CN102227862A

CN102227862A - 多相横向和/或换向磁通系统

Info

Publication number: CN102227862A
Application number: CN2009801479627A
Authority: CN
Inventors: D·G·凯利; T·F·杰内切克
Original assignee: Motor Excellence LLC
Current assignee: Motor Excellence LLC
Priority date: 2008-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2011-10-26
Also published as: KR20110084902A; EP2342802A2; US8242658B2; WO2010062764A3; US7994678B2; EP2342803A2; US7851965B2; EP2342800A2; CN102257708A; WO2010062765A3; JP2012508555A; US20110259659A1; KR20110093803A; US20110148225A1; US20120001501A1; US8193679B2; WO2010062764A2; US8030819B2; US20110050010A1; JP2012508549A

Abstract

公开了一种单相和多相的横向和/或换向磁通机及其部件，以及制造和使用它们的方法。包括多相装置的示例性装置可以不同地被构造为具有内部转子和/或内部定子。可以在细长的、堆置的、和/或嵌置的构造中来构造包括多相装置的其它示例性装置。通过使用这种多相构造，横向和/或换向磁通机能够获得改进的性能、效率、和/或被设计尺寸或其它方式构造以用于各种应用。

Description

多相横向和/或换向磁通系统

技术领域

本公开涉及电气系统，并且具体地涉及横向磁通机和换向磁通机。

背景技术

发电机和交流发电机通常设计为高效率、高功率密度以及低成本。发电机或交流发电机中的高功率密度可以通过以高转速以及因此高电频率运行来获得。然而，许多应用要求较低转速。对于这种情况的常规解决方案是使用齿轮减速。齿轮减速降低了效率，增加了复杂度，增加了重量，并且增加了空间需求。另外，齿轮减速增加了系统的成本并且增加了机械故障率。

另外，如果不期望高转速并且不期望齿轮减速，那么发电机或交流发电机通常必须具有大量磁极，以便以较低转速提供较高的电频率。然而，对于特定发电机或交流发电机可以具有的磁极的数量，经常存在实际限制，例如，由于空间限制。一旦达到实际限制，为了获得期望的功率电平，发电机或交流发电机必须相对大，并且因此具有相应较低的功率密度。

而且，用于交流发电机或发电机的现有多极绕组通常要求绕线的几何形状并且经常需要复杂的绕线机以便满足尺寸和/或功率需要。随着磁极的数量增加，使得绕线问题通常更加糟糕。另外，随着磁极数增加，线圈损耗也增加(例如，由于构成线圈的铜线或其它材料的电阻效应)。然而，较大数量的磁极具有一定优点，例如，使得每匝具有较高的电压常数，提供较高的转矩密度，并且以较高的频率产生电压。

最常见的是，发电机为辐射磁通类型。比较少见的是，一些发电机实现为横向磁通机和/或换向磁通机。期望的是，开发出性能和/或可构造性改进的发电机和/或交流发电机。特别地，期望改进的横向磁通机和/或换向磁通机。而且，期望被构造成适应于多相输入和/或产生多相输出的横向磁通机和/或换向磁通机。

发明概述

本公开涉及横向和/或换向磁通机。在示例性实施例中，发电机包括第一导电线圈，所述第一导电线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端。所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环。所述第一线圈部分至少部分地由第一组磁通导体包围。所述第二线圈部分至少部分地由第二组磁通导体包围。所述第一线圈部分和所述第二线圈部分相对于发电机的旋转轴线至少部分地横贯重叠角部分。发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

在另一个示例性实施例中，发电机包括：转子，其具有相对于所述转子的旋转轴线的内侧和外侧，所述内侧围绕所述旋转轴线限定圆圈；以及导电线圈，其包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端。所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环。所述导电线圈仅沿着所述圆圈的圆周的一部分延伸。第一组磁通导体至少部分地包围所述第一线圈部分。第二组磁通导体至少部分地包围所述第二线圈部分。第一组和第二组以腔接合构造或面接合构造中的一个与转子的内侧接合。发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

在又一个示例性实施例中，发电机包括定子。发电机进一步包括至少部分由所述定子包围的线圈，所述线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端。所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环。发电机进一步包括第一转子和第二转子，所述第一转子和所述第二转子具有共同旋转轴线和共同旋转平面。所述定子在来自共同旋转轴线的第一半径处与所述第一转子接合。所述定子在来自共同旋转轴线的第二半径处与所述第二转子接合。所述第一半径和所述第二半径不同。发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

仅提供该概述部分的内容作为本公开的简要介绍，并且不意在用于限制所附权利要求的范围。

附图说明

参考下面的说明、所附权利要求和附图：

图1A示出了根据示例性实施例的示例性横向磁通机；

图1B示出了根据示例性实施例的示例性换向磁通机；

图2A示出了根据示例性实施例的示例性轴向间隙构造；

图2B示出了根据示例性实施例的示例性径向间隙构造；

图3A示出了根据示例性实施例的示例性腔接合构造；

图3B示出了根据示例性实施例的示例性面接合构造；

图3C示出了根据示例性实施例的示例性面接合横向磁通构造；

图4示出了根据示例性实施例的发电机效率曲线；

图5A示出了根据示例性实施例的示例性单相定子/转子组件的剖视图；

图5B示出了根据示例性实施例基于图5A中的单相构造的示例性三相构造的剖视图；

图5C示出了根据示例性实施例的示例性三相转子构造；

图5D示出以近距离视图示出了根据示例性实施例的图5C中所示的转子的示例性磁力和磁通集中部分；

图6A示出了根据示例性实施例的具有内部定子的示例性多相装置；

图6B示出了根据示例性实施例的具有内部定子的示例性多相装置；

图6C以近距离视图示出了根据示例性实施例的图6A和图6B的多相装置中的磁芯间磁通导体间隔已经被构造成形成90°相位滞后的部分；

图7A示出了根据示例性实施例的具有内部转子的示例性多相装置；

图7B示出了根据示例性实施例的具有内部转子的示例性多相装置；

图7C以近距离视图示出了根据示例性实施例的图7A和图7B中的多相装置的一部分；

图8A以立体视图示出了根据示例性实施例的具有细长设计的示例性多相装置；

图8B以近距离视图示出了根据示例性实施例的图8A中的多相装置的一部分；

图8C以正面视图示出了根据示例性实施例的图8A和图8B中的示例性多相装置；

图9A示出了根据示例性实施例的图8A-8C中的相似多相装置以相位匹配方式嵌置于其内的多相装置；

图9B示出了根据示例性实施例的图8A-8C中的相似多相装置以相位交错方式嵌置于其内的多相装置；以及

图10以剖视图示出了根据示例性实施例的构造为用于车辆中的示例性多相装置。

发明详述

下面的说明仅为各个示例性实施例，并且不意在以任何方式来限制本公开的范围、可应用性或构造。而是，下面的说明意在提供用于实现包括最佳实施方式的各个实施例的适宜阐述。显而易见的是，在不偏离所附权利要求的范围的情况下，可以对这些实施例中所说明的部件的功能和设置进行各种变型。

为了简要起见，用于电气系统构造、管理、操作、测量、优化、和/或控制的常规技术，以及用于磁通利用、集中、控制、和/或管理的常规技术可不在本文中进行详细说明。此外，本文所包含的各个附图中所示的连接线意在表示示例性功能关系和/或各个部件之间的物理联接。应当注意的是，在实际的电气系统中可以存在多种可选方案或者附加功能关系或物理连接，例如AC同步电动机。

例如普通DC无刷电动机的现有电动机存在各种缺陷。例如，许多种电动机在例如低转速的各个转速和/或负载下是低效的。因此，电动机通常在窄RPM范围和/或适合效率的负载范围内运行。在这些构造中，可能需要齿轮或其它机械方法来由电动机实现有用的工作。

而且，许多种电动机具有低磁极数。因为功率为转矩和RPM的函数，这种电动机通常必须在高物理RPM下运行来获得期望的功率密度和/或电频率。而且，通过以高转速以及因此高电频率运行电动机来可选地实现较高的功率密度(例如，每千克的有效电磁电动机质量的较高千瓦输出)。然而，高电频率可能导致高磁芯损耗和因此较低的效率。而且，高电频率能够导致增加成本、增加了机械复杂度、和/或降低可靠性。另外，高电频率和相关的损耗产生了可需要有源冷却的热量，并且能够限制电动机的运行范围。热量还能降低高频率机的寿命和可靠性。

又有其它电动机包含大量的铜线或其他线圈材料。由于线圈绕组的长度，线圈中的电阻效应导致线圈损耗。例如，这些损耗将电能的一部分转换成热量，降低了效率并且潜在地导致对电动机的热损害和/或电动机的功能性破坏。

而且，许多种现有电动机提供低转矩密度。如这里所使用的，“转矩密度”指的是每千克的有源电磁材料所产生的牛顿-米。例如，许多种现有电动机被构造为具有从每千克约0.5牛顿-米至约每千克3牛顿-米的转矩密度。因此，提供例如总共10牛顿-米的转矩的具有每千克1牛顿-米的转矩密度的特定电动机可能相当重，例如，超过10千克的有源电磁材料。类似地，通过例如总共100牛顿-米的转矩的具有每千克2牛顿-米的转矩密度的另一电动机也是相当重的，例如，超过50千克的有源电磁材料。可以理解的是，这些电动机的总重量，例如包括框架构件、壳体等的重量在内，可能非常高。而且，由于大的电动机质量，这些现有电动机通常庞大笨重。通常，用于特定应用的足够转矩和/或功率的电动机很难或者甚至不可能装配到可利用的区域中。

甚至现有横向磁通机不能克服这些困难。例如，现有横向磁通机因大量磁通泄漏而受到损害。又有其它横向磁通机的每千克的有源电磁材料仅提供几牛顿-米的转矩密度。而且，各种现有横向磁通机仅可在比较窄的RPM和/或负载范围内有效地运行。另外，使用现有横向磁通机来产生大量输出功率通常需要以高速率旋转相对大体积且复杂的构件(即，这些构件包括永磁体和/或相对外来的、稠密的和/或廉价的磁通集中或传导材料)。这种高度运行需要用于支撑的另外昂贵和/或复杂的构件和/或要求系统可靠性。而且，许多现有横向磁通机比较昂贵和/或难以制造，限制了它们的生存力。

反之，这些各种问题能够通过使用根据本公开的原理构造的横向磁通机来解决。如这里所使用的，“横向磁通机”和/或“换向磁通机”可以为其中磁通路径具有磁通大致横向于机器的旋转平面的剖面的任何发电机。在示例性实施例中，当磁体和/或磁通集中构件位于转子之上和/或在机器运行时移动时，发电机可以为纯粹的“横向”磁通机。在另一个示例性实施例中，当磁体和/或磁通集中构件位于定子之上和/或在机器运行时保持静止时，发电机可以为纯粹的“换向”磁通机。易于显知的是，在特定构造中，通过固定转子并且移动定子，“横向磁通机”可以看作“换向磁通机”，并且反之亦然。而且，线圈可以固定到定子上；任选地，线圈可以固定到转子上。

而且，存在桥接换向磁通机和横向磁通机之间的间隙的功能和装置设计的范围。特定设计可能恰好落在这两种类型之间，或者被看作是同时属于二者。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在本公开中，提到“横向磁通机”可同等地适用于“换向磁通机”，并且反之亦然。

而且，可以以多种方式来构造横向磁通机和/或换向磁通机。例如，参考图2A，换向磁通机可以被构造为使得定子210与转子250的旋转平面大致对准。这种构造在本文中被称为“轴向间隙”。在另一种构造中，参考图2B，换向磁通机可以被构造为使得定子210相对于转子250的旋转平面旋转约90度。这种构造在本文中被称为“径向间隙”。

现在参考图3A，换向磁通机中的磁通开关352可以通过至少部分地延伸到由定子310所限定的腔中来接合定子310。这种构造在本文中被称为“腔接合”。转到图3B，换向磁通机中的磁通开关352可以通过紧密地靠近定子310的两个端子面来接合定子310。这种构造在本文中被称为“面接合”。在横向磁通机中可以遵从类似的接合方法并且以类似的方式来指代。

通常，横向磁通机和/或换向磁通机包括转子、定子和线圈。磁通开关可以位于定子或转子上。如这里所使用的，“磁通开关”可以为被构造成打开和/或闭合磁路的任何构件、机构或装置(即，磁导率远高于空气的部分)。磁体可以位于定子或转子上。线圈至少部分地由定子或转子包围。任选地，磁通集中部分可以包括在定子和/或转子之上。现在简单参考图1A，示例性横向磁通机100A可以包括转子150A、定子110A和线圈120A。在这个示例性实施例中，磁体可以位于转子150A上。现在简单参考图1B，示例性换向磁通机100B可以包括转子150B、定子110B和线圈120B。在这个示例性实施例中，磁体可以位于定子110B上。

而且，横向磁通机和/或换向磁通机可以由任何适合的构件、结构、和/或部件来构成以提供期望的电气、磁性、和/或物理特性。例如，可以通过使用多相构造来获得具有超过每千克50牛顿-米的连续的、热稳定的转矩密度的换向磁通机。如这里所使用的，“连续的、热稳定的转矩密度”指的是在一个小时以上的时间段内在连续运行期间无需有源冷却可由电动机保持的转矩密度。而且，通常，连续的、热稳定的转矩密度可以看作是对于连续运行的例如一个小时以上的延长持续时间可由电动机保持而不会导致热性能降级和/或损害的转矩密度。

而且，横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造成实现低磁芯损耗。通过使用具有高磁导率、低矫顽性、低磁滞损耗、低涡流损耗、和/或高电阻的材料，可以减少磁芯损耗。例如，硅钢、粉末金属、镀层粉末金属、软磁性合成物、无定形金属、纳米结晶性复合物、和/或类似材料可以用于横向磁通机和/或换向磁通机的转子、定子、开关、和/或其它磁通传导构件。因此，可以降低涡流、磁通泄漏、和其它不期望的特性。

横向磁通机和/或换向磁通机还可以通过例如以交流方式改变磁通导体中的饱和度的水平来构造为实现低磁芯损耗。例如，定子中的磁通传导部件可以被构造为使得磁通传导部件的第一部分在定子运行期间的第一时间处饱和，相同磁通传导部件的第二部分在定子运行期间的第二时间处饱和。通过这种方式，磁通传导部件的部分间或地具有大大低于饱和感应度的磁通密度的水平，降低了磁芯损耗。例如，磁通传导部件的重要部分可以在50％的其磁循环时间之内具有低于25％的饱和感应度的磁通密度水平。而且，可以使用任何适合的磁通密度变动。

此外，横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为实现低磁芯损耗。例如，与在一个或多个线圈中使用铜质量C来实现期望输出功率P的普通电动机相对比，特定的横向磁通机和/或换向磁通机可以在实现相同输出功率P的同时仅使用小量的铜C(例如，为铜C的十分之一)。另外，横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为以改进的方式来使用线圈材料(例如，通过减少和/或消除线圈中的“端匝”)。通过这种方式，可以降低与既定线圈质量C相关联的电阻损耗、涡流损耗、热损耗、和/或其它线圈损耗。而且，在横向磁通机和/或换向磁通机内，线圈可以被构造、塑形、取向、对准、制造、和/或以其它方式被构造为对于既定线圈质量C进一步降低损耗。

另外，根据本公开的原理，横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为实现较高的电压常数。通过这种方式，可以与较高频率相结合地来减少机器中线匝的数量。因此，可以实现线圈质量和/或线圈中的匝数的相应减少。

此外，根据本公开的原理，横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为实现高磁通切换频率，例如，超过1000Hz的磁通切换频率。由于以高频率切换磁通，可以提高转矩密度。

现在参考图4，图示了对于特定转矩典型常规电动机效率曲线402。每分钟的转数(RPM)示于X轴上，并且电动机效率示于Y轴上。如图所示，常规电动机通常在低RPM处以比较低的效率运行。对于这种常规电动机，效率增加，并且随后在特定RPM处达到峰值，并且在RPM进一步增加时最终降落。结果，通常期望许多常规电动机在接近峰值效率的RPM范围之内运行。例如，一种特定现有技术电动机可以在约3000RPM处具有约90％的最大效率，而在不太高或不太低的RPM处效率显著下降。

变速箱、变速器和其它机械装置通常耦合电动机上来获得期望的输出RPM或其它输出状况。然而，这些机械构件通常是价格昂贵、体积庞大、笨重、和/或附加另外的能量损耗，例如摩擦损耗。这些机械构件能够降低电动机/变速器系统的总效率。例如，以约90％的效率运行的电动机耦合以约70％的效率运行的变速箱产生了具有约63％的总效率的电动机/变速箱系统。而且，变速箱可以比常规电动机本身更大和/或更重或成本更高。变速箱还降低了系统的总可靠性。

反之，继续参考图4并且根据本公开的原理，图示了对于特定转矩的横向和/或换向磁通机效率曲线404。根据本公开的原理，横向和/或换向磁通机可以在比常规电动机低的RPM处迅速地达到期望的效率水平(例如，80％的效率或更高)。而且，横向和/或换向磁通机可以在比常规电动机大的RPM范围内保持期望的效率水平。另外，与常规电动机相比，横向和/或换向磁通机的效率可以更慢地下降到峰值效率RPM之下。

此外，根据本公开的原理，横向和/或换向磁通机可以获得比常规电动机高的转矩密度。例如，在示例性实施例中，横向和/或换向磁通机可以获得超过每千克100牛顿-米的连续的、热稳定的转矩密度。

因此，根据本公开的原理，期望可以在各种应用中采用横向和/或换向磁通机。例如，在汽车应用中，横向和/或换向磁通机可以用作轮毂电动机，用作直流传动系统电动机、和/或类似电动机。而且，在具有足够宽的运行RPM范围的示例性实施例中，尤其在较低RPM处，横向和/或换向磁通机可以用于汽车应用中，不再需要变速器、变速箱、和/或类似的机械构件。

示例性的电动或混合动力车辆实施例包括用于驱动车辆的轮的横向磁通电动机，其中，车辆不包括变速器、变速箱、和/或类似的机械构件。在这个示例性实施例中，电动或混合动力车辆比包括类似变速器的机械构件的类似车辆稍轻。与具有类似变速器的机械构件的类似车辆相比，减少的重量可以便于延长驱动范围。任选地，由于去除变速箱所节省的重量使得可以使用另外的电池来延长范围。而且，由于去除变速箱所节省的重量使得可以使用另外的结构材料来改善乘员安全。通常，具有适合效率的宽RPM范围的换向磁通机可以期望地用于直流驱动构造有利的各种应用中。例如，期望可以在汽车中采用在从仅几RPM到约2000RPM的RPM范围内具有大于80％的效率的换向磁通机。

而且，示例性无变速器电动或混合动力车辆可以具有较高的总效率。换言之，由于在电动机和车辆的轮之间不存在类似变速器的构件使得效率提高，示例性车辆可以更加有效地利用电池中可利用的电。这也被构造成延长驱动范围和/或减少对电池的需要。

另外，换向磁通机被构造为具有高转矩密度。根据本公开的原理，高转矩密度的换向磁通机也是非常适合于各种应用，例如，汽车应用。例如，常规电动机可以具有在约0.5每千克牛顿-米至约3每千克牛顿-米之间的转矩密度。例如有源冷却的附加技术能够使常规电动机获得高至约50每千克牛顿-米的转矩密度。然而，这些技术通常大幅度增加了附加系统质量、复杂度、体积、和/或成本。另外，被构造为产生比较高的转矩量的这种常规电动机，例如，西门子1FW6电动机，被限制为比较低的RPM运行，例如在250RPM以下运行。

反之，根据本公开的原理，示例性无源冷却的横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为具有超过50每千克牛顿-米的连续的、热稳定的转矩密度。如这里所使用的，“无源冷却”通常理解为指代不具有需要运行功率的冷却构件的系统，所述冷却构件例如水泵、油泵、冷却风扇、和/或类似部件。而且，该示例性横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为具有紧密的直径，例如小于14英寸的直径。另一个示例性横向磁通机和/或换向磁通机可以被构造为具有超过100每千克牛顿-米的连续的、热稳定的转矩密度以及小于20英寸的直径。因此，由于横向磁通机和/或换向磁通机大大轻于常规电动机和/或比常规电动机更加紧凑，通过利用本公开的各个原理，示例性横向磁通机和/或换向磁通机的尺寸以适合于安装作为电动车辆中的轮毂电动机的方式来设计尺寸和/或以其它方式构造和/或塑形。通过这种方式，能够减少最终的轮/电动机组件的没有安装弹簧的(unsprung)重量。这能够改善车辆操纵并且降低悬置构件的复杂度和/或尺寸。

此外，根据本公开的原理，横向磁通机和/或换向磁通机可以期望地用于具有旋转部分的机电系统中，例如洗衣机或其它电器。在一个示例中，常规洗衣机通常使用耦合带驱动来旋转清洗鼓的电动机。反之，横向磁通机和/或换向磁通机可以轴向地耦合清洗鼓，提供直接驱动构造并免除了带驱动部件。任选地，横向磁通机和/或换向磁通机，例如包括局部定子的一个磁通机，可以耦合转子。转子可以与清洗鼓具有共同的轴线。转子还可以直接耦合清洗鼓和/或与清洗鼓一体形成。通过这种方式，横向磁通机和/或换向磁通机可以为洗衣机或其它类似的机电结构和/或系统提供旋转力。

而且，根据本公开的原理，横向磁通机和/或换向磁通机可以期望地用于为诸如自行车、踏板车、摩托车、四芯线组、高尔夫车或其它车辆的相对轻重量车辆提供机械输出。另外，横向磁通机和/或换向磁通机可以期望地用于小发动机应用中，例如，便携式发电机、动力工具、和其它电气设备。横向磁通机和/或换向磁通机可以期望地用于为例如船、飞机、和/或类似装置的推进器驱动装置提供机械输出。横向磁通机和/或换向磁通机还可以期望地用于各种机床，例如，旋转主轴、构造为移动大块物体的工作台、和/或类似工具。通常，横向磁通机和/或换向磁通机可以用于提供来自任何适合的装置电电气和/或机械输入和/或向任何适合的装置提供电气和/或机械输出。

根据各个示例性实施例，示例性横向磁通机和/或换向磁通机被构造为适应于多相输入和/或产生多相输出。与单相装置相比，多相输入和/或输出装置可以具有各种优点。例如，多相电动机可以不需要外部电路系统或其它部件来产生起动转矩。多相装置还能够避免脉动和/或间歇，例如，当由单相装置所产生的电流经过其循环中电流具有零幅值的部分时所引起的脉动和/或间歇。然而，多相装置能够在交流输入的每个周期内递送大致恒定的功率输出，并且反之亦然。

可以使用与通过引用合并到本文中的各个未决申请中所公开的单相布置类似的布置来制造多相装置。还可以使用具有单个转子/定子组的布置、或者具有与单相转子/定子布置不同的多相特征的布置来制造多相装置。而且，如果期望，可以用任何适合的构造来制造多相装置。

尽管本文所示出的示例性实施例通常具有在转子部分上的磁体和在定子部分上的磁通开关，应当注意的是，可以根据本公开的方案进行其它变型。例如，磁通开关可以安装在转子部分上，并且一系列磁体可以安装在定子部分上。任选地，磁通开关可以安装到转子部分上，并且电磁体可以安装在定子部分上。定子部分和转子部分之间的其它多种关系也是可行的。例如，定子部分或转子部分可以安装作为最外部的部件。而且，磁体、磁通集中器、和/或磁通开关可以或者产生电输出或者驱动转子的方式来布置、构造、和/或耦合以传导磁通。另外，磁通开关、磁通集中器、线圈、和/或磁体可以安装到转子部分或定子部分上。

通常，可以通过组合、链接、和/或以其它方式使用和/或包括单相装置的适合部件来构造特定的示例性多相装置。在示例性实施例中，现在参考图5A，单相装置500A包括转子550、定子510、和线圈520。这里，以示出横向磁通机的剖视图图示了单相装置500A。在这个示例性实施例中，转子550在轴向间隙构造中与定子510进行腔接合。定子510部分环绕线圈520。

在示例性实施例中，定子510保持静止，并且转子550绕着旋转轴线551旋转。易于理解的是，在其它各个示例性构造中，转子550可以保持静止，从而用作定子。在这些实施例中，定子510可以移动，从而用作转子。

在各个实施例中，转子550包括一堆交替的磁体和磁通集中部分。

现在参考图5B，在各个示例性实施例中，多相设计可以通过复制单相设计的一个或多个部分来构成。在示例性实施例中，多相装置500B包括围绕共同的旋转轴线同心放置的三个转子部分550A、550B和500C。

在各个示例性实施例中，多相装置500B包括任何适当数量的转子和/或定子，例如，两个转子、四个转子、五个转子等。而且，转子部分550A、550B和550C能够独立旋转。任选地，转子部分550A、550B和550C能够彼此耦合，以使转子部分550A、550B和550C一起旋转。

在特定示例性实施例中，转子部分550A、550B和550C在设计上非常相似或者甚至相同，如图5B所示。在其它示例性实施例中，一个或多个转子部分550A、550B和550C可以小于其它转子部分。在另外其它示例性实施例中，转子部分550A、550B和550C彼此不同。

在各个示例性实施例中，转子部分550(例如，一个或多个550A、550B或550C)具有剖面形状。例如，转子部分550可以具有楔形状。任选地，转子部分550可以包含其它各种适合的形状，例如，箭头形状、圆形剖面形状、矩形剖面形状、和/或其他形状。

在各个实施例中，当转子部分550A、550B和550C装配到电气从动装置和/或电输出装置中时，转子部分550A、550B和550C各自包括一堆交替的磁体和磁通集中部分。

在各个示例性实施例中，多相装置500B的各个转子部分550A、550B和550C分别对应于线圈520a、520B和520C。线圈520A、520B和520C通常关于多相装置500B的中心在圆周上取向。通常，线圈520A、520B和520C固定到对应的定子部分上并且因此不与转子部分550A、550B和550C旋转。另外，彼此对应的定子部分510A、510B和510C占据了线圈520A、520B和520C之间的空间的至少一部分。在示例性实施例中，转子部分550A、550B和550C独立于通常保持固定的定子部分510A、510B和510C旋转。

任选地，转子部分550A、550B和550C可以保持固定以作为定子部分。在这些实施例中，线圈520A、520B和520C以及定子部分510A、510B和510C相对于转子部分旋转。

现在参考图5C，在各个示例性实施例中，图5B中的转子部分550A、550B和550C被构造为在转子部分510A、510B和510C之中具有相位滞后。磁体部分554A、554B和554C分别位于各个转子部分550A、550B和550C之上。而且，多个磁体部分554A、554B和554C位于各个转子部分550A、550B和550C之上。例如，每个转子部分可以包括一种模式的交替磁体和磁通集中部分。参考图5D，例如，转子550包括一种模式的交替磁体554和磁通集中部分552和556。可以绕着转子部分550的圆周重复这种模式，从而至少部分地形成转子部分550的形状。

在示例性实施例中，各个转子550上的各个磁体部分554位于两个磁通集中部分之间。例如，特定磁体554位于磁通传导部分552和556之间。通常，磁体554可以被布置为使得具有共同极性的磁体表面接合共同磁通集中部分(参见例如图5D)。而且，在各个示例性实施例中，如果期望，磁体部分554可以被定位为与附加的和/或较少的磁通传导部分邻近。

再次参考图5C，在各个示例性实施例中，转子部分550A、550B和550C部分地相对于彼此旋转。通过这种方式，在转子部分550A和550B之间限定相位滞后p。类似地，在转子部分550B和550C之间限定相位滞后p2。而且，如果期望，附加转子550可以用于形成附加的相位滞后。

转子部分550A、550B和550C可以相对于彼此固定。通过这种方式，在运行的同时，由于转子部分550A、550B和550C转动，保持相位滞后p1和p2。相位滞后p1和p2使得各个转子部分550A、550B和550C产生不同相位的输出。而且，转子部分550A、550B和550C还可以相对于彼此移动以便改变一个或多个相位滞后。

本领域技术人员将理解的是，图5C中所示的相位滞后p1和p2仅为代表性的。可以根据本公开的原理来形成多个其它相位滞后和/或多个其它相位滞后的组合。所有这些相位滞后和/或得到的装置输入和/或输出特性被认为在本公开的范围之内。

在示例性实施例中，多相装置500B可以作为电输出装置来运行。在这些构造中，各个转子部分550A、550B和550C在对应的线圈520A、520B和520C中产生了交流电输出(例如，大致正弦输出)。各个线圈520A、520B和520C的电输出具有由相对于其它各个线圈520A、520B和520C的相位滞后移位的相位(任选地，相对于其它各个线圈520A、520B和520C前进)。通常，多相装置500B中相位滞后的数量可以高至小于转子部分的数量的数量。例如，三个转子部分550A、550B和550C可以被构造为形成两个相位滞后。三个转子部分550A、550B和550C还可以被构造为形成一个相位滞后(例如，如果转子部分550B和550C关于转子部分550A类似地对准)。三个转子部分550A、550B和550C还可以被构造为：当所有的三个转子部分550A、550B和550C彼此类似地对准时，不形成相位滞后。通常，如果期望，可以分别使用任何适当数量的相位滞后以及任何适当大小的相位滞后。

例如，在各个示例性实施例中，在多相装置500B中，可以通过调节各个转子部分550的相对旋转对准来调节各个相位滞后的大小。多相装置500B可以作为电输出装置来运行。在这些构造中，多相输出可以在交流输出的每个周期之内相对于彼此均匀地移位。例如，在三相布置中，相位可以相对于彼此移位周期的三分之一。任选地，相位可以相对于彼此不均匀地移位。例如，第二个相位可以相对于第一个相位移位30度。第三个相位可以相对于第二个相位移位60度(因此，相对于第一个相位移位90度)。如果期望，附加相位可以类似地移位任何适当的值。

在各个示例性实施例中，在多相装置500B中，各个相位输出由不同的转子部分550A、550B和550C以及对应的定子510A、510B和510C与线圈520A、520B和520C来产生。在其它示例性实施例中，多相装置500B被构造为使得单个定子部分510被划分成共享一个或多个转子的分离相位。在这些示例性实施例中，可以减少多相装置的部件的数量。例如，多相装置可以产生和/或使用比构成多相装置的转子的数量更多的输入/输出相位。此外，在这些示例性实施例中，例如，可以通过至少沿着与转子的旋转轴线平行的方向减小多相装置的厚度来减小多相装置的尺寸。

例如，现在参考图6A和图6B，多相装置600可以被构造为具有一个或多个内部定子。如这里所使用的，“内部定子”指的是使其一部分和/或其中的各个部件大致布置在两个或多个转子之间的定子。在各个示例性实施例中，多相装置600包括三个定子，每个定子包括多个磁通传导部分612(如612A、612B和612C所示)。多相装置600进一步包括三个线圈620A、620B、620C和两个转子650X、650Y。磁通传导部分612A、612B和612C以及线圈620A、620B、620C大致位于转子650X和650Y之间。

线圈620A、620B、620C可以分别对应于不同的输出相位。在各个示例性实施例中，定子610内磁通传导部分612之间的间隔被构造为形成一个或多个相位关系，下面将对此进行讨论。另外，多相装置600可以包括任何适当数量的线圈620，例如，两个线圈620、四个线圈620、十个线圈620等。因此，多相装置600可以被构造为具有达到线圈620的数量的多个输出相位以及一个或多个定子和/或转子的对应相位部分。另外，多个线圈620可以被构造为与类似相位相对应。

线圈620A、620B、620C可以包括被构造为响应于变化的磁场而传导电流的任何适当材料，例如，铜线绕组。在各个示例性实施例中，一个或多个线圈620从由扁平线(即，具有与圆形剖面相对的矩形剖面的线)缠绕而成。而且，由本公开所构思和/或在相关公开中的任何适用的线圈、输出绕组、电连接器、和/或等部件可以由扁平线制成。线圈620中的扁平线使得可以用导电材料更有效地填充可利用空间。通过这种方式，可以获得线圈中的线的较高堆集密度。来自增大的堆集密度的效率增益能够比潜在缺点更重要，例如，特定线圈导致增加了重量。而且，可以使用线和/或线圈的任何适当的材料和/或形状。

在各个示例性实施例中，继续参考图6B，多相装置600的各个线圈620A、620B和620C包括分别具有前部620AF、620BF、620CF和后部620AR、620BR、620CR的环。多相装置600的线圈620A、620B和620C中的各个前部和后部大致由对应定子的磁通传导部分612环绕，以使磁通能够绕着线圈620A、620B和620C传导。

在各个示例性实施例中，线圈620A、620B和620C沿着圆圈的周长的一部分延伸。线圈620A、620B和620C可以沿着圆圈的圆周的任何适合的部分延伸，例如，圆周的近似三分之一。线圈620A、620B和620C可以沿着具有类似长度的部分延伸。而且，如果期望，线圈620A、620B和620C可以沿着具有不类似长度的部分延伸。

而且，前部620AF可以限定第一弧，例如半圆形弧，并且后部620AR可以限定第二弧，例如半圆形弧。第一弧和第二弧可以具有来自例如横向磁通机和/或换向磁通机的旋转轴线的共同轴线的共同半径。而且，第一弧和第二弧(和/或前部620AF和后部620AR)可以横贯横向磁通机的类似角部分。例如，在示例性三相实施例中，横向磁通机的近似0°至120°与第一线圈(即，与第一线圈的第一部分和第二部分)相关，横向磁通机的近似120°至240°与第二线圈以及第二线圈的各个第一部分和第二部分相关，并且横向磁通机的近似240°至360°与第三线圈以及第三线圈的各个第一部分和第二部分相关。而且，第一弧和第二弧(和/或前部620AF和后部620AR)可以横贯横向磁通机的重叠角部分。例如，前部620AF可以横贯横向磁通机的近似0°至120°，并且后部可以横贯横向磁通机的近似5°至115°；因此，角部分完全重叠。另外，第一弧和第二弧(和/或前部620AF和后部620AR)可以部分地横贯横向磁通机的重叠角部分。例如，前部620AF可以横贯横向磁通机的近似0°至120°，并且后部620AR可以横贯横向磁通机的近似5°至115°；因此，角部分部分重叠。

通过磁通传导部分612围绕各个线圈620A、620B和620C传导磁通能够在各个线圈620A、620B和620C中产生电输出。在各个示例性实施例中，磁通通过磁通传导部分612A来传导，以使大致环绕前部620AF的磁通传导部分612A与大致环绕后部620AF的磁通传导部分612A同相。通过这种方式，前部620AF和后部620AR同相。可以分别在部分620BF和620CF以及620BR和620CR中发现类似的相位布置。在其它示例性实施例中，前部可以与对应的后部异相。

而且，在各个示例性实施例中，例如线圈620A的线圈可以关于多相装置600的旋转轴线来取向，以使前部620AF中的电流沿着旋转方向与沿着与旋转方向相反的方向流动的后部620AR中的电流同时流动。换言之，在各个实施例中，线圈620A内的电流可以认为是绕着类似“跑道”形状的环流动，所述环绕着旋转轴线仅延伸角距离的一部分。

易于理解的是，线圈620B和/或620C可以被塑形、设计尺寸、对准、构造和/或可以与如上所述的线圈620A和线圈620A的部分类似的方式来起作用和/或表现。

在各个示例性实施例中，继续参考图6B，多相装置600的磁通传导部分可以为C形。任选地，如果需要，磁通传导部分可以在剖面图或立体图具有多种其它形状中的一种，例如U形、直线形、卵形和线性形状。可以任何适当的方式来形成这些磁通传导部分。例如，磁通传导部分可以由带绕环状材料、包括金属玻璃、层压钢、粉末金属的材料或者多个这些或其它适合的磁通传导材料的组合制成。

在示例性实施例中，继续参考图6B，线圈内磁通导体间隔件S610A、S610B和S610C(未示出S610B和S610C)(即，分别为相邻磁通传导部分612A、612B和612C之间的间隔件)为近似均匀的尺寸。另外，相邻磁通传导部分相对于各个线圈的前部620AF、620BF和620CF以及后部620AR、620BR和620CR之间的间隔件大致为相同的尺寸。然而，在各个线圈的前部620AF、620BF和620CF以及后部620AR、620BR和620CR任一部分和/或二者上的线圈内磁通导体间隔件S610A、S610B和S610C可以为除了近似相等之外的情况。例如，这些磁通导体间隔件可以改变以产生不同的频率输出或者用于其它适当的目的。

反之，再次参考图6B，然而，线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C和SC-A(SC-A未示出)(即，在相邻线圈620A、620B和620C上的相邻磁通传导部分之间的中心上间隔件)的尺寸通常是不相等。在各个示例性实施例中，线圈间磁通导体间隔件变化，从而在各个线圈620A、620B和620C中产生的电输出的相位当中设定特定的相位关系。下面，将更加详细地讨论线圈中的这些相位关系以及线圈与转子的各个部件的关联。然而，在特定情况下，可能有利的是，使得线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C和SC-A中的一个或多个彼此近似相等。

现在参考图6C，示出了多相装置600的近距离视图。在示例性实施例中，多相装置600中的两个转子部分650X、650Y至少部分地容纳在包括定子610的磁通传导部分612内。转子部分650X、650Y可以非常相似和/或相同。另外，转子部分650X、650Y可与在单相装置中使用的转子具有相似的构造。在各个示例性实施例中，转子部分650X、650Y彼此大致对准。

可选择地，转子部分650X、650Y可以具有实质的差别。例如，转子部分650X、650Y可以至少部分地相对于彼此旋转。换言之，转子部分650X、650Y可以不对准。转子部分650X、650Y还可以具有不同尺寸的交替的磁体部分654和/或磁通集中器652。

在各个示例性实施例中，交替的磁体部分654和/或磁通集中器652分别与如图5D中所示的转子550的对应区域554和552/556在特征和功能方面相似。

而且，在这些实施例中，转子部分650X、650Y可以与多相装置500B中使用的转子550大致相似。例如，类似于图5D中所示的转子550的磁体部分554，转子部分650X的相邻磁体部分654可以大致具有交变磁极取向。类似地，转子部分650Y的相邻磁体部分654可以大致具有交变磁极取向。然而，在其它的示例性实施例中，可以使用转子部分650X的交替版本，例如，其中转子650X内的相邻磁体部分654的磁极对准而不是交变。可以使用转子部分650Y的类似交替版本。而且，交替和/或对准磁体的所有这些组合被看作在本公开的范围之内。

在各个示例性实施例中，可以运行多相装置600以便从机械输入产生电输出。在其它的示例性实施例中，可以大致相反的方式来运行多相装置600，其中将电输入供给到一个或多个线圈以产生机械输出和/或其它输出(例如，转动一个或多个转子和/或耦合转子的机械部件)。本领域普通技术人员将理解的是，各种原理可以适当地应用于这些构造中的任一个和/或两个。

在示例性实施例中，为了从机械输入产生电输出，转子部分650X、650Y沿着图6B中所示的方向D1相对于磁通传导部分612A旋转。这使得转子部分650X、650Y的磁体部分654和磁通集中器652与磁通传导部分612A交替地对准。通过这种方式，沿着磁通传导部分612A传导磁通。

在示例性实施例中，各个磁体部分654的接续磁极的取向使得每个磁通传导部分652至少部分地由相同极性的一对邻接磁体部分654环绕。这种取向形成了从第一磁通集中器652、通过磁通导体612A、到与第一磁通集中器652不同的第二磁通集中器652的磁通路径。在多相装置600中，这些磁通路径围绕线圈620A的由磁通传导部分612A所环绕的部分。旋转的转子部分650X、650Y连续地移动在磁通传导部分612A附近具有相反极性的磁通集中器652。因此，旋转的转子部分650X、650Y基本将磁通集中器652和磁通传导部分612A相对于彼此顺序穿过的磁通路径的方向反向。该过程在线圈620A中产生了交变电输出。可以在磁通传导部分612B和612C以及线圈620B和620C中的每一个中同时获得类似的表现和结果。

在各个示例性实施例中，线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C和SC-A与线圈内磁通导体间隔件S610A、S610B和S610C不同。在这些实施例中，转子650X、650Y的磁体部分654和磁通集中器652在不同的时间与不同定子部分610的磁通传导部分612对准。结果，与对于磁通传导部分612B的情况相比，在不同的时间出现沿着磁通传导部分612A的最大磁通传导量，等等。时间由线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C和SC-A来控制。通过这种方式，线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C和SC-A可在例如线圈620A的特定线圈620中产生的电输出相对于在例如线圈620B的其它线圈620中的一个或多个中所产生的电输出的相位滞后。

在示例性实施例中，继续参考图6C，线圈间磁通导体间隔件SA-B被构造为线圈620A和620B的输出之间形成90°的相位滞后。如图所示，线圈间磁通导体间隔件SA-B使得环绕线圈620A的磁通传导部分612A与转子部分650X、650Y的磁通集中器654对准。同时，环绕线圈620B的磁通传导部分612B与转子部分650X、650Y的磁体部分654对准。在该位置上，线圈620A和620B彼此约90°异相。因此，当在围绕线圈620A的磁通传导部分612A中存在最大磁通传导量时，在围绕线圈620B的磁通传导部分612B中出现最小磁通传导量。并且反之亦然。可以理解的是，相反的情况同样成立。通过这种方式，可以在通过转动转子650X、650Y在线圈620A和620B中产生的电输出之间形成近似90°的相位滞后。

图6C图示了在相邻线圈之间形成90°相位滞后的线圈间磁通导体间隔件。然而，在各个示例性实施例中，可通过调节线圈间磁通导体间隔件来获得相邻线圈之间的任何适当的相位关系。例如，可以在相邻线圈620A和620B的输出之间形成180°的相位滞后。这可以通过调节线圈间磁通导体间隔件SA-B来实现。调节SA-B能够使得环绕线圈620A的磁通传导部分612A在既定时间T处与具有第一极性的磁通集中器652对准。调节SA-B还能使得环绕线圈620B的磁通传导部分612B在大约相同的时间T处与具有相反极性的磁通集中器652对准。这些取向产生了在任何既定时间沿相反的方向围绕相邻线圈620A和620B传导的磁通(例如，沿着围绕线圈620A的大致顺时针方向传导磁通，而同时沿着围绕线圈620B的大致逆时针方向传导磁通)。

类似地，调节SA-B能够使得围绕线圈620A的磁通传导部分612A在既定时间T处与具有第一极性的磁通集中器652对准。调节SA-B还能使得围绕线圈620B的磁通传导部分612B在大约相同的时间T处与具有相同极性的磁通集中器652对准。在这些构造中，线圈620A和620B基本同相。而且，在各个示例性实施例中，通过构造线圈间磁通导体间隔件，例如SA-B，可以获得例如线圈620A和620B的线圈620之间的任何适当的相位关系。

尽管示出了示例性关系并且讨论了线圈620A和620B之间的相位滞后，类似方法适用于多相装置600内任意线圈之间的相位关系。换言之，在各个示例性实施例中，通过类似地调节如上所述的一个或多个线圈间磁通导体间隔件SA-B、SB-C、和/或SC-A能够调节、改变、和/或以其它方式修改和/或控制线圈620A、620B和620C之间的相位关系。此外，可以彼此独立地调节这些线圈间磁通导体间隔件。通过这种方式，可以形成多相装置600的线圈620A、620B和/或620C之间的任何适当数量的相位关系。

而且，尽管图6A-6C图示了其中一旦构造定子则相位关系固定的多相装置600，在其它的示例性实施例中，多相装置可以被构造为具有相邻线圈之间的可调节相位关系。例如，磁通传导部分612A可相对于磁通传导部分612B移动。所有这种具有可调节相位关系的多相装置被看作是在本公开的范围之内。

在各个示例性实施例中，再次参考图6B和图6C，与特定线圈620相关的磁通传导部分612可以交错和/或以交替的方式放置和/或布置。例如，一个磁通传导部分612A部分地包围前部620AF。沿着方向D1移动，下一个磁通传导部分612A部分地包围后部620AR。沿着方向D1继续移动，下一个磁通传导部分612A部分地包围前部620AF，以交替方式以此类推。通过这种方式，可以更紧密和/或紧固地放置磁通传导部分612A。在各个示例性实施例中，磁通传导部分612A可以布置在交错的“背对背”构造中。在这些布置中，磁通传导部分612A的“背”可以至少部分地延伸过彼此，例如，如图6C中所示。通过这种方式，与如果磁通传导部分612A不至少部分地延伸过彼此相比，可以使多相装置600更加紧凑。然而，磁通传导部分612A还可以布置在交替的“背对背”构造中，在这种构造中，相邻磁通传导部分612A的部分不延伸过彼此。

与上面讨论的磁通传导部分612A的构造类似，多相装置600的磁通传导部分612B、612C、和/或其它磁通传导部分可以交错、散置、和/或以类似方式交替。

除了具有内部定子的多相装置之外，本公开的原理构思了具有内部转子的多相装置。如这里所使用的，“内部转子”指的是使其一部分和/或其各个部件大致布置在两个或多个定子之间的转子。例如，在示例性实施例中，并且现在参考图7A-7C，多相装置700被构造为具有内部转子750。多相装置700进一步包括三个定子，三个定子各自包括多个磁通传导部分712(表示为712A、712B和712C)。多相装置700进一步包括三个线圈720A、720B和720C，三个线圈720A、720B和720C分别大致位于磁通传导部分712A、712B和712C的内部和/或由磁通传导部分712A、712B和712C环绕。转子750也大致位于磁通传导部分712A、712B和712C的内部和/或由磁通传导部分712A、712B和712C环绕。

在各个示例性实施例中，磁通传导部分712A、712B和712C在多相装置700内的布置与磁通传导部分612A、612B和612C在多相装置600内的布置(参见，例如图6A-6C)在如下这种意义上大致相反：即，当与磁通传导部分612A、612B和612C的取向相比时，磁通传导部分712A、712B和712C中的每一个的取向相反。通过这种方式，多相装置700被构造为通过单个转子750工作。

多相装置700可以包括多个线圈720，例如线圈720A、720B和720C。线圈720A、720B和720C可以对应于一个或多个输出相位。在示例性实施例中，各个线圈720A、720B和720C对应于不同的输出相位。可以使用任何适当数量的线圈720。例如，与多相装置700的三个相位部分相对应，可以使用三个线圈720A、720B和720C。任选地，可以使用两个、四个或多个线圈720，并且相应地使用两个、四个或多个定子。可以理解的是，多相装置700内相位的数量可以在一个相位至与多相装置700中存在的线圈720的数量相等的多个相位之间的范围内。在各个示例性实施例中，可以更改分别与线圈720A、720B和720C相关的磁通传导部分712A、712B和712C之间的间隔件以在磁通传导部分712A、712B和712C之间形成一种或多种相位关系。

在各个示例性实施例中，多相装置700的各个部件之间的功能关系，例如线圈720A、720B和720C与磁通传导部分712A、712B和712C之间的功能关系，与多相装置600中发现的关系基本相似。另外，多相装置700的部件的尺寸、形状、几何形状、和/或其它特性可以与多相装置600中发现的相似。而且，多相装置700的线圈内间隔件和线圈间间隔件可以类似地变化以获得如上文中所披露的多个相位和/或相位关系。

与多相装置600的构造相比较，进一步参考图7C，在各个示例性实施例中，多相装置700的各个线圈720A、720B和720C被构造为在相邻线圈之间的接合处分别具有“桥接”分段722A、722B和722C(722C未示出)。在这些实施例中，线圈720A进一步包括桥接分段722A。类似地，线圈720B进一步包括桥接分段722B，并且线圈720C进一步包括桥接分段722C。桥接分段722A和722B位于线圈720A和720B之间的接合处J1。可以利用桥接部分来完成线圈中的环，例如无需占用转子750的机械操作所期望的空间。桥接部分可按照需要放置在转子之上和/或之下。通过这种方式，转子可以旋转而不接触桥接分段。

而且，桥接分段可以按照需要通过磁体和/或磁通集中器来放置。在各个示例性实施例中，线圈可以耦合一组磁体和磁通集中器，并且桥接分段可以穿过其中。至少部分地包围线圈的磁通开关随后可以旋转以便在线圈中产生输出。

在各个示例性实施例中，多相装置700可以至少部分类似于多相装置600的方式来运行。例如，多相装置700可以通过向转子750提供机械输入来运行以产生电输出。多相装置700还可以响应于一个或多个线圈720中欧冠的电输入而运行以在转子750处产生机械输出。而且，多相装置700可以被构造为通过例如将磁通传导部分712A、712B和712C相对于彼此固定而具有固定的相位关系。任选地，如上文所披露的，多相装置700可以被构造为通过例如允许磁通传导部分712A、712B和712C相对于彼此移动而具有可变的相位关系。

除了具有内部转子的多相装置之外，本公开的原理构思了具有“细长”设计的多相装置。如这里所使用的，“细长”通常指的是缩小了多相装置的尺寸的构造，例如，线圈路径与多相装置的轴线A大致正交的构造、多个转子共用共同旋转平面的构造、和/或等。

例如，在示例性实施例中并且现在参考图8A，多相装置800被构造为具有细长设计。多相装置800包括三个定子，每个定子包括多个磁通传导部分812(表示为812A、812B和812C)。多相装置800进一步包括三个线圈820A、820B和820C。由线圈820A、820B和820C所限定的路径与多相装置800的旋转轴线A(从图8A中看时显示不在页面中)大致正交。多相装置800进一步包括一个或多个转子部分850(未示出)。

在示例性实施例中，线圈820A、820B和820C对应于如之前所讨论的基于线圈内磁通导体间隔件和线圈内磁通导体间隔件的三个相位。在其它示例性实施例中，线圈820A、820B和820C对应于两个相位和/或一个相位。而且，由于线圈820A、820B和820C所限定的平面与多相装置800的轴线A大致正交，多相装置800可以相应地形成为沿着轴线A具有减少的或“较细长”的长度。例如，多相装置800可以形成为沿着轴线A具有比其中线圈路径不与轴线A正交而是与轴线A大致平行和/或平行于轴线A至少部分地横跨一距离的另一设计较细长的长度。而且，多相装置800可以比具有沿着轴线A位于不同点处的多个转子的其它设计更细长。换言之，在示例性实施例中，线圈的第一部分与该线圈的第二部分处于相同的旋转平面中。通常，多相装置800可以被设计尺寸、塑形、和/或以其它方式被构造为用于期望沿着旋转轴线的特定长度的各种应用中。

在各个示例性实施例中，继续参考图8C，多相装置800的线圈820A、820B和820C中的每一个分别包括具有内部820AI、820BI、820CI和外部820AO、820BO、820CO的环。

而且，外部820AO可以限定第一弧，例如，第一半圆形弧。内部820AI可以限定第二弧，例如，第二半圆形弧。第一弧和第二弧关于共同轴线同心，共同轴线例如为横向磁通机和/或换向磁通机的旋转轴线。第一弧和第二弧还可以共平面。

在各个示例性实施例中，外部820AO、820BO和820CO沿着圆圈的周长的一部分延伸。外部820AO、820BO和820CO可以沿着圆圈的周长的任何适当部分延伸，例如，圆周的近似三分之一。外部820AO、820BO和820CO可以沿着具有类似长度的部分延伸。而且，外部820AO、820BO和820CO可以按照需要沿着具有不类似长度的部分延伸。内部820AI、820BI和820CI可以横过分别与由外部820AO、820BO和820CO所横过的角距离近似对应的角距离，例如，相同的角距离。任选地，内部820AI、820BI和820CI可以横过不同的角距离。

在各个示例性实施例中，多相装置800的各个部件之间的功能关系，例如，线圈820A、820B和820C与磁通传导部分812A、812B和812C之间的功能关系与多相装置600中发现的关系基本相似。另外，多相装置800的部件的尺寸、形状、几何形状、和/或其它特性可以与多相装置600中发现的相似。而且，多相装置800的线圈内间隔件和线圈间间隔件可以类似地变化以获得如上文中所披露的多个相位和/或相位关系。

在各个示例性实施例中，多相装置800可以至少部分与多相装置600相似的方式来运行。例如，多相装置800可以通过向转子提供机械输入来运行以产生电输出。多相装置800还可以响应于一个或多个线圈820的电输入而运行以在转子处产生机械输出。而且，多相装置800可以通过例如将磁通传导部分812A、812B和812C相对于彼此固定而具有固定的相位关系。任选地，如上文所披露的，多相装置800可以通过例如允许磁通传导部分812A、812B和812C相对于彼此移动而具有可变的相位关系。

此外，在各个示例性实施例中，并且现在参考图8B，多相装置800可以被构造为在相邻线圈之间的接合处减少线圈材料的量。在示例性实施例中，一个或多个桥接部分822A、822B和822C分别完成线圈820A、820B和820C。例如，桥接部分822A和822B在接合处J2完成线圈820A和820B。桥接部分822A、822B和822C可以比用于多相装置700的对应桥接部分722A、722B和722C显著地薄。例如，在示例性实施例中，由于桥接部分822A、822B和822C分别可以不需要延伸出线圈820A、820B和820C的主体的平面以便例如为转子留出间隙，桥接部分822A、822B和822C在“细长”构造中较薄。通过这种方式，期望地可以减少在线圈820A、820B和820C中所使用的材料的量。因为构成线圈820A、820B和820C的材料通常重和/或昂贵，并且由于构成线圈820A、820B和820C的材料易于耐受加热和/或其它损耗，减少线圈820A、820B和820C中的材料的量可以是有利的。而且，由于构成桥接部分822A、822B和822C的线圈材料不至少部分地由对应磁通传导部分812A、812B或812C环绕，该材料通常不产生有用的输出，而是损耗。因此，该材料可以看作是有点类似于常规电动机中的“端匝”中的材料，并且因此可以按照需要适当地减少和/或最小化。

在各个示例性实施例中，尽管在图8A和图8B中没有示出转子，多相装置800可以容纳适当数量的转子，例如两个转子，以便允许转子和多相装置800的各个部分之间的交互作用。而且，多相装置800可以按照需要包括任何适当数量的转子。

除了具有细长设计的多相装置之外，本公开的原理构思了其中第一多相装置例如关于共同轴线“嵌置”在另一多相装置内的多相装置。如这里所使用的，“嵌置”构造指的是环绕具有共同轴线的另一单相和/或多相装置的单相和/或多相装置。通过使用嵌置构造，最终组合的多相装置可以被构造为，对于特定的装置尺寸，具有增加的机械和/或电输出的潜能。

例如，多个嵌置的多相装置可以连接到相同机械装置上，诸如用于车辆的驱动轴。通过这种方式，在各个示例性实施例中，组合的多相装置能够使用实质相同的足迹(footprint)来提供多倍于例如三倍于未嵌置多相装置的输出。这些构造可特别有利于在相对紧凑和/或固定的空间中要求较高功率输出的应用，例如，用于电动车辆的电动机或其它的电动机。嵌置多相装置还能够用于例如从相似量的机械输入得到较大量的电输出。这种方法使得能具有更紧凑的发电机设计、涡轮机设计、和/或合并了上述设计的装置的设计。

而且，尽管这里所讨论的各个示例性嵌置装置为多相装置，本领域技术人员应当理解的是，各种单相装置，例如，在通过引用合并到本文中的各个未决申请中存在的装置，可以嵌置布置来构造。本公开的原理可以同等适用于这些构造，并且所有这些应用、构造、和/或嵌置布置被看作是在本公开的范围之内。

现在转到图9A，在示例性实施例中，嵌置多相装置900包括第一多相装置900A和第二多相装置900B。第二多相装置900B可以与第一多相装置900A基本相似。例如，第二多相装置900B可以为第一多相装置900A的按比例缩小版或较小版。任选地，第二多相装置900B可以被构造为具有与第一多相装置900A实质上不同的设计。第二多相装置900B被构造为至少部分地位于第一多相装置900A内。

在示例性实施例中，将第二多相装置900B构造为第一多相装置900A的按比例缩小版或较小版用于保留第一多相装置900A和第二多相装置900B之间的相位关系。在其它的示例性实施例中，通过在其中使用类似尺寸的部件而使用不同的定子部件间隔件、不同的转子构造、和/或等，可以保持、改变、和/或控制第一多相装置900A和第二多相装置900B之间的相位关系。

在各个示例性实施例中，第二多相装置900B的特定部件和/或多相装置900的其它部件和/或特征件按照例如近似一致的按比例缩小因数从第一多相装置900A中的相似部件在尺寸上按比例缩小。例如，在一个示例性实施例中，第二多相装置900B的磁通传导部分912B为第一多相装置900A的磁通传导部分912A的尺寸的近似一半。因此，第二多相装置900B上的相邻磁通传导部分912B之间的间隔可以为第一多相装置900A上的相邻磁通传导部分912A之间的间隔的近似一半。而且，为了保持期望的相位关系，第二多相装置900B中所使用的转子可以为在第一多相装置900A中所使用的转子的按比例缩小版，例如以相似因数按比例缩小的转子。因此，例如，第二多相装置900B中转子的磁体部分和磁通集中部分可以为第一多相装置900A中转子的磁体部分和磁通集中部分的尺寸的近似一半。

在各个示例性实施例中，第二多相装置900B的转子连接到与第一多相装置900A的转子相同的机械输入/输出装置上，从而协力运行。这种布置在例如具有空间限制的应用中可以是有利的。而且，这些转子还可以耦合不同的机械装置，以使得可以基本独立地使用第一多相装置900A和第二多相装置900B。

而且，多相装置900可以包括任何适当数量的嵌置多相装置。原理上，包括特定多相装置的内部部分的区域可以基本上由一个或多个另外的多相和/或单相装置来填充，以便形成多相装置900。

在各个示例性实施例中，在第一多相装置900A和第二多相装置900B的相似相位部分之间可以存在物理对准(参见，例如图9A)。在这些实施例中，第一多相装置900A的线圈920A和第二多相装置900B的对应线圈920B被构造为近似对应于相同的输入/输出相位。而且，对应线圈(例如，920A和920B)可以电连接，以便提供相似的输出或者接收相似的输入。任选地，对应线圈可以更适于特定实施方式的其他布置方式来连接。

另外，多相装置900可以包括相位交错构造。现在参考图9B，在各个示例性实施例中，多相装置900包括第一多相装置900A和以相位交错构造嵌置在第一多相装置900A中的类似的第二多相装置900B。在这些示例性实施例中，第一多相装置900A和第二多相装置900B的相似相位部分，例如线圈920A和920B，交错以便增大二者之间的距离。通过这种方式，可以减少相似相位部分之间的电干扰。而且，可以类似地减少第一多相装置900A中的接合处J2、J3和J4处线圈之间的干扰以及第二多相装置900B中的接合处J5、J6和J7处线圈之间的干扰。另外，相位交错可以通过例如在装置的一部分中产生的与在相对侧上在近似相同时间处产生的相似机械脉冲对应的机械脉冲来减少噪声、振动、和/或等。

在各个示例性实施例中，第一多相装置900A的对应于与第二多相装置900B的部分近似相同的输入/输出相位的部分可以位于多相装置900的大致相对侧上。例如，在示例性实施例中，线圈920A和920B对应于近似相同的输出相位。线圈920A和920B可以关于多相装置900的旋转轴线定位为彼此分开近似180的旋转角度。换言之，线圈920A和920B可以位于多相装置900的大致相对侧上。通过这种方式，可以使对应相位之间的物理分离最大化。

而且，这里所披露的任何多相装置的各种可选构造均在本公开的范围之内。例如，图5A-5C示出了轴向间隙构造。特定的示例性实施例，包括但不限于示例性实施例中所描述的那些，可以按照需要任选地构造为具有径向间隙构造。相反地，图6A-6C、图7A-7C、图8A-8C、图9A-9B和图10示出了径向间隙构造。其它的示例性实施例，包括但不限于示例性实施例中所描述的那些，可以按照需要任选地构造为具有轴向间隙构造。

此外，图5A-5B、图6A-6C、图7A-7C、图8A-8C、图9A-9B和图10示出了腔接合构造。各个示例性实施例，包括但不限于示例性实施例中所描述的那些，可以按照需要任选地构造为具有面接合构造。相反地，图5C示出了面接合构造。其它各个示例性实施例，包括但不限于示例性实施例中所描述的那些，还可以按照需要任选地构造为具有腔接合构造。

而且，图5A-图10示出了横向磁通机构造。各个示例性实施例，包括但不限于示例性实施例中所描述的那些，可以任选地构造为具有换向磁通机构造。

例如，在各个示例性实施例中，多相装置可以使用共用例如多路径转子的共同转子的多个局部定子。在一个示例性实施例中，多相装置可以包括共用共同转子的三个局部定子，每个局部定子对应于输入和/或输出相位。而且，多相装置可以按照需要包括任何适当数量的局部定子。使用一个或多个局部定子可以便于多相装置的装配和/或拆卸。

使用一个或多个局部定子还可以便于形成可量的和/或模块化的多相装置，其中可以按照需要增加和/或去除局部定子。可以增加和/或去除局部定子，以便修改多相装置的一个或多个性质，例如，转矩密度、功率输出、输入和/或输出电波形、和/或等。

在各个示例性实施例中，并且根据本公开的原理，多相装置可以被构造为用于车辆中。例如，短暂参考图10，多相装置1000可以安装在轮的轮轴上。通过这种方式，多相装置1000可以用作直流驱动轮毂电动机。

在示例性实施例中，多相装置1000可以与具有内部转子的多相装置700类似。例如，多相装置1000包括至少两个线圈1020A和1020B，以及布置在各个线圈1020A和1020B的部分之间的转子1050。然而，任何适当的多相装置可以用于车辆中，并且这里所呈现的示例性实施例是通过示例的方式，而不是限制的方式。

本公开的原理可以与横向磁通机和换向磁通机中的定子的原理相结合，例如局部定子和/或有间隙定子的原理，这些原理在与本申请具有相同提交日期的标题为“横向和/或换向磁通系统定子构想”的未决美国专利申请中公开，该申请的全部内容通过引用并入本文。

本公开的原理还可适当地与横向磁通机和换向磁通机中的转子的原理相结合，例如带绕转子和/或多路径转子，这些原理在与本申请具有相同提交日期的标题为“横向和/或换向磁通系统转子构想”的未决美国专利申请中公开，该申请的全部内容通过引用并入本文。

而且，本公开的原理可以适当地与通过引用并入本文中的任一和/或全部未决美国专利申请中所公开的任何数量的原理相结合。因此，例如，特定的横向磁通机和/或换向磁通机可以合并带绕转子的使用、多路径转子的使用、局部定子的数量、多相设计的使用、和/或等。所有这些组合、变动、和/或其它相互关系被看作是在本公开的范围之内。

尽管已在各个实施例中示出了本公开的原理，在不偏离本公开的原理和范围的情况下，可以使用特别适合于具体环境和运行要求的实际上使用的结构、布置、比例、元件、材料和部件的许多变型例。这些和其它的改变或变型例意在包括在本公开的范围之内并且可以在下面的权利要求中来表达。

在前面的说明书中，已经参考各个实施例对本发明进行了说明。然而，本领域普通技术人员应当理解的是，可在不偏离本公开的范围的情况下进行各种变型和改变。因此，说明书被看作是示例性的，而不是为了限制，并且所有这些变型例意在包括在本公开的范围之内。同样，上面已经关于各个实施例说明了益处、其它优点以及问题的解决方案。然而，可使得任何益处、优点或解决方案出现或者变得更加肯定的益处、优点、问题的解决方案以及任何元件不应解释为任一或全部权利要求的关键的、必需的或主要的特征件或元件。如这里所使用的，术语“包括”或者“包括”的任何其它变型意在覆盖非排他性包含，以使包括一列元件的过程、方法、物品、或装置不仅仅包括那些元件，而是可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品、或装置所固有的其他元件。而且，如这里所使用的，术语“耦合的”或者“耦合”的任何其它变型意在覆盖物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接、和/或任何其它连接。当在权利要求中使用类似于“A、B或C中的至少一个”的语言时，该短语意在表示下列任一项：(1)A中的至少一个；(2)B中的至少一个；(3)C中的至少一个；(4)A中的至少一个和B中的至少一个；(5)B中的至少一个和C中的至少一个；(6)A中的至少一个和C中的至少一个；或者(7)A中的至少一个、B中的至少一个、和C中的至少一个。

发明陈述

一种发电机包括：导电线圈，所述导线线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端、和第二线圈端，其中，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环，其中，以大于90％的线圈质量来感应电压，并且其中，发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

一种发电机包括：第一转子，其具有第一旋转平面；第二转子，其具有与所述第一旋转平面平行并且不覆盖所述第一旋转平面的第二旋转平面，其中，第一转子和第二转子具有共同旋转轴线；以及定子，其至少部分地包围线圈，其中，所述定子大致位于所述第一转子和所述第二转子之间，其中所述定子接合所述第一转子和所述第二转子，并且其中，发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

一种发电机包括：导电线圈，其包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端、和第二线圈端，其中所述第一线圈部分和第二线圈部分经由第一线圈端和第二线圈端连接以形成环；第一组磁通导体，其至少部分地包围所述第一线圈部分，其中，所述第一组磁通导体接合第一转子；以及第二组磁通导体，其至少部分地包围所述第二线圈部分，其中，所述第二组磁通导体接合第二转子，其中，所述第一组和所述第二组布置为背对背，并且其中，发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。以交替方式来布置所述第一组和所述第二组。

一种发电机包括：导电线圈，其包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端、和第二线圈端，其中，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由第一线圈端和第二线圈端连接以形成环；以及转子，其中，第一线圈部分位于所述转子的第一侧，其中所述第二线圈部分位于所述转子的相对侧，其中所述第一线圈端和第二线圈端从转子的第一侧延伸到转子的相对侧以形成环，并且其中发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。第一线圈端可以包括桥接分段，所述桥接分段横过所述转子以使转子位于桥接分段和旋转轴线之间。第一线圈端可以包括穿过转子和旋转轴线之间的桥接分段。发电机可以为多相机器。发电机可以进一步包括：第一组磁通导体，其至少部分地包围第一线圈部分，其中所述第一组磁通导体接合转子的第一侧；以及第二组磁通导体，其至少部分地包围第二线圈部分，其中，所述第二组磁通导体接合转子的与所述第一侧不同的第二侧，并且其中所述第一侧和所述第二侧由转子的旋转平面分开。

一种发电机包括：转子，其具有由转子的旋转平面分开的第一侧和第二侧；第一组磁通传导部分，其接合所述第一侧；第二组磁通传导部分，其接合所述第二侧；以及线圈，其至少部分地由所述第一组磁通传导部分和所述第二组磁通传导部分包围，其中所述发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

一种嵌置发电机包括：具有共同旋转轴线的第一发电机和第二发电机，其中，所述第二发电机完全布置在所述第一发电机的内径之内，其中，所述第一发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种，并且其中，所述第二发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。所述第一发电机和所述第二发电机的相位可以不同。

一种发电机包括：转子；以及耦合所述转子的多个局部定子，其中，所述多个局部定子的每个局部定子对应于不同的输入/输出相位，并且其中，所述发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

一种发电机包括：第一转子，其具有第一半径；第二转子，其具有小于所述第一半径的第二半径，所述第一转子和所述第二转子具有共同的旋转平面；导电线圈，其包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端、和第二线圈端，其中所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由第一线圈端和第二线圈端连接以形成环；其中，所述第一线圈部分至少部分地由第一组磁通导体包围，其中所述第二线圈部分至少部分地由第二组磁通导体包围，其中所述第一组磁通导体仅接合第一转子，并且其中所述第二组磁通导体仅接合第二转子。

Claims

1.一种发电机，包括：

第一导电线圈，所述第一导电线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端，

其中，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环，

其中，所述第一线圈部分至少部分地由第一组磁通导体包围，

其中，所述第二线圈部分至少部分地由第二组磁通导体包围，

其中，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分相对于所述发电机的旋转轴线至少部分地横过重叠角部分，

并且

其中，所述发电机为横向磁通机或换向磁通机中的至少一种。

2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，进一步包括多个导电线圈，每个导电线圈与所述第一导电线圈类似。

3.如权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述多个导电线圈中的每个导电线圈对应于不同的相位。

4.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一导电线圈仅沿着圆圈的圆周的一部分延伸。

5.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一线圈部分限定第一半圆形弧，并且，所述第二线圈部分限定第二半圆形弧。

6.如权利要求5所述的发电机，其特征在于，所述第一弧和所述第二弧具有来自所述发电机的旋转轴线的共同半径。

7.如权利要求5所述的发电机，其特征在于，所述第一弧和所述第二弧同心且共平面。

8.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述线圈围绕所述旋转轴线取向，以使所述第一线圈部分中的电流沿着旋转方向流动，同时使所述第二线圈部分中的电流沿着与所述旋转方向相反的方向流动。

9.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，进一步包括第一多个磁体，所述第一多个磁体交替地布置在所述第一组磁通导体之间以形成第一局部定子。

10.如权利要求9所述的发电机，其特征在于，进一步包括第二多个磁体，所述第二多个磁体交替地布置在所述第二组磁通导体之间以形成第二局部定子。

11.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分相位相同。

12.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，进一步包括多路径转子，所述多路径转子被构造为接合所述第一组磁通导体或所述第二组磁通导体中的至少一个。

13.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，进一步包括内部定子。

14.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，进一步包括内部转子。

15.如权利要求14所述的发电机，其特征在于，所述第一线圈端和所述第二线圈端从所述内部转子的第一侧延伸到所述内部转子的相对侧以形成所述环。

16.一种发电机，包括：

转子，所述转子相对于所述转子的旋转轴线具有内侧和外侧，所述内侧围绕所述旋转轴线限定圆圈；

导电线圈，所述导电线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端，

其中，所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环，并且

其中，所述导电线圈仅沿着所述圆圈的圆周的一部分延伸；

第一组磁通导体，所述第一组磁通导体至少部分地包围所述第一线圈部分；以及

第二组磁通导体，所述第二组磁通导体至少部分地包围所述第二线圈部分，

其中，所述第一组和所述第二组以腔接合构造或面接合构造中的一个与所述转子的所述内侧接合，并且

17.如权利要求16所述的发电机，其特征在于，进一步包括多个导电线圈。

18.如权利要求16所述的发电机，其特征在于，所述多个导电线圈中的至少两个相位不同。

19.如权利要求16所述的发电机，其特征在于，

所述第一线圈部分限定第一半圆形弧，

所述第二线圈部分限定第二半圆形弧，并且

所述第一弧和所述第二弧具有来自所述发电机的旋转轴线的共同半径。

20.一种发电机，包括：

定子；

线圈，所述线圈至少部分地由所述定子包围，所述线圈包括第一线圈部分、第二线圈部分、第一线圈端和第二线圈端，其中所述第一线圈部分和所述第二线圈部分经由所述第一线圈端和所述第二线圈端连接以形成环；以及

第一转子和第二转子，所述第一转子和所述第二转子具有共同旋转轴线和共同旋转平面，

其中，所述定子在来自所述共同旋转轴线的第一半径处与所述第一转子接合，

其中，所述定子在来自所述共同旋转轴线的第二半径处与所述第二转子接合，

其中，所述第一半径和所述第二半径不同，并且

21.如权利要求20所述的发电机，其特征在于，进一步包括多个定子。

22.如权利要求21所述的发电机，其特征在于，所述多个定子的至少两个相位不同。

23.如权利要求20所述的发电机，其特征在于，

所述第一线圈部分限定第一半圆形弧，

所述第二线圈部分限定第二半圆形弧，并且

所述第一弧和所述第二弧同心且共平面。

24.如权利要求23所述的发电机，其特征在于，所述定子进一步包括：

第二组磁通导体，所述第二组磁通导体至少部分地包围所述第二线圈部分，其中，所述第一组和所述第二组的磁通导体沿着所述线圈交替地定位。