CN108390542A - 一种启动、发电、调速集成装置 - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
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    • H02K49/108—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with an axial air gap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P15/00—Arrangements for controlling dynamo-electric brakes or clutches

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Abstract

本发明涉及一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴连接的电枢转子盘、与输出轴连接的调速转子盘以及设置于电枢转子盘背面的磁定子；所述的电枢转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B、绕组线圈A以及设置于绕组线圈B、绕组线圈A之间的铁芯，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置永磁体B，所述的磁定子包永磁体A；所述的绕组线圈A经滑环接至电源；绕组线圈B上连接有调速控制系统。本发明结构简单，使用方便，将启动、发电、调速多功能集于一体，既便于原动机的启动，又能够提供辅助电源，使非电机类旋转动力设备体积小、调速快、效率高、成本低、结构简单、运行维护方便等优点，具有广阔的市场前景。

Description

一种启动、发电、调速集成装置
技术领域
本发明涉及一种电磁领域的集成装置，具体涉及一种启动、发电、调速集成装置。
背景技术
永磁调速器是实现电动机和负载的软(磁)连接的装置，无任何影响电网的谐波产生，可靠性高，并可在高温、低温、潮湿、肮脏、易燃易爆、电压不稳及雷电等各种恶劣环境下工作，大幅减轻机械振动，广泛应用于电力、钢铁、冶金、石化，造纸、市政、舰船、灌溉及采矿等行业。而目前的调速器均只有调速功能，当调速器应用于需要启动的非电机类原动机时，如：燃油发动机、燃气发动机等设备，需要额外配备启动和辅助发电设备，整机结构复杂、体积庞大、检修维护成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可以将电动机、发电机、调速器集成为一体的启动、发电、调速集成装置。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案为：一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴连接的电枢转子盘、设置于电枢转子盘对立面的与输出轴连接的调速转子盘以及设置于电枢转子盘背面的磁定子；所述的电枢转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B、绕组线圈A以及设置于绕组线圈B、绕组线圈A之间的铁芯，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B对应设置的永磁体B，所述的磁定子包括固定座及沿固定座内圆周面周向分布的与绕组线圈A对应设置的永磁体A；所述的绕组线圈A经滑环接至电源；绕组线圈B上连接有调速控制系统。
电枢转子盘、调速转子盘分别于其圆盘外周的内侧面周向分布绕组线圈B、永磁体B；电枢转子盘于其圆盘外周的外侧面周向分布绕组线圈A，磁定子的内侧面周向分布有与绕组线圈A对应设置的永磁体A。工作原理：电源给绕组线圈A通电，在永磁体A产生的磁场力作用下，电枢转子开始旋转，并将与输入轴连接的非电机类原动机启动，该启动过程中电枢转子与磁定子构成电动机；
启动工作完成后，电源给绕组线圈A断电，只要电枢转子处于旋转状态，相对于绕组线圈A运动的的永磁体A，使绕组线圈A内产生电动势，电枢转子与磁定子构成发电机；
启动工作完成后，只要电枢转子处于旋转状态，绕组线圈B切割永磁体B磁场中的磁感线产生电流，同时该电流又产生感应磁场与永磁体B的永磁场相互作用，最终带动调速转子沿与电枢转子相同的方向转动，从而带动连接在调速转子上的输出轴转动并输出动力，电枢转子经调速控制系统调节绕组线圈B上的电流，实现调速，该调速过程中，电枢转子与调速转子构成调速器。
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的磁定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B、绕组线圈A，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B对应的绕组线圈B，所述的磁定子包括固定座及沿固定座内圆周面周向分布的与绕组线圈A对应设置的永磁体A；所述的绕组线圈A经滑环接至电源；绕组线圈B上连接有调速控制系统。
该装置中，启动过程中转子盘和磁定子构成电动机；发电过程中，转子盘和磁定子构成发电机；调速过程中，转子盘与调速转子盘构成调速器。
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴连接的磁转子盘、设置于磁转子盘对立面的与输出轴连接的调速转子盘以及设置于磁转子盘背面的电枢定子；所述的磁转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B、永磁体A，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B对应的绕组线圈B，所述的电枢定子包括固定座及沿固定座内圆周面周向分布的与永磁体A对应设置的绕组线圈A；所述的绕组线圈A接至电源；绕组线圈B上连接有调速控制系统。
该装置中，启动过程中磁转子盘和电枢定子构成电动机；发电过程中，磁转子盘和电枢定子构成发电机；调速过程中，磁转子盘与调速转子盘构成调速器。
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的电枢定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B、永磁体A以及两者之间的铁芯，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B对应的永磁体B，所述的电枢定子包括固定座及沿固定座内圆周面周向分布的与永磁体A对应设置的绕组线圈A；所述的绕组线圈A接至电源；绕组线圈B上连接有调速控制系统。
该装置中，启动过程中转子盘和电枢定子构成电动机；发电过程中，转子盘和电枢定子构成发电机；调速过程中，转子盘与调速转子盘构成调速器。
所述的调速控制系统为：绕组线圈B两端接电流控制系统，电流控制系统可以采用占空比调制、晶闸管斩波、晶体管放大、场效应管控流或串联可变电阻等多种方式对绕组线圈B的电流进行调节。
绕组线圈B两端接双向可控硅晶闸管，双向可控硅晶闸管两端接有电阻、电位器、电容的串联支路。调节电位器来调节双向可控硅即晶闸管触发导通角大小，从而控制通过绕组线圈B的电流的大小，改变绕组线圈B产生的感应磁场与永磁体B的永磁场之间的作用力实现调速。
本发明结构简单，使用方便，将启动、发电、调速多功能集于一体，既便于原动机的启动，又能够提供辅助电源，使非电机类旋转动力设备体积小、调速快、效率高、成本低、结构简单、运行维护方便等优点，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为实施例一横截面示意图；
图2为图1中磁定子的左视图；
图3为实施例二横截面示意图；
图4为图3中磁定子的左视图；
图5为实施例三横截面示意图；
图6为图5中电枢定子的左视图；
图7为实施例四横截面示意图；
图8为图7中电枢定子的左视图；
图9为调速控制系统原理图。
其中：1.固定座，2.永磁体A，3.输入轴，4.绕组线圈A，5.铁芯，6.绕组线圈B，7.输出轴，8.永磁体B，9.调速控制系统。
具体实施方式
实施例一
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴3连接的电枢转子盘、设置于电枢转子盘对立面的与输出轴7连接的调速转子盘以及设置于电枢转子盘背面的磁定子；所述的电枢转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B6、绕组线圈A4以及设置于绕组线圈B6、绕组线圈A4之间的铁芯5，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B6对应设置的永磁体B8，所述的磁定子包括固定座1及沿固定座1内圆周面周向分布的与绕组线圈A4对应设置的永磁体A2；所述的绕组线圈A4经滑环接至电源；绕组线圈B6上连接有调速控制系统9。
绕组线圈B 6两端接双向可控硅晶闸管VT01，双向可控硅晶闸管VT01两端接有电阻R1、电位器R2、电容C1的串联支路。
调节电位器R2来调节双向可控硅即晶闸管VT01触发导通角大小，从而控制通过绕组线圈B6的电流的大小，改变绕组线圈B6产生的感应磁场与永磁体B8的永磁场之间的作用力实现调速。
实施例二
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴3连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴7连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的磁定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B8、绕组线圈A4，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B8对应的绕组线圈B6，所述的磁定子包括固定座1及沿固定座1内圆周面周向分布的与绕组线圈A4对应设置的永磁体A2；所述的绕组线圈A4经滑环接至电源；绕组线圈B6上连接有调速控制系统9，调速控制系统9同实施例一。
实施例三
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴3连接的磁转子盘、设置于磁转子盘对立面的与输出轴7连接的调速转子盘以及设置于磁转子盘背面的电枢定子；所述的磁转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B8、永磁体A2，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B8对应的绕组线圈B6，所述的电枢定子包括固定座1及沿固定座1内圆周面周向分布的与永磁体A2对应设置的绕组线圈A4；所述的绕组线圈A4接至电源；绕组线圈B6上连接有调速控制系统9，调速控制系统9同实施例一。
实施例四
一种启动、发电、调速集成装置，包括与输入轴3连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴7连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的电枢定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B6、永磁体A2以及两者之间的铁芯5，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B6对应的永磁体B8，所述的电枢定子包括固定座1及沿固定座1内圆周面周向分布的与永磁体A2对应设置的绕组线圈A4；所述的绕组线圈A4接至电源；绕组线圈B6上连接有调速控制系统9，调速控制系统9同实施例一。

Claims (5)

1.一种启动、发电、调速集成装置，其特征在于：包括与输入轴(3)连接的电枢转子盘、设置于电枢转子盘对立面的与输出轴(7)连接的调速转子盘以及设置于电枢转子盘背面的磁定子；所述的电枢转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B(6)、绕组线圈A(4)以及设置于绕组线圈B(6)、绕组线圈A(4)之间的铁芯(5)，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B(6)对应设置的永磁体B(8)，所述的磁定子包括固定座(1)及沿固定座(1)内圆周面周向分布的与绕组线圈A(4)对应设置的永磁体A(2)；所述的绕组线圈A(4)经滑环接至电源；绕组线圈B(6)上连接有调速控制系统(9)。
2.一种启动、发电、调速集成装置，其特征在于：包括与输入轴(3)连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴(7)连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的磁定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B(8)、绕组线圈A(4)，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B(8)对应的绕组线圈B(6)，所述的磁定子包括固定座(1)及沿固定座(1)内圆周面周向分布的与绕组线圈A(4)对应设置的永磁体A(2)；所述的绕组线圈A(4)经滑环接至电源；绕组线圈B(6)上连接有调速控制系统(9)。
3.一种启动、发电、调速集成装置，其特征在于：包括与输入轴(3)连接的磁转子盘、设置于磁转子盘对立面的与输出轴(7)连接的调速转子盘以及设置于磁转子盘背面的电枢定子；所述的磁转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的永磁体B(8)、永磁体A(2)，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与永磁体B(8)对应的绕组线圈B(6)，所述的电枢定子包括固定座(1)及沿固定座(1)内圆周面周向分布的与永磁体A(2)对应设置的绕组线圈A(4)；所述的绕组线圈A(4)接至电源；绕组线圈B(6)上连接有调速控制系统(9)。
4.一种启动、发电、调速集成装置，其特征在于：包括与输入轴(3)连接的转子盘、设置于转子盘对立面的与输出轴(7)连接的调速转子盘以及设置于转子盘背面的电枢定子；所述的转子盘包括于其外圆周内、外侧面分别设置的绕组线圈B(6)、永磁体A(2)以及两者之间的铁芯(5)，所述的调速转子盘于其外圆周内侧面设置有与绕组线圈B(6)对应的永磁体B(8)，所述的电枢定子包括固定座(1)及沿固定座(1)内圆周面周向分布的与永磁体A(2)对应设置的绕组线圈A(4)；所述的绕组线圈A(4)接至电源；绕组线圈B(6)上连接有调速控制系统(9)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的启动、发电、调速集成装置，其特征在于，所述的调速控制系统(9)为：绕组线圈B(6)两端接电流控制系统，电流控制系统采用占空比调制或晶闸管斩波或晶体管放大或场效应管控流或串联可变电阻对绕组线圈B(6)的电流进行调节。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112531958A (zh) * 2020-12-09 2021-03-19 格瑞拓动力股份有限公司 一种磁悬浮单盘式电机及拥有其的风机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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