CN110719816B - 离心分离器和操作离心分离器的方法 - Google Patents

离心分离器和操作离心分离器的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种包括转子布置（2）和驱动布置（5）的离心分离器（1）。离心分离器（1）包括用于生成电流的发电机（14）。发电机（14）配置成用于在转子布置（2）的完整转动期间持续地生成电流。利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置（2）中的电能使用器（12）。

Description

离心分离器和操作离心分离器的方法
技术领域
本发明涉及操作离心分离器的方法，并且涉及离心分离器。
背景技术
离心分离器包括转子布置和驱动布置。转子布置包括主轴（spindle）和分离器转筒（bowl）。驱动布置配置成用于使转子布置围绕具有竖直旋转轴线的旋转轴线旋转。在分离器转筒内部存在分离空间，截头圆锥形分离盘（frustoconical separation discs）的堆叠件在该分离空间中被布置。流体进料混合物供给到分离空间和盘堆叠件中，并且在转子旋转期间，被分离成至少轻流体相（fluid phase）和重流体相。轻流体相和重流体相可以持续地被引导到转子外。
US 6011490公开了用于在旋转期间测量离心机转子中的两种流体之间的界面位置的设备。该设备包括内部安装于离心机转子中的壁上的电或磁传感器以及用于将测量信号从传感器无接触地并且间歇地传输到离心机转子外部的固定的测量单元的部件。该传感器包括有源电子电路，该有源电子电路适于在将对应的测量信号到测量单元的所述传输之前，存储在转子的转动的至少一部分期间记录的测量值。对电子电路的电功率供应由包括转子附近的固定磁体和安装于转子中的线圈的发电机部件提供，以便在转子的一次旋转的部分期间，在移动经过磁体部件期间在线圈中感应电压。
US 7635328公开了包括准备用于测量在离心机内部与相界面位置对应的物理参数的离心机。响应于相界面的所推断位置而控制离心机。电导率传感器布置于离心机的转子内部。电子接口配置成在传感器旋转经过布置于转子附近的电子接口的位置时，从电导率传感器间歇地接收电导率数据。电子接口可操作地用于在电导率传感器中感应电流并且由此可操作地用于将足以测量并且传送电导率的间歇功率提供给传感器。
发明内容
本发明的目标是确保对于具有竖直旋转轴线的离心分离器的转子布置中的电能使用器（user）的稳定操作条件。
根据本发明的一个方面，该目标通过操作离心分离器的方法而实现。离心分离器包括转子布置、驱动布置以及电能使用器。转子布置具有竖直旋转轴线，并且包括主轴和分离器转筒。驱动布置连接到主轴或形成所述主轴的部分。离心分离器包括用于生成电流的发电机。该方法包括以下步骤：
- 利用驱动布置使转子布置围绕旋转轴线旋转，
- 在使转子布置旋转的步骤期间，利用发电机在转子布置的完整转动期间持续地生成电流，以及
- 利用在持续地生成电流的步骤期间生成的电流来将电流供应到布置于转子布置中的电能使用器。
由于该方法包括利用发电机在转子布置的完整转动期间持续地生成电流以及将电流供应到布置于转子布置中的电能使用器的步骤，所以转子布置中的电能使用器能够随着转子布置旋转而在转子布置内部操作。因而，为电能使用器提供稳定操作条件。结果是，实现上述的目标。
根据本发明的另外的方面，该目标通过包括转子布置和驱动布置的离心分离器而实现。转子布置包括主轴、分离器转筒以及电能使用器。驱动布置连接到主轴或形成所述主轴的部分，并且配置成使转子布置围绕竖直旋转轴线旋转。离心分离器包括用于生成电流的发电机。发电机配置成用于在转子布置的完整转动期间持续地生成电流。利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置中的电能使用器。
由于发电机配置成用于在转子布置的完整转动期间持续地生成电流，并且，利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置中的电能使用器，所以转子布置中的电能使用器能够随着转子布置旋转而在转子布置内部操作。因而，为电能使用器提供稳定操作条件。结果是，实现上述的目标。
相应地，由于在使转子布置旋转的步骤期间，利用发电机在转子布置的完整转动期间持续地生成电流的步骤，以及由于发电机被配置成用于在转子布置的完整转动期间持续地生成电流，所以电能使用器可以随着转子布置旋转而持续地操作，即，不仅按照在现有技术的离心分离器中那样间歇地操作。因而，电能使用器可以不仅包括低电流消耗部（诸如，传感器），而且另外或备选地包括高电流消耗部（诸如，致动器）。
离心分离器可以配置成用于使流体进料混合物分离成至少轻流体相和重流体相。在分离器转筒内部存在分离空间，其中，可布置截头圆锥形分离盘的堆叠件。该电能使用器与现有技术的离心分离器的转子布置内部的电能使用器相比可以是大的电流消耗部。该电能使用器可以包括一个大的电能消耗部或若干电能消耗部。
根据实施例，离心分离器可以包括布置于转子布置中的致动器，该致动器形成电能使用器的至少一部分。以此方式，可以从发电机给致动器供应有电能。由于发电机持续地生成电流，所以可以给致动器持续地供应有电能。因而，致动器可以随着转子布置旋转而持续地操作。因此，致动器可以从在转子布置内控制离心分离器的和/或由离心分离器执行的分离的方面、特性、性能等。
根据实施例，离心分离器可以包括布置于转子布置中的传感器，该传感器形成电能使用器的至少一部分。以此方式，可以从发电机给传感器供应有电能。由于发电机持续地生成电流，所以可以给传感器持续地供应有电能。因而，传感器可以随着转子布置旋转而持续地操作。因此，传感器可以从在转子布置内感测离心分离器的和/或由离心分离器执行的分离的参数、方面、特性、性能等。
根据实施例，离心分离器可以包括布置于转子布置中的控制单元，该控制单元形成电能使用器的至少一部分。以此方式，可以从发电机给控制单元供应有电能。由于发电机持续地生成电流，所以可以给控制单元持续地供应有电能。因而，控制单元可以随着转子布置旋转而持续地操作。因此，控制单元可以从在转子布置内控制和/或监测离心分离器的和/或由离心分离器执行的分离的参数、方面、特性、性能等。控制单元可以与转子布置外部的设备通信。
在下文中的详细描述中讨论的本发明的特征和关于本发明的优点涉及本发明的所有方面。
当研究所附权利要求和下文中的详细描述时，本发明的另外的特征和关于本发明的优点将变得清楚。
附图说明
本发明的各种方面和/或实施例（包括其特定的特征和优点）根据在下文中的详细描述和附图中讨论的示例实施例将容易理解，其中：
图1示意性地图示根据实施例的穿过具有竖直旋转轴线的离心分离器的横截面，
图2a-图2c图示离心分离器的发电机的实施例，
图3图示离心分离器的发电机的实施例，
图4a示意性地图示根据实施例的离心分离器的转子布置的侧视图，
图4b示意性地图示转子布置的顶视图，
图5a示意性地图示离心分离器的驱动布置，
图5b示意性地图示驱动布置5的顶视图，
图6a-图6c示意性地图示具有竖直旋转轴线的离心分离器的横截面，以及
图7图示操作离心分离器的方法。
具体实施方式
现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。同样编号通篇指同样元件。为了简洁和/或清楚起见，将不一定详细地描述众所周知的功能或构造。
图1示意性地图示根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。离心分离器1包括转子布置2和驱动布置5。转子布置2包括分离器转筒11和主轴4。主轴4例如经由两个轴承被支撑于离心分离器1的壳体3中。壳体3可以包括不止一个单独的零件，并且因而可以由若干零件组装。驱动布置5配置成使转子布置2围绕竖直旋转轴线（X）旋转。
在这些实施例中，驱动布置5形成主轴4的部分。也就是说，转子布置2直接地由驱动布置5驱动。驱动布置5包括电动马达，并且电动马达的转子形成主轴4的部分。在备选实施例中，驱动布置可以改为连接到主轴。这样的备选实施例可以包括例如经由嵌齿轮（cogwheel）或带式驱动连接到主轴的电动马达。
在分离器转筒11内部，形成有分离空间6，在该分离空间6中发生流体进料混合物的离心分离。在分离空间6中，布置有截头圆锥形分离盘7的堆叠件。分离盘7为高效率地使流体进料混合物分离成至少轻流体相和重流体相作准备。截头圆锥形分离盘7的堆叠件在中心并且与竖直旋转轴线（X）同轴地配合。
离心分离器1可以配置成用于使流体进料混合物分离成至少轻流体相和重流体相。流体进料混合物可以包括例如液体和气体或两种液体。流体进料混合物可以包括固体物质，在离心分离器1中，可以使该固体物质从流体进料混合物中以沉渣（sludge）的形式分离。
在所图示的实施例中，要分离的流体进料混合物从离心分离器1的顶部经由入口管道8中心朝下地供给到分离器转筒11中。分离器转筒11具有从所述分离器转筒11延伸的用于从流体进料混合物分离的密度较低成分的轻流体相出口9，所述轻流体相出口9在离心分离器1的顶部处延伸穿过壳体3。同样地，分离器转筒11具有从所述分离器转筒11延伸的用于从流体进料混合物分离的密度较高成分的重流体相出口10，所述重流体相出口10在离心分离器1的顶部处延伸穿过壳体3。分离器可以包括用于具有除了经由出口9、10排出（withdraw）的轻流体相和重流体相的密度之外的密度的另外的相的另外的出口。例如，可以经由布置在分离器转筒11的外围设备外部处的喷嘴从分离器转筒11喷射沉渣。
本发明不限于任何特定类型的流体进料混合物或分离的流体相。本发明既不限于用于流体进料混合物的任何特定的入口布置，也不限于用于分离的流体相的任何特定的出口布置。
转子布置2包括电能使用器12。离心分离器1包括用于生成电流的发电机14。发电机14配置成用于在转子布置2的完整转动期间持续地生成电流。利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置2中的电能使用器12。电流可以经由电路13从发电机14供应到电能使用器12。电路13可以至少包括从发电机14引导到电能使用器12的导体。
持续地生成的电流可以是在转子布置2的完整转动期间的持续AC电流或在转子布置2的完整转动期间的持续脉冲DC电流。持续AC电流或持续脉冲DC电流可以在作为电能而被电能使用器12利用之前在整流器布置（未示出）中被整流。由于发电机14配置成用于在转子布置2的完整转动期间持续地生成电流，所以电能使用器12可以利用在转子布置2的完整转动期间以电流的形式从发电机14提供的电能。
图2a-图2c图示离心分离器（例如，诸如图1的离心分离器1）的发电机14的实施例。
发电机14配置成用于在离心分离器的转子布置2的完整转动期间持续地生成电流。在转子布置2的完整转动期间，利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置2中的电能使用器12。转子布置2的主轴4的部分在图2a-图2c中示意性地示出。转子布置2进一步包括分离器转筒（未示出）。
发电机14包括布置成与转子布置2一起旋转的线圈16。线圈16具有与转子布置2的竖直旋转轴线（X）基本上垂直地延伸的线圈轴线18。以此方式，线圈16和线圈轴线18可以通过跨转子布置2延伸的磁场而旋转，以便在发电机14的线圈16中生成持续AC电流。在例如与旋转轴线（X）垂直地延伸的两个相反的磁场的备选情况下，线圈16和线圈轴线18可以通过磁场而旋转，从而在发电机14的线圈16中生成脉冲DC电流。
线圈轴线18沿着线圈16的中心延伸。换句话说，线圈16的绕组环绕线圈轴线18延伸。
线圈16包括形成多个线圈绕组的导体。导体是电绝缘的，使得各个线圈绕组彼此隔离，即，线圈绕组未被短路。线圈16连接到布置于转子布置2中的电能使用器12。更特别地，线圈16的两端例如经由用于对AC电流进行整流的整流器桥26和电容器28或经由用于使脉动DC电流平滑的平滑电容器来连接到电能使用器12，以便将DC电流提供给电能使用器12。
因而，离心分离器可以包括整流器布置30，所述整流器布置30布置于转子布置2中并且电连接到发电机14。整流器布置30可以配置成用于在转子布置2的旋转期间提供持续DC电流。整流器布置30可以包括整流器桥26和电容器28。
因此，电流可以经由电路13从发电机14的线圈16供应到电能使用器12，所述电路13可以包括例如导体和整流器布置30。在发电机生成脉动DC电流的实施例中，电路可以包括例如导体和平滑电容器。
在图2a-图2c中，仅示意性地示出主轴4、整流器桥26、电容器28以及电能使用器12。实际上，主轴4可以是更长的，以便支撑分离器转筒并且以便连接到离心分离器的驱动布置或合并于离心分离器的驱动布置中。整流器桥26和电容器28可以布置成与主轴4相邻或与主轴4相隔一定距离。电能使用器12可以布置于转子布置2中的任何适合的位置中，以便所述电能使用器12在转子布置2中执行其操作功能。
线圈16可以包括第一线圈部分20和第二线圈部分20’，第一线圈部分和第二线圈部分20、20’布置于旋转轴线（X）的相对侧上。以此方式，线圈16可以布置成围绕旋转轴线（X）对称地延伸。因而，提供对于利用发电机14来生成持续AC电流的条件。备选地，提供对于利用发电机14来生成持续脉冲DC电流的条件。
发电机14包括固定地布置于离心分离器1中的磁体元件22。磁体元件22布置成提供跨旋转轴线（X）延伸的磁场。以此方式，由于磁场将在旋转轴线（X）的两侧上都对线圈16造成影响，所以可以在线圈16中生成持续AC电流。
线圈16可以围绕铁素体芯21缠绕。因而，来自磁体元件22的磁场可以在线圈16内增强。因此，在线圈16中生成的持续AC电流也可以增强。铁素体芯21可以包括在彼此顶部堆叠的多个单独的芯层23。因而，与若铁素体芯由固体材料块制成的情况相比，来自磁体元件22的磁场将在铁素体芯21中更少地被干扰。
根据一些实施例，磁体元件22可以包括第一磁体部件24和第二磁体部件24’。第一磁体部件和第二磁体部件24、24’可以布置于旋转轴线（X）的相对侧上。以此方式，可以在旋转轴线（X）的两侧上都提供磁场，第一磁体部件和第二磁体部件24、24’具有布置成在第一磁体部件和第二磁体部件24、24’之间成提供一个磁场的其北磁极和南磁极。
在这些实施例中，磁体元件22包括至少一个电磁体。例如，第一磁体部件和第二磁体部件24、24’中的每个磁体部件可以形成电磁体。如在电磁体的领域中已知的那样，每个电磁体可以包括带有环绕铁素体芯缠绕的线圈27、27’的铁素体芯25、25’。随着电流经过电磁体的线圈27、27’，生成磁场。电磁体中的一个电磁体可以具有其指向旋转轴线（X）的北磁极，而电磁体中的另一个电磁体具有其指向旋转轴线（X）的南磁极。以此方式，电磁体的磁场彼此加强。
电磁体的铁素体芯25、25’在其间形成空间，该空间具有基本圆形的横截面。基本圆形的横截面与旋转轴线（X）垂直地延伸。发电机14的布置于旋转轴线（X）处的线圈16在具有基本圆形的横截面的空间内旋转。因而，线圈16可以在强磁场内旋转。
与线圈16的铁素体芯21类似，电磁体的铁素体芯25、25’可以包括在彼此顶部堆叠的多个单独的芯层（未示出）。
根据一些实施例，对于至少一个电磁体的电流的强度可以是可控制的，以便改变由至少一个电磁体提供的磁场的强度。以此方式，由发电机14生成的持续AC电流的强度可以被控制。例如，在转子布置2的低旋转速度下，高电流可以提供给至少一个电磁体，以便补偿低旋转速度，并且以将足够强的电流提供给转子布置2中的电能使用器。不同示例可以是，转子布置2中的电能使用器12在离心分离器的操作期间的在不同时间消耗不同量的电能。在这样的情况下，当电能使用器12消耗大量的电能时，可以通过提高对于至少一个电磁体的电流而提高由发电机14生成的持续AC电流的强度，并且，当电能使用器12消耗少量的电能时，可以通过减小对于至少一个电磁体的电流而降低由发电机14生成的持续AC电流的强度。同样地，例如，当转子布置2中的电能使用器12不要求任何电能时，可以通过将对于至少一个电磁体的电流关断而完全关断发电机14。
图3图示离心分离器（例如，诸如图1的离心分离器1）的发电机14的实施例。这些实施例与图2a-图2c的实施例很大程度相似。因而，参考上文中的与图2a-图2c的实施例有关的讨论，并且特别地参考线圈16、线圈轴线18、第一线圈部分和第二线圈部分20、20’、线圈16的铁素体芯21、以及整流器布置30的讨论。图3和图2a-图2c的实施例之间的主要差异将在下文中讨论。
此外，发电机14配置成用于在离心分离器的转子布置的完整转动期间持续地生成电流。例如在转子布置2的完整转动期间利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置中的电能使用器。在图3中示意性地示出转子布置2的主轴4的部分。转子布置2进一步包括分离器转筒（未示出）。
此外，发电机14包括固定地布置于离心分离器中的磁体元件22。磁体元件22布置成提供跨旋转轴线（X）延伸的磁场。
在这些实施例中，磁体元件22包括至少一个永久磁体。以此方式，如在包括至少一个电磁体的图2a-图2c的实施例中要求那样，不要求电能来生成磁场。
磁体元件22可以包括第一磁体部件24和第二磁体部件24’。第一磁体部件和第二磁体部件24、24’可以布置于旋转轴线（X）的相对侧上。以此方式，可以由永久磁体在旋转轴线（X）的两侧上都提供磁场。
永久磁体中的一个永久磁体可以具有其指向旋转轴线（X）的北磁极，永久磁体中的另一个永久磁体具有其指向旋转轴线（X）的南磁极。以此方式，第一磁体部件和第二磁体部件24、24’的磁场彼此增强。
第一磁体部件和第二磁体部件24、24’在其间形成空间，该空间具有基本圆形的横截面。基本圆形的横截面与旋转轴线（X）垂直地延伸。发电机14的布置于旋转轴线（X）处的线圈16在具有基本圆形的横截面的空间内旋转。因而，线圈16可以在由第一磁体部件和第二磁体部件24、24’提供的强磁场内旋转。
在图2a-图2c和图3的实施例中，线圈16布置于主轴4上以与主轴4一起旋转，并且磁体元件22布置成与主轴4相邻。因而，发电机14布置于转子布置2的主轴4处。
如图1中所示出的那样，发电机14可以在分离器转筒11的与驱动布置5相同的轴向侧（axial side）上布置于主轴4上。
在备选实施例中，主轴4可以延伸穿过分离器转筒11。在这样的实施例中，发电机14可以在分离器转筒11的与驱动布置5连接到主轴4或形成主轴4的部分的轴向侧相对的轴向侧上布置在主轴4处。
根据另外的实施例，发电机14可以布置于在主轴4处或分离器转筒处提供的单独的结构上。该单独的结构可以专用于支撑发电机14。
图4a示意性地图示根据实施例的离心分离器的转子布置2的侧视图。图4b示意性地图示转子布置2的顶视图。离心分离器可以是如在上文中结合图1而讨论的离心分离器1。
在这些实施例中，配置成用于在离心分离器的转子布置2的完整转动期间持续地生成电流的发电机14布置在分离器转筒11处。分离器转筒11在图4b中利用虚线示意性地指示。此外，例如在转子布置2的完整转动期间，利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置2中的电能使用器。
此外，根据如在上文中参考图2a-图2c和图3而讨论的实施例中的任一个，发电机14包括线圈16和磁体元件22。然而，在这些实施例中，线圈16布置于分离器转筒11上，以与分离器转筒11一起旋转，并且，磁体元件22布置成与分离器转筒11相邻。因此，除了参考主轴和布置于主轴处的发电机以外，以上与图2a-图2c和图3的实施例有关的讨论还涉及图4a和图4b中所公开的这些实施例。在图4b中，示出包括至少一个电磁体的磁体元件22。备选地，可以利用包括至少一个永久磁体的磁体元件22。
图5a示意性地图示根据实施例的穿过离心分离器1的驱动布置5的横截面。图5b示意性地图示驱动布置5的顶视图。离心分离器1可以是如以上结合图1而讨论的离心分离器1。
在这些实施例中，配置成用于在离心分离器1的转子布置2的完整转动期间持续地生成电流的发电机14布置成与离心分离器1的驱动布置5连接。此外，例如在转子布置2的完整转动期间，利用该电流以便将电流供应到布置于转子布置2中的电能使用器。
驱动布置5布置于离心分离器1的壳体3中。驱动布置5配置成驱动转子布置2的主轴4。
发电机14包括线圈16和磁体元件22。驱动布置5包括电动马达30，所述电动马达30包括转子32和定子34。转子32形成主轴4的部分，使得主轴4形成驱动布置5的部分。发电机14的线圈16布置于电动马达30的转子32的部分中。发电机14的磁体元件22由电动马达30的定子34的至少一个磁体部件形成。
电动马达30的定子34包括形成磁极的磁体部件。磁极产生旋转磁场，该旋转磁场驱动转子32。更特别地，旋转磁场与转子32之间的滞后（lag）驱动转子32。利用旋转磁场以便在发电机14的线圈16中生成持续AC电流。然而，由于磁场旋转，并且由于发电机14的线圈16随着转子32旋转，所以转子32与旋转磁场之间的滞后促使线圈16中的磁场变化并且在线圈16中生成持续AC电流。因此，与先前所讨论的包括相对于转子布置2生成静磁场的磁体元件的发电机相比，AC电流是低频AC电流。
以上参考图1、图2a-图2c、图3、图4a和图4b以及图5a和图5b讨论的离心分离器1中的发电机14及其布置的不同实施例中持续地生成电流。在相关的离心分离器1的转子布置2的完整转动期间持续地生成电流。因此，来自磁体元件22的磁场足够强以致于在线圈16中生成电流。
在发电机14的线圈16中持续地生成的电流可以是持续AC电流。在备选实施例中，在发电机14的线圈16中持续地生成的电流可以是持续脉冲DC电流。
在本文中，术语持续AC电流可涉及在交变电流的一个周期的至少70 %内从0 mA偏离的交变电流。换句话说，表示交变电流的一个周期的波形具有在一个周期的至少70%内大于0 mA的值。因而，可以从连接到发电机14的整流器布置30提供与电压参考低偏离的持续DC电流。
在本文中，术语持续脉冲DC电流可涉及脉冲DC电流，所述脉冲DC电流每转子布置2的完整转动具有至少两个脉冲并且在转子布置2的完整转动内的至少70%内从0 mA偏离。因而，可能从连接到发电机14的电压调节器提供与电压参考低偏差的持续DC电流。
电流可以由如下的发电机14提供：其中，磁体元件22配置成在线圈16的完整转动期间提供包围线圈16的磁场。换句话说，电流可以由如下的发电机14提供：其中，在线圈16的完整转动期间，线圈16布置有由磁体元件22提供的一个磁场或多个磁场中。这可以在如下的发电机14中被证明：其中，线圈16以与旋转轴线（X）垂直的方向布置于磁体元件22的宽度内。
因此，可以为离心分离器1的转子布置2中的电能使用器提供稳定操作条件。
根据一些实施例，在转子布置2的旋转期间，发电机14可以提供至少1.2 W的功率，该功率可以在例如24 VRMS的电压和50 mARMS的电流下提供。在这样的实施例中，该功率可以足以用于将电能供应到包括例如传感器和/或控制单元的电能使用器12。
根据一些实施例，在转子布置2的旋转期间，发电机14可以提供至少6 W的功率，该功率可以在例如24 VRMS的电压和250 mA RMS的电流下提供。在这样的实施例中，该功率可以足以用于将电能供应到包括例如DC马达、致动器、用于存储电能的电容器、传感器和/或控制单元中的一个或多个的电能使用器12。
根据一些实施例，在转子布置2的旋转期间，发电机14可以提供1-5 W的范围内的功率，该功率可以在例如12 VRMS或24 VRMS的电压下提供。
根据一些实施例，在转子布置2的旋转期间，发电机14可以提供4-10 W的范围内的功率，该功率可以在例如12 VRMS或24 VRMS的电压下提供。
发电机14布置成用于将电能提供给离心分离器1的转子布置2中的电能使用器。因而打开了可能性，尤其是对于：
- 测量转子布置内部的离心分离器或分离过程的参数，
- 将数据从转子布置传递到转子布置外部的系统，
- 从转子布置外部与例如转子布置内部的控制系统通信，
- 以及其他。
图6a示意性地图示根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。根据先前所讨论的实施例中的任一个，离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5以及发电机14。此外，电能使用器12布置于转子布置2中。
在这些实施例中，离心分离器1包括布置于转子布置2中的致动器40。致动器40形成电能使用器12的至少一部分。从发电机14给致动器40供应有电能。除了致动器40之外，电能使用器12还可以包括另外的组件或装置。
根据一些实施例，离心分离器1可以包括布置于转子布置2中的阀42。致动器40可以配置成用于对阀42的可移动机构进行致动。以此方式，阀42可以由致动器40控制，即，可以利用由发电机14提供的电能以便控制布置于转子布置2中的阀。
图6b示意性地图示根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。根据先前所讨论的实施例中的任一个，离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5以及发电机14。此外，电能使用器12布置于转子布置2中。
在这些实施例中，离心分离器1包括布置于转子布置2中的传感器44。传感器44形成电能使用器12的至少一部分。也就是说，除了传感器44之外，电能使用器12还可以包括另外的组件或装置。从发电机14给传感器44供应有电能。
图6c示意性地图示根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。根据先前所讨论的实施例中的任一个，离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5以及发电机14。此外，电能使用器12布置于转子布置2中。
在这些实施例中，离心分离器1包括布置于转子布置2中的控制单元46。控制单元46形成电能使用器12的至少一部分。也就是说，除了控制单元46之外，电能使用器12可以包括另外的组件或装置。从发电机14给控制单元46供应有电能。
参考图6a-图6c，在离心分离器1的转子布置2中，电能使用器12可以包括致动器40、阀42、传感器44以及控制单元46中的每个和/或致动器40、阀42、传感器44以及控制单元46中的一个或多个各种组合中的一个或多个。
除此之外，如图6c中所举例说明的，电能使用器12还可以包括通信单元48。通信单元48可以例如包括用于无线通信的蓝牙通信装置。备选的通信单元48可以经由发电机14的线圈16来通信。高频通信信号可以经由线圈16来传送和/或接收。高频通信信号叠加于在线圈16中生成的持续AC电流中。经由通信单元48，例如数据、控制指令等可以发送到转子布置2/从转子布置2发送。
转子布置2中的电能使用器12的不同组件可以彼此连接，以便在其间传递数据、控制指令等。为了减小电能使用器12的组件上的离心力，组件中的一个或多个组件可以布置成接近转子布置2的旋转轴线。从发电机14直接地或间接地给电能使用器12的不同组件供应有电能。
电能使用器12的几个示例及其功能：
- 传感器44可以将测量数据提供给控制单元46，以便操作离心分离器。
- 控制单元46可以连接到致动器40，以便将控制信号提供给致动器40。
- 通信单元48可以将测量数据从传感器44发送到数据的外部接收方。
- 通信单元48可以从外部发送方接收用于离心分离器的控制指令，并且将控制指令发送到控制单元46。
图7图示操作离心分离器的方法100。该离心分离器可以是如结合图1和图6a-图6c讨论的离心分离器1。离心分离器1包括用于生成电流的发电机14。该发电机可以是如结合图1-图5b讨论的发电机14。因此，离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5以及电能使用器12。转子布置2具有竖直旋转轴线（X），并且包括主轴4和分离器转筒12。驱动布置5连接到主轴4或形成所述主轴4的部分。
方法100包括以下步骤：
- 利用驱动布置5使转子布置2围绕旋转轴线（X）旋转102，
- 在使转子布置2旋转102的步骤期间，利用发电机14在转子布置2的完整转动期间持续地生成104电流，以及
- 利用在持续地生成104电流的步骤期间生成的电流来将电流供应106到布置于转子布置中的电能使用器。
根据实施例，其中，发电机14包括固定地布置于离心分离器1中的磁体元件22，其中，磁体元件22布置成提供跨旋转轴线（X）延伸的磁场，其中，磁体元件22包括至少一个电磁体，方法100可以包括以下步骤：
- 控制108对于至少一个电磁体的电流的强度，以便改变由至少一个电磁体提供的磁场的强度。
以此方式，由发电机14生成的电流的强度可以如上文中所讨论的那样被控制。
将理解到，前文说明各种示例实施例，并且，本发明仅由所附权利要求定义。本领域技术人员将认识到，如由所附权利要求所定义的那样，在不背离本发明的范围的情况下，示例实施例可以被修改，并且，示例实施例的不同特征可以被组合，以产生除了本文中所描述的那些实施例之外的实施例。

Claims (12)

1.一种操作离心分离器（1）的方法（100），所述离心分离器（1）包括转子布置（2）、驱动布置（5）以及电能使用器（12），其中，所述转子布置（2）具有旋转轴线（X），并且包括主轴（4）和分离器转筒（11），其中，所述旋转轴线（X）是竖直旋转轴线（X），并且其中，所述驱动布置（5）连接到所述主轴（4）或形成所述主轴（4）的部分，并且其中，所述离心分离器（1）包括用于生成电流的发电机（14），并且其中，所述发电机（14）包括布置成与所述转子布置（2）一起旋转的线圈（16），并且其中，所述线圈（16）具有与所述旋转轴线（X）基本上垂直地延伸的线圈轴线（18），并且其中，所述发电机（14）包括固定地布置于所述离心分离器（1）中的磁体元件（22），并且其中，所述磁体元件（22）布置成提供跨所述旋转轴线（X）延伸的磁场，并且其中，所述驱动布置（5）包括电动马达（30），所述电动马达（30）包括转子（32）和定子（34），其中，所述转子（32）形成所述主轴（4）的部分，使得所述主轴（4）形成所述驱动布置（5）的部分，并且其中，所述发电机（14）的所述线圈（16）布置于所述电动马达（30）的所述转子（32）的部分中，并且其中，所述发电机（14）的磁体元件（22）由所述电动马达（30）的所述定子（34）的至少一个磁体部件形成，
所述方法（100）包括以下步骤：
利用所述驱动布置（5）使所述转子布置（2）围绕所述旋转轴线（X）旋转，
在使所述转子布置（2）旋转的所述步骤期间，利用所述发电机（14）在所述转子布置（2）的完整转动期间持续地生成电流，以及
利用在持续地生成电流的所述步骤期间生成的所述电流来将电流供应到布置于所述转子布置（2）中的所述电能使用器（12）。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发电机（14）包括固定地布置于所述离心分离器（1）中的磁体元件（22），其中，所述磁体元件（22）布置成提供跨所述旋转轴线（X）延伸的磁场，其中，所述磁体元件（22）包括至少一个电磁体，并且其中，所述方法（100）包括以下步骤：
控制对于所述至少一个电磁体的电流的强度，以便改变由所述至少一个电磁体提供的所述磁场的强度。
3.一种离心分离器（1），包括转子布置（2）和驱动布置（5），其中
所述转子布置（2）包括主轴（4）、分离器转筒（11）以及布置于所述转子布置（2）中的电能使用器（12），其中，
所述驱动布置（5）连接到所述主轴（4）或形成所述主轴（4）的部分，并且配置成使所述转子布置（2）围绕竖直旋转轴线（X）旋转，并且其中，
所述离心分离器（1）包括用于生成电流的发电机（14），
其特征在于，所述发电机（14）配置成用于在所述转子布置（2）的完整转动期间持续地生成电流，其中，利用所述电流以便将电流供应到所述电能使用器（12），
其中，所述发电机（14）包括布置成与所述转子布置（2）一起旋转的线圈（16），并且其中，所述线圈（16）具有与所述旋转轴线（X）基本上垂直地延伸的线圈轴线（18），
其中，所述发电机（14）包括固定地布置于所述离心分离器（1）中的磁体元件（22），并且其中，所述磁体元件（22）布置成提供跨所述旋转轴线（X）延伸的磁场，
其中，所述驱动布置（5）包括电动马达（30），所述电动马达（30）包括转子（32）和定子（34），其中，所述转子（32）形成所述主轴（4）的部分，使得所述主轴（4）形成所述驱动布置（5）的部分，
并且其中，所述发电机（14）的所述线圈（16）布置于所述电动马达（30）的所述转子（32）的部分中，并且其中，所述发电机（14）的磁体元件（22）由所述电动马达（30）的所述定子（34）的至少一个磁体部件形成。
4.根据权利要求3所述的离心分离器（1），其中，所述线圈（16）包括第一线圈部分（20）和第二线圈部分（20’），所述第一线圈部分（20）和所述第二线圈部分（20’）被布置于所述旋转轴线（X）的相对侧上。
5.根据权利要求3所述的离心分离器（1），其中，所述磁体元件（22）包括第一磁体部件（24）和第二磁体部件（24’），并且其中，所述第一磁体部件（24）和所述第二磁体部件（24’）布置于所述旋转轴线（X）的相对侧上。
6.根据权利要求3所述的离心分离器（1），其中，所述磁体元件（22）包括至少一个永久磁体。
7.根据权利要求3所述的离心分离器（1），其中，所述磁体元件（22）包括至少一个电磁体。
8.根据权利要求7所述的离心分离器（1），其中，对于所述至少一个电磁体的电流的强度是可控制的，以便改变由所述至少一个电磁体提供的所述磁场的强度。
9.根据权利要求3-4中的任一项所述的离心分离器（1），包括致动器（40），所述致动器（40）布置于所述转子布置（2）中，所述致动器（40）形成所述电能使用器（12）的至少一部分。
10.根据权利要求9所述的离心分离器（1），包括阀（42），所述阀（42）布置于所述转子布置（2）中，其中，所述致动器（40）配置成用于对所述阀（42）的可移动机构进行致动。
11.根据权利要求3-4中的任一项所述的离心分离器（1），包括传感器（44），所述传感器（44）布置于所述转子布置（2）中，所述传感器（44）形成所述电能使用器（12）的至少一部分。
12.根据权利要求3-4中的任一项所述的离心分离器（1），包括控制单元（46），所述控制单元（46）布置于所述转子布置（2）中，所述控制单元（46）形成所述电能使用器（12）的至少一部分。
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