具有偏心转子的电动机
阅读：126发布：2021-06-13
专利汇可以提供具有偏心转子的电动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种具有偏心 转子 的旋转 电动机 ，该旋转电动机包括 定子 和偏心转子，该定子包括周向地分布的多个磁极，以限定封闭的圆筒形空间，该转子大体为圆筒形状，并且该转子的直径小于所述封闭空间的直径，该转子包括周向地分布的多个磁极，该转子在所述封闭空间内旋转，其中该电动机还包括与该转子的旋转构件关联的轴，所述旋转电动机的特征在于，在所述定子和该转子的电磁相互作用的区域上，定子磁极的渐屈线和转子磁极的渐屈线的长度大体相同。，下面是具有偏心转子的电动机专利的具体信息内容。
1.一种具有偏心转子的旋转电动机，该旋转电动机包括定子和偏心转子，该定子包括周向地分布的多个磁极，以限定封闭的圆筒形空间，该转子大体为圆筒形状，并且该转子的直径小于所述封闭空间的直径，该转子包括周向地分布的多个磁极，该转子在所述封闭空间内旋转，该电动机还包括与该转子的旋转构件关联的轴，其中，在所述定子和所述转子的电磁相互作用的区域上，所述定子的磁极的渐屈线和所述转子的磁极的渐屈线的长度大体相同。
2.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中所述定子包括至少一个转动轨道，其中所述转子的转动轨道能够转动，所述转动轨道具有互补的轮廓，以能够产生轴向反作用力。
3.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中所述定子的磁极包括绕组，所述旋转电动机还包括用于根据所述转子的位置信息控制所述绕组的电源供应的控制器。
4.根据权利要求3所述的旋转电动机，其中所述转子的位置信息由角度传感器提供。
5.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中该旋转电动机还包括用于所述定子和所述转子之间啮合的装置，以确保所述转子在所述定子内的非滑动旋转。
6.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中所述轴通过驱动销传动系统而被所述转子带动，该驱动销传动系统与尺寸大于销的截面尺寸的孔协同作用。
7.根据权利要求6所述的旋转电动机，其中所述孔均包括用于机械轴承的装置。
8.根据权利要求7所述的旋转电动机，其中每个驱动销包括附接表面，该附接表面包括位于支撑表面上的接合件，相应的所述机械轴承抵靠在该支撑表面上。
9.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中所述轴通过双齿轮传动系统而被所述转子带动。
10.根据权利要求1所述的旋转电动机，其中该旋转电动机还包括配重，所述配重与所述转子形成单元，所述单元的重心位于所述定子的轴线附近。
11.根据权利要求10所述的旋转电动机，其中所述配重为新月形。
12.根据权利要求1所述的具有偏心转子的旋转电动机，其中所述定子具有偶数个磁极，并且所述定子的绕组的方向在两个连续的磁极之间反转，且所有的绕组串联连接。
具有偏心转子的电动机
技术领域
背景技术
[0002] 在无刷电动机领域，已经研制出一些具有偏心转子的电动机。
[0004] 在具有偏心转子的电动机的情况下，或者允许转子的主轴线在定子限定的中空部中自由地环行，或者该主轴线布置成其在由定子限定的中空部内限定了一个圆形轨道(所谓的“卫星固定器”布置)。通常，转子包括用于使其在定子的中空部内旋转的装置。就此而言，连续地为定子的围绕该中空部的线圈供电使得设有由永磁体的组合体所限定的磁极的转子或设有电磁体的转子产生引力。
[0005] 使用偏心转子的优势如下：
[0006] -该电动机通常使用比常规电动机较少的线圈。于是这意味着电动机的制造成本和维护成本减少。
[0007] -定子的线圈对转子的磁极的磁引力促使在定子的中空部内的转子的旋转，并且该引力随着转子的半径与定子的闭合电路的半径的接近而增加。由于转子的旋转产生于磁引力，这使得传递到转子的能量增加。
[0008] -转子在定子内的旋转促使转子围绕其轴线(以绝对值)的旋转速度相对于围绕定子的电磁能量的旋转速度明显降低。实际上，使用韦利斯公式的计算提供了转子围绕其轴线的旋转速度与定子的电磁能量的旋转速度(在该速度下，为磁极的连续地供电限定了围绕定子的中空部的整圈)之间的比率r，r等于下列比率：
[0009]
[0010] 其中：
[0011] nr＝转子的磁极数量；并且
[0012] ns＝定子的磁极数量；
[0013] 在转子的磁极数量接近定子的磁极数量的通常情况下，例如ns＝nr+1，于是速度降低比率等于：
[0014]
[0016] 另外，该比率直接转移到转矩上。实际上，传递到转子的电磁能等于机械转矩乘以转子的旋转速度，旋转速度的大幅下降导致转矩的大幅增加。
[0017] 通常，因此而选择具有一个偏心转子的电动机，该偏心转子用于缓慢地旋转，但产生大量的规律的转矩。
[0018] EP 0565746描述了一种具有偏心转子的电动机，该电动机包括在定子处的多个布置成网状以形成封闭空间的电磁体，每个电磁体(磁极)与其它磁极的位置相连以限定封闭路径，该转子包括：永磁体，永磁体的磁极布置成沿着封闭路径旋转；和用于选择性地为电磁体供能的装置，以吸引和/或排斥转子的永磁体，从而使转子旋转。
[0019] JP 11178312描述了一种具有偏心转子的电动机，该电动机包括定子，该定子具有沿着限定上述中空部的封闭路径布置的多个永磁体。
[0020] 该电动机还包括转子，该转子包括多个磁体例如永磁体，使得转子根据对定子的永磁体的连续供电而在永磁体的这些磁极上沿着定子的封闭路径旋转。
[0021] 从机械的角度来看，转子和定子均包括转动轨道，以使得转子和定子之间的转动接触在所述转动轨道上执行。
[0022] 转子和定子还包括用于啮合的装置，以确保转子的非滑动旋转，即，定子和转子之间在接触点处的相对速度连续地为零。
[0023] 为了将转子的旋转传递到由非偏心旋转轴构成的输出部上，可设有利用销的传动装置，销与输出轴是一体的并被与定子同轴地安装的部件驱动，销与转子也是一体的以使得位于相应的孔中的销被驱动，从而使输出轴旋转。
发明内容
[0024] 本发明的目的是提出一种相对于现有技术改进的具有偏心转子的电动机。
[0025] 为此，本发明提出一种具有偏心转子的旋转电动机，该旋转电动机包括定子和偏心转子，该定子包括周向地分布的多个磁极，以限定封闭的圆筒形空间，该转子大体为圆筒形状，并且该转子的直径小于所述封闭空间的直径，该转子包括周向地分布的多个磁极，该转子在所述封闭空间内旋转，并且该电动机还包括与该转子的旋转构件关联的轴，其中，在所述定子和所述转子的电磁相互作用的区域上，所述定子的磁极的渐屈线和所述转子的磁极的渐屈线的长度大体相同。
[0026] 有利地但可选地，本发明包括至少一个如下的特征：
[0027] -所述定子包括转动轨道，其中所述转子的转动轨道能够转动；
[0028] -所述定子包括至少一个转动轨道，其中所述转子的转动轨道能够转动，所述转动轨道具有互补的轮廓，以能够产生轴向反作用力；
[0029] -所述定子的磁极包括绕组，还包括用于根据所述转子的位置信息控制所述绕组的电源供应的控制器；
[0031] -该旋转电动机还包括用于所述定子和所述转子之间啮合的装置，以确保所述转子在所述定子内的非滑动旋转；
[0032] -所述轴通过驱动销传动系统而被所述转子驱动，该驱动销传动系统与尺寸大于销的截面尺寸的孔协同作用；
[0033] -所述孔均包括用于机械轴承的装置；
[0034] -每个驱动销包括附接表面，该附接表面包括位于支撑表面上的接合件，相应的所述机械轴承抵靠在该支撑表面上；
[0035] -所述轴通过双齿轮传动系统而被所述转子驱动；
[0037] -所述配重为新月形；
[0038] -所述定子具有偶数个磁极，并且所述定子的绕组的方向在两个连续的磁极之间反转，且所有的绕组串联连接；
[0039] -所述定子比所述转子多一个磁极。
[0042] 图1是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的纵向剖视图；
[0043] 图2是图1的电动机的横向剖视图；
[0044] 图2b示意性地示出转子的磁极与定子的磁极；
[0045] 图3是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的配重的详视图；
[0046] 图4示出了图1和图2中的电动机的散点透视图；
[0047] 图5是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的横向剖视图；
[0048] 图6是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的纵向剖视图；
[0049] 图7是用于控制根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的装置的框图；
[0050] 图8是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的装置的转动轨道的剖视详图；
[0051] 图9a和图9b是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的简化横截面图；
[0052] 图10a至图10c是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的简化横截面图，该定子包括奇数个磁极；
[0053] 图11a至图11c是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的简化横截面图，该定子包括偶数个磁极；
[0054] 图12是根据本发明实施方式的具有偏心转子的电动机的简化横截面图，该定子包括偶数个磁极。
具体实施方式
[0055] 参照图1和图2，本发明实施方式的具有偏心转子的电动机包括定子基部1，该定子基部有利地具有用于通风和冷却电动机的叶片；该定子还包括优选地由软钢制成的构架2；定子还包括电磁体7，该电磁体由构架2的径向延伸部7a和径向地围绕延伸部7a卷绕的绕组3所组成，使得对绕组3的供电造成延伸部7a(而且这些延伸部还设成堆叠的和卷绕的形式，以限制电动机的磁心损耗，即通过磁滞现象和涡流现象产生的损耗)产生磁场。
当然，电动机的磁场可以由现有技术的任何其他技术方案产生，例如轴向卷绕。定子的磁极径向地围绕环形部的中空部或腔。定子还包括在定子的纵轴线的任一侧的转动轨道4a和
5a，该转动轨道形成于嵌入到定子1的基部中的凸缘4和5中。电动机还包括直径小于定子的腔的直径的转子6，该转子包括两个转动轨道4b和5b，该转动轨道的宽度E基本等于定子4a和5a的转动轨道的宽度E’，并且该转动轨道基本与定子4a和5a的转动轨道对齐。
转子包括围绕转子的周缘径向地分布的固定磁体7b。有利地，这些磁体是永磁体；其数量小于定子的磁极的数量；其数量优选为偶数并且它们以这样的方式分布：南极位于两个北极之间。优选地，定子包括数量在3至21之间的多个磁极并且转子包括数量在2至20之间的多个磁极。注意，在定子处使用3个(或3的倍数个)磁极使得能够直接使用用于为具有偏心转子的电动机供电的三相电源，从而降低了制造和维护成本。另外，为了使电源频率变化，使用通常可以低价购买到的三相调频器就足够，从而降低了制造和维护成本。
当然，电动机的磁场可以由现有技术的任何其他技术方案产生，例如轴向卷绕。定子的磁极径向地围绕环形部的中空部或腔。定子还包括在定子的纵轴线的任一侧的转动轨道4a和
5a，该转动轨道形成于嵌入到定子1的基部中的凸缘4和5中。电动机还包括直径小于定子的腔的直径的转子6，该转子包括两个转动轨道4b和5b，该转动轨道的宽度E基本等于定子4a和5a的转动轨道的宽度E’，并且该转动轨道基本与定子4a和5a的转动轨道对齐。
转子包括围绕转子的周缘径向地分布的固定磁体7b。有利地，这些磁体是永磁体；其数量小于定子的磁极的数量；其数量优选为偶数并且它们以这样的方式分布：南极位于两个北极之间。优选地，定子包括数量在3至21之间的多个磁极并且转子包括数量在2至20之间的多个磁极。注意，在定子处使用3个(或3的倍数个)磁极使得能够直接使用用于为具有偏心转子的电动机供电的三相电源，从而降低了制造和维护成本。另外，为了使电源频率变化，使用通常可以低价购买到的三相调频器就足够，从而降低了制造和维护成本。
[0056] 如上所述，连续地为定子的电磁体供电使得根据其极性而吸引定子的永磁体，由此使得转子在转动轨道上旋转。
[0057] 这样控制定子的绕组的电源，使得由转子的磁体的引力产生的转矩基本恒定。为此，设有用于控制对绕组的供电的装置，该装置包括用于转子的角度位置的传感器。
[0058] 电动机包括有利地为中空的输出轴11，以使得缆线、管道或进行另一运动的另一轴的通过。该中空部还能够降低输出轴的惯性。该输出轴相对于定子凭借安装在轴承孔17和18中的轴承12和13可旋转地安装，轴承12和13连接到凸缘4和5。输出轴在轴向方向上沿着定子的腔延伸，并且转子环绕着该输出轴。使用双齿轮系统使得转子的转动转变为输出轴11的旋转。该系统包括在定子上的齿轮16，该齿轮是与凸缘一体的固定齿轮，并且该齿轮的齿的数量表示为Z16。该齿轮驱动与转子6一体并与齿轮16啮合的齿轮25。齿轮25包括Z25个齿。转子包括与转子一体并包括Z24个齿的端部齿轮24。外侧的端部齿轮24与齿轮15啮合，齿轮15通过与输出轴为一体的支撑件14而被固定至输出轴11从而也与输出轴11形成为一体。输出轴11的旋转速度与转子6的旋转速度相关，轴11的旋转速度与转子的旋转速度的比率r2为：
[0059]
[0060] 于是，输出轴的旋转速度与定子产生的角速度的比率r3为：
[0061]
[0062] 还设有与转子6一体的齿轮4c和与输出轴11一体的齿轮4d，齿轮4c与4d之间的啮合能够确保转子相对于定子在转动轨道上非滑动旋转，从而能够确保磁极对齐。
[0063] 当然，转子的偏心移位产生严重的失衡，该失衡本身使得电动机振动。为了补偿该失衡，根据本发明的实施方式，设有插入定子与转子之间的配重19。有利地，配重19的形状形成弯月形(或半月形)，该配重的内侧紧靠着转子的周缘并且该配重的外侧紧靠着定子的周缘。该配重包括本体19b和两个端部19a，两个端部19a优选位于转动轨道4a和5a上。有利地，配重包括凹部19c，该凹部例如通过向该凹部内装填或不装填填充材料而调节配重的重量。注意，配重19被转子的旋转所带动，并且该配重在与转子的旋转相对的方向上沿着定子的封闭路径旋转，而且为此具有两个连续的滚轴20，一个滚轴用于在定子上旋转，另一个滚轴用于在转子上旋转。还需注意，该配重没有与该电动机的其余部分进行固定的实体连接，使得输出轴能够从定子的一端到另一端横向地延伸。
[0064] 参照更详细地示出配重19的端部19b的图3，该端部包括分别在定子和转子上沿着转动轨道4a和5a转动的一对滚轴20。同样地，转子沿着定子的封闭路径的旋转通过作用在与其接触的滚轴上而具有排斥配重的趋势，配重被另一滚轴在定子上的转动所带动。
[0065] 该转子6/配重19单元一起具有被平衡的质量体，该质量体的重心大体位于该定子的主轴线上。
[0066] 参照图2，需注意，在转子的磁极与定子的磁极之间的磁力相互作用的区域，转子7b的磁极的渐屈线与定子7a的磁极的渐屈线沿着其各自的周向大体具有相同的长度。参照图2b，其显示出转子的磁极不是曲线形。实际上，转子的磁极包括通过连接板8固定至转子的大体矩形截面的永磁体7b，并且转子的磁极相对于该转子的构架是突伸的。在此情况下，能够观察到，转子的磁极7b的周向渐屈线701与定子的磁极的周向渐屈线的长度基本相同。
[0067] 磁极在进行偏心旋转的运动过程中保持面对面。绕组中的电流的变化使得转子自身围绕输出轴11旋转。
[0068] 磁极的渐屈线的结构具有几个优势。特别地，优化了转子和定子之间的磁耦合，并且使得起作用的力的切向分量最小，该力能够使转子相对于定子滑动。转矩基本保持恒定，而无需像可变磁阻电动机一样借助于磁极的复杂形状，或者无需像高转矩感应电动机一样借助于大量磁极。
[0069] 而且，具有大体相同的长度的渐屈线使得能够不限于单一几何形状的磁极。因此磁极不必是圆柱形的，如图2b所示，其中转子的磁极的几何形状为矩形。
[0070] 参照图4和图5，使用多个(优选为6个)驱动销32来执行转子在输出轴11上的旋转的传动。为此，转子包括驱动板，该驱动板包括相应的多个孔30，每个孔优选为圆筒形并且该驱动板还包括支撑轴承33。该轴承能够消除该销对该孔的钻孔的外边缘的摩擦，从而避免了销的磨损。有利地，每个轴承销32的外部包括位于附接表面上的附接的接合件33b(优选为插入到小的周向槽中的O形环)，从而允许销更好地附接到与支撑轴承接触的点上。该接合件的使用还能够增加缓冲作用，从而避免了驱动销与支撑轴承之间的机械冲击(这些机械冲击实际上可导致该装置的损坏)。需注意，这种接合件能够避免销与支撑轴承之间的小幅滑动，由此避免了由摩擦造成的损坏(摩擦磨蚀)。
[0071] 输出轴11与包括驱动销32的销保持件34为一体。销保持件34与驱动板31以这样的方式布置，销保持件34的每个销32位于驱动板31的相应孔的内部。相反地，销保持件也可布置成与转子一体，驱动板与输出轴一体。
[0072] 转子的旋转驱动板31和孔30旋转，这样又驱动了销32和销保持件34旋转，由此促使输出轴11旋转。转子6的轴线在其转动过程中移位，孔被设计成允许销在其位置中相应地移动；更具体地，需注意，不仅每个销的直径小于相应孔的直径，而且销的直径与孔的直径之间的差值对应于转子和定子的直径由于偏心产生的差值。还注意到，为了避免由于多个销与孔的相互作用而产生的超静定性，销的直径与孔的直径之间的差值略大于转子和定子的直径由于偏心产生的差值。
[0073] 支撑轴承33以及O形接合件33b具有允许与每个驱动销32较好地接合的作用。
[0074] 参看图6，设有用于将转子6的旋转传递到输出轴11的万向接头系统70。为此，在转子上设有万向接头70的联接件71。万向接头包括轴72并且通过联接件71的中间作用而驱动轴11旋转。
[0075] 有利地，该电动机设有偏心轴承保持件73，以确保相对于定子偏心旋转的转子与使用轴承75(支撑输出轴11的轴承)和轴承74(支撑转子的轴承)的输出轴11之间的独立旋转。就此而言，偏心轴承保持件73和轴承74、75的组合能够使得转子围绕输出轴11偏心移动，而不干扰轴的旋转。由于轴承76该轴成为与定子1相关的枢轴连接。
[0076] 参考图7，通过控制单元80实现对定子绕组的电源供应的控制，该控制单元例如包括处理器、工作存储器和多个输入/输出(模拟和/或数字的)。有利地，该控制单元为微控制器或计算机，该计算机包括合适的输入/输出扩展件(板，外围设备，等等)。
[0077] 控制单元80的输出被传输到开关单元81。该开关单元81通过电源连接线85连接到绕组84(在此数量为3个)，还连接到电源82。开关单元81可以布置在电动机上或电动机的外侧。电源82可以为直流或交流的单相或多相(优选为三相)电源，其电压典型地优选在50至400伏。
[0078] 有利地，开关单元81包括：当电源82为交流电源时用于整流的装置，用于滤波和调压的装置和控制开关(优选地为晶体管，更具体地为IGBT型晶体管)。
[0079] 能够提供用于控制绕组84的电源供应的几种策略。
[0080] 第一种策略在于，使用布置在转子上的一个或多个传感器来获知转子的位置，从而管理绕组的电源供应。
[0081] 另一种策略在于，测量绕组中循环的电流，并通过分析电流/电压的比率，来确定哪一个绕组与转子的磁体接近。因此，能够可靠地获知转子在定子内的位置。于是，能够以转矩可控的方式运行电动机。
[0082] 关于电磁体的电源供应，可以想到各种技术方案。这些技术方案的共同点在于在转子和定子的接触点(或夹线)的任一侧以不同的方式为绕组供电。需注意，术语“接触点”并不一定是指转子和定子之间的物理接触点。特别是，在定子和转子仅在转动轨道上物理地接触(确保保持磁极上的材料)的情况下，术语“接触点”是指定子和转子相距最近的点。该点还对应于转子和定子在转动轨道上轴向地物理接触的点。在运动方向上位于该接触点之后的磁极必须排斥转子，同时，位于该接触点之前的磁极必须吸引转子的磁极。如果该接触点位于定子的两个磁极之间，则这两个磁极与转子的交替的磁极具有相同的极性，并且力必须沿着相对的方向。当在转子的运动过程中接触点经过在该运动过程中遇到的第一磁极的对称面时，发生切换，电流在该磁极中改变方向。邻近的磁极保持其交替的极性。在直径方向上相对的一个磁极或多个磁极的电源供应被改变，是一个磁极还是多个磁极这根据磁极数量为奇数或偶数而确定。
[0083] 第一种方案在于在定子的磁极为奇数或偶数的情况下单独为每个线圈供电。
[0084] 另一种方案在于，在定子的电磁体的数量为偶数的情况下，同时为与位于每个线圈之间的电源的一个点串联联接的所有线圈供电。在两个邻近的绕组之间的卷绕方向相反。于是，电磁体能够以这样的方式被供电：沿着定子的封闭路径在一平面的任一侧形成连续的北极和南极，该平面为接触点的穿过定子的轴线的平面，该接触点具有与电源供应点相连接的直流电源供电。为了使转子旋转，该转子设置成通过一个电源点而偏离所有的电磁体，从而形成相对于旋转平面对称的一系列新的南极和北极。连续地重复该操作以使转子在定子内旋转。极性的反转使得转子的在定子的磁极附近的磁极被排斥并使得转子的下面的磁极被吸引(沿着转子的旋转方向)。在此回想到的是，定子的磁极和转子的磁极的一致以及前述的定子磁极和转子磁极的长度的相同由上述的齿轮系统来确保。正是该相同使得转矩利用直流电源而保持基本恒定。
[0085] 参照图10a至图10c，示出了磁极的单个电源供应的示例。在此情况下，定子包括九个磁极A至I并且转子包括八个磁极J至Q。这三幅图示出了转子相对于定子的三个连续的位置以及相应的定子的磁极的线圈的电源。这三幅图示出了转子根据旋转方向R的“通过”在定子的磁极(磁极A)，但是自然地也可以适用于定子的所有磁极。
[0086] 因此图10a示出了转子6和定子1的布置，以使得转子和定子之间的接触点100位于磁极A的上游。定子的所有磁极被供电，以使得磁极A为南极，并因此吸引转子的位于磁极A附近的极性为北极(N)的磁极J。为了使磁极A极性化，沿着该磁极具有南极极性的方向对线圈3供电。磁极B被相反地极性化，以使其为北极极性，由此吸引转子的具有南极极性的转子的磁极K。定子的磁极C和D以相同的方式被供电，以使其分别为能够分别吸引转子的磁极L和M的南极和北极。不对转子的磁极E供电以使其不具有极性。对下列线圈F至I供电，以使其分别排斥磁极N至Q。由此，所述的吸引力和排斥力以伴随有转子6围绕接触点100旋转的方式作用。图10b示出了转子6相对于定子1的下一位置，使得定子和转子之间的接触点101位于磁极A上。磁极B至D的线圈以吸引定子的磁极K至M的方式被供电。磁极E和F的线圈以使其分别具有磁极S和N的方式被供电，以使得转子的磁极N被定子的磁极E吸引并被定子的磁极F排斥。磁极G至I的线圈以排斥转子的磁极O至Q的方式被供电。由此，所有的吸引力和排斥力以伴随有转子6围绕接触点101旋转的方式作用。
[0087] 图10c示出了下一位置，其中转子6和定子1之间的接触点102位于线圈A和B之间。因此，定子的磁极的线圈的电源与图10a相同，但是在与转子6的旋转方向R的相反的方向上偏移了一个磁极的位置。
[0088] 参照图11a至图11c，示出了磁极的单独的电源的示例。定子包括九个磁极A至I和Z，并且转子包括八个磁极J至Q。三幅图示出了转子相对于定子的三个连续的位置以及相应的定子的磁极的线圈的电源。这三幅图示出了转子在旋转方向R上“通过定子的磁极(磁极A)”，但是自然地也可以适用于定子的所有磁极。
[0089] 因此图11a示出了转子6和定子1的布置，以使得转子和定子之间的接触点110位于磁极A的上游。于是，定子的所有磁极被供电，以使得磁极A为北极，并因此吸引转子的位于磁极A附近的极性为南极(S)的磁极K。为了使磁极A极性化，沿着该磁极具有北极极性的方向对线圈3供电。磁极B被相反地极性化，以使其为南极极性，由此吸引转子的具有北极极性的磁极L。定子的磁极C和D以相同的方式被供电，以使其分别吸引转子的磁极M和N。对定子的磁极E供电以使其具有排斥磁极N(北极)的北极极性。定子的磁极F被供电以具有吸引磁极O(南极)的北极极性。磁极G、H、I和Z的线圈以分别排斥磁极O、P、Q和J的方式被供电。由此，所有的吸引力和排斥力以伴随有转子6围绕接触点110旋转的方式作用。图11b示出了转子6相对于定子1的下一位置，使得定子和转子之间的接触点111位于磁极A上。磁极B至D的线圈以吸引定子的磁极L至N的方式被供电。磁极E和G的线圈以使其分别具有北极极性和南极极性的方式被供电。磁极H、I和Z的线圈以排斥转子的磁极P、Q和K的方式被供电。线圈A和F分别与转子的磁极K和O“直接”接触，线圈的电力沿着从北极至南极的方向而被反转，同时伴随有转子6的旋转运动。
[0090] 图11c示出了下一位置，其中转子6和定子1之间的接触点111位于线圈A和B之间。因此，定子的磁极的线圈的电源与图11a相同，但是在与转子6的旋转方向R相反的方向上偏移一个磁极的位置。
[0091] 图12示出了本发明的可能的实施方式，其中定子包括偶数个磁极。所有这些磁极与位于每个线圈之间的电源的点串联连接。相对于图11a至图11c所示的绕组，应注意，两个连续的绕组之间的卷绕方向相反。磁极能够以这样的方式被供电：沿着定子的封闭路径在一平面的两侧形成连续的北极和南极，该平面为夹线的穿过定子的轴线的平面，该夹线具有与在直径方向上相对的电源点120和122相连接的直流供电。应注意，在直径方向上相对的磁极被连接，电源点120和122以相同的电势短路，从而使所述磁极没有任何极性。于是，为了使转子旋转，设成偏移一个磁极，因此，转子形成相对于旋转平面对称的新型的连续的北极和南极。该操作被连续地更新以使转子在定子内旋转。
[0092] 参照图8并根据本发明的有利实施方式，定子的转动轨道91和转子的转动轨道92在各自的转动表面912和922上具有相应的倾斜部914和924，以使得转动表面大体互补。
[0093] 这些倾斜部可以实现为倾斜坡形或具有合适的弯曲轮廓(双曲线，抛物线，等等)。
[0094] 这些倾斜部能够产生轴向反作用力，从而能够避免转子在旋转过程中产生轴向位移。
[0095] 转子的轴向偏移通过转动轨道的倾斜而增加的转子的轨道的旋转直径，该转子的偏移侧的端部比另一端部前进得稍快，在转动轨道上的螺距内的轨线使得转子沿着与初始偏移相反的方向移动。倾斜度非常小的轨线快速地校正了转子的位置，齿轮的设定足以提供足够的校正角。
[0096] 因此，这些倾斜部为转子的轴向位置进行了机械调节。该调节能够特别是避免轴向载荷施加到转子的支撑构件上，从而避免磨损和/或损坏。
[0097] 参照图9a和图9b，可以概略地看到定子包括半径为rs的内部空间，其中设置有具有小半径rr的中空转子，(该转子的厚度在此可以忽略)。于是，应当理解，由转子在其旋转过程中形成的轨线为：该轨线的内部空间限定半径为rd的圆形截面93的空间。该空间的引人注意之处在于，其能够使除了输出轴之外的该电动机内部或外部的部件(例如缆线等等)穿过，而无需这些部件受到转子的运动的影响，其中转子围绕着该空间循环地运动。
[0098] 为了确保该空间93，定子与转子的半径的比率从而选择为满足下列约束：
[0099]
[0100] 当然，该比率必须大于1以使得转子能够插入定子的中空部中。除了该比率，三个半径满足如下关系：
[0101] rd＝2rr-rs
[0102] 然而，该比率还能够根据实际情况简化，该转子具有一定的厚度，并且因此特征在于外半径rri和内半径rre，以及该空间由转子的内表面的轨线所限定。参照图9b，应注意，如上限定的空间能够布置圆柱状物，例如用于电动机的输出轴。该圆柱状物为中空的，使得部件能够如上所述地穿过其内部。于是该比率变为：
[0103] 和rd＝rri+rre-rs。
[0104] 定子的内半径rs的值和转子的外半径rri和内半径rre的值在此情况下根据空间93所要达到的半径rd而选择。
[0105] 图9b还示出了特定的情况，其中输出轴94的半径大体等于rd，并且该轴为中空的，因此使得部件能够如上所述地穿过其内部。
[0106] 然而，假设转子磁极与定子磁极的长度相等，则定子磁极的数量和转子磁极的数量基本与定子的内半径和转子的外半径成比例，并且定子的磁极数量ns和转子的磁极数量nr之间的关系可以满足这样的公式：
[0107]
[0108] 当然，本发明绝不仅限于上述的以及在附图中示出的实施方式，本领域技术人员能够进行很多改变和变型。
[0109] 注意，本发明的实施方式总体以电动机的形式进行了描述，然而本领域技术人员能够将上述特征应用于任何回转机器(例如发电机)。
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