CN106341014A - 一种发电机及利用该发电机的供电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种发电机及利用该发电机的供电系统，该发电机包括套装在一起的内转子、定子和外转子，内转子位于定子内部，外转子位于定子外部，所述外转子通过连接器与内转子的轴连接。本发明在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
Description
技术领域
本发明涉及发电机及其供电系统技术领域，具体涉及一种节能自运行的发电机及利用该发电机的供电系统。
背景技术
目前，发电机主要是水轮发电机、汽轮发电机或者原动机牵引发电机进行发电，在这些发电机中，都是一个定子对应一个转子，并且严格控制定子之外的磁场分布，这种结构对磁场的利用率不够充分，研究一种提高定子磁场利用率的发电机结构具有重要的现实意义，经过检索，现有技术中还没有类似的结构。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种发电机及利用该发电机的供电系统。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种发电机，其包括套装在一起的内转子、定子和外转子，所述内转子位于定子内部，所述外转子位于定子外部，所述外转子的轴通过连接器与内转子的轴连接。
本发明的发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
在本发明的一种优选实施方式中，所述内转子与外转子具有不同的轴，内转子和外转子独立旋转，内转子的轴和外转子的轴在同一轴线上。从而保证内转子和外转子能够独立旋转。
在本发明的另一种优选实施方式中，还包括转速传感器，所述转速传感器检测外转子的转速并将转速信息传输至控制器，所述控制器的控制端与连接器的使能端相连，所述控制器控制连接器运行，实现外转子与内转子的轴连接或切断。从而保证在外转子转速低于阈值(内转子转速)时，外转子的轴与内转子的轴不连接，在外转子转速等于阈值(内转子转速)时，外转子与内转子的轴连接。
在本发明的另一种优选实施方式中，还包括变速器，所述变速器的变速输入端与外转子的轴连接，所述变速器的变速输出端与内转子的轴连接。通过使用变速器，保证外转子的转速低于内转子的转速时，外转子依然能够通过变速器变速将动力施加到内转子的轴上。
在本发明的另一种优选实施方式中，所述连接器为单向器。实现内转子的轴和外转子的轴的快速连接和切断。
在本发明的另一种优选实施方式中，所述定子内外均设置有励磁线圈。保证外转子受到足够大的磁场。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种供电系统，其包括蓄电池、电源控制器、电动机、蓄电池和发电机；所述蓄电池与电源控制器的第一输入端相连，所述电源控制器的第一电源输出端与电动机相连，所述电动机带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的第二输入端相连，所述电源控制器的第三电源输出端与负载相连，所述电源控制器的第四电源输出端与蓄电池相连。
本发明的供电系统利用蓄电池为电动机和发电机提供原动力，发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转，通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种供电系统，其包括电源控制器和发电机；外部动力带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与负载相连。
本发明的供电系统利用外部动力发电机提供原动力，发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转，通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明发电机的剖面结构示意图；
图2是本发明一种优选实施方式中供电系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提供了一种发电机，如图1所示，其包括套装在一起的内转子1、定子2和外转子3，内转子1位于定子2的内部，外转子3位于定子2的外部，外转子3的轴通过连接器与内转子的轴连接。本发明的发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转，通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
在本实施方式中，所述内转子与外转子具有不同的旋转轴，内转子的轴为第一轴，外转子的轴为第二轴，内转子和外转子独立旋转，内转子的轴和外转子的轴在同一轴线上(图1中为轴线4)，即内转子的轴的中心和外转子的轴的中心重合，例如可以为但不限于采用如下结构：可将外转子的轴做成中空的结构，内转子的轴从外转子轴的中空空隙内通过，内转子安装于内转子轴上，外转子安装于外转子轴上，且外转子的安装点位于外转子轴的两端。从而保证内转子和外转子能够独立旋转。以上这种结构只是一种实施方式举例，采用本专利的思想且实现本专利有益效果的其他内转子和外转子安装方式也在本专利的保护范围之内，在此不作赘述。
在本实施方式中，还包括转速传感器，所述转速传感器检测外转子的转速并将转速信息传输至控制器，所述控制器的控制端与连接器的使能端相连，所述控制器控制连接器运行，实现外转子与内转子的轴连接或切断。从而保证在外转子转速低于阈值(内转子转速)时，外转子的轴与内转子的轴不连接，在外转子转速等于阈值(内转子转速)时，外转子与内转子的轴连接。
在本实施方式中，还包括变速器，所述变速器的变速输入端与外转子的轴连接，所述变速器的变速输出端与内转子的轴连接。通过使用变速器，保证外转子的转速低于内转子的转速时，外转子依然能够通过变速器变速将动力施加到内转子的轴上。在本实施方式中，变速器可以采用现有的变速结构，变速器的变速比可调，控制器接收外转子的转速信息，调节变速器的变速比，使变速后的转速与内转子的转速相同。
在本发明的另一种优选实施方式中，所述连接器为单向器。实现内转子的轴和外转子的轴的快速连接和切断。具体结构和原理可采用但不限于汽车领域的设计。
在本发明的另一种优选实施方式中，所述定子内外均设置有励磁线圈。保证外转子受到足够大的磁场。
本发明还提供了一种供电系统，如图2所示，其包括蓄电池、电源控制器、电动机、蓄电池和发电机；所述蓄电池与电源控制器的第一输入端相连，所述电源控制器的第一电源输出端与电动机相连，所述电动机带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的第二输入端相连，所述电源控制器的第三电源输出端与负载相连，所述电源控制器的第四电源输出端与蓄电池相连。
在本实施方式中，发电机励磁绕组可以与电源控制器的第二电源输出端相连，发电机通过电源控制器的第二电源输出端输出的电力励磁；发电机也可以是自励磁发电机。
本发明的供电系统利用蓄电池为电动机和发电机提供原动力，发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
本发明还提供了一种供电系统，其包括电源控制器和发电机；外部动力带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与负载相连。
在本实施方式中，外部动力可以是油机；或者可再生资源产生的动力(水、风、潮汐)具体的发电机为水轮发电机、风力发电机或者潮汐发电机；或者化石能源燃烧产生的热蒸汽，具体的发电机为汽轮发电机。
本发明的供电系统利用原动机发电机提供原动力，发电机在定子内外均设置有转子，内转子由电动机带动旋转，内转子磁场和定子磁场旋转，通过磁能带动外转子一起旋转，外转子输出旋转机械能并把机械能传给内转子，这样可以在发电机带满载的情况下，也不需要输入更多的机械能，实现节能输入。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种发电机，其特征在于，包括套装在一起的内转子、定子和外转子，所述内转子位于定子内部，所述外转子位于定子外部，所述外转子的轴通过连接器与内转子的轴连接。
2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述内转子与外转子具有不同的轴，内转子和外转子独立旋转，内转子的轴和外转子的轴在同一轴线上。
3.如权利要求1所述的发电机，其特征在于：还包括转速传感器，所述转速传感器检测外转子的转速并将转速信息传输至控制器，所述控制器的控制端与连接器的使能端相连，所述控制器控制连接器运行，实现外转子的轴与内转子的轴连接或切断。
4.如权利要求1所述的发电机，其特征在于：还包括变速器，所述变速器的变速输入端与外转子的轴连接，所述变速器的变速输出端与内转子的轴连接。
5.如权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述连接器为单向器。
6.如权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述定子内外均设置有励磁线圈。
7.一种利用权利要求1-6之一所述的发电机的供电系统，其特征在于，包括蓄电池、电源控制器、电动机、蓄电池和权利要求1-6之一所述的发电机；
所述蓄电池与电源控制器的第一输入端相连，所述电源控制器的第一电源输出端与电动机相连，所述电动机带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的第二输入端相连，所述电源控制器的第三电源输出端与负载相连，所述电源控制器的第四电源输出端与蓄电池相连。
8.如权利要求7所述的供电系统，其特征在于，所述发电机包括套装在一起的内转子、定子和外转子，所述内转子位于定子内部，所述外转子位于定子外部，所述外转子的轴通过连接器与内转子的轴连接。
9.一种利用权利要求1-6之一所述的发电机的供电系统，其特征在于，包括电源控制器和权利要求1-6之一所述的发电机；
外部动力带动发电机内转子运行，所述发电机的输出端与电源控制器的输入端相连，所述电源控制器的电源输出端与负载相连。
10.如权利要求9所述的供电系统，其特征在于，所述发电机包括套装在一起的内转子、定子和外转子，所述内转子位于定子内部，所述外转子位于定子外部，所述外转子的轴通过连接器与内转子的轴连接。
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| CN201611015617.6A CN106341014A (zh) | 2016-11-18 | 2016-11-18 | 一种发电机及利用该发电机的供电系统 |
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| CN106341014A true CN106341014A (zh) | 2017-01-18 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111786526A (zh) * | 2019-04-03 | 2020-10-16 | 陈雷 | 一种发电电动机 |
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2016
- 2016-11-18 CN CN201611015617.6A patent/CN106341014A/zh active Pending
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