CN104065229A - 电动发电一体化感应子电机 - Google Patents

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于克训
马志源
潘垣
韦忠朝
叶才勇
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Abstract

一种电动发电一体化感应子电机，包括一电机控制器、一电机单元、一电动变换电路及一发电变换电路，所述电机单元包括一电动绕组和一发电绕组，所述电机控制器输出第一控制信号给所述电动变换电路，所述电动变换电路根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组，所述电动绕组驱动一转子铁心旋转，当所述转子铁心达到一特定的转速时，所述电机控制器输出第一控制信号给所述发电变换电路，所述发电变换电路根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组，所述发电绕组将所述转子铁心转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路输出给一负载。

Description

电动发电一体化感应子电机
技术领域
本发明涉及一种感应子电机，特别设计一种电动发电一体化感应子电机。
背景技术
传统的感应子电机将电动和发电两种运行方式结合在同一台电机上，进而通过磁导变化来达到电动或发电的目的。感应发电机因具有转子转动惯量大、可高速旋转等优势，被广泛应用于飞轮储能发电系统中。在飞轮储能系统中拖动飞轮常常采用电气传动，即采用小功率拖动电动机在一段时间内将飞轮拖动到特定转速。当系统发电时，感应发电机将飞轮储能转化为电能释放。在这种结构的飞轮储能发电系统中，存在拖动电动机和感应发电机两种电机，导致系统体积大、重量重、结构复杂。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种体积小、重量轻且结构简单的电动发电一体化感应子电机。
一种电动发电一体化感应子电机，包括一电机控制器、一电机单元、一电动变换电路及一发电变换电路，所述电机单元包括一电动绕组和一发电绕组，所述电机控制器输出第一控制信号给所述电动变换电路，所述电动变换电路根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组，所述电动绕组驱动一转子铁心旋转，当所述转子铁心达到一特定的转速时，所述电机控制器输出第一控制信号给所述发电变换电路，所述发电变换电路根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组，所述发电绕组将所述转子铁心转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路输出给一负载。
与现有技术相比，在上述电动发电一体化感应子电机中，所述电机控制器输出第一控制信号给所述电动变换电路，所述电动变换电路根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组，所述电动绕组驱动所述转子铁心旋转，当所述转子铁心达到一特定的转速时，所述电机控制器输出第一控制信号给所述发电变换电路，所述发电变换电路根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组，所述发电绕组将所述转子铁心转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路输出给所述负载，所述电动发电一体化感应子电机体积小、重量轻且结构简单。
附图说明
图1是本发明电动发电一体化感应子电机的一较佳实施方式的电路图。
图2是图1中电机单元的一结构图。
主要元件符号说明
供电电源 100
电机控制器 200
第一控制信号输出端 210
电机单元 300
电动绕组 310
第一连接端 311
励磁绕组 320
第二连接端 321
发电绕组 330
第三连接端 331
电动变换电路 400
第一电源端 410
第一控制信号输入端 420
第二控制信号输出端 430
励磁装置 500
第二电源端 510
第二控制信号输入端 520
第三控制信号输出端 530
发电变换电路 600
第三控制信号输入端 610
第四控制信号输出端 620
第四控制信号输出端 630
负载 700
机座 800
定子铁心 810
转子铁心 900
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，在本发明的一较佳实施方式中，一电动发电一体化感应子电机包括一供电电源100、一电机控制器200、一电机单元300、一电动变换电路400、一励磁装置500、一发电变换电路600及一负载700。
所述电机控制器200包括若干第一控制信号输出端210。所述电机控制器200在若干第一控制信号输出端210分别输出若干第一控制信号，从而驱动所述电动变换电路400、所述励磁装置500及所述发电变换电路600工作。
所述电机单元300包括一电动绕组310、一励磁绕组320及一发电绕组330。所述电动绕组310包括若干第一连接端311。所述励磁绕组320包括若干第二连接端321。所述发电绕组330包括若干第三连接端331。
所述电动变换电路400包括一第一电源端410、一第一控制信号输入端420及若干第二控制信号输出端430。所述第一电源端410接收所述供电电源100提供的供电电压。所述第一控制信号输入端420电性连接一第一控制信号输出端210以接收所述第一控制信号。若干第二控制信号输出端430分别电性连接若干第一连接端311以分别输出第二控制信号。
所述励磁装置500包括一第二电源端510、一第二控制信号输入端520及若干第三控制信号输出端530。所述第二电源端510接收所述供电电源100提供的供电电压。所述第二控制信号输入端520电性连接一第一控制信号输出端210以接收所述第一控制信号。若干第三控制信号输出端530分别电性连接若干第二连接端321以分别输出第三控制信号。
所述发电变换电路600包括一第三控制信号输入端610、若干第四控制信号输出端620及一电能输出端630。所述第三控制信号输入端610电性连接一第一控制信号输出端210以接收所述第一控制信号。若干第四控制信号输出端620分别电性连接若干第三连接端331以分别输出第四控制信号。所述电能输出端630电性连接所述负载700。
请参阅图2，所述电动发电一体化感应子电机包括一机座800、固定在所述机座800上的两定子铁心810及与所述两定子铁心810相对的一转子铁心900。所述电动绕组310、所述励磁绕组320及所述发电绕组330分别装设于两定子铁心810上。所述电动绕组310在两定子铁心810上紧挨所述发电绕组330。所述励磁绕组320装设于两定子铁心810之间，其中，所述电动绕组310为一多匝绕组。所述发电绕组330为一少匝绕组。所述励磁绕组320为一圆环形线圈。
工作时，所述电机控制器200输出第一控制信号给所述电动变换电路400。所述电动变换电路400根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组310，所述电动绕组310驱动所述转子铁心800绕两定子铁心900旋转。当所述转子铁心800达到一特定的转速时，所述电机控制器200停止输出第一控制信号给所述电动变换电路400。所述电机控制器200输出第一控制信号给所述发电变换电路600。所述发电变换电路600根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组330。所述发电绕组330将所述转子铁心800转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路600输出给所述负载700。
在所述发电绕组330的发电过程中，所述电机控制器200输出第一控制信号给所述励磁装置500。所述励磁装置500根据第一控制信号输出第三控制信号给所述励磁绕组320。所述励磁绕组320通过增磁、减磁或灭磁对所述发电变换电路600输出的电压进行稳压作用，以使得所述发电变换电路600输出给所述负载700的电压维持在一预设的电压值大小。
在上述电动发电一体化感应子电机中，所述电机控制器200输出第一控制信号给所述电动变换电路400，所述电动变换电路400根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组310，所述电动绕组310驱动所述转子铁心800旋转，当所述转子铁心800达到一特定的转速时，所述电机控制器200输出第一控制信号给所述发电变换电路600，所述发电变换电路600根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组330，所述发电绕组330将所述转子铁心800转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路600输出给所述负载700。

Claims (9)

1.一种电动发电一体化感应子电机，包括一电机控制器、一电机单元、一电动变换电路及一发电变换电路，其特征在于：所述电机单元包括一电动绕组和一发电绕组，所述电机控制器输出第一控制信号给所述电动变换电路，所述电动变换电路根据第一控制信号输出第二控制信号给所述电动绕组，所述电动绕组驱动一转子铁心旋转，当所述转子铁心达到一特定的转速时，所述电机控制器输出第一控制信号给所述发电变换电路，所述发电变换电路根据第一控制信号输出第四控制信号给所述发电绕组，所述发电绕组将所述转子铁心转动时产生的动能转换为电能并经由所述发电变换电路输出给一负载。
2.如权利要求1所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述的电动发电一体化感应子电机还包括一励磁装置，所述电机单元还包括一励磁绕组，所述电机控制器输出第一控制信号给所述励磁装置，所述励磁装置根据第一控制信号输出第三控制信号给所述励磁绕组，所述励磁绕组通过增磁、减磁或灭磁对所述发电变换电路输出的电压进行稳压作用，以使得所述发电变换电路输出给所述负载的电压维持在一预设的电压值大小。
3.如权利要求2所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述电机控制器包括若干第一控制信号输出端，所述电机控制器在若干第一控制信号输出端分别输出若干第一控制信号，从而驱动所述电动变换电路、所述励磁装置及所述发电变换电路工作。
4.如权利要求3所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述电动绕组包括若干第一连接端，所述励磁绕组包括若干第二连接端，所述发电绕组包括若干第三连接端。
5.如权利要求4所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述电动变换电路包括一第一控制信号输入端和若干第二控制信号输出端，所述第一控制信号输入端电性连接一第一控制信号输出端以接收所述第一控制信号，若干第二控制信号输出端分别电性连接若干第一连接端以分别输出第二控制信号。
6.如权利要求5所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述励磁装置包括一第二控制信号输入端和若干第三控制信号输出端，所述第二控制信号输入端电性连接一第一控制信号输出端以接收所述第一控制信号，若干第三控制信号输出端分别电性连接若干第二连接端以分别输出第三控制信号。
7.如权利要求6所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述发电变换电路包括一第三控制信号输入端、若干第四控制信号输出端及一电能输出端，所述第三控制信号输入端电性连接一第一控制信号输出端以接收所述第一控制信号，若干第四控制信号输出端分别电性连接若干第三连接端以分别输出第四控制信号，所述电能输出端电性连接所述负载。
8.如权利要求7所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述电动发电一体化感应子电机还包括与所述转子铁心相对的两定子铁心，所述电动绕组、所述励磁绕组及所述发电绕组分别装设于两定子铁心上，所述电动绕组在两定子铁心上紧挨所述发电绕组，所述励磁绕组装设于两定子铁心之间。
9.如权利要求8所述的电动发电一体化感应子电机，其特征在于：所述电动绕组为一多匝绕组，所述发电绕组为一少匝绕组，所述励磁绕组为一圆环形线圈。
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