帶有集成電子設備的磁性推力軸承的制作方法

專利名稱：帶有集成電子設備的磁性推力軸承的制作方法
帶有集成電子設備的磁性推力軸承相關申請的交叉引用本申請要求于2008年4月18日遞交的序列號為61/046,171 (代理人案號1024-017)的未決的美國臨時專利申請。附圖的簡要描述通過某些示例性實施方式的以下詳細的描述，參考示例性的附圖，可更易于理 解可能實用的和有用的多種實施方式，在附圖中

圖1是系統1000的示例性實施方式的框圖；圖2是系統2000的示例性實施方式的框圖；圖3是系統3000的示例性實施方式的透視圖；圖4是系統4000的示例性實施方式的透視圖；圖5是在圖3的A-A截面所取的系統3000的示例性實施方式的剖視圖；圖6是在圖3的A-A截面所取的系統4000的示例性實施方式的剖視圖；圖7是系統7000的示例性實施方式的分解圖；以及圖8是信息設備8000的示例性實施方式的框圖。詳細描述某些示例性實施方式可提供用于帶有旋轉軸的機械的緊湊的、高性能、低成本 的磁性推力軸承。通過新穎的設計，用于磁性推力軸承的包括傳感器調節、數字處理和/ 或功率放大的電子設備可封裝在其定子結構中。這可大大簡化磁性軸承的適應性和/或 可簡化磁性軸承向機器中的集成。磁性軸承中可包括在磁性軸承被斷電和/或失效時可 支撐軸的觸接面(touchdown surface)。磁性軸承可用于支撐和/或安置旋轉機械以用于應用，在該應用中軸承具有一 個或多個以下的要求沒有機械磨損沒有潤滑高旋轉速度(在大約3,600和大約100,OOOrpm之間)在惡劣環境中操作低摩擦損失 如圖1中所示，某些示例性磁性軸承系統1000可包括可位于機器1900中的電磁 體和傳感器以及可位于獨立的圍繞物1220中的電子控制器1200。圍繞物1220和磁性軸 承1700、1800之間的布線可承載分別用于電磁體的電流和/或發向傳感器的信號，這兩 者可位于定子1500中。可沿著橫向的方向支撐旋轉軸1400的徑向軸承1700可包括4個 電磁體1720和4個傳感器。可沿著縱向(軸向)的方向支撐旋轉軸1400的推力軸承1800 可包括2個電磁體1820和2個傳感器。完整的5軸系統可包括用于全部10個電磁體和 10個傳感器的2個徑向軸承1700和推力軸承1800。每個電磁體可需要兩條線，且根據 傳感器的類型和設置，每個傳感器可需要兩條另外的線，總數為16條線1320、1340。如 圖1中所示，對于沿著5個軸的旋轉軸1400的定位，在機器1900和電子控制器1200之間可需要總數為40的線1220、1240。
機器1900和電子控制器1200之間的距離可對于每次安裝而不同，且可多達幾百 英尺(例如，300英尺)。因為傳感器和放大器的性能可取決于磁性軸承1700、1800和數 字控制器1200之間的導線的長度，每次安裝可需要安裝說明、現場調節、校準和/或最 優化。在某些情況下，該現場調節、校準和/或最優化可能是不方便的和/或昂貴的。電功率可從電源1100流向放大器1240 (其可位于電子控制器1200中)、流向接 線盒1300和/或磁性軸承1700、1800。放大器1240可以是可能非常有效的開關類型、 脈沖寬度調制(PWM)放大器。因為磁性軸承1700、1800中的每個線圈可作為與小電阻 串聯的大電感器，無功功率可以是高的，但是流向磁性軸承1700、1800的實際功率可能 非常小，即使是對于磁性軸承1700、1800中的大電流電平也是如此。因為小的功率可消 散在放大器1240和線圈中，對于每個線圈，在電源1100和放大器1240之間流動的電流 可能是線圈中流動的電流的一小部分。線圈中流動的電流一般高于流向放大器1240的電 流的大約10倍。因為放大器和線圈之間流動的電流可能比電源和放大器之間的電流大得多，將 放大器和/或先前保持得盡可能地靠近以減小布線的成本和復雜性是有益的。在某些示 例性實施方式中，電子控制器可被集成到磁性軸承中以及/或放大器的位置可非常接近 線圈。這在圖2中示出，其中每個示例性磁性軸承2700、2800可只需要2個(低電流) 功率引線2320、2340。接線盒2300可連接每個軸承2700、2800的正引線和負引線，這 反過來可連接到電源2100的正端和負端。對于某些示例性實施方式，不再需要可發射電磁干擾(EMI)的引線。在某些示 例性實施方式中，放大器和線圈之間的引線可能短且/或完全在軸承2700、2800中，因 此所產生的EMI的量是常規的磁性軸承的一小部分。圖3示出了示例性磁性推力軸承系統3000的示例性轉子3100和定子3500，且 圖4示出了示例性推力轉子系統4000。可包括推力盤(thrastdisk) 4300的轉子3100可通 過例如干涉配合安裝在套管4200上，其可通過例如干涉配合安裝在機器的旋轉軸4100的 外部直徑上，并可繞軸4100旋轉。推力盤4300可由高強度鋼合金例如AISI 4340制造。 定子3500可包括可位于推力盤4300的任一側上和/或可由隔離環3400軸向分隔開的兩 個推力磁體3300。一個或多個旋轉傳感器3260可位于定子3500內以感測轉子3100的旋 轉位置、旋轉速度和/或旋轉方向。定子3500可包括用于磁性推力軸承系統3000的所 有電子設備。如圖3中所示，在定子3500的一端可以是蓋板3200，其可包括通信連接 器3220和/或電源連接器3240。例如，通信協議可以是以太網以使得磁性推力軸承系統 3000可以是以太網網絡的一部分且/或其可容易地連接到其他設備。也可能是很多其他 的通信協議例如CAN、MODBUS和/或其他的串行協議。圖5中示出了示例性磁性推力軸承系統5000的可能的操作原理。推力盤5500可 位于兩個推力磁體5300之間的軸5100上，其可在盤5500上建立雙向軸向力。所示出的 是位于每個推力磁體5300中的槽中的線圈5200，其可用于控制推力盤5500和磁體之間的 吸引力的大小。環繞每個線圈5200的磁通量5400的強度一般與每個線圈5200中的電流 成比例。每個推力磁體5300和推力盤5500之間的磁力一般與線圈電流的平方成比例。 如果推力盤5500不在兩個推力磁體5300間的中心，則電流可在一個磁體中增加且在另一個磁體中減小，以在推力盤5500上施加力，其傾向于使推力盤5500在磁體5300間的中 心。推力磁體5300可由低碳鋼例如AISI 1018制造。 圖6示出了示例性磁體推力軸承系統6000的剖視圖。推力盤6440的軸向位置 可由六個軸向傳感器6600檢測，該六個軸向傳感器可通過例如渦流、光學和/或電容技 術來感測。如果推力盤6440不在兩個推力磁體6300之間的中心，則電流可在一個磁體 中增加且在另一個磁體中減小以在推力盤6440上施加力，其可傾向于使推力盤6440在磁 體6300間的中心。通過使六個軸向傳感器6600的被測量位置平均，可改進信噪比，且 推力盤6440的傾斜和徑向移動對所測軸向位置的影響可被最小化。除了軸向傳感器6600外，定子6900可包括兩個旋轉傳感器6500，該兩個旋轉傳 感器可在軸6950旋轉時檢測該軸表面上的階梯。每轉一次的信號可用于測量軸6950的 旋轉速度和/或可提供信號，由該信號可評估出軸6950的角位置。通過包括兩個傳感器 6500，軸6950的旋轉方向可被確定。圖6中還示出了集成的電子部件6700。功率可通過蓋板6120到功率電路板 6200，這可能是環形的。功率電路板6720可采用可能大約是48VDC的輸入電壓，并可 將其轉換為一些電子部件一般所需的較低電壓。功率電路板6720可包含可控制可能是場 效應晶體管的功率晶體管6730的開關轉換的電子部件。功率晶體管6730可安裝在散熱器6240上，其可徑向向外傳導功率晶體管6730 中所散發的熱。散熱器6240可由鋁制成，因為鋁有良好的導熱性。隔離環6340可維持兩個推力磁體6300之間的軸向間隔。在隔離環6340中可包 括軸向通道，該軸向通道是用于在推力盤6440的任一側上的電路板之間路由信號和/或 功率的導線的軸向通道。可在隔離環6340的面上提供饋通連接器6360以促進推力磁力 軸承系統6000的組件。饋通連接器6360可與路由板6740和/或屏蔽板6760上的匹配 連接器緊密配合，其可能是可路由信號和/或功率到其他的電路板的環形電路板。屏蔽 板6760可屏蔽處理器電路板6780以避免電磁干擾。處理器電路板6780可以是帶有記載數字信號處理器(DSP)的環形電路，其可確 定來自每個推力磁體6300的期望水平的磁通量以在轉子上產生期望的凈力(net force)和 /或所需的晶體管開關波形以實現這磁通量。期望水平的磁通量可通過DSP上運行的算 法來確定，可能使用由軸向傳感器6600測量的軸6950的軸向位置，例如通過因位置誤差 而不同的期望的力的PID算法。由軟合金例如青銅制造的觸接環6460可嵌入在每個推力磁體6300中。觸接環 6460可作為保護表面以防止推力盤6440和推力磁體6300之間接觸。觸接環6460和止推 環6420之間的標稱軸向間隙在推力盤6440的任一側上可以是大約0.010英寸。推力盤 6440和每個推力磁體6300之間的標稱軸向間隙可在大約0.020英寸和0.030英寸之間。圖7示出了用于示例性磁性推力軸承系統7000的部件的分解視圖，其可包括 蓋板7100、功率電路板7150、路由電路板7200、旋轉傳感器7250、散熱器7300、推力磁 體7350、線圈7400、饋通連接器7450、隔離環7500、線圈7550、推力磁體7600、線圈 槽7650、軸向傳感器7700、屏蔽電路板7750、處理器電路板7800、和/或蓋板7850。某些示例性實施方式可提供1)電子控制器，其包括感測、處理和放大，該電子控制器封裝在推力磁體軸承的定子結構中；
2)與推力磁體軸承通信而不需要外部的電子控制器；3)推力磁體軸承，其帶有可封裝在推力磁體的任一側的環形的電路板；4)推力盤的一側上的單個處理器板和盤的另一側上的單個功率板，通過在不需 要外部布線的情況下路由信號和功率通過隔離環的方式控制兩個推力磁體中的電流；5)安裝在推力盤的一側上的散熱器上的功率晶體管，用于從推力磁體軸承徑向 地導出熱；6)帶有嵌入的觸接面的推力磁體軸承，用于保護推力磁體和推力盤；以及/或7)多個(例如6個)軸向傳感器，用于改進信噪比和/或減小徑向和傾斜移動的 交叉耦合。以上列出的至少一些項(例如，第3、6和/或7項)可用于具有遠程電子控制 器的系統。圖8是信息設備8000的示例性實施方式的框圖，其在某些有效的實施方式中可 包括例如圖1的電子控制器1200和/或圖6的處理器電路板6280和/或集成電子設備 6700。信息設備8000可包括多種轉換電路，該轉換電路可通過多種物理部件中的任何一 種形成，這些物理部件通信地、電地、磁地、光地、流控地和/或機械地耦合，物理部 件例如一個或多個網絡接口 8100、一個或多個處理器8200、包含指令8400的一個或多個 存儲器8300、一個或多個輸入/輸出(I/O)設備8500、和/或耦合到I/O設備8500的一 個或多個用戶界面8600等。在某些示例性實施方式中，通過一個或多個用戶界面8600，例如圖形用戶界 面，用戶可瀏覽與搜索、設計、建模、創建、開發、構建、制作、操作、維護、存儲、 營銷、銷售、傳送、選擇、指定、請求、定制、接收、返回、評定和/或推薦產品、月艮 務、方法、用戶界面和/或本文中所描述的信息中的任一項相關的信息的呈現。某些示例性實施方式可提供機器，該機器包括磁性推力軸承，包括轉子部分；定子部分；以及/或罩，該罩實質上圍繞所述定子部分和所述轉子部分；其中所述轉子部分包括適于環繞地附接到轉子并隨所述轉子旋轉的推力盤，所述推 力盤限定推力盤第一側和推力盤第二側，所述第一側與所述第二側相對；并且/或所述定子部分包括第一推力電磁體和相對的第二推力電磁體，所述第一推力電磁體適于由第一空 隙將其與所述推力盤第一側分隔開，所述第二推力電磁體適于由第二空隙將其與所述推 力盤第二側分隔開；第一觸接面，其適于防止所述第一推力電磁體和所述轉子部分的任何旋轉部件 之間的接觸；第二觸接面，其適于防止所述第二推力電磁體和所述轉子部分的任何旋轉部件 之間的接觸；
電子控制器，其適于控制所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體；所述電子控制器適于使所述轉子位于所述第一推力電磁體和所述相對的第二推 力電磁體之間的中心；所述電子 控制器適于控制輸入到放大器的脈沖寬度信號，該放大器提供被提供 到所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流適于產生使所述 轉子實質上位于所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力；
所述電子控制器適于控制所述轉子的位置以響應于所接收到的轉子位置信號；所述電子控制器適于通過網絡連接從所述機器外部的發送者接收控制編程調整 以及/或向所述機器外部的接收者發送控制報告；所述電子控制器適于通過以太網連接從所述機器外部的發送者接收控制編程調 整以及/或向所述機器外部的接收者發送控制報告；所述電子控制器包括位置與所述推力電磁體中的一個相鄰接的環形電路板；所述第一觸接面嵌入在所述第一推力電磁體中；以及/或所述機器包括所述轉子。在各種示例性實施方式中，所述機器可包括軸向傳感器，其位置與所述觸接面中的一個相鄰接，所述軸向傳感器適于提供 指示所述轉子的相對于所述磁性推力軸承的大約軸位置的信號；多個軸向傳感器，其位置與所述觸接面中的一個相鄰接且圍繞所述轉子部分的 旋轉軸徑向分布，所述軸向傳感器中的每個適于提供指示所述轉子的相對于所述磁性推 力軸承的大約軸位置的信號；第一旋轉傳感器，其實質上由所述罩圍繞且適于被旋轉感測空隙將其與所述轉 子分離開，所述第一旋轉傳感器適于檢測所述轉子的相對于所述定子部分的大約旋轉速 度；包括在所述定子部分中的放大器，所述放大器適于增加被提供到包括在所述定 子部分中的電磁線圈的視在功率，所述多個放大器和所述電磁線圈實質上位于所述罩 內；多個開關類型脈沖寬度調制放大器，其包括在所述定子部分中，每個所述放大 器適于增加被提供到包括在所述定子部分中的對應的電磁線圈的視在功率，所述多個放 大器和所述多個電磁線圈實質上位于所述罩內；環形處理器電路板，其包括在所述定子部分中，所述處理器電路板包括適于確 定輸入到放大器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器產生被提供到所述第 一推力電磁體的電流，所述電流適于控制所述第一推力電磁體的磁通量水平；環形處理器電路板，其包括在所述定子部分中，所述處理器電路板包括適于確 定到放大器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器提供被提供到所述第一推 力電磁體和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流適于產生使所述轉子實質上位 于所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力，所述電流基于 所述轉子的軸向位置；環形處理器電路板，其包括在所述定子部分中，所述處理器電路板包括適于確 定到放大器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器提供被提供到所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流基于所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體中的每個的期望的通量水平。環形功率電路板，其包括在所述定子部分中，所述功率電路板適于向所述電磁 體中的每個提供電功率；環形功率電路板，其包括在所述定子部分中，所述功率電路板適于向所述功率 晶體管提供開關信號，所述功率晶體管適于向所述第一推力電磁體和所述相對的第二推 力電磁體提供電流；第一環形散熱器，其包括在所述定子部分中，所述第一散熱器適于將熱從所述 第一推力電磁體中傳導出去；第一環形散熱器，其包括在所述定子部分中，所述第一散熱器適于將熱從所述 功率晶體管中傳導出去，該功率晶體管適于向所述第一推力電磁體提供電流；第一環形散熱器，其包括在所述定子部分中，所述第一散熱器適于將熱從包括 在所述定子部分中的多個功率晶體管實質上徑向地、向外地傳導出去，所述功率晶體管 適于向所述第一推力電磁體提供電流；一對相對的環形蓋板，其包括在所述罩中，所述蓋板中的至少一個包括適于緊 密圍繞電功率導管的電功率孔；以及/或環形隔離器，其包括在所述定子部分中，所述環形隔離器適于保持所述第一推 力電磁體和第二推力電磁體之間的預先確定的軸向間隔，所述環形隔離器限定適于至少 部分地圍繞功率導管和/或通信導管的至少一個軸向孔，該功率導管與至少一個所述電 磁體相關聯，該通信導管與至少一個所述電磁體相關聯；某些示例性實施方式可提供一種機器，該機器包括磁性推力軸承，包括轉子部分；定子部分；以及/或罩，該罩實質上圍繞所述定子部分和所述轉子部分；環形處理器電路板，其適于產生使所述轉子實質上位于所述第一推力電磁體和 所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力，所述環形處理器電路板與所述環形功率 電路板物理地分離開并且與其電屏蔽；以及/或多個功率晶體管，其安裝在所述第一環形散熱器上；其中所述轉子部分包括適于環繞地附接到轉子并隨所述轉子旋轉的推力盤，所述推 力盤限定推力盤第一側和推力盤第二側，所述第一側與所述第二側相對；所述定子部分包括第一推力電磁體和相對的第二推力電磁體，所述第一推力電磁體適于由第一空 隙將其與所述推力盤第一側分隔開，所述第二推力電磁體適應于由第二空隙將其與所述 推力盤第二側分隔開；環形功率電路板，其適于向多個功率晶體管提供開關信號以向每個所述電磁體 提供電功率；第一環形散熱器，其位置與所述環形功率電路板相鄰接，所述第一環形散熱器 適于將熱從所述第一推力電磁體以及所述功率晶體管中傳導出去；以及/或
所述環形功率電路板適于向安裝在所述第一環形散熱器上的多個功率晶體管提 供開關信號。限定當以下術語實質上在本文中使用時，其隨附的限定也適用。這些術語和限定在 沒有曲解的情況下被呈現，且與本申請保持一致地，保留通過在本申請或要求本申請優 先權的任何申請的審查執行程序期間的修正來重新限定這些術語的權利。為了說明任何 專利的要求其優先權的權利要求的目的，該專利中的每個限定作為在該限定之外的主題 的清楚且不模糊的否認而起作用。一-至少一個。活動——操作、行為、步驟和/或其過程或部分。適于一使適用于或適合于具體的使用或情況。鄰接一緊靠、鄰近、挨著和/或毗連。調整——改變以使得匹配、適合、適應、符合和/或處于更加有效的狀態。放大器——增加通過其自身的信號的強度的設備和/或——與之相結合或替代。環形——形狀像環。孔——開口、洞、空隙、通道和/或狹縫。裝置——用于特定目的的器械或設備。視在功率——通過均方根(rms)電流乘以均方根電壓計算的且一般以例如伏安的 單位測量的值。大約——接近于相同。關聯——結合、連接到一起和/或相關。至少-不少于。附接——緊固、固定、耦合和/或結合。自動地——以實質上獨立于外部影響或控制的方式行動或操作。例如，自動光 開關可在人沒有手動地操作燈開關的情況下在“看見”其視野中的人時打開。軸向——位于軸上、軸的附近、或軸的方向上。軸——體或幾何體圍繞其旋轉或可想象出旋轉的直線和/或結構或體的部分可參 照的中心線。基于——來源于和/或根據。軸承——支持、引導和減小固定的和移動的機器部分之間的移動摩擦力的設備。在...之間——在分離的間隔內和/或在...中間。布爾邏輯——用于邏輯操作的完整的系統。能——在至少一些實施方式中能夠。導致——產生效果。中心——(名詞)與某物的外部邊緣實質上等距離的點；(動詞)按照中心點、線和/或面將某物移動和/或對齊。電路——包括以下項的物理系統經過開關設備(例如邏輯門)建立的導電路徑和/或通信連接；和/或經過包括在網絡中的兩個或多個開關設備建立的、處于與其連接 的但不包括在網絡中的相應的終端系統之間的導電路徑和/或通信連接。 電路——經過包括在網絡中的兩個或多個開關設備建立的、處于與其連接的但 不包括在網絡中的相應的終端系統之間的導電路徑和/或通信連接。電路板——實質上平的塑料和/或玻璃纖維板，互連的電路和/或部件被切成薄 片和/或被蝕刻在該板上，電路具有微型處理器、存儲器、晶體管、電容器、電阻器、 二極管和/或機械地安裝和/或直接電耦合在其上的其他的電子部件。圓周——實質上是圓形的輪廓、面積和/或體的邊緣線。線圈——(名詞)包括兩圈或多圈導電材料的連續的環。(動詞)卷和/或形成 具有實質上螺旋界面的配置。通信——信息的傳送和/或交換。部件——組成元件和/或部分。包括——包括但不限于。傳導——作為用于傳送某物例如熱和/或電的媒介而起作用。導管——用于充分地包住電線和/或電纜的管、通道和/或管道。設置——使適用于或適合于具體的使用或情況。連接(connect)——結合或緊固到一起。連接(connection)——系統中兩個或多個點之間的物理的和/或邏輯的鏈接和/ 或通道。例如，線、光纖、無線鏈接和/或虛擬電路等。接觸——觸接。包含——包括但不限于。控制——(名詞)用于在預先確定的限制內操作機器的機械設備或電設備；(動 詞)進行權威的和/或主導的影響，使得以預先確定的方式操作、指導、適應要求和/或調整。控制器——用于執行一個或多個預先確定的和/或用戶限定的任務的設備和/ 或一組機器可讀指令。控制器可包括硬件、固件和/或軟件中的任一個或組合。控制 器可利用機械的、氣動的、液壓的、電的、磁的、光的、信息的、化學的和/或生物的 原理、信號和/或輸入以執行所述任務。在某些實施方式中，控制器可通過操作、分 析、修改、轉換、發送信息的方式對信息進行操作，以由可執行程序和/或信息設備使 用，以及/或將信息路由到輸出設備。控制器可以是中央處理單元、本地控制器、遠程 控制器、并行控制器和/或分布式控制器等。控制器可以是通用的微型控制器，例如由 California的Santa Clara的Intel公司制造的Pentium IV系列微型處理器和/或Illinois的 Schaumburg的Motorola的HC08系列。在另一個實施方式中，控制器可以是被指定為在 其硬件和/或固件中實現本文中所公開的實施方式的至少一部分的專用集成電路(ASIC) 或現場可編程門陣列(FPGA)。轉換——轉變、適應于和/或改變。相應的——相關的、關聯的、伴隨的、目的和/或位置相似的、在各個方面一致 的、和/或在量、數量、幅度、質量和/或程度上等同和/或一致。可耦合——能夠結合、連接和/或鏈接到一起。
耦合——以某種方式鏈接。蓋——設置為保護和/或隱藏實質上平的物體。創建——使產生。電流——電能量的流。數據——不同片段的信息，一般以特殊的或預先確定的方式被格式化并/或被組 織來表達概念，和/或以適合于由信息設備處理的形式被表示。數據結構——對允許數據被有效地操作的數據集合的組織和/或數據元素之間 的邏輯關系，其被設計為支持具體的數據操作函數。數據結構可包括元數據以描述數據 結構的屬性。數據結構的例子可包括數組、字典、圖形、散列、堆、鏈表、矩陣、對 象、隊列、環、棧、樹和/或向量。限定——建立意義、關系、概括、形式和/或結構；以及/或精確地和/或清楚 地描述和/或指定。期望的——表明的、表示的和/或需要的。檢測——感測、意識、鑒定、發現、明確、響應于和/或接收...的存在、出現和
/或事實。確定——獲取、計算、決定、推斷、建立和/或明確。設備——機器、制成品和/或其集合。數字的——非模擬的和/或離散的。數字信號處理器——適于對信號執行計算和/或操作的可編程數字微型處理器。盤——薄的、實質上平的、實質上是圓形的物體和/或板。每個——組中被獨立看待的每一個。電的——與通過電進行的生產、分配和/或操作有關。電磁體——包括纏繞著鐵芯的絕緣線的線圈的設備，其在電流流經線時變得有 磁性。電子的——數字地處理、存儲和/或發送。嵌入的——穩固地安裝在周圍物質中、緊密地和/穩固地包住，和/或使成為組 成部分。評估——大約地和/或試驗性地計算和/或確定。以太網——對于局域網(LAN)的基于框架的計算機網絡技術。其限定用于物理 層的布線和信令以及用于OSI模型的媒體訪問控制(MAC)/數據鏈路層的框架格式和協 議。外部的——有關于、存在于和/或連接于外側或外面部分；外部。力——進行工作或導致物理變化的能力。從——用于指示源。進一步地——另外地。空隙——連續的中斷和/或物體之間的空間。產生——創建、生產、引起和/或使存在。觸覺的——涉及人對運動知覺移動的感覺和/或人的觸覺。除了很多可能的觸 覺體驗外，其是多種感覺、感覺中的身體位置的不同、以及至少部分地以非視覺、非聽覺和非嗅覺的方式感知到的感覺中基于時間的變化，包括觸摸的體驗(被觸摸)、主動 觸摸、抓、壓、摩擦、拉、滑、伸展、施力、扭轉、碰撞、刺穿、振動、移動、加速、 猛拉、搏動、方向、肢體位置、重力、質地、空隙、凹處、粘度、疼痛、癢、潮濕、溫 度、熱傳導性和熱電容。具有——包括但不限于。熱——與原子和/或分子的運動相關聯的能量，且能夠通過固體和流體媒介因傳 導性而傳送、通過流體媒介因對流(coiwection)而傳送、以及通過流體和/或空間因輻射 而傳送。散熱器——適應于將熱量從所連接的物體中傳送走的設備和/或吸收和/或消散 由系統產生的熱的設備。罩——用于覆蓋、包住、保護、支持和/支撐的物體，例如框架、盒和/或機
^K O
人機界面——適應于將信息呈現給用戶和/或從用戶接收信息的硬件和/或軟 件；和/或用戶界面。包括——包括但不限于。增加——尺寸、量、數量、程度、值、強度和/或功率等變得更加大或更多。指示的——用于指示。信息設備——能夠處理數據和/或信息的任何設備，例如任何通用和/或專用 計算機，例如個人計算機、工作站、服務器、微型計算機、大型機、超級計算機、計 算機終端、膝上電腦、可佩戴計算機和/或個人數字助手(PDA)、移動終端、藍牙設 備、通話器、“智能”手機(例如iPhone和/或Treo類設備)、消息發送服務(例如 Blackberry),接收器、傳呼機、傳真、蜂窩電話、傳統電話、電話設備、編程微型處理 器或微型控制器和/或外圍的集成電路元件、ASIC或其他的集成電路、硬件電子邏輯電 路例如離散元件電路和/或可編程邏輯設備例如PLD、PLA, FPGA或PAL等。一般地， 能夠實現方法、結構和/或本文所描述的圖形用戶界面的至少一部分的有限狀態機器所 處的任何設備都可被用作信息設備。信息設備可包括部件例如一個或多個網絡接口、一 個或多個處理器、包含指令的一個或多個存儲器、和/或一個或多個輸入/輸出(I/O)設 備、耦合到I/O設備的一個或多個用戶界面等。初始化——準備用于使用和/或某一將來事件的事物。輸入——被提供到處理器、設備和/或系統的信號、數據和/或信息。輸入/輸出(I/O)設備——任何傳感器引導的輸入和/或輸出設備，例如音 頻的、視頻的、觸覺的、嗅覺的和/或味覺引導的設備，包括例如監控器、顯示器、投 影儀、高架顯示器、鍵盤、鍵板、鼠標、跟蹤球、操縱桿、游戲板、輪、觸摸墊、觸摸 板、指示設備、擴音器、揚聲器、攝像機、照相機、掃描儀、打印機、觸摸設備、震動 器、觸覺刺激物和/或觸覺板，可能包括I/O設備可附接或連接的端口。安裝——連接或設置在位置上并備用。指令——指示，其可作為固件和/或軟件實現，適于執行功能的特定操作的指
7J\ ο定位的——位于特定的地點和/或位置。
邏輯門——適于對一個或多個邏輯輸入執行邏輯操作并產生單個邏輯輸出的物 理設備，其被物理地顯現。因為輸出也是邏輯電平值，一個邏輯門的輸出可連接到一個 或多個其他邏輯門的輸入，且通過這樣的組合，可執行復雜的操作。一般執行的邏輯是 布爾邏輯且最普遍地出現在數字電路中。邏輯門的最普通的實現方式是基于使用電阻 器、晶體管和/或二極管的電子設備，且這樣的實現方式常以集成電路(又稱IC、微型電 路、微芯片、硅片和/或芯片)的形式出現在大的陣列中。但是，可能創建基于真空管、 電磁體(例如繼電器)、機械(例如齒輪)、流體、光、化學反應和/或DNA操作的邏輯 門，包括分子規模的。每個以電子方式實現 的邏輯門一般具有兩個輸入和一個輸出，其 中每個具有由電壓物理地表示的邏輯電平或狀態。在任何給出的時刻，每個終端是兩個 二進制邏輯狀態(“假”(又稱“低”或“0” )或“真”(又稱“高”或“1” ))中的一 個，由不同的電壓電平表示，而且終端的邏輯狀態在電路處理數據時可以且一般確實常 改變。因此，每個電子邏輯門一般需要功率以使得其可提供和/或汲入電流以實現正確 的輸出電壓。一般地，機器可實現指令最終被編碼稱為二進制值“0”和/或“1”，且 一般被寫入存儲器設備中并/或寫到存儲器設備上，例如“寄存器”，其記錄二進制值 作為存儲器設備的物理屬性的變化例如電壓、電流、電荷、相位、壓強、重量、高度、 張力、電平、空隙、位置、速度、動量、力、溫度、極性、磁場、磁力、磁取向、反射 率、分子鍵、分子量等的變化。示例性的寄存器可存儲“01101100”的值，其編碼總數 8 “位”(一個字節)，其中每個“0”或“1”的值稱為“位”(8位共同被稱為“字 節”)。注意到因為二進制位只可具有一個或兩個不同的值(“0”或者“1”)，能夠 在兩個飽和狀態之間轉換的任何物理媒介都可用于表示位。因此，能夠表示二進制位的 任何物理系統都能夠表示數量，且可能通過特定編碼的機器可實現指令來操作這些數。 這是構成數字計算的基本概念之一。在寄存器和/或門電平上，計算機不將這些“0” 和“1”作為數字本身來處理，而是一般作為電壓電平(在以電子方式實施的計算機的情 況下)，例如，大約+3伏的高電壓可表示“1”或“邏輯真”，大約0伏的低電壓可表 示“0”或“邏輯假”(或相反，這取決于電路是如何設計的)。這些高電壓和低電壓 (或取決于實現方式的特點的其他的物理屬性)一般被輸入到一系列邏輯門，其反過來通 過適當的邏輯設計產生由特定編碼的機器可實現指令指定的物理和邏輯結果。例如，如 果編碼需要計算，邏輯門可能將編碼的前兩位相加，產生結果“1” ( “0” + “1” =
“1”)，且然后將這結果寫入另一個寄存器以用于隨后的檢索和讀取。或者，如果編碼 是對于某種服務的請求，邏輯門可能依次訪問或寫入某些其他的寄存器，該寄存器依次 觸發其他的邏輯門以啟動所請求的服務。邏輯的——概念性的表示。機器——適應于執行至少一種任務的設備和/或工具。機器可實現指令——適應于使機器例如信息設備執行一個或多個特定活動、操 作和/或功能的指示。有時候可形成稱為“處理器”、“核”、“操作系統”、“程 序”、“應用”、“實用程序”、“子程序”、“腳本”、“宏”、“文件”、“投 影”、“模塊”、“庫”、“類”和/或“對象”等的實體的指示可嵌入和/或編碼為 硬件、固件和/或軟件中的機器代碼、源代碼、對象代碼、編譯代碼、組合代碼、可解 譯代碼和/或可執行代碼等。
機器可讀媒介——機器例如信息設備、計算機、微型處理器和/或控制器等可從 其存儲和/或獲取機器可實現指令、數據和/或信息的物理結構。例子包括存儲器設備、 穿孔卡等。 磁的——具有借助于周圍的力場吸引鐵和某些其他材料的屬性。磁通量水平——磁量的測量標準，是通過磁場中指定區域的磁力線的總數。也 被認為是每單位區域的磁通量強度，國際單位是韋伯。維持——保持、保存、支持、保持存在狀態和/或繼續獲取。可以——在至少某些實施方式中，被允許和/或準許。存儲設備——能夠(有時為永久地)存儲以模擬和/或數字格式的存儲器機器 可實現指令、數據和/或信息的裝置。例子包括至少一個非易失性存儲器、易失性存儲 器、寄存器、中繼器、開關、隨機存取存儲器、RAM、只讀存儲器、ROM、閃速存儲 器、磁媒介、硬盤、軟件、磁帶、光媒介、光盤、高密度磁盤、CD、數字多功能盤、 DVD和/或冗余磁盤陣列等。例如根據本文所公開的實施方式，存儲器設備可耦合到處 理器和/或可存儲和提供適于由處理器執行的指令。方法——當主題被轉換為不同的狀態或事物并/或綁定于特定的裝置時執行的一 個或多個操作，所述一個或多個操作不執行基本原則并且不預先用盡基本原則的所有用 途。安裝——(名詞)物體所附接在其上的物體。(動詞)耦合、固定和/或附接在 某物上和/或附接到某物。凈的——總的、結果得到的和/或平均的。網絡——通信地耦合的多個節點、通信設備和/或信息設備。通過網絡，這樣的 節點和/或設備可被鏈接，例如通過各種有線線路和/或無線媒體，例如電纜、電話線、 電源線、光纖、無線電波和/或光束等，以共享資源(例如打印機和/或存儲器設備)、 交換文件和/或允許在其之間進行電子通信。網絡可以是和/或可以利用多種子網絡和 /或協議中的任何一個，例如電路轉換的、公共轉換的、分組交換的、無連接的、無線 的、虛擬的、無線電的、數據、電話、雙絞線、POTS、非POTS、DSL、蜂窩電話、電 信、視頻信號分布、電纜、陸地的、微波、廣播、衛星、寬帶、團體的、全局的、國家 的、地區的、廣域、骨干、分組交換的TCP/IP、IEEE 802.03,以太網、快速以太網、令 牌環、局域、廣域、IP、公共互聯網、企業內部網、專用網、ATM、超寬帶(UWB)、 Wi-Fi、藍牙、Airport、IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.llg、 x-10、電功率、多域和/或多區域子網絡和/或協議、一個或多個互聯網服務提供者、一 個或多個網絡接口、和/或一個或多個信息設備，例如交換機、路由器和/或不直接連接 到局域網等的網關，和/或其任何的等效形式。網絡接口——能夠將信息設備耦合到網絡的任何的物理和/或邏輯設備、系統和 /或過程。示例性的網絡接口包括電話、蜂窩電話、蜂窩調制解調器、電話數據調制解調 器、傳真調制解調器、無線收發器、通信端口、以太網卡、電纜調制解調器、數字用戶 線接口、網橋、集線器、路由器或其他的類似設備、軟件，以管理這樣的設備和/或軟 件從而提供這樣的設備的功能。對立的——相對的；相反的；作為兩個互補的或相互排除的事物中的另一個；和/或置于或位于對面，相反地、處于平衡，和/或在其他事物和/或彼此的對面。向外地——向外表面和/或周圍。分組——以特定的方式組織的用于發送的一組數據的統稱術語，例如在網絡里和/或跨越網絡，例如數字分組交換網絡，且包括要發送的數據和某些控制信息，例如 目的地地址。對——兩個某物的數量。部分地——某種程度上，而不一定是全部地。可感知的——能夠由人類感覺感知到。物理的——可觸摸的、真實的和/或實際的。物理地——存在、發生、出現、行動和/或以可觸摸、真實和/或實際的方式操作。物理上獨立的——空間分離的。盤——平的剛體。多個——處于多個和/或多于一個的狀態。部分——小于較大整體的部件、組件、段、所占百分比、比、和/或數量。可 以是可見的、物理的和/或事實上可辨認的和/或非可辨認的。位置——(名詞)地點和/或位置、常與參考地點有關。(動詞)放置和/或定 位。功率——被表示為每單位時間的工作量的所做工作的能量、能量和/或工作的測 量、和/或速度，且一般以例如瓦和馬力的單位來測量。預先確定——提前建立。避免——阻止、阻礙、停止和/或防止發生。概率——發生的可能性的數量表示。處理器——物理地適于通過對于多個邏輯門上的布爾邏輯操作來執行一組機器 可實現指令限定的具體任務的硬件、固件和/或軟件及其和/或虛擬機器。處理器可利 用機械的、氣動的、液壓的、電的、磁的、光的、信息的、化學的和/或生物原理、機 械、適配、信號、輸入和/或輸出以執行任務。在某些實施方式中，處理器可通過操 作、分析、修改和/或轉換信息來對信息進行操作，發送信息以由機器可實現指令和/或 信息設備使用，和/或將信息路由器輸出設備。處理器可作為中央處理單元、本地控制 器、遠程控制器、并行控制器和/或分布式控制器等起作用。除非另有說明，處理器可 以是通用設備，例如微型控制器和/或微型處理器，例如由加州的Santa Clara的Intel公 司制造的Pentium系列微型處理器。在某些實施方式中，處理器可以是專用設備，例如 被設計為在其硬件和/或固件中實現本文中所公開的實施方式的至少一部分的專用集成 電路(ASIC)或現場可編程門陣列(FPGA)。處理器可位于控制器上且可使用控制器的功 能。制作(produce)——通過體力產生、制造和/或制作。規劃(project)——計算、評估或預測。提供——供應、提供、給、傳送、發送和/或使有效。脈沖——量(例如電流或電壓)的瞬態變化，其值在該瞬態變化以外是恒定的。有時候以規律的周期和/或根據一些編碼重復。脈沖寬度調制——通過脈沖寬度的變化來編碼。徑向的——沿著半徑方向移動和/或定向。徑向放射式——位置等間隔地圍繞圓的圓周。接收——收集、取、獲得、獲取、接受、得到和/或被給予。推薦——建議、贊揚、推薦和/或贊同。
呈現——例如，物理地、化學地、生物地、電子地、電地、磁地、光地、聽覺 地、流體地和/或機械地等將信息轉換為人們可感知到的形式，例如，數據、命令、文 本、圖形、音頻、視頻、動畫和/或超鏈接等，例如通過視覺的、聽覺的和/或觸覺等 的途徑和/或描述，例如通過顯示器、監控器、電子紙、眼植入、耳蝸植入、揚聲器、 振動器、振蕩器、力反饋裝置、手寫筆、操縱桿、方向盤、手套、風機、加熱器、冷卻 器、針陣列、觸覺觸摸屏等。可重復地——一次又一次地；反復地。報告——預先確定格式的信息的表示。請求——表示期望和/或要求。旋轉(rotate)——繞著軸轉。旋轉(rotation)——繞著中心或軸轉的操作或過程。旋轉的——繞著和/或圍繞軸。旋轉速度——物體圍繞中心或軸轉的速度。旋轉速度可根據在給定時間段中的 轉數來表示。轉子——機器的旋轉部分。所述——當在系統或設備的權利要求中使用時，指示在先前介紹過的后來出現 的權利要求術語的冠詞。選擇——從可選方式中作挑選或選擇。發送器——傳送的來源。傳感器——適于自動地感測、感知、檢測和/或測量物理屬性(例如，壓強、 溫度、流量、質量、熱、光、聲、濕度、鄰近度、位置、速度、振動、音量、電壓、電 流、電容、電阻、電感、磁通量和/或電磁輻射等)并將物理量轉換為信號的設備。例 子包括位置傳感器、近控開關、污染計量器、光敏傳感器、熱電偶、電平指示設備、速 度傳感器、加速計、電壓指示器、電流指示器、開/關指示器和/或流量計等。分離的——不接觸和/或由某物分隔開。服務器——信息設備和/或在其上運行的程序，其適于通信地耦合到網絡且適 于為至少一個客戶提供至少一種服務，即，對于通信地耦合到網絡的至少一個其他信息 設備和/或運行在通信地耦合到網絡的另一個信息設備上的至少一個程序。一個例子是 文件服務器，其具有本地驅動和來自遠程客戶端的在該驅動上讀、寫和/或管理文件的 服務請求。另一個例子是電子郵件服務器，其提供接收、臨時存儲、轉送和/或傳送電 子郵件消息的至少一個程序。又另一個例子是處理數據庫查詢的數據庫服務器。又另 一個例子是設備服務器，其提供聯網的和/或可編程的接入、和/或監控、管理、和 /或控制共享的物理資源和/或設備，例如信息設備、打印機、調制解調器、掃描儀、投影儀、顯示器、燈、照相機、安全設備、近距離閱讀器、讀卡器、售貨亭、POS/零售 設備、電話系統、住宅設備、HVAC設備、醫療設備、實驗室設備、工業設備、機器工 具、泵、扇、發動機驅動、秤、可編程邏輯控制器、傳感器、數據收集器、致動器、通 告器、信號器和/或輸入/輸出設備等。組——相關的多個。屏蔽——(名詞)保護設備或結構；(動詞)蓋住、隱藏和/或保護以避免，例 如避免電磁輻射和/或磁流。側——限定堅固物體的表面。信號——物理變量的可自動檢測的變化，例如氣動的、液壓的、聽覺的、流體 的、機械的、電的、磁的、光的、化學的和/或生物變量，例如功率、能量、壓強、流 速、粘度、密度、轉矩、沖擊、力、頻率、相位、電壓、電流、電阻、磁通勢、磁場強 度、磁場通量、磁通量密度、磁阻、磁導率、折射率、光波長、極化、反射率、透射 率、相移、濃度和/或溫度等，其編碼信息例如用于操作的機器可實現指令和/或具有預 先安排了意義的一個或多個字母、詞、字符、符號、信號旗、可視顯示和/或特殊的聲 音等。根據上下文，其中編碼的信號和/或信息可以是同步的、異步的、硬實時的、軟 實時的、非實時的、連續發生的、連續變化的、模擬的、離散產生的、離散變化的、量 子化的、數字的、廣播、多播、單播、發送的、傳遞的、接收的、連續測量的、離散測 量的、處理的、編碼的、加密的、多路復用的、調制的、傳播的、反傳播的、解調的、 檢測的、解多路復用、解密的和/或解碼的等。緊密地(snugly)——緊密配合的和/或牢固地。隔離器——限定和/或填充空隙的物體。間隔——間隙。專用計算機——包括具有多個邏輯門的處理器設備的計算機和/或信號設備， 借此，那些邏輯門的至少一部分通過由處理器實現指定的機器可實現指令來經歷至少一 個物理的和可測量屬性的變化，該屬性例如電壓、電流、電荷、相位、壓強、重量、高 度、強度、電平、空隙、位置、速度、動量、力、溫度、極性、磁場、磁力、磁取向、 反射率、分子鍵、分子量等，從而直接將指定的機器可實現指令綁定到邏輯門的指定的 設置和屬性。在電子計算機的環境中，邏輯門的每個這樣的變化創建指定的電路，從而 直接將指定的機器可實現指令綁定到所述指定的電路。專用處理器——具有多個邏輯門的處理器設備，借此，那些邏輯門的至少一部 分通過由處理器實現指定的機器可實現指令來經歷至少一個物理的和可測量屬性的變 化，該屬性例如電壓、電流、電荷、相位、壓強、重量、高度、強度、電平、空隙、位 置、速度、動量、力、溫度、極性、磁場、磁力、磁取向、反射率、分子鍵、分子量 等，從而直接將指定的機器可實現指令綁定到邏輯門的指定的設置和屬性。在電子計算 機的環境中，邏輯門的每個這樣的變化創建指定的電路，從而直接將指定的機器可實現 指令綁定到指定的電路。速度——在預先確定的時間間隔期間 經過的線性的、曲線的和/或角速度和/或 線性的、曲線的和/或角距離。定子——在一部分(轉子)中或圍繞該部分轉動的另一個固定部分。
存儲——將數據置于、保持和/或保留在一般是存儲器中。實質上——相當多的、大的和/或巨大的，但不一定是整體和/或整個的范圍和 /或程度。提供——使能夠被使用。支持——支撐重量，尤其是由下向上支撐。表面——物體的外 邊界或構成或組成這樣的邊界的材料層。圍繞——在若干個和/或所有邊上環繞、包圍和/或限制。開關——(名詞)機械的、電的和/或電子設備，其打開和/或關閉電路，完成 和/或破壞電路徑，和/或選擇在網絡中的不同的傳送路徑部分之間(或在網絡之間)建 立連接的路徑和/或電路和/或設備。(動詞)供電或斷電。系統——制造、處理、數據和/或指令的機構、設備、機器、產品的集合，該集 合被設計成執行一個或多個指定的功能。推力軸承——被布置為接收軸上的推力或縱向軸向的力的軸承。觸接——關于轉子和定子之間的接觸。轉換——可測量地改變形式、外觀、屬性和/或特性。晶體管——調整電流或電壓并作為電子信號的開關或門起作用的器件。發送——提供、布置、供應、發送作為信號，以及/或從一個地點和/或事物傳 送(例如，力、能量和/或信息)到另一個。類型——具有相同的將其作為組或類來區分的特征或特性的若干事物。用戶界面——用于向用戶呈現信息和/或向用戶請求信息的任何設備。用戶界面 包括文字、圖形、音頻、視頻、動畫和/或觸覺部件中的至少一個。文字部件可由例如 打印機、監控器、顯示器、投影儀等提供。圖形部件可通過例如監控器、顯示器、投影 儀和/或視覺指示設備例如燈、旗、信號燈等提供。音頻部件可通過例如揚聲器、傳聲 器和/或聲音產生和/或聲音接收設備提供。視頻部件或動畫部件可通過例如監控器、顯 示器、投影儀和/或其他視頻設備提供。觸覺部件可通過例如甚低頻揚聲器、震動器、 觸覺模擬器、觸摸板、模擬器、鍵盤、鍵板、鼠標、跟蹤球、操縱桿、游戲板、輪、觸 摸墊、觸摸板、指示設備和/或其他觸覺設備等提供。用戶界面可包括一個或多個文字 單元例如一個或多個字母、數字、符號等。用戶界面可包括一個或多個圖形單元例如圖 像、照片、繪圖、圖標、窗口、標題條、面板、板、標簽頁、下拉、矩陣、表格、表、 日歷、大綱視圖、框架、對話框、靜態文本、文本框、列表、選項表、彈出表、下拉列 表、菜單、工具條、停靠欄、復選框、單選按鈕、超鏈接、瀏覽器、按鈕、控制、調色 板、預覽面板、顏色輪盤、撥號盤、滑動條、滾動條、光標、狀態條、分檔器和/或進 度指示器等。文字部件和/或圖形部件可用于旋轉、編程、調整、改變、指定等外觀、 背景色、背景類型、邊緣樣式、邊緣厚度、前景顏色、字體、字體類型、字體大小、對 齊、行距、縮進、最大數據長度、確認、查詢、光標類型、指針類型、自動調整大小、 位置和/或方向等。用戶界面可包括一個或多個音頻部件例如音量控制、音調控制、速 度控制、語音選擇器和/或用于控制音頻播放、速度、暫停、快進、反轉等的一個或多 個部件。用戶界面可包括一個或多個視頻部件例如控制視頻播放、速度、暫停、快進、 反轉、放大、縮小、旋轉和/或傾斜等的部件。用戶界面可包括一個或多個動畫部件例如控制動畫播放、暫停、快進、反轉、放大、縮小、旋轉、傾斜、顏色、強度、速度、 頻率、外觀等的部件。用戶界面可包括一個或多個觸覺部件例如利用觸覺刺激、力、壓 強、振動、移動、移位、溫度等的部件。 通過——以...方式和/或利用。電壓——(又稱“電勢差”和“電動勢”)電路的任何兩個導體之間的電勢差 和/或量的差，其被表示為伏(V)的有符號數，并被測量為電路中兩點之間的有符號的 差，當被那些點之間的歐姆數除時，根據歐姆定律給出了那些點之間的以安培為單位的 電流。權重——重要性的數值表示。其中——關于其；并且；禾Π /或另外。關于——有關。在…內——在內部。注釋本文用文字和/或圖形地描述了所要求保護范圍的主題的各種實質上以及特定 實用的和有用的示例性實施方式，其包括發明者所知的用于實現所要求保護范圍的主題 的最好的模式(如果有最好模式的話)。本文所描述的一個或多個實施方式的變動形式 (例如，修改和/或提高)對于閱讀了本說明書的本領域普通技術人員來說是明顯的。發 明者預期技術人員適當地實施這些變動形式，發明者意指所要求保護范圍的主題以不限 于本文中所指定的方式來實現。因此，在法律允許下，所要求保護范圍的主題包括和覆 蓋所要求保護范圍的主題和所要求保護范圍的主題的所有改進的所有等效形式。另外， 除非本文中另有清楚說明、清楚并具體地被棄權或以其他方式與上下文清楚地相矛盾之 夕卜，上述的部件、操作和其所有可能的變動形式的每種組合都包括在所要求保護范圍的 主題中。本文所提供的任何以及所有的例子或示例性語言(例如，“例如”)的使用僅意 味著更好地說明一個或多個實施方式，且除了另有說明外，并非對所要求保護的主題的 范圍施加限制。本說明書中沒有應被解釋為指示任何未被要求保護范圍的主題對于所要 求保護范圍的主題的實現是必不可少的語言。因此，無論本申請的任何部分的內容(例如，標題、領域、背景、概述、描 述、摘要、附圖等)怎樣，除非清楚地指定為意思相反，例如通過明確的限定、斷言或 論證，或與上下文明顯矛盾，關于任何權利要求，無論是本申請和/或要求該申請的優 先權的任何申請的任何權利要求，以及無論是否初始呈現的還是以其他方式呈現的不需要包括任何特別描述的或說明的特征、功能、操作或部件、操作的任何特 定順序、或部件的任何特定相互關系；沒有“必不可少”的特征、功能、操作或部件；任何部件都可被集成、隔離和/或復制；任何活動都可被重復，任何活動都可通過多個實體執行，以及/或任何活動都 可在多個司法管轄區內執行；以及任何活動或部件都可指定被排除，活動的順序可改變，且/或部件的相互關系 可改變。
在描述各種實施方式的上下文(尤其是在以下的權利要求的上下文)中的詞語 “一 (a)，， “一 (an)，，、“所述(said)，，、“所述(the)，，和/或類似的引用應被解釋為
覆蓋單數和復數兩者，除非本文中另有說明或與上下文明顯矛盾。除非另有注釋，術語“包括(comprising)”、“具有”、“包括(including)”和“包含”應被理解為開放式 詞語(即，意思是“包括但不限于”)。另外，除非另有清楚說明，本文中描述任何數或范圍時，該數或范圍都是近似 的。本文中的值的范圍的敘述僅意味著作為單獨引用落入該范圍內的每個單獨的值的簡 略表示方法，除非本文另有說明，且每個單獨的值和由這個單獨的值所限定的每個單獨 的子范圍都并入本說明書中，就如同其在本文中被單獨引用一樣。例如，如果描述了范 圍1到10，則該范圍包括其間的所有值，例如1.1、2.5、3.335、5、6.179、8.999等，且 包括其間的所有子范圍，例如1到3.65、2.8到8.14、1.93到9等。當有任何要求保護的部件后遵循附圖部件編號時，該附圖部件編號是示例性的 并且對所要求保護的范圍沒有限制作用。本申請中沒有權利要求意圖援用35USC 112的 第六款，除非精確的詞組“用于...的裝置”后跟隨動名詞。通過引用已并入本文的任何材料(例如，美國專利、美國專利申請、書、文章 等)中的任何信息在這樣的信息和本文中闡述的其他說明和附圖之間不存在沖突的程度 上僅通過引用被并入。在這樣的沖突的情況中，包括可能導致在此的任何權利要求無效 或搜索其優先權的沖突，然后這樣的材料中的任何這樣的沖突信息不通過引用而被指定 地并入本文。因此，本申請的每個部分(例如，標題、領域、背景、概述、描述、摘要、附 圖等)而不是權利要求本身，被看作是本質上是說明性的而不是限制性的，且基于本申 請所發布的任何專利所保護的主題的范圍僅由該專利的權利要求來限定。
權利要求
1.一種機器，包括磁性推力軸承，包括轉子部分；定子部分；以及罩，該罩實質上圍繞所述定子部分和所述轉子部分；所述轉子部分包括適于環繞地附接到轉子并隨所述轉子旋轉的推力盤，所述推力盤 限定推力盤第一側和推力盤第二側，所述第一側與所述第二側相對；所述定子部分包括第一推力電磁體和相對的第二推力電磁體，所述第一推力電磁體適于與所述推力 盤第一側分隔開第一空隙，所述第二推力電磁體適于與所述推力盤第二側分隔開第二空 隙；第一觸接面，該第一觸接面適于防止所述第一推力電磁體和所述轉子部分的任何旋 轉部件之間的接觸；第二觸接面，該第二觸接面適于防止所述第二推力電磁體和所述轉子部分的任何旋 轉部件之間的接觸；電子控制器，該電子控制器適于控制所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電 磁體；所述電子控制器包括放大器，該放大器適于增加被提供到所述定子部分所包括的 電磁線圈的視在功率。
2.如權利要求1所述的機器，還包括軸向傳感器，該軸向傳感器定位成與所述觸接面中的一個觸接面相鄰接，所述軸向 傳感器適于提供指示所述轉子的相對于所述磁性推力軸承的大概的軸向位置的信號。
3.如權利要求1所述的機器，還包括多個軸向傳感器，該多個軸向傳感器定位成與所述觸接面中的一個觸接面相鄰接且 圍繞所述轉子部分的旋轉軸徑向分布，所述軸向傳感器中的每個適于提供指示所述轉子 的相對于所述磁性推力軸承的大概的軸向位置的信號。
4.如權利要求1所述的機器，還包括第一旋轉傳感器，該第一旋轉傳感器實質上由所述罩圍繞且適于與所述轉子分隔開 一旋轉感測空隙，所述第一旋轉傳感器適于檢測所述轉子的相對于所述定子部分的大概 的旋轉速度。
5.如權利要求1所述的機器，其中所述放大器是所述定子部分所包括的多個開關類型脈沖寬度調制放大器中的一個， 所述放大器中的每個適于增加被提供到所述定子部分所包括的對應的電磁線圈的視在功 率，所述多個放大器和所述多個電磁線圈實質上位于所述罩內。
6.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器適于使所述轉子實質上位于所述第一推力電磁體和所述相對的第二 推力電磁體之間的中心。
7.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器適于控制輸入到放大器的脈沖寬度信號，該放大器提供被提供到所 述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流適于產生使所述轉子實質上位于所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力。
8.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器適于控制所述轉子的位置以響應于接收到的轉子位置信號。
9.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器適于通過網絡連接從所述機器外部的發送者接收控制編程調整以及/ 或向所述機器外部的接收者發送控制報告。
10.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器適于通過以太網連接從所述機器外部的發送者接收控制編程調整以 及/或向所述機器外部的接收者發送控制報告。
11.如權利要求1所述的機器，其中所述電子控制器包括定位成與所述推力電磁體中的一個推力電磁體相鄰接的環形電 路板。
12.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形處理器電路板，所述處理器電路板包括適于確定到放大 器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器產生被提供到所述第一推力電磁體 的電流，所述電流適于控制所述第一推力電磁體的磁通量水平。
13.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形處理器電路板，所述處理器電路板包括適于確定到放大 器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器提供被提供到所述第一推力電磁體 和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流適于產生使所述轉子實質上位于所述第 一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力，所述電流基于所述轉子 的軸向位置。
14.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形處理器電路板，所述處理器電路板包括適于確定到放大 器的脈沖寬度輸入信號的數字信號處理器，該放大器提供被提供到所述第一推力電磁體 和所述相對的第二推力電磁體的電流，所述電流基于所述第一推力電磁體和所述相對的 第二推力電磁體中的每個的期望的通量水平。
15.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形功率電路板，所述功率電路板適于向所述電磁體中的每 個電磁體提供電功率。
16.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形功率電路板，該功率電路板適于向功率晶體管提供開關 信號，所述功率晶體管適于向所述第一推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體提供電流。
17.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的第一環形散熱器，所述第一散熱器適于將熱傳導離開所述第 一推力電磁體。
18.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的第一環形散熱器，該第一散熱器適于將熱傳導離開功率晶體管，該功率晶體管適于向所述第一推力電磁體提供電流。
19.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的第一環形散熱器，該第一散熱器適于將熱從所述定子部分所 包括的多個功率晶體管實質上徑向地、向外地傳導出去，所述功率晶體管適于向所述第 一推力電磁體提供電流。
20.如權利要求1所述的機器，還包括 所述罩所包括的一對相對的環形蓋板，所述蓋板中的至少一個包括適于緊密圍繞電 功率導管的功率孔。
21.如權利要求1所述的機器，還包括所述定子部分所包括的環形隔離器，所述環形隔離器適于保持所述第一推力電磁體 和第二推力電磁體之間的預先確定的軸向間距，所述環形隔離器限定適于至少部分地圍 繞功率導管和/或通信導管的至少一個軸向孔，該功率導管與至少一個所述電磁體相關 聯，該通信導管與至少一個所述電磁體相關聯。
22.如權利要求1所述的機器，其中所述第一觸接面嵌入在所述第一推力電磁體中。
23.如權利要求1所述的機器，其中所述機器包括所述轉子。
24.—種機器，包括磁性推力軸承，包括轉子部分；定子部分；以及罩，該罩實質上圍繞所述定子部分和所述轉子部分；所述轉子部分包括適于環繞地附接到轉子并隨所述轉子旋轉的推力盤，所述推力盤 限定推力盤第一側和推力盤第二側，所述第一側與所述第二側相對；所述定子部分包括第一推力電磁體和相對的第二推力電磁體，所述第一推力電磁體適于與所述推力 盤第一側分隔開第一空隙，所述第二推力電磁體適于與所述推力盤第二側分隔開第二空 隙；以及環形功率電路板，該環形功率電路板適于向多個功率晶體管提供開關信號以向每個 所述電磁體提供電功率；以及第一環形散熱器，該第一環形散熱器定位成與所述環形功率電路板相鄰接，所述第 一環形散熱器適于將熱傳導離開所述第一推力電磁體以及離開所述功率晶體管。
25.如權利要求24所述的機器，還包括環形處理器電路板，該環形處理器電路板適于產生使所述轉子實質上位于所述第一 推力電磁體和所述相對的第二推力電磁體之間的中心的凈力，所述環形處理器電路板與 所述環形功率電路板物理地隔離且與所述環形功率電路板電屏蔽。
26.如權利要求24所述的機器，還包括安裝在所述第一環形散熱器上的多個功率晶體管。
27.如權利要求24所述的機器，其中所述環形功率電路板適于向安裝在所述第一環形散熱器上的多個功率晶體管提供開關信號。
全文摘要
確定的實施方式可提供一種機器，該機器包括磁性推力軸承，該磁性推力軸承包括轉子部分；定子部分；以及實質上圍繞所述定子部分和所述轉子部分的罩；所述轉子部分包括適應于環繞地附接到轉子并隨該轉子旋轉的推力盤，所述推力盤限定推力盤第一側和推力盤第二側，所述第一側與所述第二側相對。
文檔編號H02K7/09GK102017369SQ200980116419
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月16日 優先權日2008年4月18日
發明者克里斯多佛·K·索托萊, 加里·S·拉姆齊, 柯克·J·特尤貝特, 維克托·伊安娜洛, 羅伯特·J·菲爾德, 馬克·E·漢森 申請人:森克羅尼公司