Патент EP3937358A1, EP3937358A4. МПК H02K31
Заявитель и изобретатель: Уоррен Дэниел [США]
Электрические машины, такие как электродвигатель и генератор, используются в самых разных областях применения. Например, электродвигатели используются в токарных станках, центробежных насосах, вентиляторах, воздуходувках, конвейерах, подъемниках, ткацких станках, прядильных машинах и тому подобном. В последнее время электродвигатель используется в транспортных средствах. В частности, при разработке гибридных транспортных средств электродвигатель является фундаментальным компонентом системы гибридной силовой установки. Помимо других функций, электродвигатель может создавать крутящий момент. Например, электродвигатель может приводиться в действие для создания положительного крутящего момента для приведения транспортного средства в движение в режиме движения. Электродвигатель также может приводиться в действие для создания отрицательного крутящего момента для выработки энергии в режиме генерации.
Однако обратная ЭДС из-за индуктивности снижает мощность, ограничивая скорость электродвигателей. Следовательно, фактический выходной крутящий момент электродвигателя может не обязательно соответствовать желаемому или заданному крутящему моменту. Например, электрический самолет вертикального взлета и посадки (СВВП), использующий электродвигатель, должен развивать более высокие скорости за счет создания более высоких крутящих моментов на об./мин. или большой мощности. Чтобы генерировать большую мощность, якорь должен пропускать большие управляющие токи. Однако большие управляющие токи ограничены из-за обратной ЭДС, создаваемой из-за индуктивности. Кроме того, по мере увеличения величины тока увеличивается размер электродвигателя. Кроме того, электродвигателю с малым валом большого диаметра требуются редукторы для максимизации полезного крутящего момента, но он все еще имеет ограничения оборотов в минуту, что становится огромным недостатком при использовании в авиации. Большие и ограниченные по мощности электродвигатели трудно использовать для практических применений, например, в электрическом СВВП и супер круиз.