ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВРАЩАТЕЛЬНАЯ МАШИНА С ВНУТРЕННИМИ ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ С МАГНИТОИЗОЛИРОВАННЫМИ ФАЗАМИ

1. Система содержащая:
статор с магнитоизолированными фазами для машины, имеющей некоторое количество электрических фаз, причем статор с магнитоизолированными фазами содержит по меньшей мере одну фазную секцию статора по меньшей мере с двумя зубцами статора, по меньшей мере один паз обмотки, имеющий угловое расстояние между по меньшей мере двумя зубцами статора, и по меньшей мере одну магнитно неактивную область, имеющую угловое расстояние, равное по меньшей мере одному угловому расстоянию паза обмотки, умноженному на величину, обратную количеству электрических фаз.
2. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки содержит дугу полюса, которая определяет угловое расстояние от первой центральной оси по меньшей мере одного паза обмотки до второй центральной оси соседнего паза обмотки без промежуточной области изоляции и определяет угловое расстояние от одной стороны области изоляции до первой центральной оси паза обмотки или от другой стороны области изоляции до другой центральной оси противоположного соседнего паза обмотки.
3. Система по п.1, в которой зубец статора определяет полюс статора, и по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки содержит дугу полюса, равную количеству градусов на каждую фазную секцию статора, деленному на величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
4. Система по п.3, в которой общее количество полюсов статора для статора с магнитоизолированными фазами равно 360 градусам, деленным на количество градусов на каждую фазную секцию статора, умноженным на количество полюсов статора на каждую фазную секцию статора.
5. Система по п.1, при этом система содержит машину, а машина содержит статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия статор-ротор, причем ротор содержит множество полюсов ротора, и при этом, общее количество полюсов ротора в роторе равно 360 градусам, деленным на первую величину количества градусов на каждую фазную секцию ротора, деленное на вторую величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора, плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
6. Система по п.1, в которой статор с магнитоизолированными фазами содержит множество фазных секций статора и множество магнитно неактивных областей изоляции.
7. Система по п.6, в которой каждая из множества фазных секций статора содержит отрезок дуги, и каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции сформирована одним или несколькими углубленными участками.
8. Система по п.7, в которой один или более углубленных участков каждый включает в себя половину смещения области изоляции и половину одного или более вырезов.
9. Система по п.8, в которой один или более углубленных участков каждый включает в себя половину смещения области изоляции, половину первого выреза и половину второго выреза.
10. Система по п.8, в которой каждый один или более углубленных участков дополнительно включает в себя половину участка паза обмотки.
11. Система по п.6, в которой каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции содержит угловое расстояние области изоляции, и по меньшей мере одно угловое расстояние области изоляции отличается от другого углового расстояния области изоляции.
12. Система по п.6, в которой каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции содержит осевую длину вдоль оси области изоляции соответствующей магнитно неактивной области изоляции, и по меньшей мере одна осевая длина является такой же, как другая осевая длина.
13. Система по п.6, в которой множество магнитно неактивных областей изоляции находятся на равных интервалах выбранного углового расстояния фазной секции.
14. Система по п.6, в которой участок паза обмотки сконфигурирован по каждую сторону магнитно неактивных областей изоляции.
15. Система по п.6, в которой фазные секции статора равномерно распределены по статору.
16. Система по п.6, в которой фазные секции статора равномерно распределены по части статора.
17. Система по п.6, в которой фазные секции статора равномерно распределены по половине статора, и равномерно распределенные фазные секции зеркально отображены на другой половине статора.
18. Система по п.17, в которой по меньшей мере одна из магнитно неактивных областей изоляции является большей, чем по меньшей мере одна другая магнитно неактивная область изоляции.
19. Система по п.18, в которой противостоящий набор магнитно неактивных областей изоляции является большим, чем другой набор противостоящих магнитно неактивных областей изоляции.
20. Система по п.19, в которой статор с магнитоизолированными фазами разделен на первую половину и вторую половину вдоль оси деления, и противостоящий набор магнитно неактивных областей изоляции, делящий первую и вторую половины, имеет участок области изоляции, который является большим, чем другой участок области изоляции другого противостоящего набора магнитно неактивных областей изоляции в первой и второй половинах.
21. Система по п.6, в которой статор с магнитоизолированными фазами содержит шесть фазных секций статора и шесть магнитно неактивных областей изоляции.
22. Система по любому из пп.1-4, в которой магнитно неактивная область изоляции определена в качестве углового расстояния смещения.
23. Система по любому из пп.1-4, в которой магнитно неактивная область изоляции содержит по меньшей мере одну из по меньшей мере одной области в форме усеченного конуса, по меньшей мере одного прямоугольника, по меньшей мере одного круга, по меньшей мере одного овала, по меньшей мере одного выреза, по меньшей мере одного углубленного участка и по меньшей мере одного неоднородного участка.
24. Система по любому из пп.1-4, в которой магнитно неактивная область изоляции содержит по меньшей мере одно из одного или более проемов, одного или более вырезов, одного или более углубленных участков и магнитно неактивный материал.
25. Система по любому из пп.1-4, в которой магнитно неактивная область изоляции скомпонована около оси области изоляции на выбранном угловом расстоянии от начала отсчета на статоре с магнитоизолированными фазами.
26. Система по любому из пп.1-4, в которой по меньшей мере каждый из двух зубцов статора определяет полюс статора, и каждый имеет фазную обмотку.
27. Система по пп.1-4, в которой зубец статора определяет полюс статора, а общее количество полюсов статора на каждую фазную секцию статора является делимым на два или кратным двум.
28. Система по пп.1-4, в которой по меньшей мере два зубца статора по меньшей мере одной фазной секции статора содержат четное число зубцов статора.
29. Система по пп.1-4, в которой поле постоянного магнита содержит поток от постоянного магнита ротора, и магнитно неактивная область изоляции наделена размерами, чтобы предохранять поток постоянного магнита ротора от совместного использования фазной секцией статора и другой фазной секцией статора.
30. Система по любому из пп.1-6, при этом система содержит машину, а машина содержит статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия статор-ротор, причем ротор содержит два или кратные двум числа постоянных магнитов внутри ротора, и скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, в которой магнитный полюс постоянного магнита является обращенным к такому же магнитному полюсу другого постоянного магнита, чтобы направлять магнитный поток через полюс ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор и через один полюс статора.
31. Система по п.1, дополнительно содержащая ротор, содержащий множество сегментов ротора, причем каждый сегмент ротора формирует полюс ротора и имеет два постоянных магнита внутри ротора, и скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, в которой один магнитный полюс одного постоянного магнита является обращенным к одному такому же магнитному полюсу другого одного из постоянных магнитов, чтобы направлять магнитный поток из постоянных магнитов, скомпонованных параллельно, через один полюс ротора одного сегмента ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор между ротором и статором, и через один полюс статора.
32. Система по п.31, в которой общее количество полюсов ротора в роторе равно 360 градусам, деленным на первую величину количества градусов на каждую фазную секцию статора, деленную на вторую величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора, плюс величина, обратная количеству электрических полюсов.
33. Система по п.31, в которой общее количество полюсов ротора в роторе является делимым по меньшей мере на два или число, кратное двум.
34. Система по п.31, в которой по меньшей мере один сегмент ротора содержит секцию насыщаемой перемычки по меньшей мере от одного постоянного магнита ротора через воздушную область ротора до материала сердечника ротора.
35. Система по п.31, в которой по меньшей мере один сегмент ротора содержит перемычку, соединяющую полюсы ротора, причем перемычка содержит конструктивную арку.
36. Система по п.31, в которой поверхности полюса постоянных магнитов имеют одинаковую длину.
37. Система по п.31, в которой машина содержит вращательную электрическую машину с внутренними постоянными магнитами и магнитоизолированными фазами.
38. Система по любому из пп.6 или 35, в которой количество электрических фаз содержит по меньшей мере одно из двух электрических фаз, трех электрических фаз и четырех электрических фаз.
39. Система по любому из пп.6 или 35, в которой статор содержит по меньшей мере одно из двух фазных секций, четырех фазных секций, шести фазных секций и восьми фазных секций.
40. Система по любому из пп.1-6 или 35, в которой машина содержит по меньшей мере одно из генератора, двигателя и генератора переменного тока.
41. Система по любому из пп.6 или 31, в которой все зубцы статора по меньшей мер одной фазной секции статора вырабатывают крутящий момент одновременно на разных угловых интервалах.
42. Система по п.41, в которой машина содержит сорок восемь зубцов статора и вырабатывает крутящий момент на девяносто шесть процентов в области взаимодействия статор-ротор машины.
43. Система содержащая:
статор с магнитоизолированными фазами для машины, имеющей некоторое количество электрических фаз, причем статор с магнитоизолированными фазами содержит множество магнитоизолированных фазных секций статора и множество магнитно неактивных областей изоляции, причем все магнитоизолированные фазные секции статора магнитно изолированы друг от друга по меньшей мере одной магнитно неактивной областью изоляции, причем каждая магнитоизолированная фазная секция статора содержит по меньшей мере два зубца статора и по меньшей мере один паз обмотки, имеющий угловое расстояние между по меньшей мере двумя зубцами статора, причем множество магнитно неактивных областей изоляции имеет угловое расстояние, равное величине по меньшей мере одного углового расстояния паза обмотки, умноженного на величину, обратную количеству электрических фаз.
44. Система по п.43, в которой по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки содержит дугу полюса, которая определяет угловое расстояние от первой центральной оси по меньшей мере одного паза обмотки до второй центральной оси соседнего паза обмотки без промежуточной области изоляции и определяет угловое расстояние от одной стороны области изоляции до первой центральной оси паза обмотки или от другой стороны области изоляции до другой центральной оси противоположного соседнего паза обмотки.
45. Система по п.44, в которой зубец статора определяет полюс статора, и по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки содержит дугу полюса, равную количеству градусов на каждую фазную секцию статора, деленному на величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
46. Система по п.45, в которой общее количество полюсов статора для статора с магнитоизолированными фазами равно 360 градусам, деленным на количество градусов на каждую фазную секцию статора, умноженным на количество полюсов статора фазной секции на каждую фазную секцию статора.
47. Система по п.46, при этом система содержит машину, а машина содержит статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия статор-ротор, причем ротор содержит множество полюсов ротора, и при этом, общее количество полюсов ротора в роторе равно 360 градусам, деленным на первую величину количества градусов на каждую фазную секцию ротора, деленное на вторую величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора, плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
48. Система по п.43, в которой каждая из множества фазных секций статора содержит отрезок дуги, и каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции сформирована одним или несколькими углубленными участками.
49. Система по п.48, в которой из одного или более углубленных участков каждый включает в себя половину смещения области изоляции и половину одного или более вырезов.
50. Система по п.49, в которой из одного или более углубленных участков каждый включает в себя половину смещения области изоляции, половину первого выреза и половину второго выреза.
51. Система по п.50, в которой из одного или более углубленных участков каждый дополнительно включает в себя половину участка паза обмотки.
52. Система по п.43, в которой каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции содержит угловое расстояние области изоляции, и по меньшей мере одно угловое расстояние области изоляции отличается от другого углового расстояния области изоляции.
53. Система по п.43, в которой каждая из множества магнитно неактивных областей изоляции содержит осевую длину вдоль оси области изоляции соответствующей магнитно неактивной области изоляции, и по меньшей мере одна осевая длина является такой же, как другая осевая длина.
54. Система по п.43, в которой множество магнитно неактивных областей изоляции находятся на равных интервалах выбранного углового расстояния фазной секции.
55. Система по п.43, в которой участок паза обмотки сконфигурирован по каждую сторону магнитно неактивных областей изоляции.
56. Система по п.43, в которой фазные секции статора равномерно распределены по статору.
57. Система по п.43, в которой фазные секции статора равномерно распределены по части статора.
58. Система по п.43, в которой фазные секции статора равномерно распределены по половине статора, и равномерно распределенные фазные секции зеркально отображены на другой половине статора.
59. Система по п.58, в которой по меньшей мере одна из магнитно неактивных областей изоляции является большей, чем по меньшей мере одна другая магнитно неактивная область изоляции.
60. Система по п.59, в которой противостоящий набор магнитно неактивных областей изоляции является большим, чем другой набор противостоящих магнитно неактивных областей изоляции.
61. Система по п.60, в которой статор с магнитоизолированными фазами разделен на первую половину и вторую половину вдоль оси деления, и противостоящий набор магнитно неактивных областей изоляции, делящий первую и вторую половины, имеет участок области изоляции, который является большим, чем другой участок области изоляции другого противостоящего набора магнитно неактивных областей изоляции в первой и второй половинах.
62. Система по п.43, в которой статор с магнитоизолированными фазами содержит шесть фазных секций статора и шесть магнитно неактивных областей изоляции.
63. Система по п.43, в которой магнитно неактивная область изоляции определена в качестве углового расстояния смещения.
64. Система по п.43, в которой магнитно неактивная область изоляции содержит по меньшей мере одну из по меньшей мере одной области в форме усеченного конуса, по меньшей мере одного прямоугольника, по меньшей мере одного круга, по меньшей мере одного овала, по меньшей мере одного выреза, по меньшей мере одного углубленного участка и по меньшей мере одного неоднородного участка.
65. Система по п.43, в которой магнитно неактивная область изоляции содержит по меньшей мере одно из одного или более проемов, одного или более вырезов, одного или более углубленных участков и магнитно неактивный материал.
66. Система по п.43, в которой магнитно неактивная область изоляции скомпонована около оси области изоляции на выбранном угловом расстоянии от начала отсчета на статоре с магнитоизолированными фазами.
67. Система по п.43, в которой по меньшей мере из двух зубцов статора каждый определяет полюс статора, и каждый имеет фазную обмотку.
68. Система по п.44, в которой зубец статора определяет полюс статора, а общее количество полюсов статора на каждую фазную секцию статора является делимым на два или число кратное двум.
69. Система по п.43, в которой по меньшей мере два зубца статора по меньшей мере одной фазной секции статора содержат четное число зубцов статора.
70. Система по п.43, в которой поле постоянного магнита содержит поток от постоянного магнита ротора, и магнитно неактивная область изоляции наделена размерами, чтобы предохранять поток из постоянного магнита ротора от совместного использования фазной секцией статора и другой фазной секцией статора.
71. Система по п.43, при этом, система содержит машину, а машина содержит статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия статор-ротор, причем ротор содержит два или кратное двум число постоянных магнитов внутри ротора, и скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, в которой магнитный полюс постоянного магнита является обращенным к такому же магнитному полюсу другого постоянного магнита, чтобы направлять магнитный поток через полюс ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор и через один полюс статора.
72. Система по п.43, дополнительно содержащая ротор, содержащий множество сегментов ротора, причем каждый сегмент ротора формирует полюс ротора и имеет два постоянных магнита внутри ротора, и скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, в которой один магнитный полюс одного постоянного магнита является обращенным к одному такому же магнитному полюсу другого одного из постоянных магнитов, чтобы направлять магнитный поток из постоянных магнитов, скомпонованных параллельно, через один полюс ротора одного сегмента ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор между ротором и статором, и через один полюс статора.
73. Система по п.72, в которой общее количество полюсов ротора в роторе равно 360 градусам, деленным на первую величину количества градусов на каждую фазную секцию статора, деленную на вторую величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора, плюс величина, обратная количеству электрических полюсов.
74. Система по п.72, в которой общее количество полюсов ротора в роторе является делимым по меньшей мере на два или число, кратное двум.
75. Система по п.72, в которой по меньшей мере один сегмент ротора содержит секцию насыщаемой перемычки по меньшей мере от одного постоянного магнита ротора через воздушную область ротора до материала сердечника ротора.
76. Система по п.72, в которой по меньшей мере один сегмент ротора содержит перемычку, соединяющую полюсы ротора, причем перемычка содержит конструктивную арку.
77. Система по п.72, в которой поверхности полюса постоянных магнитов имеют одинаковую длину.
78. Система по п.72, в которой машина содержит вращательную электрическую машину с внутренними постоянными магнитами и магнитоизолированными фазами.
79. Система по любому из пп.43-78, в которой количество электрических фаз содержит по меньшей мере одно из двух электрических фаз, трех электрических фаз и четырех электрических фаз.
80. Система по любому из пп.43-78, в которой статор содержит по меньшей мере одно из двух фазных секции, четырех фазных секций и шести фазных секций, и восьми фазных секций.
81. Система по любому из пп.43-78, в которой машина содержит по меньшей мере одно из генератора, двигателя и генератора переменного тока.
82. Система по любому из пп.43-78, в которой все зубцы статора по меньшей мер одной фазной секции статора вырабатывают крутящий момент одновременно на разных угловых интервалах.
83. Способ, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают статор с магнитоизолированными фазами для машины, имеющей некоторое количество электрических фаз, причем статор с магнитоизолированными фазами содержит по меньшей мере одну фазную секцию статора по меньшей мере с двумя зубцами статора, по меньшей мере один паз обмотки, имеющий угловое расстояние между по меньшей мере двумя зубцами статора, и по меньшей мере одну магнитно неактивную область, имеющую угловое расстояние, равное по меньшей мере одному угловому расстоянию паза обмотки, умноженному на величину, обратную количеству электрических фаз.
84. Способ по п.83, дополнительно содержащий этап, на котором предусматривают по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки, содержащее дугу полюса, которая определяет угловое расстояние от первой центральной оси по меньшей мере одного паза обмотки до второй центральной оси соседнего паза обмотки без промежуточной области изоляции и определяет угловое расстояние от одной стороны области изоляции до первой центральной оси паза обмотки или от другой стороны области изоляции до другой центральной оси противоположного соседнего паза обмотки.
85. Способ по п.83, в котором зубец статора определяет полюс статора, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают по меньшей мере одно угловое расстояние паза обмотки, содержащее дугу полюса, равную количеству градусов на каждую фазную секцию статора, деленному на величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
86. Способ по п.85, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают общее количество полюсов статора для статора с магнитоизолированными фазами, равное 360 градусам, деленным на количество градусов на каждую фазную секцию статора, умноженным на количество полюсов статора на каждую фазную секцию статора.
87. Способ по п.83, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают статор с магнитоизолированными фазами, содержащий множество фазных секций статора и множество магнитно неактивных областей изоляции.
88. Способ по п.83, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают ротор, содержащий множество сегментов ротора, причем каждый сегмент ротора формирует полюс ротора и имеет два постоянных магнита внутри ротора, и скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, из которых один магнитный полюс одного постоянного магнита является обращенным к такому же магнитному полюсу другого одного из постоянных магнитов, чтобы направлять магнитный поток через один полюс ротора одного сегмента ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор между статором и ротором, и через один полюс статора.
89. Способ по пп.83-88, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают общее количество полюсов ротора в роторе, равное 360 градусам, деленным на первую величину количества градусов на каждую фазную секцию статора, деленную на вторую величину количества полюсов статора на каждую фазную секцию статора, плюс величина, обратная количеству электрических фаз.
90. Способ по п.89, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают общее количество полюсов ротора в роторе, делимое по меньшей мере на два или число, кратное двум.
91. Способ по п.89, дополнительно содержащий этап, на котором обеспечивают систему по любому из п.п.8-42.
92. Система содержащая:
статор с магнитоизолированными фазами, содержащий фазную секцию статора с двумя сторонами и магнитно неактивной областью изоляции по каждую сторону, которая предохраняет постоянное магнитное поле от совместного использования фазной секцией статора и другой фазной секцией статора.
93. Система по п.92, в которой фазная секция статора имеет два или более зубцов статора, определяющих полюсы статора, паз обмотки между зубцами статора и фазную обмотку, намотанную вокруг каждого зубца статора.
94. Система по п.93, при этом система содержит вращательную электрическую машину с внутренними постоянными магнитами и магнитоизолированными фазами, содержащую статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия ротор-статор, причем ротор содержит два или кратное двум число постоянных магнитов, скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, чтобы направлять магнитный поток через полюс ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор и через полюс статора.
95. Система содержащая:
статор с магнитоизолированными фазами, содержащий по меньшей мере две магнитоизолированных фазных секции статора, которые магнитно изолированы друг от друга по меньшей мере одной магнитно неактивной областью изоляции, причем по меньшей мере одна магнитно неактивная область изоляции предохраняет постоянное магнитное поле от совместного использования между магнитоизолированными фазными секциями статора.
96. Система по п.95, в которой фазная секция статора имеет два или более зубцов статора, определяющих полюсы статора, паз обмотки между зубцами статора и фазную обмотку, намотанную вокруг каждого зубца статора.
97. Система по п.96, при этом система содержит вращательную электрическую машину с внутренними постоянными магнитами и магнитоизолированными фазами, содержащую статор, ротор и воздушный зазор между статором и ротором, определяющий область взаимодействия ротор-статор, причем ротор содержит два или кратное двум число постоянных магнитов, скомпонованных параллельно с противодействующими магнитными полюсами, чтобы направлять магнитный поток через полюс ротора, через воздушный зазор области взаимодействия ротор-статор и через полюс статора.