静电工业电机避开磁性元件
PCB 与转子和定子板交替堆叠。PCB 上有数十甚至数百条径向铜线——形状像细长的三角形。
定子驱动器是三相的,每三个铜径向由同一相馈电。[Ed,这使得它远非静电,但我们在这里已经用完了语言......]
在转子 PCB 上,在一个版本的静电电机中,每隔一个铜径向偏置一次,介于两者之间的铜径向偏置一次。其他装置可以具有单相或多相交流转子以及多相交流定子。
在转子和定子PCB上具有正确的相对段数的情况下,施加三相定子电压会导致转子产生扭矩并自行旋转到取决于电源频率的速度。
由于分段太多,转速远低于驱动频率,导致该公司将其静电电机与配备变速箱的标准电机相提并论。
电机必须填充的介电液引起的旋转盘和静态盘之间的阻力也会阻碍高速运行——该公司已经讨论过最高转速在 500rpm 左右。
这种液体必须存在有两个主要原因:
防止产生巨大扭矩所需的数千伏电压在亚毫米级圆盘间隙上产生电弧。
通过高介电常数增加扭矩。
据该公司介绍,液体需要至少5kV/mm的击穿强度,最好是10kV/mm,介电常数至少为3,最好在7以上。
次要目标是:低粘度以减少阻力,低电导率以阻止电流泄漏,以及足够的热容量以带走热量。
C-Motive 对其介电液体配方保密,但这种液体的一个例子可以在 Daniel Ludois(C-Motive 创始人)、Daniel Klingenberg 和 Kevin Frankforter(C-Motive 测试科学家)的专利中找到:液体异戊酯异戊酯,其中悬浮钛酸钡纳米颗粒以增加介电常数。
尽管碳化硅 MOSFET 的出现可能简化了此类设计,但尚未透露多 kV 多 kHz 驱动电子设备的细节。
发布了两个电机示例:一个直径约为 250 毫米,可产生至少 1.5kW 的功率或 ~30Nm 的扭矩,另一个直径约为 500 毫米,额定功率高达 20kW 和 400Nm。
该公司热衷于指出其设计中缺乏稀土金属,以及较低的 I2R 损耗——后者特别是如果被要求保持静态立场,与全驱动功率相比,损失为 <0.2%。
该公司表示,潜在的应用是驱动:风扇、传送带、泵、压缩机和搅拌机。
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