技术特征：
1.一种用作电动机或发电机的装置，包括：第一部分；第二部分，其可相对于所述第一部分移动并与所述第一部分隔开一气隙；以及多个间隔开的电磁体元件，其设置在所述第一部分上，每个所述电磁体元件可操作以响应于电流的施加而在所述气隙中施加磁场；其中每个所述电磁体元件包括：极靴，所述极靴包括：外部部段，其限定具有面积a1、周长p1、横向宽度w1和纵向长度l1的细长面向气隙的表面，其中l1大于w1；和线圈绕组部段，其横截面面积为a2、横截面周长为p2、横向宽度为w2、纵向长度为l2；以及导电线圈，其缠绕在所述极靴的所述线圈绕组部段上；其特征在于，p2小于p1并且w2基本上等于l2。2.如权利要求1所述的设备，其中，a2≥a1。3.如权利要求1所述的设备，其中，所述外部部段具有第一饱和水平s1并且所述线圈绕组部段具有第二饱和水平s2，其中s2大于s1。4.如权利要求3所述的设备，其中a1大于a2。5.如前述任一权利要求所述的设备，其中p2小于或等于p1的0.9倍。6.如前述任一权利要求所述的设备，其中w2大于w1。7.如权利要求6所述的设备，其中w2≥1.5xw1。8.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述线圈绕组部段具有直径为d的基本上圆形的横截面。9.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述面向气隙的表面基本上是矩形的。10.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述第一部分可围绕旋转轴线相对于所述第二部分旋转，并且多个所述电磁体元件相对于所述旋转轴线周向间隔开。11.如权利要求10所述的设备，其中所述设备是轴向通量装置并且所述面向气隙的表面相对于所述旋转轴线径向延伸。12.如权利要求10所述的设备，其中所述设备是径向通量装置并且所述面向气隙的表面相对于所述旋转轴线轴向延伸。13.如权利要求1
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9中任一所述的设备，其中所述第一部分可操作以沿线性轴线相对于所述第二部分移动，并且多个所述电磁体元件相对于所述线性轴轴向间隔开。14.如前述任一权利要求所述的设备，其中相邻电磁体元件的所述线圈绕组部段纵向偏移以允许相邻电磁体元件的所述面向气隙的表面紧邻定位。15.如权利要求14所述的设备，其中第一组电磁体元件在其第一纵向端具有所述线圈绕组部段，而第二组电磁体元件在其第二纵向端具有所述线圈绕组部段。16.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述极靴包括另一外部部段，所述另一外部部段限定了如先前限定的另一细长面向气隙的表面，所述另一外部部段设置在所述极靴的与第一限定的外部部段相对的端部处。17.如权利要求16所述的设备，其中所述第二部分包括面向所述第一限定的外部部段的第一部段和面向所述另一外部部段的第二部段。
18.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述设备还包括电流控制电路，所述电流控制电路可操作以控制对所述导电线圈的电流供应。19.如前述任一权利要求所述的设备，其中所述导电线圈以少于5层匝数缠绕在所述线圈绕组部段周围。20.如前述任一权利要求所述的设备，其中每个所述电磁体元件的所述导电线圈通过与流过所述导电线圈的流体直接接触而被流体冷却。21.如前述任一权利要求所述的设备，其中每个所述电磁体元件的所述导电线圈直接连接到本地安装的控制电路，所述控制电路控制流过所述导电线圈的电流的电平和电流的时间。22.如权利要求21所述的设备，其中每个所述本地安装的控制电路感测所述第一部分相对于所述第二部分的相对位置并且可操作以确定在其控制之下将被输送到所述导电线圈的电流的最佳时间和幅度。23.如权利要求21或22所述的设备，其中每个所述本地安装的控制电路都配备有双通信通道，用于：a)接收力和/或速度需求信息；和b)用于将其状态传达给远程控制系统。24.如权利要求21
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23中任一所述的设备，其中每个所述本地安装的控制电路从两个独立的电源接收电力。25.如权利要求24所述的设备，其中来自所述两个独立的电源的所述电力被传送到交替的控制电路。26.如前述任一权利要求所述的设备，其中多个所述电磁体元件被分成多个相组，其中每个所述相组在与其他所述相组不同的时间接收电流。27.一种用作电动机或发电机的设备，包括：第一部分；第二部分，其可相对于所述第一部分移动并与所述第一部分隔开一气隙；以及多个间隔开的电磁体元件，其设置在所述第一部分上，每个所述电磁体元件可操作以响应于电流的施加而在气隙中施加磁场；其中每个所述电磁体元件包括：极靴，所述极靴包括：外部部段，其限定面积a1、周长p1、横向宽度w1和纵向长度l1的细长的面向气隙的表面，其中l1大于w1；和线圈绕组部段，其横截面积为a2、横截面周长为p2；以及导电线圈，其围绕所述极靴的线圈绕组部段缠绕；其特征在于，所述线圈绕组部段具有直径为d的基本上圆形的横截面。28.一种电动机驱动电路，包括：串联连接的第一和第二直流电源；连接到所述第一电源的正极侧的正电源轨、连接到所述第二电源的负极侧的负电源轨以及连接在所述第一电源和所述第二电源之间的共轨；多个相位电路，每个所述相位电路包括：串联连接在所述正电源轨和所述负电源轨之间的第一开关和第二开关；和连接至所述开关之间的中间点和连接至所述共轨的电动机的相位元件；以及控制电路，其配置为周期运行以施加导致所述第一开关和所述第二开关打开或关闭的
信号，其中：在全功能模式中，在每个周期期间，所述第一开关闭合并随后打开，然后所述第二开关闭合并随后打开；并且在部分功能模式中，在每个周期期间，所述第一开关或所述第二开关中的一个然后被闭合并随后打开，而所述第一开关或所述第二开关中的另一个保持打开。29.如权利要求30所述的电动机驱动电路，其中所述相位元件是磁电机的相位线圈。30.一种电动机系统，包括：电动机；以及根据权利要求28或29所述的电动机驱动电路。31.如权利要求30所述的电动机系统，其中所述电动机是如权利要求1
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27中任一所述的电动机。32.一种操作驱动电路以通过将驱动电流周期地施加到电动机的相位元件来将驱动电流施加到电动机的方法，其中：在全功能模式下，在每个周期中，所述驱动电路的相位电路：闭合第一开关，将所述相位元件连接到第一电源，使电流沿第一方向在所述相位元件中流动；打开所述第一开关；然后闭合第二开关，将所述相位元件连接到第二电源，使电流沿第二方向在所述相位元件中流动；并且在部分功能模式下，在每个周期中，所述驱动电路的相位电路：闭合第一开关，将所述相位元件连接到第一电源，使电流沿第一方向在所述相位元件中流动；并打开所述第一开关；并且保持所述第二开关打开直到所述周期完成，由此没有电流在第二方向上提供给所述相位元件。
技术总结
用作电动机或发电机的设备，包括：第一部分；第二部分，其可相对于第一部分移动并与第一部分隔开一气隙；以及设置在第一部分上的多个间隔开的电磁体元件(120)，每个电磁体元件可操作以响应于电流的施加而在气隙中施加磁场；其中每个电磁体元件包括：极靴，其包括：限定面积A1、周长P1、横向宽度W1和纵向长度L1的细长面向气隙的表面(125A)的外部部段(124A、124B)，其中L1大于W1；和横截面积为A2、横截面周长为P2、横向宽度为W2、纵向长度为L2的线圈绕组段；以及围绕极靴的线圈绕组部段缠绕的导电线圈(128)；其特征在于P2小于P1并且W2基本上等于L2。。。
技术研发人员：马丁
受保护的技术使用者：DG创新有限公司
技术研发日：2020.04.07
技术公布日：2021/12/10