CN104767342A - 同轴复能驱动变矩直流电动机 - Google Patents

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陈永安
胡玲华
王既盈
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Abstract

同轴复能驱动变矩直流电动机，包括多个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，在一个输出轴上安装有多个直流电动机电枢部分。本发明同轴复能驱动变矩直流电动机，实现电动机功率匹配，选用在最常用工况下电动机功率要求，储备辅助电动机；主电动机和辅助电动机的总功率满足最恶劣工况功率要求，通过同一输出轴将扭矩合并复合输出，达到降低初期制造成本，降低使用能耗的目的。

Description

同轴复能驱动变矩直流电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，特别是一种同轴复能驱动变矩直流电动机。
背景技术
目前，电动机功率匹配的选型，均依据最恶劣工况要求确定。但实际使用往往是常用工况为主，最恶劣工况并不常用，电动机功率储备非常大。同时，与之服务的配套系列，如：发电机组、控制系统、电器元件、电缆等均按最恶劣工况电动机功率进行匹配；初期成本高；使用能耗高、能效低。
发明内容
本发明提供一种同轴复能驱动变矩直流电动机，将多个直流电动机布置在同一输出轴上进行分别控制，并将扭矩进行合并复合输出。各直流电动机有势能反作用时，分别实现直流发电机功能，输出电能。 
本发明采取的技术方案为：
同轴复能驱动变矩直流电动机，包括多个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，在一个输出轴上安装有多个直流电动机电枢部分。
同轴复能驱动变矩直流电动机，包括两个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，其特征在于，在一个输出轴上安装有两个直流电动机电枢部分。
第一直流电动机和第二直流电动机安装在壳体内，壳体上安装有端盖。
第一直流电动机包括第一电枢部分、第一定子部分，第一电枢部分安装有第一换向器，第一定子部分设有第一变励磁极、第一电刷装置。第二直流电动机包括第二电枢部分、第二定子部分，第二电枢部分安装有第二换向器，第二定子部分设有第二变励磁极、第二电刷装置。第一电枢部分的转轴与第二电枢部分的转轴在同一个输出轴上。
本发明一种同轴复能驱动变矩直流电动机，实现电动机功率匹配，选用在最常用工况下电动机功率要求，储备辅助电动机；主电动机和辅助电动机的总功率满足最恶劣工况功率要求，通过同一输出轴将扭矩合并复合输出，达到降低初期制造成本，降低使用能耗的目的。
附图说明
图1为本发明同轴复能驱动变矩直流电动机结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1所示，同轴复能驱动变矩直流电动机，包括机座，机座上安装有壳体11，壳体11上安装有端盖3，壳体11上内安装两个直流电动机：第一直流电动机、第二直流电动机。第一直流电动机包括第一电枢部分6、第一定子部分，第一电枢部分6安装有第一换向器4，第一定子部分设有第一变励磁极5、第一电刷装置3。第二直流电动机包括第二电枢部分8、第二定子部分，第二电枢部分8安装有第二换向器9，第二定子部分设有第二变励磁极7、第二电刷装置10。第一电枢部分6的转轴与第二电枢部分8的转轴在同一个输出轴1上。采用第一电枢部分6、第二电枢部分8的电枢绕组分别供电，通过分别对第一直流电动机、第二直流电动机各自的励磁磁场的建立、大小及方向的控制，实现各直流电动机相应旋转方向的扭矩，通过同一输出轴1将扭矩合并复合输出。
扭矩输出方式1：分别给第一电枢部分6、第一变励磁极5或者第二电枢部分8、第二变励磁极7接入直流电源后，同轴的两个电机均可独立进行驱动，通过输出轴1输出扭矩，其输出扭矩只是单个电动机的扭矩。
扭矩输出方式2：给第一电枢部分6、第一变励磁极5或者第二电枢部分8、第二变励磁极7接入直流电源后，对输入电源进行电压控制，电机为纯串励工作状态（调整电压即可改变电机转速），由于串励直流电动机转速与负载有关，因此两台同轴的串励直流电动机始终是同速运转。并通过同一输出轴1将扭矩合并复合输出进行驱动，其输出扭矩为两个同轴电动机输出扭矩之和。
扭矩输出方式3：当电机受到外力反作用时，如：有势能反作用时，第一变励磁极5或第二变励磁极7断开串励磁极同时接入他励磁极。直流电动机工作在纯他励直流电动机状态。本发明直流电动机变成他励直流发电机，当对第一变励磁极5或第二变励磁极7的他励磁极分别进行励磁电流大小控制时，两电机倒拖转速和输出电能可分别得到调整。
实施例2：
同轴复能驱动变矩直流电动机，包括多个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，所述多个直流电动机电枢部分安装同一个输出轴1。多个直流电动机电枢部分的转轴通过联轴器连接在同一个输出轴1上。
多个直流电动机的扭矩输出方式参照实施例1中的方式。
两个或多个直流电动机由不同的电力动力源驱动时，其不同的电力动力源的电压等级等技术参数可相同，也可不同。即两台电机如设计为同电压等级可采用相同等级电源. 两台电机也可设计为不同电压等级, 即高电压电机可由市电供电，低电压电机可由电池组或其它电源供电。
两个或多个直流电动机的功率大小可相同，也可不同。即电机的总功率确定后,两台电机配比可以是1:1也可是2:1等其它比例关系。比例大小由驱动的设备机械特性确定。如：100KW电机可由两台50+50KW或75+25KW的电机组成。
两个或多个直流电动机有势能反作用时，电动机由串励电动机转换成他励发电机,可分别实现发电机功能，输出电能。

Claims (7)

1.同轴复能驱动变矩直流电动机，包括多个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，其特征在于，在一个输出轴（1）上安装有多个直流电动机电枢部分。
2.同轴复能驱动变矩直流电动机，包括两个直流电动机，每一个直流电动机包括电枢部分和定子部分，其特征在于，在一个输出轴（1）上安装有两个直流电动机电枢部分。
3.根据权利要求2所述同轴复能驱动变矩直流电动机，其特征在于，第一直流电动机和第二直流电动机安装在壳体（11）内，壳体（11）上安装有端盖（3）；
第一直流电动机包括第一电枢部分（6）、第一定子部分，第一电枢部分（6）安装有第一换向器（4），第一定子部分设有第一变励磁极（5）、第一电刷装置（3）；
第二直流电动机包括第二电枢部分（8）、第二定子部分，第二电枢部分（8）安装有第二换向器（9），第二定子部分设有第二变励磁极（7）、第二电刷装置（10）；
第一电枢部分（6）的转轴与第二电枢部分（8）的转轴在同一个输出轴（1）上。
4.根据权利要求3所述同轴复能驱动变矩直流电动机，其特征在于，所述第一变励磁极（5）、第二变励磁极（7）即在原串励磁极上加绕有他励绕组。
5.采用如权利要求2~4所述同轴复能驱动变矩直流电动机的扭矩输出方法：其特征在于，分别给第一电枢部分（6）、第一变励磁极（5）或者第二电枢部分（8）、第二变励磁极（7）接入直流电源后，同轴的两个电机均可独立进行驱动，通过输出轴（1）输出扭矩，其输出扭矩只是单个电动机的扭矩。
6.采用如权利要求2~4所述同轴复能驱动变矩直流电动机的扭矩输出方法：其特征在于，给第一电枢部分（6）、第一变励磁极（5）或者第二电枢部分（8）、第二变励磁极（7）接入直流电源后，对输入电源进行电压控制，电机为纯串励工作状态，调整电压即可改变电机转速，两台同轴的串励直流电动机始终是同速运转，并通过同一输出轴（1）将扭矩合并复合输出进行驱动，其输出扭矩为两个同轴电动机输出扭矩之和。
7.采用如权利要求2~4所述同轴复能驱动变矩直流电动机的扭矩输出方法：其特征在于，当电机受到外力反作用时，第一变励磁极（5）或第二变励磁极（7）断开串励磁极同时接入他励磁极，直流电动机工作在纯他励直流电动机状态，当对第一变励磁极（5）或第二变励磁极（7）的他励磁极分别进行励磁电流大小控制时，两电机倒拖转速和输出电能可分别得到调整。
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