CN107612253A - 用于多自由度电磁机器的输入调幅控制 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于多自由度电磁机器的输入调幅控制。多自由度电磁机器包括定子、电枢和控制器。定子包括第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体。电枢邻近定子布置，且相对于定子可移动。电枢包括电枢导体和多个磁体，其中每个磁体的磁极中的至少一个面向表面。控制器联接到第一、第二、第三定子导体，并配置成：向第一、第二、第三定子导体提供直流（DC）；以及对提供给第一、第二和第三定子导体中的一个或多个供应的DC选择性地调幅，从而将电枢导体电磁耦合到第一、第二和第三定子导体中的一个或多个。

Description

用于多自由度电磁机器的输入调幅控制

技术领域

本发明总的涉及电磁机器，且更具体地，涉及用于利用输入调幅控制多自由度电磁机器的系统和方法。

背景技术

普遍已知，当前可获得的设计成在多于一个自由度（DoF）上移动物体的运动控制系统包括用于每个DoF的单独的电机或致动器。更具体地，需要至少两个电机或致动器来执行2-DoF运动，需要至少三个电机或致动器来执行3-DoF运动，并依此类推。因此，涉及多于一个DoF的机构倾向于有点庞大和笨重，且因此效率低下。

尽管近年来电子器件和传感器技术已变得显著较小，然而机械运动技术还未跟上。这是比如云台机构的运动系统通常未被用在较小的平台，比如小型或微型UAV（无人机）和微卫星，上的原因。依赖于多DoF运动控制的机器人系统必须只得忍受当前持续运动系统的固有的低效率。

上述问题的一种解决方案公开在题为“Global Pointing Actuator”的美国专利号7,675,208中。其中公开的致动器包括球形定子和缠绕在其上的“纬度线圈”和“经度线圈”。然而，该致动器也显现了某些缺陷。例如，尽管通过对一个或两个线圈施加直流（DC），致动器可在两个自由度上移动其相关的电枢，并因此移动联接到电枢的装置，但是它无法在三个自由度上做到这样。

因此，存在对于多自由度电磁机器的需求，其相比已知的装置相对更小、没那么笨重、且更加有效，并且/或者能够在三个自由度上移动。本发明至少解决这些需求。

发明内容

提供本发明内容来以简洁的形式描述在具体实施方式中进一步描述的精选构思。本发明内容不意图指出要求保护的主题的关键或必要特征，也不意图用作确定要求保护的主题的范围的帮助。

在一个实施例中，多自由度电磁机器包括定子、电枢和控制器。定子包括第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体。第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，第二定子导体沿着与第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，并且第三定子导体沿着与第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸。第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体一起形成表面的总体形状。电枢邻近定子布置，且相对于定子可移动。电枢包括电枢导体和多个磁体，其中每个磁体其磁极中的至少一个面向表面。控制器联接到第一、第二和第三定子导体，并配置为：（i）向第一、第二和第三定子导体提供直流（DC），以及（ii）对提供给第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的DC选择性地调幅，从而使电枢导体电磁耦合到一个或多个的第一，第二和第三定子导体。

在另一个实施例中，多自由度电磁机器包括球形定子、第一定子导体、第二定子导体、第三定子导体、电枢和控制器。球形定子具有第一对称轴、第二对称轴和第三对称轴，其中第一、第二和第三对称轴彼此垂直布置。第一定子导体绕着第一对称轴布置在球形结构上，第二定子导体绕着第二对称轴布置在球形结构上，第三定子导体绕着第三对称轴布置在球形结构上。电枢邻近球形定子布置，且相对于球形定子可移动，电枢包括电枢导体和多个磁体，其中每个磁体其磁极中的至少一个面向表面。控制器联接到第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体，并配置成：（i）向第一、第二、第三定子导体提供直流（DC），以及（ii）对提供给第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的DC选择性地调幅，从而使电枢导体电磁耦合到第一，第二和第三定子导体中的一个或多个。

在又一个实施例中，控制包括定子和结构的多自由度电磁机器的方法，其中定子包括第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体，其中第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，第二定子导体沿着与第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，第三定子导体沿着与第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸，并且其中第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体一起形成表面的总体形状；并且其中电枢邻近定子布置，且相对于定子可移动，并且电枢包括电枢导体和多个磁体，每个磁体的磁极中的至少一个面向表面，所述方法包括如下步骤：可控地向第一，第二和第三定子导体中的一个或多个提供直流（DC）；以及，对提供给第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的直流选择性地调幅，以从而在电枢导体中感应电流。

另外，结合附图和前述的背景技术，多自由度机电机器的其它期望的特征和特点将从随后的具体实施方式和所附权利要求中变得显见。

附图说明

下文中将结合下列附图描述本发明，其中相同的标号表示相同的元件，并且其中：

图1绘出多自由度电磁机器的一个示例实施例的简化截面图；

图2绘出多自由度电磁机器的另一个实施例的一部分的简化表示；

图3绘出其上布置了正交排列的导体组的球形结构的实施例的透视图；

图4绘出多自由度电磁机器的另一个示例实施例的简化截面图；

图5-7绘出本文中描述的机器的部分的替代的安排和配置；

图8绘出图1的多自由度电磁机器的简化截面图，图示了力矩是如何产生的；

图9绘出可被提供给一个或多个定子导体的示例调幅DC信号；

图10和图11绘出图1和图4的多自由度电磁机器利用调幅DC实施位置控制；

图12绘出图1和图4的多自由度电磁机器的另一控制方法的各种波形；

图13绘出可用于控制本文中描述的电磁机器的多自由度控制系统的功能框图。

具体实施方式

以下详细说明本质上只是示例性的，并不意图限制本发明或限制本发明的应用和用途。如本文中使用的，词语“示例性的”表示“用作示例、例子或图示”。因此，在本文中被描述成“示例性的”任何实施例不一定要被解释成比其它实施例优选或有利。本文中描述的所有实施例是提供来使本领域技术人员能够制作或使用本发明且不限制由权利要求限定的本发明的范围的示例性实施例。此外，没有意图被展现在前述技术领域、背景技术、发明内容或下列详细描述中的任何表述或暗含的理论束缚。

在这点上，注意到，为了容易说明和图示，本文中公开的多自由度机器总的被描述成作为电机操作。然而，本领域普通技术人员将理解的是，通过利用外力移动电枢并在导体中感应电流，所公开的机器也可作为发电机操作，或作为传感器（例如，根据生成的反EMF（电动势）的速率传感器）、或许多其它的装置。还应注意的是，尽管导体中的一些可能被绘成呈弯曲状的，然而这么做仅是为了表达三维（3D）的球形形状。

现在参考图1，多自由度电磁机器100的一个实施例的简化截面图被绘出，并且包括定子102和电枢104。定子102包括第一定子导体106、第二定子导体108和第三定子导体110。将理解的是，定子导体106、108、110各自由多种类型及形状的导电材料中的任何一种形成，并且可利用这些导电材料中的一种或多种实施。另外将理解的是，定子导体106、108、110可各自利用单个离散的相接的导体实施，或利用多个导体实施，并且，例如，可利用增材技术（例如，印制导体）或减材技术（例如，PWB（印刷电路板）蚀刻）形成，以及可以是导电的线、带、或薄片，只是列举一些非限制性的示例。

无论所使用材料的数目、构造、实施方式或类型，定子导体106、108、110布置成使得各自沿着不同的总体轨迹。尤其，可以看到第一定子导体106沿着第一总体轨迹延伸，第二定子导体108沿着与第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，第三定子导体110沿着与第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸。在图1绘出的实施例中，这些轨迹彼此正交。然而，将理解的是，在一些实施例中，比如在图2绘出的实施例中，轨迹中的两个或全部三个可相对于彼此的角度以相等或不相等的任意且非正交的角度布置。

在进一步继续下去之前，注意到，如本文中使用的术语“轨迹”表示在预定长度上导体沿之前进的几何路径，所述预定长度设计成有助于洛伦兹力的生成（以下进一步描述）。例如，在一些实施例中，可存在可沿着轨迹到例如电源的一些导电长度。然而，这些长度对洛伦兹力没有帮助，并且可能对表面的总体形状没有贡献。另外注意到，定子导体106、108、110可利用导线手动缠绕、或可利用已知的印制方法印制到柔性或球形的表面上。此外，每个导体106、108、110可具有不同的特性。例如，定子导体106、108、110可在尺寸、匝数和电阻上有别于彼此，并还可被机加工或成形为实心件，只是列举一些特性。这么做允许任何人在需要或期望的情况下相对容易且独立地调整每个轴线以具有不同的性能特征。

回到描述，第一、第二和第三轨迹使得定子导体106、108、110一起形成表面的总体形状。表面可通过简单地覆叠导体（并例如通过黏合剂固定它们）而形成，或可通过编排两个或更多导体而形成。就编排的情况来说，可能需要考虑关注编排对总体效率的影响，因为导体上产生的洛伦兹力是磁场与电流路径之间的角度的函数。因此，如果场和电流不是彼此正交，则力减小。

表面的类型和形状可变化，并且可以是闭曲面、开曲面、闭曲面和开曲面的组合、平面、非平面、或平面和非平面的组合。例如，表面可以是球形的、半球形的、环形的、圆柱形的、立方体的、平的、半管状的、或其各种组合，只是列举一些。在图1绘出的实施例中，并且如图3中更加清晰绘出的，表面是球形的，并因此具有三个垂直布置的对称轴302——第一对称轴302-1、第二对称轴302-2和第三对称轴302-3。在该实施例中，第一定子导体106绕第一对称轴302-1布置，第二定子导体108绕第二对称轴302-2布置，第三定子导体110绕第三对称轴302-3布置。应注意到，球体具有无穷多个对称轴。因此，第一、第二和第三对称轴302-1、302-2、302-3可以是这些对称轴中的任何一个，只要全部三个对称轴彼此垂直。

再一次回到图1，注意到，在一些实施例中，定子102仅包含定子导体106、108、110。然而，在其它实施例中，定子102进一步包含第一主体112。当被包括时，第一主体112优选由透磁材料形成并具有外表面114。如为人熟知的，这种材料用来有效地传导磁通量通过磁路，并用于将通量引导到期望的点/位置。已知许多适合的材料，包括例如磁钢、磁铁、和磁铁合金（例如，硅钢、铁钴、钒）。第一主体112的外表面114的至少一部分优选具有表面的总体形状，并且定子导体106、108、110至少邻近第一主体112的外表面114的至少部分布置。

电枢104邻近定子102布置并至少包括电枢导体116和多个磁体118（例如，第一磁体118-1和第二磁体118-2）。在绘出的实施例中，每个磁体118从安装结构122的内表面向内延伸，并且各自布置成使得其磁极中的至少一个面向定子102。当被包括时，安装结构122优选包含透磁材料，比如例如铁或铁合金，并且可完全包围定子102，如图1中绘出的，或可仅部分地包围定子102，如图4中绘出的。

电枢104安装成使得其相对于定子102是可移动的。优选地，电枢104安装成使得其绕着对称轴302中的两个或三个相对于定子102是可移动的。因此，可被安装在电枢104的外表面上的未被绘出的装置，比如传感器、激光器、或其它适合的装置，可被移动到期望的位置。实现该移动所采用的方式将在以下进一步描述。

将理解的是，磁体118可被各种各样地成形及被设计成各种尺寸，并且可被各种各样地布置。例如，在绘出的实施例中，磁体118是大体弧形的，但在其它实施例中磁体118可以是半球形的，或者如果需要或期望的话可以是许多其它形状中的任何一种。另外将理解的是，磁体118的弧长可变化。此外，尽管为了效率磁体118的面向定子102的部分优选相似于定子102地轮廓成形，然而这些部分不一定要这样轮廓成形。在图5绘出的实施例中，例如，磁体118可各自被布置在或安装在优选（虽然不一定要）至少部分相似于定子102地轮廓成形并邻近定子102布置的透磁的安装结构122上。并且，如图6和图7绘出的，磁体118可被整体形成为安装结构122的一部分（图6），或可分开形成但被安装结构的至少一部分围绕（图7）。注意到，图7中绘出的实施例可以可选地包括孔或槽口（以虚线绘出）以强制通量沿所绘的路径。这些孔或槽口可以可选地填充有适合的材料，比如环氧树脂。

在一些实施例中，比如图1和图4绘出的实施例中，磁体118布置成使得面向定子102的磁极与定子以预定的间隙间隔开。当被包括时，间隙优选足够小以最小化损失，其通过减小磁阻增加了磁效率。相对较大的间隙可由于放宽了机械容差而允许有更高成本效益的设计。在其它实施例中，磁体118可布置成使得磁极接触定子102。在这类实施例中，如本领域已知的，接触表面的材料选择考虑磨损和摩擦损失来挑选。

另外将理解的是，磁体118可以以各种方式被实施。例如，磁体可被实施为永磁体或电磁体。如果被实施为永磁体，则每个磁体118可被实施为海尔贝克阵列。适合的永磁体的来源的一些非限制性的例子包括Electron Energy Corporation（兰迪斯维尔，宾夕法尼亚州），Arnold Magnetic Technologies（罗切斯特，纽约州），Dexter MagneticTechnologies（埃尔克格罗夫村，伊利诺斯州）、和Dura Magnetics（西尔韦尼亚，俄亥俄州）。

无论其形状、尺寸、构造和实施方式，每个磁体118发出磁场，并且各自优选布置成使得相对于定子102的第一磁体118-1的极性与第二磁体118-2的极性相反。例如，在图1绘出的实施例中，第一磁体118-1的北极（N）布置得更靠近于定子102，而第二磁体118-2的南极（S）布置得更靠近于定子102。

定子导体106、108、110和磁体118的构造使得磁通量在一侧从一个磁体（例如，第一磁体118-1）进入定子102并在另一侧出来返回到另一个磁体（例如，第二磁体118-2）。磁通量穿过定子导体106、108、110，并且透磁的安装结构122为磁通量提供返回路径。如会被理解的，当向定子导体106、108、110中的一个或多个供应直流（DC）时，在通电的导体106、108、110与磁体118之间生成以上提及的洛伦兹力，其进而产生绕着对称轴302中的一个或多个的力矩。如还会被理解的，所产生的力矩的方向基于导体106、108、110中的电流的方向。由于定子102固定安装，因此所产生的力矩将促使电枢104相对于定子102移动到电枢位置。

现在参考图8，现在将描述在定子导体106、108、110中的一个通电时产生的力矩的示例。为了清楚和图示的容易，仅绘出单个定子导体106、108、110（例如，第一定子导体106）。如图8绘出的，当向第一定子导体106提供沿所绘方向的DC时，产生沿顺时针方向绕着第二对称轴302-2的力矩（如从图8的透视图看到的）。将理解的是，反转电流的方向将产生沿相反（也就是，逆时针）方向的力矩。另外将理解的是，通过变化提供给定子导体106的电流的大小可变化力矩的大小。

除以上描述的之外，应注意到，如果提供给定子导体106、108、110中的一个或多个的DC是调幅的，如例如图9中绘出的，则电枢导体116通过变压器作用电磁耦合到调幅的定子导体106、108、110。基本上，定子导体106、108、110有效实施变压器初级，电枢线圈116有效实施变压器次级。如会被理解的，对于给定的幅度大小，定子导体106、108、110被调幅的调制频率越高，电枢导体116就将越强地电磁耦合到定子导体106、108、110。因此，通过电枢导体116，可提供电枢104的另外的控制度。特别是，如以上指出的，磁体118对定子导体106、108、110中的DC大小的比率作出反应，并且电枢导体116对定子导体106、108、110中的DC的调制频率的比率作出反应。

需要注意的是，调幅的频率应相对较高。例如，频率应在1 kHz。相对较高的调幅频率将确保电枢104不会机械地作出反应，因此不会对机器100的DC操作产生不利影响。

参考图10和图11，现在将描述当提供给定子导体106、108、110中的一个或多个的DC被调幅时产生的力矩的示例。为了清晰和图示的容易，在这些图中只绘出了电枢导体116，而无磁铁118或安装结构122。如图10绘出的，当向第二定子导体108提供调幅DC（利用相对较粗的线图示的）时，电磁耦合在第二定子导体108的轴线和电枢导体116的轴线对准时最强。然而，如图11绘出的，当向第一和第二定子导体106、108提供（具有相等的大小和调制频率的）调幅DC时，初级变压器的轴线被有效改变，导致电枢导体116移动以最大化其与第一和第二定子导体106、108的电磁耦合效率。

在另一个实施例中，机器可额外包括整流电路（见图1）。如图12中图示的，整流电路124如果被包括，则将整流电枢导体116中的调制电流。因此，电枢导体116实施成具有单极性的电磁铁，然后其可与由定子导体106、108、110中的调幅DC生成的磁场磁对准。

现在参考图13，绘出了包括图1的多自由度机电机器100的多自由度致动控制系统1300的功能框图。如图13绘出的，系统1300包括联接到定子导体106、108、110中每个的控制器1302。控制器1302配置成控制导体108的每个中的电流大小和方向，以从而控制定子102的自旋速率和方向，以及倾斜角度。控制器1302可配置成利用开环控制或闭环控制来实施该功能。开环控制提供相对较低的成本、较小复杂性、相对简单的DC操作，和相对较低的尺寸和重量。闭环控制提供较高的准确度和精密度、较高的带宽和自主控制。各种控制技术可在控制器1302中被实施。适当的控制技术的一些非限制性的例子包括PWM控制和反EMF控制。

如果控制器1302实施为闭环控制，则控制系统1300额外包括一个或多个位置传感器1304。位置传感器1304的数量和类型可变化。例如，系统1300可包括一个或多个传感器1304以独立地感测定子102的位置。这样的传感器可利用光学传感器、跟踪球，旋转传感器、或类似物来实施。在其它实施例中，传感器1004可利用涂覆于定子102表面的光学掩模来实施，其然后可被安装在电枢104的内表面上的光学传感器读取。

将理解的是，可利用众多技术的任何一个，将数据和功率传输到定子导体106、108、110和位置传感器1304（如果被包括）以及从定子导体106、108、110和位置传感器1304传输出。例如，数据可无线传输、通过软导线传输、或通过微型滑环传输，功率可通过软导线、通过微型滑环传输、或通过电池提供。在一个特定的实施例中，定子导体106、108、110通过滑环机构连接到控制器。

本文公开的多自由度机器100。电枢104可相对于定子102可控地移动至并被保持在期望的电枢位置。电枢位置不仅可通过控制定子导体106、108、110中的DC的大小和方向来控制，而且（或代替地）可通过控制定子导体106、108、110中的DC的调制频率来控制。

本领域技术人员将理解的是，结合本文中公开的实施例来描述的各种说明性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可被实施为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。以上从功能和/或逻辑块部件（或模块）及各种处理步骤方面描述了实施例和实施方式中的一些。然而，应当理解的是，这样的块部件（或模块）可由任何数量的配置成执行指定功能的硬件、软件和/或固件部件实现。为了清楚地说明硬件和软件的该互换性，以上大体从其功能性方面描述了各种说明性的部件、块、模块、电路和步骤。这样的功能性是被实施为硬件还是软件取决于特定的应用和对整体系统强加的设计限制。对于每个特定的应用本领域技术人员可以以各种方式实施所描述的功能性，但这样的实施决定不应被解释为导致背离本发明的范围。例如，系统或部件的实施例可采用各种集成电路部件，例如存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表、或类似的，其可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行多种功能。此外，本领域的技术人员将理解的是，本文所描述的实施例仅是示例性的实施方式。

结合本文公开的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和电路可利用设计成执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件部件、或其任意组合被实施或被执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代例中，处理器可以是任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可被实施为计算设备的组合实现，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核协作的一个或多个微处理器、或任何其它这样的配置。

在本文中，比如第一和第二及类似的关系术语可仅使用以区分一个实体或行为与另一个实体或行为，而不一定要求或暗示在这些实体或行为之间的任何实际的这样的关系或顺序。比如“第一”、“第二”、“第三”等的数值顺序仅仅表示多个中的不同的单体，并且没有暗示任何次序或顺序，除非通过权利要求语言特别地限定。在权利要求任何一项中的文本的顺序没有暗示过程步骤必须按照根据这样顺序的时间次序或逻辑次序来执行，除非由权利要求的语言特别地限定。在不背离本发明的范围的情况下过程步骤可以以任何顺序互换，只要这样的互换与权利要求语言不矛盾且在逻辑上不是荒谬的。

此外，根据上下文，用来描述不同元件之间关系的比如“连接”或“联接到”的词语没有暗示必须在这些元件之间建立直接的物理连接。例如，两个元件可通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地、或以任何其它方式连接到彼此。

尽管在本发明的上述详细描述中展现了至少一个示例性实施例，但应理解的是，存在大量的变型。还应理解的是，一个示例性实施例或多个示例性实施例仅是示例，并不意图以任何方式限制发明的范围、适用性或配置。相反，上述详细描述将向本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的方便的路线图。理解的是，在不背离所附权利要求中陈述的本发明的范围的情况下，在示例性实施例中描述的元件的功能和布置上可作出各种变化。

Claims (9)

1.一种多自由度电磁机器，其包含：

包含第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体的定子，所述第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，所述第二定子导体沿着与所述第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，所述第三定子导体沿着与所述第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸，所述第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体一起形成表面的总体形状；

邻近所述定子布置且相对于所述定子能够移动的电枢，所述电枢包括电枢导体和多个磁体，每个磁体的磁极中至少一个面向所述表面；和

联接到所述第一、第二和第三定子导体的控制器，所述控制器配置成

(i) 向所述第一、第二和第三定子导体提供直流（DC），以及

(ii) 对提供给所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的所述DC选择性地调幅，从而将所述电枢导体电磁耦合到所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个。

2.如权利要求1所述的机器，其进一步包含：

联接到所述电枢导体的整流电路，所述整流电路配置成整流所述电枢导体中感应的电流。

3. 如权利要求1所述的机器，其中：

所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体中的一个或多个包含多个导电部段；以及

所述导电部段中的每个包含具有预定长度的导体。

4.如权利要求1所述的机器，其中所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体中的一个或多个包含相接的导体。

5. 如权利要求1所述的机器，其中：

所述第一结构进一步包含由透磁材料形成的第一主体，所述第一主体具有外表面，所述外表面的至少一部分具有所述表面的所述总体形状；以及

所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体至少邻近所述第一结构的所述外表面的至少部分布置。

6. 如权利要求1所述的机器，其中：

所述表面是球体；以及

所述第一、第二和第三总体轨迹使得所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体相对于彼此以预定的角度取向。

7.如权利要求1所述的机器，其中面向所述表面的所述磁极以预定的间隙与所述第一结构间隔开。

8.如权利要求1所述的机器，其中所述磁体从包括永磁体和电磁体的组中选择。

9. 一种控制包括定子和结构的多自由度电磁机器的方法，其中所述定子包括第一定子导体、第二定子导体和第三定子导体，其中所述第一定子导体沿着第一总体轨迹延伸，所述第二定子导体沿着与所述第一总体轨迹不同的第二总体轨迹延伸，所述第三定子导体沿着与所述第一和第二总体轨迹不同的第三总体轨迹延伸，并且其中所述第一定子导体、所述第二定子导体和所述第三定子导体一起形成表面的总体形状；并且其中所述电枢邻近于所述定子布置，并且相对于所述定子能够移动，并且包括电枢导体和多个磁体，每个磁体的磁极中的至少一个面向所述表面，所述方法包含所述以下步骤：

可控地向所述第一、第二和第三定子导体的一个或多个提供直流（DC）；以及

对提供给所述第一、第二和第三定子导体中的一个或多个的所述DC选择性地调幅，从而在所述电枢导体中感应电流。