CN204231246U - 船用无极调速装置 - Google Patents

Abstract

一种船用无极调速装置，包括原动机、中间轴、从动轴、第一传动单元、电磁装置、速度控制器、发电机、转速传感器和速度传感器；所述电磁装置具有原边和副边，所述副边可在所述原边的电磁感应下转动，且该副边与发电机的输入轴联动设置；原动机的输出端和中间轴通过皮带传动连接；从动轴与所述原边联动设置；第一传动单元包括第一皮带轮、第二皮带轮和第一离合器；第一皮带轮套设于中间轴，并与第二皮带轮链接；第二皮带轮通过第一离合器和一第一轴承连接于从动轴上；速度传感器与从动轴连接；转速传感器设于发电机的输出端上；速度控制器分别与速度传感器、第一离合器、所述原边和转速传感器连接。本实用新型可保证发电机输出恒定转速。

Description

船用无极调速装置

技术领域

本发明具体涉及一种船用无极调速装置。

背景技术

中大型渔船上一般都安装有辅机，用原动机即柴油机带动发电机发电，以供其船上电力设备使用。但对于小渔船它可能只有主机没有辅机，或者增加一台辅机，但如此投入成本高，占据了船上宝贵的空间，且能源浪费严重。而它的原动机功率往往都有较大的余量，可以有剩余的能量供应船上电力设备使用。但这只是个机械能源，而船上电力设备需要的是标准的电能源，因此需要一种将机械能转化成电能的装置——发电机。然而问题并没有这么简单，船上的原动机转速时高时低，变化的范围非常大（1-3倍），导致发电机发出的电能：电压时高时低、频率时大时小，根本无法使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种船用无极调速装置，可保证发电机输出恒定转速。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种船用无极调速装置，包括一原动机、一中间轴、一从动轴、第一传动单元、一电磁装置、一速度控制器、一发电机、一转速传感器和一速度传感器；所述电磁装置具有原边和副边，所述副边可在所述原边的电磁感应下转动，且该副边与发电机的输入轴联动设置；

所述原动机的输出端和中间轴通过皮带传动连接；所述从动轴插设于电磁装置的原边，并与电磁装置的原边联动设置；所述第一传动单元包括第一皮带轮、第二皮带轮和第一离合器；所述第一皮带轮套设于中间轴，并与第二皮带轮链接；所述第二皮带轮通过第一离合器和一第一轴承连接于从动轴上；所述速度传感器与从动轴连接；所述转速传感器设于发电机的输出端上；速度控制器分别与速度传感器、第一离合器、电磁装置的原边和转速传感器连接。 

进一步地，还包括第二传动单元，所述第二传动单元包括第三皮带轮、第四皮带轮和第二离合器；所述第三皮带轮套设于中间轴，并与第四皮带轮链接，且该第三皮带轮的半径大于所述第一皮带轮；所述第四皮带轮通过第二离合器和一第二轴承连接于从动轴上；所述第二离合器与速度控制器连接。

进一步地，还包括一负载传感器和负载，该负载与发电机的输出轴连接；所述负载传感器一端与负载连接，另一端与速度控制器连接。

本发明的有益效果在于：可保证无极调速装置输出恒定转速，使发电机输出恒定的电源电压及恒定频率；解决了原动机速度变化时产生大范围波动的电压稳定、频率稳定问题，为推动渔船自动化、机械化创造了有利条件。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明船用无极调速装置的结构示意图。

图2为图1中A的局部放大图。

具体实施方式

请参阅图1，一种船用无极调速装置，包括一原动机1、一中间轴2、一从动轴3、第一传动单元4、一电磁装置5、一速度控制器6、一发电机7、第二传动单元8、一转速传感器9、一负载传感器10和负载11；所述电磁装置5具有原边51和副边52，所述副边52可在所述原边51的电磁感应下转动，且该副边52与发电机7的输入轴71联动设置；

请再参阅图1-2，所述原动机1的输出端和中间轴2通过皮带传动连接，即原动机1的输出端上设有一大三角带轮12，中间轴2上设有一小三角带轮13，且大三角带轮12与小三角带轮13通过皮带连接；所述从动轴3插设于电磁装置5的原边51，并与电磁装置5的原边51联动设置；所述第一传动单元4包括第一皮带轮41、第二皮带轮42、第一离合器43和速度传感器44；所述第一皮带轮41套设于中间轴2，并与第二皮带轮42链接；所述第二皮带轮42通过第一离合器43和一第一轴承14连接于从动轴3上，即所述第二皮带轮42通过一第一轴承14套设在从动轴3上，且通过一第一螺栓15与第一离合器43的从动摩擦片431相连接，第一离合器43的主动动摩擦片432通过一第一定位件16与从动轴3连接；所述速度传感器44与从动轴3连接，速度传感器44用于检测从动轴3的转速；所述转速传感器9设于发电机7的输出端72上；速度控制器6分别与速度传感器44、第一离合器43、第二离合器83、电磁装置5的原边51和转速传感器9连接。 

请再参阅图1-2，所述第二传动单元8包括第三皮带轮81、第四皮带轮82和第二离合器83；所述第三皮带轮81套设于中间轴2，并与第四皮带轮82链接，且该第三皮带轮81的半径大于所述第一皮带轮41；所述第四皮带轮82通过第二离合器83和一第二轴承17连接于从动轴3上，即所述第四皮带轮82通过一第二轴承17套设在从动轴3上，且通过一第二螺栓18与第二离合器83的从动摩擦片831相连接，第二离合器83的主动动摩擦片832通过一第二定位件19与从动轴3连接；所述负载传感器10一端与负载11连接，另一端与速度控制器6连接。

请再参阅图1，当应用本发明工作时，原动机1转动带动大三角带轮12转动，通过皮带传动带动小三角带轮13旋转，与小三角带轮13同轴的第一皮带轮41、第三皮带轮81也随着一起转动，从而分别带动第二皮带轮42、第四皮带轮82转动；当速度传感器44检测到从动轴3的转速低于一预设值时，向速度控制器6发送信号，速度控制器6给第一离合器43发送可以吸合的信号，然后第一离合器43吸合，带动电磁装置5的原边51按一定转速旋转，此时电磁装置5的原边51转速与第二皮带轮42的转速相同。电磁装置5的副边52在电磁装置5的原边51的电磁感应下也以一定转速旋转，同时带动发电机7和负载11旋转。转速传感器9将发电机7的转速信号发送给速度控制器6，负载传感器10将发电机7的负载信号发送给速度控制器6，速度控制器6将自身设定的转速值，与实际的所述转速信号和负载信号作比较，得出转速偏差量，该转速偏差量经运算后，送至电磁装置5的原边51的电枢线圈511中，电磁装置5的原边51根据转速偏差量增大或减小输出电流，从而控制电磁装置5的副边52的转速在所设定的转速下稳定运转，即在电磁感应下，电磁装置5的输出端输出与设定值相对应的旋转速度。

请再参阅图1，当速度传感器44检测到从动轴3的转速高于一预设值时，向速度控制器6发送信号，速度控制器6给第二离合器83发送可以吸合的信号，然后第二离合器83吸合，带动电磁装置5的原边51按一定转速旋转，此时电磁装置5的原边51转速与第四皮带轮82的转速相同。电磁装置5的副边52在电磁装置5的原边51的电磁感应下也以一定转速旋转，同时带动发电机7和负载旋转。转速传感器9将发电机7的转速信号发送速度控制器6，负载传感器10将发电机7的负载信号发送给速度控制器6，速度控制器6将设定值，与实际的所述转速信号和负载信号作比较，得出转速偏差量，该转速偏差量经运算后，送至电磁装置5的原边51的电枢线圈511中，电磁装置5的原边51根据转速偏差量增大或减小输出电流，从而控制电磁装置5的副边52的转速在所设定的转速下稳定运转，即在电磁感应下，电磁装置5的输出端输出与设定值相对应的旋转速度。

当原动机1转速在500-1500r/min之间，负载在50%-110%之间变化，都可以保证发电机输出转速波动率≤ ±0.3 %。本发明采用二级离合器的传动，降低转速变化范围，增加工作可靠性，本发明可保证电磁装置输出一预设的恒定转速，从而使得发电机输出一个恒定的电源电压及恒定频率。解决了原动机1速度变化时产生大范围波动的电压稳定、频率稳定问题，解决了电压及频率波动变化到稳定状态的时间响应问题，为推动渔船自动化、机械化创造了有利条件。

本发明不限于带动发电机运行产生稳定电源，还可以直接带动需要稳定转速的负载运行。

Claims (3)

1.一种船用无极调速装置，其特征在于：包括一原动机、一中间轴、一从动轴、第一传动单元、一电磁装置、一速度控制器、一发电机、一转速传感器和一速度传感器；所述电磁装置具有原边和副边，所述副边可在所述原边的电磁感应下转动，且该副边与发电机的输入轴联动设置；

所述原动机的输出端和中间轴通过皮带传动连接；所述从动轴插设于电磁装置的原边，并与电磁装置的原边联动设置；所述第一传动单元包括第一皮带轮、第二皮带轮和第一离合器；所述第一皮带轮套设于中间轴，并与第二皮带轮链接；所述第二皮带轮通过第一离合器和一第一轴承连接于从动轴上；所述速度传感器与从动轴连接；所述转速传感器设于发电机的输出端上；速度控制器分别与速度传感器、第一离合器、电磁装置的原边和转速传感器连接。

2. 如权利要求1所述的一种船用无极调速装置，其特征在于：还包括第二传动单元，所述第二传动单元包括第三皮带轮、第四皮带轮和第二离合器；所述第三皮带轮套设于中间轴，并与第四皮带轮链接，且该第三皮带轮的半径大于所述第一皮带轮；所述第四皮带轮通过第二离合器和一第二轴承连接于从动轴上；所述第二离合器与速度控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种船用无极调速装置，其特征在于：还包括一负载传感器和负载，该负载与发电机的输出轴连接；所述负载传感器一端与负载连接，另一端与速度控制器连接。