CN111769690A - 一种外励磁强感性电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外励磁强感性电机，属于电机领域，一种外励磁强感性电机，主发电机是额定功率的30％～40％的永磁电机，该电机提供的发电功率作为主发电机的励磁功率源，通过全桥整流的AVR将励磁机的三相电动势整流、滤波后传递给主发电机转子绕组，以形成能满足不超出发电机额定负载的电感电器启动瞬间所要求的励磁磁场，从而满足负载不超出发电机组额定功率的电感电器的要求；且搭载AVR全方位捕捉的负载电压的的变化，以自动调节励磁电流的大小或反向励磁，从而控制主发电机的励磁磁场的大小的特性，即大大扩展了中小型发电机的负载兼容性。

Description

一种外励磁强感性电机
技术领域
本发明涉及电机领域，更具体地说，涉及一种外励磁强感性电机。
背景技术
发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽 轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变 产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能；
飞轮储能是指利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时候再用飞轮带 动发电机发电的储能方式。技术特点是高功率密度、长寿命。飞轮本体是飞 轮储能系统中的核心部件，作用是力求提高转子的极限角速度，减轻转子重 量，最大限度地增加飞轮储能系统的储能量，目前多采用碳素纤维材料制作。
当前中小型发电机组中的发电机都是采用自励式电机，即功率输出绕组 与励磁绕组共用同一转子的励磁磁场，该设计使电机工艺简单、便于批量生 产且产品成本相对较低；但当负载带电感的用电器时，启动的瞬间需要提供 额定负载几倍的额定电流，而自励式电机此时受自励励磁绕组功率的限制无 法提供能满足此要求的励磁磁场，导致自励式电机负载电感电器的能力低下， 通常只能配置两倍以上于额定电感负载的发电机组才能满足使用需求。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种外励磁强感性 电机，它可以在中小型发电机组的动力飞轮端配置一个主发电机额定功率的 30％～40％的永磁电机，该电机提供的发电功率作为主发电机的励磁功率源，通 过全桥整流的AVR将励磁机的三相电动势整流、滤波后传递给主发电机转子 绕组，以形成能满足不超出发电机额定负载的电感电器启动瞬间所要求的励 磁磁场，从而满足负载不超出发电机组额定功率的电感电器的要求。且搭载 AVR全方位捕捉的负载电压的的变化，以自动调节励磁电流的大小或反向励 磁，从而控制主发电机的励磁磁场的大小的特性，该外励磁发电机除满足额 定功率以内的感性负载还能满足常规额定功率以内的阻性负载、容性负载用 电器的需求，即大大扩展了中小型发电机的负载兼容性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种外励磁强感性电机，包括机体，所述机体的右端连接安装有端盖， 所述端盖的内部安装有高温超导磁悬浮轴承，所述高温超导磁悬浮轴承左侧 中心位置固定连接有飞轮，所述飞轮的内部固定安装有转轴杆，所述转轴杆 的中部外侧连接有润滑机构，所述润滑机构的上端内部设置有油封塞子，所 述润滑机构的内部开设有储存槽，所述储存槽的内部安装有海绵吸附块，所 述海绵吸附块的内侧连接有加压轴，所述加压轴的内端固定安装有调整块， 所述调整块的内侧设置有转块，所述转块的外表面固定安装有连接块，所述转块的内部设置有转动轴，所述储存槽的外侧设置有导送槽，所述导送槽的 末端连接有橡胶套，所述橡胶套的内表面安置有柔性面板，所述柔性面板的 内部开设有导油孔，所述润滑机构的左侧设置有转子，所述转子的外侧设置 有永磁体，所述永磁体的外侧固定安装有定子，所述机体的左侧内部固定安 装有永磁电机，所述永磁电机的输出端连接有安装轴，所述安装轴的右侧连 接有滑块，所述滑块的中部外侧连接有转动面板，所述转动面板的中部设置 有连接杆，所述连接杆的右端固定安装有连接块，所述连接块的上侧右侧设 置有限位块，所述限位块的上部外侧固定安装有限位柱，所述限位块的下侧 设置有限速块，所述限速块的外端固定安装有固定件，所述限速块的内部固 定安装有定位轴。
进一步的，所述高温超导磁悬浮轴承、飞轮、润滑机构和转轴杆的中心 轴线相互重合，且转轴杆贯穿于转块、高温超导磁悬浮轴承、飞轮和润滑机 构的内部，并且转轴杆与定位轴固定连接，大大扩展了中小型发电机的负载 兼容性。
进一步的，所述储存槽的纵截面呈圆弧状结构，且海绵吸附块与储存槽 的连接方式为卡合连接，方便存储润滑油。
进一步的，所述加压轴的纵截面呈“T”字形结构，且海绵吸附块通过加 压轴在润滑机构的内部发生变形，并且加压轴在润滑机构的内部构成伸缩结 构，方便海绵吸附块的挤压变形。
进一步的，所述加压轴和调整块呈一一对应设置，且调整块的纵截面呈 半圆弧状结构，方便加压轴的伸缩。
进一步的，所述转块的外侧等角度固定有连接块，且调整块通过连接块 在储存槽的内部构成伸缩结构，并且连接块的纵截面呈1/4状圆盘形状结构， 方便在转轴杆的转动时候添加润滑油。
进一步的，所述导送槽在润滑机构的内部等角度设置，且导送槽末端设 置的橡胶套的内部材质为弹性结构，并且柔性面板在橡胶套的内部呈倾斜形 等间距设置，并且导油孔在橡胶套的内部均匀设置，方便均匀导送润滑油。
进一步的，所述永磁电机和安装轴连接点偏心形转动连接有滑块，且滑 块在转动面板的内部构成滑动结构，并且转动面板通过滑块的滑动与连接杆 构成转动结构，在永磁电机的作用下，以形成能满足不超出发电机额定负载 的电感电器启动瞬间所要求的励磁磁场，从而满足负载不超出发电机组额定 功率的电感电器的要求。
进一步的，所述连接杆右端固定的连接块和限位块构成转动结构，且限 位块的底部呈尖刺状结构，方便转动面板的间歇性转动。
进一步的，所述限位块与限速块外侧等角度固定的固定件的连接方式为 卡合连接，且限速块通过限位块的推动在机体的内部构成转动结构，方便多 连杆调速。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于
(1)它可以在中小型发电机组的动力飞轮端配置一个主发电机额定功率 的30％～40％的永磁电机，该电机提供的发电功率作为主发电机的励磁功率源， 通过全桥整流的AVR将励磁机的三相电动势整流、滤波后传递给主发电机转 子绕组，以形成能满足不超出发电机额定负载的电感电器启动瞬间所要求的 励磁磁场，从而满足负载不超出发电机组额定功率的电感电器的要求。且搭 载AVR全方位捕捉的负载电压的的变化，以自动调节励磁电流的大小或反向 励磁，从而控制主发电机的励磁磁场的大小的特性，该外励磁发电机除满足 额定功率以内的感性负载还能满足常规额定功率以内的阻性负载、容性负载 用电器的需求，即大大扩展了中小型发电机的负载兼容性。
(2)高温超导磁悬浮轴承、飞轮、润滑机构和转轴杆的中心轴线相互重 合，且转轴杆贯穿于转块、高温超导磁悬浮轴承、飞轮和润滑机构的内部， 并且转轴杆与定位轴固定连接，大大扩展了中小型发电机的负载兼容性。
(3)储存槽的纵截面呈圆弧状结构，且海绵吸附块与储存槽的连接方式 为卡合连接，方便存储润滑油。
(4)加压轴的纵截面呈“T”字形结构，且海绵吸附块通过加压轴在润 滑机构的内部发生变形，并且加压轴在润滑机构的内部构成伸缩结构，方便 海绵吸附块的挤压变形。
(5)加压轴和调整块呈一一对应设置，且调整块的纵截面呈半圆弧状结 构，方便加压轴的伸缩。
(6)转块的外侧等角度固定有连接块，且调整块通过连接块在储存槽的 内部构成伸缩结构，并且连接块的纵截面呈1/4状圆盘形状结构，方便在转 轴杆的转动时候添加润滑油。
(7)导送槽在润滑机构的内部等角度设置，且导送槽末端设置的橡胶套 的内部材质为弹性结构，并且柔性面板在橡胶套的内部呈倾斜形等间距设置， 并且导油孔在橡胶套的内部均匀设置，方便均匀导送润滑油。
(8)永磁电机和安装轴连接点偏心形转动连接有滑块，且滑块在转动面 板的内部构成滑动结构，并且转动面板通过滑块的滑动与连接杆构成转动结 构，在永磁电机的作用下，以形成能满足不超出发电机额定负载的电感电器 启动瞬间所要求的励磁磁场，从而满足负载不超出发电机组额定功率的电感 电器的要求。
(9)连接杆右端固定的连接块和限位块构成转动结构，且限位块的底部 呈尖刺状结构，方便转动面板的间歇性转动。
(10)限位块与限速块外侧等角度固定的固定件的连接方式为卡合连接， 且限速块通过限位块的推动在机体的内部构成转动结构，方便多连杆调速。
附图说明
图1为本发明的正视剖面结构示意图；
图2为本发明的图1中A处放大结构示意图；
图3为本发明的限位块和限速块连接整体结构示意图；
图4为本发明的限位块和限速块连接正视结构示意图；
图5为本发明的滑块和转动面板连接正视结构示意图；
图6为本发明的润滑机构正视剖面结构示意图；
图7为本发明的润滑机构侧视剖面结构示意图；
图8为本发明的图7中B处放大结构示意图。
图中标号说明：
1、机体；2、端盖；3、高温超导磁悬浮轴承；4、飞轮；5、润滑机构； 6、油封塞子；7、储存槽；8、海绵吸附块；9、加压轴；10、调整块；11、 转块；12、连接块；13、转动轴；14、转轴杆；15、导送槽；16、橡胶套；17、柔性面板；18、导油孔；19、转子；20、永磁体；21、定子；22、永磁电机；23、安装轴；24、滑块；25、转动面板；26、连接杆；27、连接块； 28、限位柱；29、限位块；30、限速块；31、固定件；32、定位轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶 /底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为 了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具 有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相 对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连 接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械 连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-8，一种外励磁强感性电机，包括机体1，机体1的右端连接 安装有端盖2，端盖2的内部安装有高温超导磁悬浮轴承3，高温超导磁悬浮 轴承3左侧中心位置固定连接有飞轮4，飞轮4的内部固定安装有转轴杆14， 转轴杆14的中部外侧连接有润滑机构5，润滑机构5的上端内部设置有油封 塞子6，润滑机构5的内部开设有储存槽7，储存槽7的内部安装有海绵吸附 块8，海绵吸附块8的内侧连接有加压轴9，加压轴9的内端固定安装有调整块10，调整块10的内侧设置有转块11，转块11的外表面固定安装有连接块 12，转块11的内部设置有转动轴13，储存槽7的外侧设置有导送槽15，导 送槽15的末端连接有橡胶套16，橡胶套16的内表面安置有柔性面板17，柔 性面板17的内部开设有导油孔18，润滑机构5的左侧设置有转子19，转子 19的外侧设置有永磁体20，永磁体20的外侧固定安装有定子21，机体1的 左侧内部固定安装有永磁电机22，永磁电机22的输出端连接有安装轴23， 安装轴23的右侧连接有滑块24，滑块24的中部外侧连接有转动面板25，转 动面板25的中部设置有连接杆26，连接杆26的右端固定安装有连接块27， 连接块27的上侧右侧设置有限位块29，限位块29的上部外侧固定安装有限 位柱28，限位块29的下侧设置有限速块30，限速块30的外端固定安装有固 定件31，限速块30的内部固定安装有定位轴32。
请参阅图6-8，高温超导磁悬浮轴承3、飞轮4、润滑机构5和转轴杆14 的中心轴线相互重合，且转轴杆14贯穿于转块11、高温超导磁悬浮轴承3、 飞轮4和润滑机构5的内部，并且转轴杆14与定位轴32固定连接，大大扩 展了中小型发电机的负载兼容性。储存槽7的纵截面呈圆弧状结构，且海绵 吸附块8与储存槽7的连接方式为卡合连接，方便存储润滑油。加压轴9的 纵截面呈“T”字形结构，且海绵吸附块8通过加压轴9在润滑机构5的内部 发生变形，并且加压轴9在润滑机构5的内部构成伸缩结构，方便海绵吸附 块8的挤压变形。加压轴9和调整块10呈一一对应设置，且调整块10的纵 截面呈半圆弧状结构，方便加压轴9的伸缩。转块11的外侧等角度固定有连 接块12，且调整块10通过连接块12在储存槽7的内部构成伸缩结构，并且 连接块12的纵截面呈1/4状圆盘形状结构，方便在转轴杆14的转动时候添 加润滑油。导送槽15在润滑机构5的内部等角度设置，且导送槽15末端设 置的橡胶套16的内部材质为弹性结构，并且柔性面板17在橡胶套16的内部 呈倾斜形等间距设置，并且导油孔18在橡胶套16的内部均匀设置，方便均 匀导送润滑油。
请参阅图2-5，永磁电机22和安装轴23连接点偏心形转动连接有滑块 24，且滑块24在转动面板25的内部构成滑动结构，并且转动面板25通过滑 块24的滑动与连接杆26构成转动结构，在永磁电机22的作用下，以形成能 满足不超出发电机额定负载的电感电器启动瞬间所要求的励磁磁场，从而满 足负载不超出发电机组额定功率的电感电器的要求。连接杆26右端固定的连 接块27和限位块29构成转动结构，且限位块29的底部呈尖刺状结构，方便 转动面板25的间歇性转动。限位块29与限速块30外侧等角度固定的固定件 31的连接方式为卡合连接，且限速块30通过限位块29的推动在机体1的内 部构成转动结构，方便多连杆调速。
请参阅图1-2，使用时，首先将机体1安置在合适的位置，机体1的内部 固定安装有永磁电机22，永磁电机22的额定功率的30％～40％，该电机提供的 发电功率作为主发电机的励磁功率源，通过全桥整流的AVR将励磁机的三相 电动势整流、滤波后传递给主发电机转子19绕组，以形成能满足不超出发电 机额定负载的电感电器启动瞬间所要求的励磁磁场，从而满足负载不超出发 电机组额定功率的电感电器的要求，且搭载AVR全方位捕捉的负载电压的的 变化，以自动调节励磁电流的大小或反向励磁，从而控制主发电机的励磁磁场的大小的特性，该外励磁发电机除满足额定功率以内的感性负载还能满足 常规额定功率以内的阻性负载、容性负载用电器的需求，即大大扩展了中小 型发电机的负载兼容性。
永磁电机22的作用下，使得安装轴23发生转动，安装轴23的转动从而 使得与之转动连接的滑块24在转动面板25的内部发生滑动，从而在滑块24 的限位作用下，使得转动面板25围绕连接杆26的中心轴线发生转动，从而 使得限位块29在重力的作用下，与连接块27发生转动，限位块29的转动使 得与之卡合连接的限速块30发生转动，从而方便限速块30的转动，方便多 杆件调速；
限速块30的内部固定安装有定位轴32，伴随着定位轴32的转动，从而 使得转轴杆14发生转动，在转轴杆14的作用下，使得转子19在永磁体20 的内侧作切割磁感线运动，从而产生电流并通过输电装置传输至合适的位置；
转轴杆14的中部外侧固定安装有转动轴13，转动轴13的转动方便外表 面固定安装的连接块12发生转动，连接块12的转动使得加压轴9通过调整 块10在润滑机构5的内部发生伸缩，从而对储存槽7内部安置的海绵吸附块 8受到局部挤压，从而方便将海绵吸附块8内部润滑油挤压至导送槽15的内 部，方便通过转轴杆14的转动，间歇性添加润滑油。
导送槽15末端设置的橡胶套16呈弹性设置，并且柔性面板17在橡胶套 16的内部等间距设置，并在导油孔18的作用下，方便均匀导送润滑油，方便 缓慢导送，伴随着连接块12的转动，方便拨动橡胶套16，从而方便起到橡胶 套16抖动的作用，以上便完成该外励磁强感性电机的一系列操作。
所述以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不 局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根 据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明 的保护范围内。

Claims (10)

1.一种外励磁强感性电机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的右端连接安装有端盖(2)，所述端盖(2)的内部安装有高温超导磁悬浮轴承(3)，所述高温超导磁悬浮轴承(3)左侧中心位置固定连接有飞轮(4)，所述飞轮(4)的内部固定安装有转轴杆(14)，所述转轴杆(14)的中部外侧连接有润滑机构(5)，所述润滑机构(5)的上端内部设置有油封塞子(6)，所述润滑机构(5)的内部开设有储存槽(7)，所述储存槽(7)的内部安装有海绵吸附块(8)，所述海绵吸附块(8)的内侧连接有加压轴(9)，所述加压轴(9)的内端固定安装有调整块(10)，所述调整块(10)的内侧设置有转块(11)，所述转块(11)的外表面固定安装有连接块(12)，所述转块(11)的内部设置有转动轴(13)，所述储存槽(7)的外侧设置有导送槽(15)，所述导送槽(15)的末端连接有橡胶套(16)，所述橡胶套(16)的内表面安置有柔性面板(17)，所述柔性面板(17)的内部开设有导油孔(18)，所述润滑机构(5)的左侧设置有转子(19)，所述转子(19)的外侧设置有永磁体(20)，所述永磁体(20)的外侧固定安装有定子(21)，所述机体(1)的左侧内部固定安装有永磁电机(22)，所述永磁电机(22)的输出端连接有安装轴(23)，所述安装轴(23)的右侧连接有滑块(24)，所述滑块(24)的中部外侧连接有转动面板(25)，所述转动面板(25)的中部设置有连接杆(26)，所述连接杆(26)的右端固定安装有连接块(27)，所述连接块(27)的上侧右侧设置有限位块(29)，所述限位块(29)的上部外侧固定安装有限位柱(28)，所述限位块(29)的下侧设置有限速块(30)，所述限速块(30)的外端固定安装有固定件(31)，所述限速块(30)的内部固定安装有定位轴(32)。
2.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述高温超导磁悬浮轴承(3)、飞轮(4)、润滑机构(5)和转轴杆(14)的中心轴线相互重合，且转轴杆(14)贯穿于转块(11)、高温超导磁悬浮轴承(3)、飞轮(4)和润滑机构(5)的内部，并且转轴杆(14)与定位轴(32)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述储存槽(7)的纵截面呈圆弧状结构，且海绵吸附块(8)与储存槽(7)的连接方式为卡合连接。
4.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述加压轴(9)的纵截面呈“T”字形结构，且海绵吸附块(8)通过加压轴(9)在润滑机构(5)的内部发生变形，并且加压轴(9)在润滑机构(5)的内部构成伸缩结构。
5.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述加压轴(9)和调整块(10)呈一一对应设置，且调整块(10)的纵截面呈半圆弧状结构。
6.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述转块(11)的外侧等角度固定有连接块(12)，且调整块(10)通过连接块(12)在储存槽(7)的内部构成伸缩结构，并且连接块(12)的纵截面呈1/4状圆盘形状结构。
7.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述导送槽(15)在润滑机构(5)的内部等角度设置，且导送槽(15)末端设置的橡胶套(16)的内部材质为弹性结构，并且柔性面板(17)在橡胶套(16)的内部呈倾斜形等间距设置，并且导油孔(18)在橡胶套(16)的内部均匀设置。
8.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述永磁电机(22)和安装轴(23)连接点偏心形转动连接有滑块(24)，且滑块(24)在转动面板(25)的内部构成滑动结构，并且转动面板(25)通过滑块(24)的滑动与连接杆(26)构成转动结构。
9.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述连接杆(26)右端固定的连接块(27)和限位块(29)构成转动结构，且限位块(29)的底部呈尖刺状结构。
10.根据权利要求1所述的一种外励磁强感性电机，其特征在于：所述限位块(29)与限速块(30)外侧等角度固定的固定件(31)的连接方式为卡合连接，且限速块(30)通过限位块(29)的推动在机体(1)的内部构成转动结构。
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