持装置３９９およびスペーサーブロック１５９９は、電機子コイル３２２および／または他の任意の適切な電機子コイルおよび／または本明細書に記載の移動装置と同様に統合され得る。
【０１６３】
次に、図１６に注目すると、この図は、組み立てられた状態の移動装置１１１を示す。図９、図１０Ａ、図１１Ａ、図３および図１６を一緒に検討すると、これらの図は、移動装置１１１を組み立てる方法を示す（例えば、図３は、図１１Ａと同様であるが、図１６に示されるように、移動装置１１１の最終組み立ての前に移動装置１１１に取り付けられた界磁コイル３３０を示す）ことを理解される。
【０１６４】
特に、移動装置１１１は、コールドプレート３０１、強磁性コア３０７、第一の電機子コイル３２１、第二の電機子コイル３２２、および少なくとも１つの界磁コイル３３０のうちの１つまたは複数の少なくとも一部を封入する電気絶縁材料１６０１をさらに備え得る。
【０１６５】
例えば、図１６において、コールドプレート３０１強磁性コア３０７、第一の電機子コイル３２１、第二の電機子コイル３２２、および少なくとも１つの界磁コイル３３０の少なくとも一部は、電気絶縁材料１６０１を使用して封入されている。電気絶縁材料１６０１は、電気絶縁材料、および／または真空適合性であり得る材料の組合せを含み得る。電気絶縁材料１６０１は、エポキシ、樹脂などを含み得るが、これらに限定されず、これらは、軟質材料および／または硬質材料を含み得る。移動装置１１１は、グローバル真空圧力含浸（ＶＰＩ）、真空キャスティング、自動圧力ゲル化（ＡＰＧ）などを含むが、これらに限定されない任意の適切な技術を使用して封入することができる。
【０１６６】
移動装置１１１は、収容を支援するために、導電性コーティングおよび／またはシールドおよび／または材料および／または半導電性コーティングおよび／またはシールドおよび／または材料１６０２で少なくとも部分的にコーティングおよび／または塗装されるが、これは、移動装置１１１の電場を封じ込めるのを支援するため、例えば、移動装置１１１での放電および／またはプラズマの生成を低減するためである。
【０１６７】
図示のように、移動装置１１１は、コールドプレート３１０の縁に沿って走る補強部材１６０３を含むことができる。補強部材１６０３は、図示のように、Ｃ字形（例えば、断面）であるが、補強部材１６０３は、任意の適切な形状であり得、Ｉ字型、Ｌ字型などの形状を含むが、これらに限定されない。補強部材１６０３は、剛体材料を含み得、ステンレス鋼などを含むが、これらに限定されない。
【０１６８】
さらに、図示のように、補強部材１６０３は、電気絶縁材料１６０１の外部にあるが、補強部材１６０３は、電気絶縁材料１６０１の内部および／または移動装置１１１の内部であり得る。実際、補強部材１６０３は、任意の適切な位置にあってもよい。補強部材１６０３は、電気絶縁材料１６０１によって封入され得、電気絶縁材料１６０１によって部分的に封入され得、および／または電気絶縁材料１６０１の外部にあり得る。補強部材１６０３は、いくつかの例では、磁束および／または電流を伝導する移動装置１１１の構成要素から電気的に絶縁され得る。
【０１６９】
さらに、図示のように、補強部材１６０３は、スロット３０５からのスリット９２０が延びるコールドプレート３０１の縁に沿っているが、補強部材１６０３は、コールドプレート３１０の任意の適切な縁に沿っていてもよい。別の言い方をすれば、補強部材１６０３が走るコールドプレート３０２の縁は、上述のように、渦電流を減少させるように構成されたスリット９２０を含み得る。
【０１７０】
例えば、図１６を図９と比較すると、補強部材１６０３は、スリット９２０を含むコールドプレート３０１の縁に沿って延びることが明らかである。例えば、そのようなスリット９２０は、渦電流を減少させるのに有用であり得るが、そのようなスリット９２０、また移動装置１１１の構造的支持を低減し得る。したがって、補強部材１６０３は、ステンレス鋼、アルミニウム、複合材料などの任意の適切な剛体（ｒｉｇｉｄ）材料および／または剛性（ｓｔｉｆｆ）材料を含み得、これらの材料は、移動装置１１１に追加の構造的支持および／または補強および／または剛性を提供するために使用され得る、そのようなものとして、補強部材１６０３は、代替的に、剛性部材などと呼ばれ得る。補強部材１６０３の材料は、さらに非磁性である。補強部材１６０３の材料は、さらに導電性または非導電性であり得る。補強部材１６０３は、コールドプレート３０１および／または、補強部材１６０３が延びることができるコールドプレート３０１の縁のスリット９２０によって形成されるコールドプレート３０１の「歯」から電気的に絶縁され得る。
【０１７１】
図示のように、組み立てられた移動装置１１１は、ブラケット、壁などを含むがこれらに限定されない、１つまたは複数の取り付けユニット１６０５を含み、これは、組み立てられた移動装置１１１をペイロード１０７に（例えば、ボルト、ピンなどを使用して）取り付けることができる。図示のように、取り付けユニット１６０５は、ブラケット（図示せず）から延びることができる壁を含み、これは、移動装置１１１に追加の構造的完全性を提供することができる。取り付けユニット１６０５は、移動装置をペイロードに接続し、追加の剛性および／または補強のために、補強部材１６０３に取り付けることができる。図示されていないが、取り付けユニット１６０５の取り付けブラケットは、補強部材１６０３の反対側の移動装置１１１の端部に配置することができる。したがって、スリット９２０は、ペイロード１０７の反対側のエッジにあり得、移動装置１１１がＨＬＳＭ２００で動作しているとき、チャネルセグメント１０５に配置され得る。
【０１７２】
本明細書に記載されるように、トラック１０３は、一般に、間隔を置いたチャネルセグメント１０５によって、磁気突極性のために構成される。しかしながら、そのような突極性は、トラック１０３の他の構成によって提供され得る。例えば、次に、図１７に注目すると、この図は、Ｃ字形チャネル１７０５に磁気突極性を提供する交互の高さの空隙１７０６、１７０７を含む細長いＣ字形チャネル１７０５の例を示す。したがって、移動装置１１１は、チャネルセグメント１０５に関して説明したのと同様に、Ｃ字形チャネル１７０５と相互作用することができる。
【０１７３】
さらに別の代替物が本明細書の範囲内にある。例えば、システム１００は、例えば、誘導を使用して移動装置１１１の電池を充電するために使用され得る無線充電システムおよび／または無線充電装置を含むように適合され得る。そのような無線充電装置は、チャネルセグメント１０５に組み込まれ得、および／または任意の適切な位置でトラック１０３に沿って取り付けられ得る。そのような無線充電装置は、充電を提供するために、トラック１０３に巻線および／またはコイルを含み得る。これらの例では、移動装置１１１および／またはペイロード１０７は、無線充電装置と相互作用して、界磁コイル３３０および電機子コイル３２１、３２２に電力を供給するために使用される電池を充電する無線充電システムを含むように適合され得る。別の言い方をすれば、そのような無線充電が組み込まれている、固定子／トラック１０３に沿った回転子／移動装置１１１の推進力が提供され得る。実際、移動装置１１１を推進するための電磁場の使用は、インダクタベースの充電への容易な移行を可能にし、回転子が固定子に沿って移動するときに電池を含むペイロード１０７などの車両が充電することを可能にし得る。
【０１７４】
本明細書で提供されるのは、輸送システムで使用され得る様々な単極線形同期機である。本明細書に記載の移動装置は、一般に、ヨークも鉄バックプレーンなども含まず、ヨークおよび／または鉄バックプレーンを含む移動装置と比較して重量を減らすことができる。さらに、それを介して強磁性コアを挿入するためにコールドプレートから材料を除去することにより、移動装置の重量をさらに減らすことができる。実際、そのような単極線形同期機によって推進されるペイロードを浮上させるとき、そのようなプロセスでの電力の使用を減らすために、単極線形同期機の移動装置の重量を減らすことは、重要であり得る。さらに、ショートピッチ電機子コイルおよび／または段付き電機子コイルの使用、およびコールドプレートを介した強磁性コアの挿入は、単極線形同期機のコンパクトな移動装置を提供し得る。
【０１７５】
本明細書では、要素は、１つまたは複数の機能を実行する「ように構成された」、またはそのような機能「のために構成された」と説明することができる。一般に、機能を実行するように構成された、または機能を実行するために構成された要素は、機能を実行することが可能であるか、機能を実行するのに適しているか、機能を実行するように適合されているか、または機能を実行するように動作可能であるか、またはそうでなければ、機能を実行する能力を有する。
【０１７６】
本明細書の目的のために、「Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの少なくとも１つ」および「Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの１つ以または複数」という文言は、Ｘのみ、Ｙのみ、Ｚのみ、または２つ以上の項目Ｘ、Ｙ、およびＺの任意の組合せ（例えば、ＸＹＺ、ＸＹ、ＹＺ、ＸＺなど）として解釈され得ることが理解される。同様の論理は、「少なくとも１つの…」および「１つまたは複数の…」の文言が出現する２つ以上の項目にも適用できる。
【０１７７】
「約」、「実質的に」、「本質的に」、「ほぼ」などの用語は、例えば当業者によって理解されるように、「近い」と定義される。いくつかの例では、これらの用語は、「１０％以内」、他の例では「５％以内」、さらに別の例では「１％以内」、さらに別の例では「０．５％以内」であると理解される。
【０１７８】
当業者は、いくつかの例では、本明細書に記載の装置および／または方法および／またはプロセスの機能が、事前にプログラムされたハードウェアまたはファームウェア要素（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電気的に消去可能でプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）など）、またはその他の関連構成要素を使用して実装できることを理解するであろう。他の例では、本明細書に記載の装置および／または方法および／またはプロセスの機能は、コンピューティング機器の動作のためのコンピュータ可読プログラムコードを格納するコードメモリ（図示せず）にアクセスできるコンピューティング機器を使用して達成することができる。コンピュータ可読プログラムコードは、これらの構成要素（例えば、リムーバブルディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＯＭ、固定ディスク、ＵＳＢドライブ）によって固定され、有形で、直接読めるコンピュータ可読記憶媒体に格納することができる。さらに、コンピュータ可読プログラムは、コンピュータ使用可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品として格納できることが理解される。さらに、永続格納装置は、コンピュータ可読プログラムコードを含むことができる。コンピュータ可読プログラムコードおよび／またはコンピュータ使用可能媒体は、非一時的コンピュータ可読プログラムコードおよび／または非一時的コンピュータ使用可能媒体を含むことができることがさらに理解される。あるいは、コンピュータ可読プログラムコードは、リモートで格納され得るが、伝送媒体を介してネットワーク（インターネットを含むがこれに限定されない）に接続されたモデムまたはその他のインターフェイス装置を介してこれらのコンポーネントに送信できる。伝送媒体は、非移動媒体（例えば、光および／またはデジタルおよび／またはアナログ通信回線）または移動媒体（例えば、マイクロ波、赤外線、自由空間光または他の伝送方式）、あるいはそれらの組合せのいずれかであり得る。
【０１７９】
当業者は、さらに多くの代替の例および修正が可能であり、上述の例は１つまたは複数の例の例示にすぎないことを理解するであろう。したがって、範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲によってのみ制限されるべきである。
【図１】
2022500991.tif 000003
【図２】
2022500991.tif 000004
【図３】
2022500991.tif 000005
【図４】
2022500991.tif 000006
【図５Ａ】
2022500991.tif 000007
【図５Ｂ】
2022500991.tif 000008
【図６】
2022500991.tif 000009
【図７】
2022500991.tif 000010
【図８】
2022500991.tif 000011
【図９】
2022500991.tif 000012
【図１０Ａ】
2022500991.tif 000013
【図１０Ｂ】
2022500991.tif 000014
【図１０Ｃ】
2022500991.tif 000015
【図１１Ａ】
2022500991.tif 000016
【図１１Ｂ】
2022500991.tif 000017
【図１１Ｃ】
2022500991.tif 000018
【図１２Ａ】
2022500991.tif 000019
【図１２Ｂ】
2022500991.tif 000020
【図１３Ａ】
2022500991.tif 000021
2022500991.tif 000022
【図１４Ａ】
2022500991.tif 000023
【図１４Ｂ】
2022500991.tif 000024
【図１５】
2022500991.tif 000025
【図１６】
2022500991.tif 000026
【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年5月18日(2021.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動軸と、前記移動軸に沿って配置されたスロットを備えるコールドプレートと、
前記スロットを通って延びる強磁性コアと、
前記コールドプレートの第一の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第一の電機子コイルと、
前記コールドプレートの第一の側面の反対側の前記コールドプレートの第二の側面で前記強磁性コアの周りに配置される第二の電機子コイルと、
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルのうちの１つまたは複数の周りに少なくとも１つの界磁コイルと、
を備える、移動装置。
【請求項２】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、それらの間の前記コールドプレートに関して、互いに実質的に対称である、請求項１に記載の移動装置。
【請求項３】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、段付き電機子コイルを備え、前記段付き電機子コイルは、２つのそれぞれの強磁性コアの周りに配置され、隣接する段付き電機子コイルが１つのそれぞれの強磁性コアによってオフセットされ、隣接する段付き電機子コイルの段が互いに積み重なる、請求項１または２に記載の移動装置。
【請求項４】
所与の強磁性コアが、その周囲に配置された２つの段付き電機子コイルを有し、前記２つの段付き電機子コイルのそれぞれが互いにオフセットされ、２つのそれぞれの強磁性コアの周りに配置され、前記２つの段付き電機子コイルが、それぞれの異なる相で動作するように構成される、請求項３に記載の移動装置。
【請求項５】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルは、前記第一の電機子コイル、前記第二の電機子コイル、および前記強磁性コアが少なくとも１つの磁極対を形成するために制御されるように、前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを多相電気装置として制御するように構成された少なくとも１つの電機子コントローラと通信している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの電機子コントローラは、前記少なくとも１つの磁極対のそれぞれの位置を制御するために使用される位置を決定するように構成された位置センサと通信している、請求項５に記載の移動装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの界磁コイルは、前記コールドプレートの前記移動軸にほぼ垂直な磁束のループを形成するために前記少なくとも１つの界磁コイルを制御するように構成された少なくとも１つの界磁コイルコントローラと通信している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項８】
前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを前記強磁性コアの間に保持するように構成された少なくとも１つの保持装置をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの保持装置は、スロットウェッジおよびリップルバネのうちの１つまたは複数を含む、請求項８に記載の移動装置。
【請求項１０】
前記コールドプレートを含む複数のコールドプレートと、前記第一の電機子コイルおよび前記第二の電機子コイルを含む複数の電機子コイルをさらに備え、前記複数のコールドプレートおよび前記複数の電機子コイルは、所与のコールドプレートが一対の電機子コイルの間にあるように配置される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１１】
前記強磁性コアの間および前記強磁性コアの周囲に配置されたそれぞれの電機子コイルの間に、１つまたは複数のスペーサーブロックをさらに備え、前記１つまたは複数のスペーサーブロックは、前記強磁性コアおよび前記それぞれの電機子コイルのうちの１つまたは複数から前記コールドプレートに、熱を伝導するように構成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１２】
前記強磁性コアのほぼ等しい部分が、前記コールドプレートの前記第一の側面および前記第二の側面のそれぞれに配置される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１３】
前記コールドプレートが非強磁性材料をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１４】
前記コールドプレートが、前記コールドプレート内の導電経路を遮断することと、前記コールドプレート内の渦電流を減少させることのうちの１つまたは複数を行なうように構成されたスリットをさらに備える、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１５】
前記コールドプレートが冷却チャネルを含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１６】
前記コールドプレート、前記強磁性コア、前記第一の電機子コイル、前記第二の電機子コイル、および前記少なくとも１つの界磁コイルのうちの１つまたは複数の少なくとも一部を封入する電気絶縁材料をさらに備える、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１７】
前記電気絶縁材料の少なくとも一部が、導電性材料および半導電性材料のうちの１つまたは複数でコーティングされる、請求項１６に記載の移動装置。
【請求項１８】
前記コールドプレートの縁に沿って走る補強部材をさらに備える、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の移動装置。
【請求項１９】
前記コールドプレートの前記縁は、それに沿って前記補強部材が走り、渦電流を減少させるように構成されたスリットを含む、請求項１８に記載の移動装置。
【請求項２０】
前記移動装置をペイロードに取り付けるように構成された１つまたは複数の取り付けユニットをさらに備える、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の移動装置。
【国際調査報告】
2022500991.tif 000028
2022500991.tif 000029
2022500991.tif 000030