CN111864987A - 原动力发电与供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种原动力发电与供电系统，包括传动机构、电磁离合器和交流发电机，传动机构与转动轮相连，电磁离合器设在传动机构和交流发电机之间，转动轮转动时，带动传动机构运动，传动机构通过电磁离合器带动交流发电机进行发电。本发明中，传动机构可以与转动轮连接，转动轮可以是汽车或者轮船等的轮，传动机构也可以与外部动力的轴连接，当转动轮或外部动力轴转动时，可以通过带动传动机构转动，传动机构带动电磁离合器转动，电磁离合器带动交流发电机进行发电，发出的电一方面可以进行存储，另一方面可以供汽车或者轮船等本身使用。本系统具有发电、供电及牵引等功能。

Description

原动力发电与供电系统
技术领域
本发明属于发电装置技术领域，具体涉及一种原动力发电与供电系统。
背景技术
现有的电气化铁路、轮船、车辆及电动车等机械设备，均需要使用到电能。通常，这些机械设备存在如下的缺点：
如：这些机械设备需要外电网不断的提供电源，在机械设备停止和运行的过程中，能量无法收集，无异于增加电能消耗，而电能的来源多数都是火力发电，要消耗大量的煤炭等资源，污染环境。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种原动力发电与供电系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种原动力发电与供电系统，包括传动机构、电磁离合器和交流发电机，传动机构与转动轮相连，电磁离合器设在传动机构和交流发电机之间，转动轮转动时，带动传动机构运动，传动机构通过电磁离合器带动交流发电机进行发电。
在一些实施方式中，还包括供电自动控制系统，供电自动控制系统与交流发电机电连接，交流发电机发出的电传输至供电自动控制系统。由此，供电自动控制系统可以将电传输至动力装置(如电机)，使得机械设备运行，或者供电自动控制系统将交流发电机发出的电通过蓄电池等存储起来。
在一些实施方式中，交流发电机包括定子，转子和发电机轴，发电机轴与电磁离合器相连，转子设在发电机轴上，定子设在交流发电机的内壁上。
在一些实施方式中，交流发电机还包括电子控制器，输出接线盒，散热风扇，编码器和电机轴承，电子控制器与转子电连接，电机轴承套在发电机轴的一端上，散热风扇设在发电机轴的一端，编码器与电子控制器电连接，电子编码器与输出接线盒电连接。
在一些实施方式中，电磁离合器包括街铁，弹簧片，导磁体，磁轭，线圈和动盘，街铁与传动机构相连，街铁，发电机轴与电磁离合器的轴相连，线圈设在磁轭上，导磁体设在磁轭的外圈上，弹簧片设在导磁体上，街铁，弹簧片，导磁体和磁轭跟随电磁离合器的轴一同转动。
在一些实施方式中，传动机构包括传动轴、主齿轮、从动齿轮、同轴齿轮、轴承、输出轴和齿轮，传动轴与转动轮相连，主齿轮设在传动轴上，主齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮与同轴齿轮相连，同轴齿轮与齿轮相连，齿轮套在输出轴上，输出轴与电磁离合器的轴相连。
在一些实施方式中，传动机构还包括齿轮轴，从动齿轮和同轴齿轮通过齿轮轴相连。
在一些实施方式中，传动机构包括传动轴、主动轮、传动带、传动轮、紧带轮和输出轴，传动轴与转动轮相连，主动轮设在传动轴上，主动轮通过传动带与传动轮相连，传动轮设在输出轴上，输出轴与电磁离合器的轴相连，紧带轮与传动带相连。
在一些实施方式中，传动机构还包括两个轴承，传动轴穿过其中一个轴承，输出轴设在另一个轴承上。
在一些实施方式中，传动机构包括传动轴、齿轮轴、同轴齿轮、多个轴承、输出轴和齿轮、主动轮、传动带、传动轮和紧带轮，传动轴与转动轮相连，主动轮设在传动轴上，主动轮通过传动带与传动轮相连，传动轮与通过齿轮轴与同轴齿轮相连，同轴齿轮与齿轮相啮合，齿轮与输出轴相连，输出轴与电磁离合器的轴相连。
在一些实施方式中，永磁离合器和交流发电机配件是设置在同个机壳内。电磁离合器的轴与所述传动机构的输出轴相连。
本发明中，传动机构可以与转动轮(或者外部动力轴)连接，转动轮可以是汽车或者轮船及动力机械等的传动轮(或轴)，当转动轮(或外部动力轴)转动时，可以通过带动传动机构转动，传动机构带动电磁离合器转动，电磁离合器带动交流发电机进行发电，发出的电一方面可以进行存储，另一方面可以供汽车或者轮船等本身使用。本系统具有发电、供电及牵引等功能。
本发明可以增加新的电力能量，从而减少依靠外电网接触网提供的电力能量，减轻环境污染，节约能源。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的原动力发电与供电系统的结构示意图；
图2为图1所示原动力发电与供电系统的使用状态结构示意图；
图3为图1所示原动力发电与供电系统的电磁离合器和交流发电机的结构示意图；
图4为图1所示原动力发电与供电系统另一方向的结构示意图；
图5为图1所示原动力发电与供电系统中传动机构的另一种实施方式的结构示意图；
图6为图1所示原动力发电与供电系统中传动机构的又一种实施方式的结构示意图。
图7为图1所示原动力发电与供电系统中传动机构的一种实施方式的结构示意图。
图中：1-传动机构；11-传动轴；12-主齿轮；13-从动齿轮；14-齿轮轴；15-同轴齿轮；16-轴承；17-输出轴；18-齿轮；2-电磁离合器；21-街铁；22-弹簧片；23-导磁体；24-磁轭；25-线圈；26-动盘；3-交流发电机；31-定子；32-转子；33-发电机轴；34-电子控制器；35-输出接线盒；36-散热风扇；37-编码器；38-电机轴承；41-主动轮；42-传动带；43-传动轮；44-紧带轮。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
图1～图4示意性的显示了本发明一种原动力发电与供电系统的结构。
如图1所示，一种原动力发电与供电系统，包括传动机构1、电磁离合器2和交流发电机3，传动机构1与转动轮相连，电磁离合器2设在传动机构1和交流发电机3之间，转动轮转动时，带动传动机构1运动，传动机构1通过电磁离合器2带动交流发电机3进行发电。当然，转动轮也可以是外部动力轴。
如图1所示，还包括供电自动控制系统4，供电自动控制系统4与交流发电机3电连接，交流发电机3发出的电传输至供电自动控制系统4，供电自动控制系统4可以将电传输至动力装置如电机，使得机械设备运行，或者供电自动控制系统4将交流发电机3发出的电通过蓄电池等存储起来。
在本实施例中，如图1所示，交流发电机3包括定子31，转子32和发电机轴33，发电机轴33与电磁离合器2相连，转子32设在发电机轴33上，定子31设在交流发电机3的内壁上。
在本实施例中，如图1所示，交流发电机3还包括电子控制器34，输出接线盒35，散热风扇36，编码器37和电机轴承38，电子控制器34与转子32电连接，电机轴承38套在发电机轴33的一端上，散热风扇36设在发电机轴33的一端，编码器37与电子控制器34电连接，电子编码器37与输出接线盒35电连接。
在本实施例中，如图1所示，电磁离合器2包括街铁21，弹簧片22，导磁体23，磁轭24，线圈25和动盘26，街铁21与传动机构1相连，街铁21，发电机轴33与电磁离合器2的轴相连，线圈25设在磁轭24上，导磁体23设在磁轭24的外圈上，弹簧片22设在导磁体23上，街铁21，弹簧片22，导磁体23和磁轭24跟随电磁离合器2的轴一同转动。
在本实施例中，如图1、图3和图4示，传动机构1包括传动轴11、主齿轮12、从动齿轮13、同轴齿轮15、轴承16、输出轴17和齿轮18，传动轴11与转动轮(或外部动力轴)相连，主齿轮12设在传动轴11上，主齿轮12与从动齿轮13相啮合，从动齿轮13与同轴齿轮15相连，同轴齿轮15与齿轮18相连，齿轮18套在输出轴17上，输出轴17与电磁离合器2的轴相连。
在本实施例中，传动机构1还包括齿轮轴14，从动齿轮13和同轴齿轮15通过齿轮轴14相连。
下面对结合图2对本发明的实施利一的原理做详细的说明:
例如：将本发明安装在动车等上时，动车的横梁6安装在左右两个侧梁5之间，支架7安装在横梁6上，而传动机构1、电磁离合器2和交流发电机3均安装在横梁6上。转动轮(即图2中的轮8)转动，转动轮转动时，带动传动轴11转动，传动轴11带动主齿轮12转动，主齿轮12带动从动齿轮13转动，从动齿轮13同轴齿轮15进行同轴转动，同轴齿轮15则带动齿轮18转动，齿轮18通过输出轴17带动电磁离合器2的轴转动，电磁离合器2的轴带动发电机轴33转动，发电机轴33带动转子转动，并进行发电；另外，电磁离合器2通电时，线圈25连同磁轭24具有磁性，可以吸附在使得街铁21上，使得电磁离合器2无法转动，电磁离合器2的轴也无法转动，最终让交流发电机3停止发电；因此，通过设置电磁离合器2可以控制交流发电机3是否进行发电。
实施例二：
图6示意性的显示了原动力发电与供电系统中传动机构的又一种实施方式的结构。
本实施例中，除了传动机构1的结构与实施例一不相同，其他结构均与实施利一完全相同。
如图6所示，传动机构1包括传动轴11、主动轮41、传动带42、传动轮43、紧带轮44和输出轴17，传动轴11与转动轮相连，主动轮41设在传动轴11上，主动轮41通过传动带42与传动轮43相连，传动轮43设在输出轴17上，输出轴17与电磁离合器2的轴相连，紧带轮44与传动带42相连。
如图6所示，传动机构1还包括两个轴承16，传动轴11穿过其中一个轴承16，输出轴17设在另一个轴承16上。
实施例三：
图5示意性的显示了原动力发电与供电系统中传动机构的另一种实施方式的结构。
本实施例中，除了传动机构1的结构与实施例一不相同，其他结构均与实施利一完全相同。
如图5所示，传动机构1包括传动轴11、齿轮轴14、同轴齿轮15、多个轴承16、输出轴17和齿轮18、主动轮41、传动带42、传动轮43和紧带轮44，传动轴11与转动轮相连，主动轮41设在传动轴11上，主动轮41通过传动带42与传动轮43相连，传动轮43与通过齿轮轴14与同轴齿轮15相连，同轴齿轮15与齿轮18相啮合，齿轮18与输出轴17相连，输出轴17与电磁离合器2的轴相连。
实施例四：
图7为图1所示原动力发电与供电系统中传动机构的一种实施方式的结构示意图。
如图7所示，传动机构1的一端设置在传动轴11上，传动轴11的两端设置有转动轮8。
本发明中，传动机构1可以与转动轮或外部动力轴连接，转动轮可以是汽车或者轮船等的轮也可是外部动力机械的轴，当转动轮或轴转动时，可以通过带动传动机构1转动，传动机构1带动电磁离合器2转动，电磁离合器2带动交流发电机3进行发电，发出的电可以到达电自动控制系统4，电自动控制系统4可以可以为汽车或者轮船提供电能，可以牵引转动轮转动，转动轮转动时，可以进行二次发电，充分利用惯性等进行发电；当然电自动控制系统4发出的电也可以进行存储。
综上，可以将列车、轮船、车辆和动力机械设备等运行过程中的机械能转换成电能，再将电能通过电自动控制系统4供给将列车、轮船、车辆和动力等机械设备运行，因此，可以充分循环利用将列车、轮船、车辆和动力等机械设备的机械能，创造了发电、供电及牵引等效果。
本发明可以增加新的电力能量，从而减少依靠外电网接触网提供的电力能量，减轻环境污染，节约能源。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种原动力发电与供电系统，其特征在于：包括传动机构(1)、电磁离合器(2)和交流发电机(3)，所述传动机构(1)与转动轮相连，所述电磁离合器(2)设在所述传动机构(1)和交流发电机(3)之间，转动轮转动时，带动所述传动机构(1)运动，所述传动机构(1)通过电磁离合器(2)带动所述交流发电机(3)进行发电。
2.根据权利要求1所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：还包括供电自动控制系统(4)，所述供电自动控制系统(4)与所述交流发电机(3)电连接，所述交流发电机(3)发出的电传输至供电自动控制系统(4)。
3.根据权利要求2所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述交流发电机(3)包括定子(31)，转子(32)和发电机轴(33)，所述发电机轴(33)与所述电磁离合器(2)相连，所述转子(32)设在所述发电机轴(33)上，所述定子(31)设在所述交流发电机(3)的内壁上。
4.根据权利要求3所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述交流发电机(3)还包括电子控制器(34)，输出接线盒(35)，散热风扇(36)，编码器(37)和电机轴承(38)，所述电子控制器(34)与所述转子(32)电连接，所述电机轴承(38)套在所述发电机轴(33)的一端上，所述散热风扇(36)设在所述发电机轴(33)的一端，所述编码器(37)与所述电子控制器(34)电连接，所述电子编码器(37)与输出接线盒(35)电连接。
5.根据权利要求4所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：电磁离合器(2)包括街铁(21)，弹簧片(22)，导磁体(23)，磁轭(24)，线圈(25)和动盘(26)，所述街铁(21)与所述传动机构(1)相连，所述街铁(21)，发电机轴(33)与所述电磁离合器(2)的轴相连，所述线圈(25)设在所述磁轭(24)上，所述导磁体(23)设在磁轭(24)的外圈上，所述弹簧片(22)设在所述导磁体(23)上，所述街铁(21)，弹簧片(22)，导磁体(23)和磁轭(24)跟随电磁离合器(2)的轴一同转动。
6.根据权利要求5所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述传动机构(1)包括传动轴(11)、主齿轮(12)、从动齿轮(13)、同轴齿轮(15)、轴承(16)、输出轴(17)和齿轮(18)，所述传动轴(11)与所述转动轮相连，主齿轮(12)设在所述传动轴(11)上，主齿轮(12)与从动齿轮(13)相啮合，所述从动齿轮(13)与所述同轴齿轮(15)相连，所述同轴齿轮(15)与所述齿轮(18)相连，所述齿轮(18)套在所述输出轴(17)上，所述输出轴(17)与所述电磁离合器(2)的轴相连。
7.根据权利要求6所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述传动机构(1)还包括齿轮轴(14)，所述从动齿轮(13)和同轴齿轮(15)通过齿轮轴(14)相连。
8.根据权利要求5所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述传动机构(1)包括传动轴(11)、主动轮(41)、传动带(42)、传动轮(43)、紧带轮(44)和输出轴(17)，所述传动轴(11)与所述转动轮相连，主动轮(41)设在所述传动轴(11)上，所述主动轮(41)通过传动带(42)与所述传动轮(43)相连，所述传动轮(43)设在所述输出轴(17)上，所述输出轴(17)与所述电磁离合器(2)的轴相连，所述紧带轮(44)与所述传动带(42)相连。
9.根据权利要求8所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述传动机构(1)还包括两个轴承(16)，所述传动轴(11)穿过其中一个轴承(16)，所述输出轴(17)设在另一个轴承(16)上。
10.根据权利要求5所述的原动力发电与供电系统，其特征在于：所述传动机构(1)包括传动轴(11)、齿轮轴(14)、同轴齿轮(15)、多个轴承(16)、输出轴(17)和齿轮(18)、主动轮(41)、传动带(42)、传动轮(43)和紧带轮(44)，所述传动轴(11)与所述转动轮相连，主动轮(41)设在所述传动轴(11)上，所述主动轮(41)通过传动带(42)与所述传动轮(43)相连，所述传动轮(43)与通过所述齿轮轴(14)与所述同轴齿轮(15)相连，所述同轴齿轮(15)与所述齿轮(18)相啮合，所述齿轮(18)与所述输出轴(17)相连，所述输出轴(17)与所述电磁离合器(2)的轴相连。
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