CN117439366A - 一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统 - Google Patents
一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117439366A CN117439366A CN202211334935.4A CN202211334935A CN117439366A CN 117439366 A CN117439366 A CN 117439366A CN 202211334935 A CN202211334935 A CN 202211334935A CN 117439366 A CN117439366 A CN 117439366A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic
- magnets
- shaft
- driving shaft
- magnetic ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H02K49/102—Magnetic gearings, i.e. assembly of gears, linear or rotary, by which motion is magnetically transferred without physical contact
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
- F16C32/04—Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
- H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Abstract
本发明一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统，一种磁变速装置，包括平行设置的主动轴和从动轴，和分别与主动轴和从动轴为轴心并同步旋转的直径不同的第一磁环和第二磁环，第一磁环和第二磁环具有由各磁环上磁体排布结构和两磁环的设置方式结合形成的两磁环部分相对应磁体构成拉推磁路的磁体结构。进一步可形成多层拉推磁路磁环对，实现大功率的磁变速。
Description
技术领域
本发明涉及变速装置，具体涉及一种磁变速装置及风力发电系统及电动系统。
背景技术
本发明申请人在2022年4月1日申请了申请号为202210338333.X、发明名称为磁变速装置及风力发电系统的发明专利申请，该申请属于斥力型斥推，周向力较小，很难实现大功率的情况。
发明内容
本发明解决现有磁变速装置难以实现大功率发电系统的技术问题，提供一种能实现大功率的磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统。
本发明的技术方案是这样的：
一种磁变速装置，包括平行设置的主动轴和从动轴，和分别与主动轴和从动轴为轴心并同步旋转的直径不同的第一磁环和第二磁环，第一磁环和第二磁环具有由各磁环上磁体排布结构和两磁环的设置方式结合形成的两磁环部分相对应磁体构成拉推磁路的磁体结构。
所述磁体结构为所述第一磁环和第二磁环的磁体均具有如下排布结构：构成两磁环的磁体大小相同、相邻磁体首尾沿周向紧密贴合、磁体磁极面朝向两轴的轴线方向、且相邻磁体磁极极性交替设置；所述磁体结构还包括有两磁环的设置方式为：两磁环磁体的磁极面相向设置，至少有部分相向磁体位于其磁场作用范围内，使得这部分相向磁体构成拉推磁路。
一种磁变速装置，包括直接或间接垂向固定在主动轴上的主动轴支撑，所述主动轴支撑朝向主动轴和/或远离主动轴的一侧设置有以主动轴为中心的第一磁环，所述第一磁环由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向主动轴支撑的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成；还包括直接或间接垂向固定在与主动轴平行的从动轴上的从动轴支撑，所述从动轴支撑朝向从动轴和/或远离从动轴的一侧设置有以从动轴为中心的第二磁环，所述第二磁环由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向从动轴支撑的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成，第一磁环的磁体与第二磁环的磁体尺寸相同；主动轴支撑与从动轴支撑在轴向上靠近设置，使两支撑相对一侧上各自设置的磁环的最靠近的部分磁体在这些磁体的磁场作用有效范围内从而这些磁体构成拉推磁路。
所述主动轴上固定设置有多个主动轴支撑及其上设置的第一磁环，所述从动轴上固定设置有多个从动轴支撑及其上的第二磁环。
所述多个为10个或10个以上，从而构成至少10层的拉推磁路结构。
主动轴支撑和从动轴支撑采用低碳钢制成。
一种电动系统，采用前述的磁变速装置，所述主动轴为电动机的输出轴，所述从动轴为需要增速或减速输出转动动力的转轴。
一种发电系统，采用前述的磁变速装置，所述主动轴为机械能输入轴，所述从动轴为发电机输入轴。
对于风力发电系统，所述主动轴为风机叶轮轴。
对于水力发电系统，所述主动轴为水轮机转轴。
技术效果：
本发明是基于主动轴和从动轴平行设置下的磁变速装置，由于设置有以主动轴和从动轴为轴心并同步旋转的直径不同的第一磁环和第二磁环，第一磁环和第二磁环具有由各磁环上磁体排布结构和两磁环的设置方式结合形成的两磁环部分相对应磁体构成拉推磁路的磁体结构，这样主动轴旋转时，通过与其同步旋转的第一磁环由拉推磁路带动从动轴上的第二磁环转动，从而带动从动轴转动，由于两磁环直径不同，就形成了两磁环不同的转动速度，从而实现变速。对于轴支撑上设置磁环的情形，主动轴支撑和从动轴支撑上分别设置有特定的磁环，由于主动轴支撑与从动轴支撑在轴向上靠近设置并使两个磁环的最靠近的部分磁体在这些磁体的磁场作用有效范围内从而这些磁体构成拉推磁路，相当于在周向上这些磁体形成了对应磁体磁场作用重叠区，通过拉推力形成传动变速，变速是因为两个磁环的中心不同，磁环上相同磁体的数量就不同从而构成变速。这样当主动轴转动时，由于拉推磁路的传动，就带动从动轴以不同的速度转动。同时，这样的主动轴支撑和从动轴支撑可以沿两个轴分别设置多个，乃至十个以上，从而可形成多层拉推磁路磁环对，实现大功率的磁变速，包括磁减速和磁增速。
主动轴和从动轴分别为转动动力输入或输出，就可以得到不同的大功率电动变速系统或发电系统。
附图说明
图1是显示主动轴和从动轴平行的本发明侧向结构示意图；
图2是本发明拉推磁路结构示意图；
图3是沿轴向视角观察得到的本发明结构示意图
具体实施方式
参见图1：一种磁变速装置，包括平行设置的主动轴1和从动轴2，和分别与主动轴1和从动轴2为轴心并同步旋转的直径不同的第一磁环111和第二磁环211，第一磁环111和第二磁环211具有由各磁环上磁体排布结构和两磁环的设置方式结合形成的两磁环部分相对应磁体构成拉推磁路的磁体结构。
图1是优选的一个实施例：所述磁体结构为所述第一磁环111和第二磁环211的磁体均具有如下排布结构：构成两磁环的磁体大小相同、相邻磁体首尾沿周向紧密贴合、磁体磁极面朝向两轴的轴线方向、且相邻磁体磁极极性交替设置；所述磁体结构还包括两磁环的设置方式为：两磁环磁体的磁极面相向设置，至少有部分相向磁体位于其磁场作用范围内，使得这部分相向磁体构成拉推磁路。
具体地，一种磁变速装置，包括直接或间接垂向固定在主动轴1上的主动轴支撑11，所述主动轴支撑11朝向主动轴1和/或远离主动轴1的一侧设置有以主动轴1为中心的第一磁环111，在图1中主动轴1上的主动轴支撑11是通过与主动轴1连接的支架间接设置在主动轴上，从图1中可见上面一个主动轴支撑11在其上下两侧都设置有第一磁环111，下面一个主动轴支撑11的下侧设置有一个第一磁环111，设置在主动轴支撑11上的所述第一磁环111由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向主动轴支撑11的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成，磁极交替设置的状态可见图3；磁变速装置还包括直接或间接垂向固定在与主动轴1平行的从动轴2上的从动轴支撑21，所述从动轴支撑21朝向从动轴2和/或远离从动轴2的一侧设置有以从动轴2为中心的第二磁环211，所述第二磁环211由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向从动轴支撑21的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成，第一磁环111的磁体与第二磁环211的磁体尺寸相同；主动轴支撑11与从动轴支撑21在轴向上靠近设置，使两支撑相对一侧上各自设置的磁环的最靠近的部分磁体在这些磁体的磁场作用有效范围内从而这些磁体构成拉推磁路。见图2拉推磁路的作用原理：第一磁环111上的每个磁体都受到第二磁环211上的磁体的拉推作用，比如，第一磁环111最左边的S磁极磁体受到第二磁环211最左边的N磁极磁体的异极相吸的拉力，同时又受到第二个S磁极磁体的排斥力，形成周向拉推力传动；同时向上的拉力和顶下面磁体的向上斥力，还完成悬浮。如果第一磁环111有N个磁极，第二磁环M个磁极，则变速比为N/M。
所述主动轴1上固定设置有多个主动轴支撑11及其上设置的第一磁环111，所述从动轴2上固定设置有多个从动轴支撑21及其上的第二磁环211。所述多个为10个或10个以上，从而构成10层以上的拉推磁路结构，具有大功率的传动。主动轴支撑11和从动轴支撑21采用低碳钢制成。
另外的实施例：所述磁体结构为所述第一磁环111和第二磁环211的磁体均具有如下排布结构：构成两磁环的磁体大小相同、相邻磁体首尾沿周向紧密贴合、磁体磁极面朝向两轴轴线的垂直方向、且相邻磁体磁极极性交替设置；所述磁体结构还包括两磁环的设置方式为：两磁环磁体的磁极面相向设置，至少有部分相向磁体位于其磁场作用范围内，使得这部分相向磁体构成拉推磁路。
上述磁变速装置可以用于电动机和发电机。对于电动系统，所述主动轴1为电动机的输出轴，从动轴2为需要增速或减速输出转动动力的转轴。对于发电系统，所述主动轴1为机械能输入轴，所述从动轴2为发电机输入轴，对于风力发电机，所述主动轴1为风机叶轮轴。对于水力发电系统，所述主动轴1为水轮机转轴。
Claims (11)
1.一种磁变速装置，包括平行设置的主动轴和从动轴，和分别与主动轴和从动轴为轴心并同步旋转的直径不同的第一磁环和第二磁环，第一磁环和第二磁环具有由各磁环上磁体排布结构和两磁环的设置方式结合形成的两磁环部分相对应磁体构成拉推磁路的磁体结构。
2.根据权利要求1所述的一种磁变速装置，其特征在于，所述磁体结构为所述第一磁环和第二磁环的磁体均具有如下排布结构：构成两磁环的磁体大小相同、相邻磁体首尾沿周向紧密贴合、磁体磁极面朝向两轴的轴线方向、且相邻磁体磁极极性交替设置；所述磁体结构还包括有两磁环的设置方式为：两磁环磁体的磁极面相向设置，至少有部分相向磁体位于其磁场作用范围内，使得这部分相向磁体构成拉推磁路。
3.根据权利要求2所述的一种磁变速装置，其特征在于，包括直接或间接垂向固定在主动轴上的主动轴支撑，所述主动轴支撑朝向主动轴和/或远离主动轴的一侧设置有以主动轴为中心的所述第一磁环，所述第一磁环由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向主动轴支撑的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成；还包括直接或间接垂向固定在与主动轴平行的从动轴上的从动轴支撑，所述从动轴支撑朝向从动轴和/或远离从动轴的一侧设置有以从动轴为中心的第二磁环，所述第二磁环由沿周向首尾紧密贴合的、尺寸相同的、磁极位于背向从动轴支撑的一面的、磁极极性交替设置的磁体组成，第一磁环的磁体与第二磁环的磁体尺寸相同；主动轴支撑与从动轴支撑在轴向上靠近设置，使两支撑相对一侧上各自设置的磁环的最靠近的部分磁体在这些磁体的磁场作用有效范围内从而这些磁体构成拉推磁路。
4.根据权利要求1或2所述的磁变速装置，其特征在于所述主动轴上固定设置有多个第一磁环，所述从动轴上固定设置有多个第二磁环。
5.根据权利要求3所述的磁变速装置，其特征在于所述主动轴上固定设置有多个主动轴支撑及其上设置的第一磁环，所述从动轴上固定设置有多个从动轴支撑及其上的第二磁环。
6.根据权利要求5所述的磁变速装置，其特征在于所述多个为10个或10个以上，从而构成至少10层的拉推磁路结构。
7.根据权利要求1——3之一所述的磁变速装置，其特征在于主动轴支撑和从动轴支撑采用低碳钢制成。
8.一种电动系统，其特征在于，采用权利要求1——7之一所述的磁变速装置，所述主动轴为电动机的输出轴，所述从动轴为需要增速或减速输出转动动力的转轴。
9.一种发电系统，其特征在于，采用权利要求1——7之一所述的磁变速装置，所述主动轴为机械能输入轴，所述从动轴为发电机输入轴。
10.根据权利要求9所述发电系统，其特征在于，所述发电系统为风力发电系统，所述主动轴为风机叶轮轴。
11.根据权利要求9所述发电系统，其特征在于，所述发电系统为水力发电系统，所述主动轴为水轮机转轴。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210873590 | 2022-07-22 | ||
| CN2022108735903 | 2022-07-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117439366A true CN117439366A (zh) | 2024-01-23 |
Family
ID=89554182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211334935.4A Pending CN117439366A (zh) | 2022-07-22 | 2022-10-28 | 一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117439366A (zh) |
-
2022
- 2022-10-28 CN CN202211334935.4A patent/CN117439366A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102204068B (zh) | 电机 | |
| US10903733B2 (en) | Disc-type speed regulation magnetic coupler based on bevel gear drive | |
| US20110018383A1 (en) | Permanent-magnet switched-flux machine | |
| CA2650397A1 (en) | Electrical machine comprising two magnetically geared rotors | |
| KR101173107B1 (ko) | 발전기 | |
| KR102071169B1 (ko) | 자력을 이용한 발전시스템 | |
| CN104578672A (zh) | 用于波浪发电的圆筒式变速直线永磁发电机 | |
| US9641059B2 (en) | Flux focusing magnetic gear assembly using ferrite magnets or the like | |
| CN102996655A (zh) | 轴承和风力发电设备 | |
| US9559577B2 (en) | Flux focusing magnetic gear assembly using ferrite magnets or the like | |
| CN102723840A (zh) | 圆周割磁流体发电装置 | |
| CN104836398A (zh) | 转子聚磁式双定子横向磁场永磁同步电机 | |
| CN106899194A (zh) | 基于磁通调制复合电机的海流能一体化发电装置 | |
| CN102611280A (zh) | 径向磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副 | |
| CN219124085U (zh) | 一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统 | |
| CN117439366A (zh) | 一种磁变速装置及采用该装置的风力发电系统及电动系统 | |
| CN104763589A (zh) | 流体发电装置 | |
| CN202906721U (zh) | 轴向平面磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副 | |
| TWM632477U (zh) | 全磁浮高速率發電機組 | |
| CN212543616U (zh) | 具有容错功能的双速电机 | |
| CN103683805A (zh) | 一种无定子同方向转动的动力能和发电装置 | |
| CN211908633U (zh) | 一种磁力驱动装置 | |
| CN104054255A (zh) | 电机 | |
| CN202602516U (zh) | 径向磁场的少极差磁导谐波式磁性齿轮副 | |
| US20190356205A1 (en) | Energy conserving power generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |