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Alternative, Magnetically-Levitated Motor Topologies for High Speed

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Electric motor

An electric motor is an electrical machine that converts electrical energy into mechanical energy. Most electric motors operate through the interaction between the motor's magnetic field and electric current in a wire winding to generate force in the form of torque applied on the motor's shaft. An electric generator is mechanically identical to an electric motor, but operates with a reversed flow of power, converting mechanical energy into electrical energy.

Induction motor

An induction motor or asynchronous motor is an AC electric motor in which the electric current in the rotor needed to produce torque is obtained by electromagnetic induction from the magnetic field of the stator winding. An induction motor can therefore be made without electrical connections to the rotor. An induction motor's rotor can be either wound type or squirrel-cage type. Three-phase squirrel-cage induction motors are widely used as industrial drives because they are self-starting, reliable, and economical.

AC motor

An AC motor is an electric motor driven by an alternating current (AC). The AC motor commonly consists of two basic parts, an outside stator having coils supplied with alternating current to produce a rotating magnetic field, and an inside rotor attached to the output shaft producing a second rotating magnetic field. The rotor magnetic field may be produced by permanent magnets, reluctance saliency, or DC or AC electrical windings.

Moteur pas à pas

Un moteur pas à pas permet de transformer une impulsion électrique en un mouvement angulaire. On trouve trois types de moteurs pas à pas : le moteur à réluctance variable ; le moteur à aimants permanents ; le moteur hybride, qui est une combinaison des deux technologies précédentes. Le moteur pas à pas fut inventé en 1936 par Marius Lavet, un ingénieur français des Arts et Métiers, pour l'industrie horlogère.

DC motor

A DC motor is an electrical motor that uses direct current (DC) to produce mechanical force. The most common types rely on magnetic forces produced by currents in the coils. Nearly all types of DC motors have some internal mechanism, either electromechanical or electronic, to periodically change the direction of current in part of the motor. DC motors were the first form of motors widely used, as they could be powered from existing direct-current lighting power distribution systems.

Motor controller

A motor controller is a device or group of devices that can coordinate in a predetermined manner the performance of an electric motor. A motor controller might include a manual or automatic means for starting and stopping the motor, selecting forward or reverse rotation, selecting and regulating the speed, regulating or limiting the torque, and protecting against overloads and electrical faults. Motor controllers may use electromechanical switching, or may use power electronics devices to regulate the speed and direction of a motor.

Topologie

vignette|Déformation continue d'une tasse avec une anse, en un tore (bouée). thumb|Un ruban de Möbius est une surface fermée dont le bord se réduit à un cercle. De tels objets sont des sujets étudiés par la topologie. La topologie est la branche des mathématiques qui étudie les propriétés d'objets géométriques préservées par déformation continue sans arrachage ni recollement, comme un élastique que l’on peut tendre sans le rompre.

Global optimization

Global optimization is a branch of applied mathematics and numerical analysis that attempts to find the global minima or maxima of a function or a set of functions on a given set. It is usually described as a minimization problem because the maximization of the real-valued function is equivalent to the minimization of the function . Given a possibly nonlinear and non-convex continuous function with the global minima and the set of all global minimizers in , the standard minimization problem can be given as that is, finding and a global minimizer in ; where is a (not necessarily convex) compact set defined by inequalities .

Stator

vignette|Le stator d'un moteur électrique de ventilateur Le stator est la partie fixe d'une machine rotative. La partie rotative d'une machine, dite rotor, tourne normalement dans le stator. Des exemples de telles machines sont les pompes et les moteurs. Le stator d'une machine électrique est la partie stationnaire d'un moteur électrique ou d'un alternateur. Selon la configuration de la machine, le stator peut créer un champ magnétique qui par interaction avec le champ magnétique rotorique produit le couple électromécanique.

Sustentation électromagnétique

La sustentation électromagnétique est une méthode permettant de faire léviter un objet en le faisant reposer sur un champ magnétique. Les forces magnétiques appliquées à cet objet s'opposent ainsi à l'action de son propre poids, empêchant sa chute. Il existe deux concepts fondamentaux concernant la physique et les propriétés de lévitation de la matière : le concept électromagnétique (EML) : la lévitation est générée par des électroaimants régulés.