靜電工業電機避開磁性元件
PCB 與轉子和定子板交替堆疊。PCB 上有數十甚至數百條徑向銅線——形狀像細長的三角形。
定子驅動器是三相的,每三個銅徑向由同一相饋電。[Ed,這使得它遠非靜電,但我們在這里已經用完了語言......]
在轉子 PCB 上,在一個版本的靜電電機中,每隔一個銅徑向偏置一次,介于兩者之間的銅徑向偏置一次。其他裝置可以具有單相或多相交流轉子以及多相交流定子。
在轉子和定子PCB上具有正確的相對段數的情況下,施加三相定子電壓會導致轉子產生扭矩并自行旋轉到取決于電源頻率的速度。
由于分段太多,轉速遠低于驅動頻率,導致該公司將其靜電電機與配備變速箱的標準電機相提并論。
電機必須填充的介電液引起的旋轉盤和靜態盤之間的阻力也會阻礙高速運行——該公司已經討論過最高轉速在 500rpm 左右。
這種液體必須存在有兩個主要原因:
防止產生巨大扭矩所需的數千伏電壓在亞毫米級圓盤間隙上產生電弧。
通過高介電常數增加扭矩。
據該公司介紹,液體需要至少5kV/mm的擊穿強度,最好是10kV/mm,介電常數至少為3,最好在7以上。
次要目標是:低粘度以減少阻力,低電導率以阻止電流泄漏,以及足夠的熱容量以帶走熱量。
C-Motive 對其介電液體配方保密,但這種液體的一個例子可以在 Daniel Ludois(C-Motive 創始人)、Daniel Klingenberg 和 Kevin Frankforter(C-Motive 測試科學家)的專利中找到:液體異戊酯異戊酯,其中懸浮鈦酸鋇納米顆粒以增加介電常數。
盡管碳化硅 MOSFET 的出現可能簡化了此類設計,但尚未透露多 kV 多 kHz 驅動電子設備的細節。
發布了兩個電機示例:一個直徑約為 250 毫米,可產生至少 1.5kW 的功率或 ~30Nm 的扭矩,另一個直徑約為 500 毫米,額定功率高達 20kW 和 400Nm。
該公司熱衷于指出其設計中缺乏稀土金屬,以及較低的 I2R 損耗——后者特別是如果被要求保持靜態立場,與全驅動功率相比,損失為 <0.2%。
該公司表示,潛在的應用是驅動:風扇、傳送帶、泵、壓縮機和攪拌機。
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