CN204681225U - 转速增力器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转速增力器，包括转子、永磁铁、定子、第一线圈组、第二线圈组、两个磁极传感元件、电源、转速传感器、两套强磁发生器和控制器，转速传感器设在转子转轴处，永磁铁垂直设在转子外缘，相邻永磁铁极性相反，第一线圈组和第二线圈组包括第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈间隔设在定子内缘，头尾相连，定子套在转子外部，第一线圈和第二线圈与永磁铁之间有间隙，磁极传感元件设在相邻两个永磁铁处，两套强磁发生器与第一线圈、第二线圈和电源电气连接，控制器与电源、强磁发生器、磁极传感元件和转速传感器电气连接。本实用新型可与其他动力装置配合，用于提高其他动力装置的转速。

Description

转速增力器

技术领域

本实用新型涉及一种提高转速的装置，尤其涉及提高风能发电机、水力发电机和潮汐发电机的转速的装置。

背景技术

风能、水能和潮汐能作为一种新能源，是人类可以利用的最丰富的能源。取之不尽，用之不竭，同时是一种洁净的能源。在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染和公害。

但是，风能、水能和潮汐能也存在某些缺点，如风能，不仅风力较小时，难以启动风叶和风轮，而且风速很不稳定，导致风能发电时获得的电量很不稳定。为了克服推广应用中的困难，人们从选择合适的材料等方面作了很大改进，或者将其与其他能源组合，但是，很难从根本上解决问题，导致了风能、水能和潮汐能的应用，受到了局限。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种转速增力器，以克服现有技术存在的缺陷。

本实用新型所述的转速增力器，包括圆柱状的转子、永磁铁、圆环状的定子、第一线圈组、第二线圈组、两个磁极传感元件、电源、转速传感器、两套强磁发生器和控制器；

所述转速传感器设置在转子的转轴处；

所述的永磁铁垂直设置在所述的转子的外缘，且相邻的两个永磁铁的极性相反；

所述的第一线圈组和第二线圈组分别包括两个以上的第一线圈和第二线圈，第一线圈和第二线圈间隔设置在定子的内缘，第一线圈之间头尾相连，第二线圈之间头尾相连；

所述的定子套在所述的转子的外部，所述的第一线圈和第二线圈与永磁铁之间设有间隙；

两个磁极传感元件并列设置在靠近极性相反的相邻的两个永磁铁处的定子上，并分别与永磁铁的位置相对应；

所述的转子的转轴通过旋转连接构件固定在机架上；

所述的定子通过连接件固定在机架上；

两套强磁发生器分别与所述的第一线圈、第二线圈、和电源电气连接；

所述的控制器分别与电源、两套强磁发生器、磁极传感元件和转速传感器电气连接；

本实用新型所述的转速增力器，可与其他动力装置，用于提高其他动力装置的转速和扭矩；

将发明通过连接件与其他动力装置的转轴相连接，如风轮的转轴，使得即使在微风状态下，也能够使风轮的转动达到预定转速，充分利用了原来无法正常发电的微风能量，同时在风速不稳定时，也能够保持稳定的转速，获得稳定的输出电量。

本实用新型的有益效果是：能够充分利用微风能量，将无法产生电流的微风能量也形成有效能量，本实用新型结构简单，由于永磁铁和线圈垂直设置，因此，能够减少占地面积，便于安装较大尺寸的永磁铁和线圈，获得较大的推动力，同时安装和检修方便，便于与其他动力装置的转轴相配合，如风能、水能和潮汐能配合，使发电机组能够维持正常运转，而且在风速不稳定时，也能够获得稳定的电量。

附图说明

图1为转速增力器结构示意图。

图2为转速增力器横截面结构示意图。

图3为CMOS管交变强磁发生电。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型所述的转速增力器，包括圆柱状的转子1、永磁铁2、圆环状的定子3、第一线圈组4、第二线圈组41、两个磁极传感元件5、电源6、转速传感器7、两套强磁发生器8和控制器9；

所述转速传感器7设置在转子1的转轴101处，用于感应转子1的转速；

所述的永磁铁2垂直设置在所述的转子1的外缘，且相邻的两个永磁铁2的极性相反；

所述的第一线圈组4和第二线圈组41分别包括两个以上的第一线圈401和第二线圈411，第一线圈401和第二线圈411间隔设置在定子3的内缘，第一线圈401之间头尾相连，第二线圈411之间头尾相连；

所述的定子3套在所述的转子1的外部，所述的第一线圈401和第二线圈411与永磁铁2之间设有间隙10；

两个磁极传感元件5并列设置在靠近极性相反的相邻的两个永磁铁2处的定子上，并分别与永磁铁2的位置相对应，磁极传感元件5优先采用霍尔元件，如苏州思迪电子有限公司SS43(单级)或HAL1881双极的霍尔元件；

所述的转子1的转轴102通过旋转连接构件如轴承固定在机架11上；

所述的定子3通过连接件固定在机架11上；

所述的控制器9工业控制机或者电脑,或者采用单片芯，如台湾合泰公司(HOLTEK)，型号为HT46R47/18SOP的单片芯；

两套强磁发生器8分别与所述的线圈401、第二线圈411和所述的电源6电气连接；

术语“两套强磁发生器8分别与所述的线圈401、第二线圈411和所述的电源6电气连接”，指的是：两套强磁发生器8中的一套，与所述的线圈401和电源6电气连接，另外一套与第二线圈411和电源6电气连接；

所述的控制器9分别与电源6、两套强磁发生器8、磁极传感元件5和转速传感器7电气连接；

需要说明的是，所述的强磁发生器8为现有技术，所述的强磁发生器8的作用是产生交变磁场，只要能够产生交变磁场，均能够用于本实用新型，如图3所示的CMOS管交变强磁发生电路，具体说明如下：

所述交变强磁发生电路包括：第一CMOS管Q1、第二CMOS管Q2、第三CMOS管Q3、第四CMOS管Q4、第一分流电阻R1、第二分流电阻R2、第三分流电阻R3和第四分流电阻R4；

所述第一分流电阻R1、第二分流电阻R2、第三分流电阻R3、第四分流电阻R4的一端分别与所述第一CMOS管Q1、第二CMOS管Q2、第三CMOS管Q3、第四CMOS管Q4的栅极相连接，第一分流电阻R1、第二分流电阻R2、第三分流电阻R3、第四分流电阻R4的另一端分别为第一信号输入端P1、第二信号输入端P2、第三信号输入端P3和第四信号输入端P4或分别连接第一信号输入端P1、第二信号输入端P2、第三信号输入端P3和第四信号输入端P4；

所述第一CMOS管Q1的源极与第三CMOS管Q3的源极相连接，且与蓄电池的正极相连接；

所述第二CMOS管Q2的漏极与第四CMOS管Q4的漏极相连接，且与蓄电池的负极相连接；

第一CMOS管Q1的漏极与第二CMOS管Q2的源极相连接，第三CMOS管Q3的漏极与第四CMOS管Q4的源极相连接，连接点分别与线圈306的第一端L1和第二端L2相连接；

第一信号输入端P1、第二信号输入端P2、第三信号输入端P3和第四信号输入端P4分别与所述控制器9电气连接；

当第一信号输入端P1和第四信号输入端P4有信号时，第一CMOS管Q1与第四CMOS管Q4导通，线圈L的第一端L1为正极，第二端L2为负极；当第二信号输入端P2和第三信号输入端P3有信号时，第二CMOS管Q2与第三CMOS管Q3导通，线圈L的第一端L1为负极，第二端L2为正极；以此循环变换，即可获得交替变换的N极、S极的磁场。

其中，所述的线圈L即为第一线圈401或第二线圈411；

本实用新型的工作原理如下：

转速传感器7将测得的转速信号和磁极传感元件5测得的永磁铁2上某一位置的磁极信号分别传送给控制器9，当转速低于设定数值时，控制器9即将信号传送给电源6的电控开关和强磁发生器8，电源6将电能传送给强磁发生器8，而磁发生器8发生交变的电流，使所述的第一线圈401或第二线圈411产生与其位置对应的永磁铁2相同磁极的交变的磁场，推动转子1转动；由于第一线圈401和第二线圈411分别对应极性不同的永磁铁2，因此，第一线圈401和第二线圈411产生不同的交变的磁场，可增强推动转子1转动的推力。

优选的，所述的永磁铁2为矩形体；

优选的，所述的第一线圈401和第二线圈411间隔对称设置在定子3的内缘；

优选的，所述的第一线圈401和第二线圈411为圆环形，第一线圈401和第二线圈411与永磁铁2的磁面201相对应；

优选的，第一线圈401和第二线圈411的数量分别为2的n平方个，n为1～5的整数，且第一线圈401和第二线圈411的数量相等；

最优选的，第一线圈401的数量为8个，第二线圈411的数量为8个；

优选的，所述的永磁铁2的数量为第一线圈401和第二线圈411总数量的50％；

最优选的，永磁铁2的数量为8块，在转子外缘对称分布；

优选的，所述的间隙10间距大于0，小于等于10mm；

优选的，所述的电源6为蓄电池，电能来源于太阳能或者来源于风能等，并非十分关键；

优选的，所述的电源6设有控制开关，如继电器，所述的控制器9与电源6控制开关电气连接。

本实用新型所述的转速增力器，可与其他动力装置配合，用于提高其他动力装置的转速和扭矩；优选的，所述的其他动力装置为风能发电机机组；应用时，将所述的转速增力器的转轴与其他动力装相连接即可。

Claims (8)

1.转速增力器，其特征在于，包括圆柱状的转子(1)、永磁铁(2)、圆环状的定子(3)、第一线圈组(4)、第二线圈组(41)、两个磁极传感元件(5)、电源(6)、转速传感器(7)、两套强磁发生器(8)和控制器(9)；

所述转速传感器(7)设置在转子(1)的转轴(101)处；

所述的永磁铁(2)垂直设置在所述的转子(1)的外缘，且相邻的两个永磁铁(2)的极性相反；

所述的第一线圈组(4)和第二线圈组(41)分别包括两个以上的第一线圈(401)和第二线圈(411)，第一线圈(401)和第二线圈(411)间隔设置在定子(3)的内缘，第一线圈(401)之间头尾相连，第二线圈(411)之间头尾相连；

所述的定子(3)套在所述的转子(1)的外部，所述的第一线圈(401)和第二线圈(411)与永磁铁之间设有间隙(10)；

两个磁极传感元件(5)并列设置在靠近极性相反的相邻的两个永磁铁(2)处的定子上，并分别与永磁铁(2)的位置相对应；

所述的转子(1)的转轴(102)通过旋转连接构件固定在机架(11)上；

所述的定子(3)通过连接件固定在机架(11)上；

两套强磁发生器(8)分别与所述的线圈(401)、第二线圈(411)和所述的电源(6)电气连接；

所述的控制器(9)分别与电源(6)、两套强磁发生器(8)、磁极传感元件(5)和转速传感器(7)电气连接。

2.根据权利要求1所述的转速增力器，其特征在于，磁极传感元件采用霍尔元件，所述的强磁发生器采用CMOS管交变强磁发生电路。

3.根据权利要求1所述的转速增力器，其特征在于，所述的第一线圈和第二线圈间隔对称设置在定子(3)的内缘。

4.根据权利要求1所述的转速增力器，其特征在于，所述的电源设有控制开关，所述的控制器与电源控制开关电气连接。

5.根据权利要求1～4任一项所述的转速增力器，其特征在于，所述的永磁铁为矩形体，所述的第一线圈和第二线圈为圆环形，第一线圈和第二线圈与永磁铁的磁面(201)相对应。

6.根据权利要求5所述的转速增力器，其特征在于，所述第一线圈和第二线圈的数量分别为2的n平方个，n为1～5的整数，且第一线圈和第二线圈411的数量相等，所述的永磁铁的数量为第一线圈401和第二线圈411总数量的50％。

7.根据权利要求6所述的转速增力器，其特征在于，所述的第一线圈的数量为8个。

8.根据权利要求7所述的转速增力器，其特征在于，所述的间隙(10)间距大于0，小于等于10mm。