ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА С КОНСТРУКЦИЕЙ С МАЛОЙ МАССОЙ В МАГНИТНО АКТИВНЫХ ЧАСТЯХ

1. Электрическая машина (1, 51, 101), содержащая:
a
- первый магнитный полюс (2), который имеет систему слоев, которая содержит магнитно активные слои (3) с общим объемом V,
- второй магнитный полюс (4), при этом первый магнитный полюс (2) и второй магнитный полюс (4) установлены подвижно относительно друг друга, и
s
- зазор (5), который имеет длину l в направлении, параллельном одному из слоев, от ограничивающего зазор (5) конца первого магнитного полюса (2) до ограничивающего зазор (5) конца второго магнитного полюса (4),
- электрический проводник (6) в качестве связного элемента между контуром (7) электрического тока и магнитным контуром (8),
s
i
при этом в один рабочий момент времени магнитный контур (8) содержит первый магнитный полюс (2), зазор (5) длиной l и второй магнитный полюс (4), через которые проходит общий магнитный полезный поток для электромеханического преобразования энергии, отличающаяся тем, что система содержит магнитно не активные слои (9) с общим объемом V, которые имеют меньшую среднюю плотность массы, чем магнитно активные слои (3), и последовательность в системе магнитно не активных слоев (9) и магнитно активных слоев (3) задана по существу повторением периода р, который имеет заданную последовательность магнитно активных слоев (3) и магнитно не активных слоев (9), при этом пространственная доля k, которая определена уравнением
a
a
i
k=V/(V+V),
выполняет условие
0,5≤k≤0,8.
ai
2. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 1, в которой магнитно активные слои имеют толщины b, которые по существу все выполняют условие
ai
s
s
b≤l/4…l/20.
3. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 1, в которой в зазоре (5) на ограничивающем зазор конце второго магнитного полюса (4) расположен постоянный магнит (20), который содержит первый и второй полюс постоянного магнита, при этом первый полюс постоянного магнита обращен к ограничивающему зазор концу второго магнитного полюса (4).
4. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 2, в которой в зазоре (5) на ограничивающем зазор конце второго магнитного полюса (4) расположен постоянный магнит (20), который содержит первый и второй полюс постоянного магнита, при этом первый полюс постоянного магнита обращен к ограничивающему зазор концу второго магнитного полюса (4).
5. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 1-4, в которой магнитно не активные слои (9) являются распорками (52).
6. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 1-4, в которой магнитно активные слои (3) закреплены на магнитно не активных слоях (9).
7. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 1-4, в которой магнитно не активные слои (9) соединены с помощью гребенчатой структуры с опорной структурой (62, 63) и/или по
меньшей мере с одним другим магнитным полюсом (64).
8. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 1-4, в которой магнитно не активные слои (9) не полностью заполняют пространство между магнитно активными слоями (3), или магнитно не активные слои (9) расположены заподлицо с лежащими у зазора (5) концами магнитно активных слоев (3).
9. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 1-4, в которой электрическая машина (1, 51, 101) содержит статор (32), который имеет первый магнитный полюс (2), и ротор (33), который имеет второй магнитный полюс (4)или электрическая машина (1, 51, 101) содержит ротор (33), который имеет первый магнитный полюс (2), и статор (32), который содержит второй магнитный полюс (4).
10. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 9, в которой электрическая машина (1, 51, 101) является линейной машиной (31) или вращающейся электрической машиной (71).
11. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 8, в которой магнитно не активные слои (9) являются распорками (52).
12. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 8, в которой магнитно активные слои (3) закреплены на магнитно не активных слоях (9).
13. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 8, в которой магнитно не активные слои (9) соединены с помощью гребенчатой структуры с опорной структурой (62, 63) и/или по меньшей мере с одним другим магнитным полюсом (64).
14. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 5, в которой магнитно активные слои (3) закреплены на магнитно не активных слоях (9).
15. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 5, в которой магнитно не активные слои (9) соединены с помощью гребенчатой структуры с опорной структурой (62, 63) и/или по меньшей мере с одним другим магнитным полюсом (64).
16. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 6, в которой магнитно не активные слои (9) соединены с помощью гребенчатой структуры с опорной структурой (62, 63) и/или по меньшей мере с одним другим магнитным полюсом (64).
17. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 11-16, в которой электрическая машина (1, 51, 101) содержит статор (32), который имеет первый магнитный полюс (2), и ротор (33), который имеет второй магнитный полюс (4)или электрическая машина (1, 51, 101) содержит ротор (33), который имеет первый магнитный полюс (2), и статор (32), который содержит второй магнитный полюс (4).
18. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 17, в которой электрическая машина (1, 51, 101) является линейной машиной (31) или вращающейся электрической машиной (71).
19. Электрическая машина (1, 51, 101) по п. 17, в которой магнитно не активные слои (9) не полностью заполняют пространство между магнитно активными слоями (3), или магнитно не активные слои (9) расположены заподлицо с лежащими у зазора (5) концами магнитно активных слоев (3).
20. Электрическая машина (1, 51, 101) по любому из пп. 10-16, 18, в которой магнитно не активные слои (9) не полностью заполняют пространство между магнитно активными слоями (3), или
магнитно не активные слои (9) расположены заподлицо с лежащими у зазора (5) концами магнитно активных слоев (3).
a
i
21. Магнитная полюсная часть (92) для применения в качестве первого магнитного полюса (2) для электрической машины (1, 51, 101) по любому из пп. 1-11, который имеет систему слоев, которая содержит магнитно активные слои (93) с общим объемом V, отличающаяся тем, что система содержит магнитно не активные слои (99) с общим объемом V, которые имеют меньшую среднюю плотность массы, чем магнитно активные слои (93), и последовательность в системе магнитно не активных слоев (99) и магнитно активных слоев (93) задана по существу повторением периода р, который имеет заданную последовательность магнитно активных слоев (93) и магнитно не активных слоев (99), при этом пространственная доля k, которая определена уравнением
a
a
i
k=V/(V+V),
выполняет условие
0,5≤k≤0,8.
22. Транспортное средство, содержащее электрическую машину (1, 51, 101) по любому из пп. 1-11.
23. Ветроэнергетическая установка (104), содержащая электрическую машину (1, 51, 101) по п. 11, которая содержит лопасть (100), которая механически связана с ротором (33, 103) электрической машины (1, 51, 101).
24. Способ изготовления электрической машины (1, 51, 101) по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что
- выбирают магнитно не активные слои (9), которые имеют меньшую среднюю плотность массы, чем магнитно активные слои (3);
- задают пространственную долю k в соответствии с условием
0,5≤k≤0,8,
- задают последовательность периода р из магнитно активных слоев (93) и магнитно не активных слоев (9, 99), и
- задают систему, которая содержит магнитно активные слои и магнитно не активные слои (9, 99), по существу за счет повторения периода р.
Ai
25. Способ изготовления электрической машины (1, 51, 101) по любому из пп. 1 и 11, в котором задают толщины b магнитно активных слоев (3) так, что выполняется условие
Ai
s
s
b≤l/4…l/20.