RU2017117561A

RU2017117561A - Устройство и способ компенсации сил в электрических машинах

Info

Publication number: RU2017117561A
Application number: RU2017117561A
Authority: RU
Inventors: Урбан ЛУНДИН; Х Хосе ПЕРЕЗ-ЛОЙА; Йохан АБРАХАМССОН
Original assignee: Магстрём Аб
Priority date: 2014-11-17
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2018-12-19
Also published as: EP3221951A1; BR112017010286A2; MX367651B; JP2017535243A; CN107148723A; AU2015350622A1; SE538502C2; SE1451374A1; US20170338717A1; US10044307B2; WO2016080889A1; KR20170084101A; EP3221951A4; MX2017006415A; CA2967267A1; CL2017001252A1

Claims

1. Электрическая машина, содержащая:

ротор, имеющий обмотки ротора для управления намагничиванием магнитных полюсов ротора;

статор, выполненный вокруг указанного ротора и расположенный для обеспечения указанного ротора возможности вращения относительно указанного статора; и

блок электропитания ротора, выполненный с возможностью подачи тока указанным обмоткам ротора,

отличающаяся тем, что

по меньшей мере один датчик выполнен с возможностью измерения параметра, связанного с относительной силой между частью указанного статора или частью, механически связанной с указанным статором, и частью указанного ротора или частью, механически связанной с указанным ротором; и

устройство управления намагничиванием ротора, коммуникационно соединенное по меньшей мере с одним указанным датчиком для приема сигнала, представляющего указанный измеряемый параметр;

указанные магнитные полюса ротора разделены по меньшей мере на две группы магнитных полюсов ротора, каждая группа магнитных полюсов ротора имеет по меньшей мере один магнитный полюс;

указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с возможностью индивидуального управления намагничиванием по меньшей мере двух указанных групп магнитных полюсов ротора посредством подачи соответствующего индивидуально управляемого тока ротора от указанной блока электропитания ротора в указанные обмотки ротора каждой из по меньшей мере двух указанных групп магнитных полюсов ротора;

указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с возможностью индивидуального управления указанными соответствующими токами ротора в зависимости от указанного сигнала, представляющего измеряемый параметр от по меньшей мере одного указанного датчика.

2. Электрическая машина по п. 1, отличающаяся тем, что намагничивание указанных магнитных полюсов ротора создает соответствующую магнитную силу между указанными магнитными полюсами ротора и указанным статором, способствующую возникновению равнодействующей силы между указанной частью указанного статора или указанной частью, механически связанной с указанным статором, и указанной частью указанного ротора или указанной частью, механически связанной с указанным ротором, причем указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено для определения указанной возникающей равнодействующей силы в направлении предварительно определенной силы цели, большей или равной нулю.

3. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что содержит индикатор углового положения ротора, коммуникационно соединенный с указанным устройством управления намагничиванием ротора, при этом указанный индикатор углового положения ротора выполнен с возможностью определения текущего углового положения указанного ротора относительно указанного статора, причем указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с дополнительной возможностью приема сигнала от указанного индикатора углового положения ротора, представляющего указанное текущее угловое положение, и индивидуального управления указанными соответствующими токами ротора, дополнительно зависящих от указанного сигнала, представляющего указанное текущее угловое положение.

4. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство управления намагничиванием ротора предусмотрено на неподвижной части указанной электрической машины и тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере три щетки и по меньшей мере три контактных кольца, соединяющих указанные обмотки ротора с указанным устройством управления намагничиванием ротора для снабжения соответствующими указанными токами ротора.

5. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что в указанном устройстве управления намагничиванием ротора предусмотрено по меньшей мере частичное механическое соединение с указанным ротором.

6. Электрическая машина по п. 5, отличающаяся тем, что

указанный блок электропитания ротора предусмотрен на неподвижной части указанной электрической машины;

указанное устройство управления намагничиванием ротора соединено с указанным блоком электропитания ротора по меньшей мере двумя щетками и по меньшей мере двумя контактными кольцами.

7. Электрическая машина по п. 5, отличающаяся тем, что

указанный блок электропитания ротора содержит систему возбуждения (52), вращающуюся с указанным ротором.

8. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с возможностью подачи указанных соответствующих токов ротора для создания магнитной силы между указанными магнитными полюсами ротора и указанным статором, что минимизирует равнодействующую силу.

9. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные соответствующие токи ротора представляют собой постоянные токи или изменяющиеся со временем токи с постоянной времени, большей чем время оборота указанного ротора.

10. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные соответствующие токи ротора представляют собой изменяющиеся со временем токи с постоянной времени, меньшей чем время оборота указанного ротора.

11. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные обмотки ротора дополнительно содержат общие обмотки ротора, общие для всех магнитных полюсов ротора, причем указанный блок электропитания ротора выполнен с дополнительной возможностью подачи основного тока намагничивания в указанные общие обмотки ротора.

12. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с возможностью управления указанными токами ротора, накладывающимися на основной ток намагничивания, общий для всех обмоток ротора.

13. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанное устройство управления намагничиванием ротора выполнено с возможностью управления указанными токами ротора, обеспечивая дополнительное индивидуальное намагничивание ротора, накладывающееся на основное намагничивание постоянных магнитов.

14. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один указанный датчик выбран из:

тензометрического датчика;

датчика вибрации; и

датчика магнитного потока.

15. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один указанный датчик представляет собой детектор относительного положения.

16. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные магнитные полюса ротора разделены на три группы магнитных полюсов ротора, причем указанные соответствующие токи ротора подаются в обмотки ротора соответственно указанным трем группам магнитных полюсов ротора, соединенных звездой.

17. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные магнитные полюса ротора разделены на три группы магнитных полюсов ротора, причем указанные соответствующие токи ротора подаются в обмотки ротора соответственно указанным трем группам магнитных полюсов ротора в треугольном контуре, не имеющем общего заземления.

18. Электрическая машина по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанные магнитные полюса ротора разделены более чем на две группы.

19. Способ управления электрической машиной, имеющей ротор с обмотками ротора, содержащие обмотки ротора для управления намагничиванием магнитных полюсов ротора, причем указанные магнитные полюса ротора разделены по меньшей мере на две группы магнитных полюсов ротора, при этом каждая группа магнитных полюсов ротора имеет по меньшей мере один магнитный полюс ротора, и статор, включающий этапы, на которых:

измеряют один параметр, связанный с относительной силой между частью указанного статора или частью, механически соединенной с указанным статором, и частью указанного ротора или частью, механически соединенной с указанным ротором;

подают соответствующий индивидуально управляемый ток ротора в указанные обмотки ротора - в каждую из указанных по меньшей мере двух групп магнитных полюсов ротора для управления соответствующими магнитными силами между указанными по меньшей мере двумя группами магнитных полюсов ротора и указанным статором; и

управляют соответствующими указанными токами ротора индивидуально в зависимости от указанного измеренного параметра.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что указанные соответствующие магнитные силы между по меньшей мере двумя указанными группами магнитных полюсов ротора и указанным статором способствуют возникновению равнодействующей силы между указанной частью указанного статора или указанной частью, механически соединенной с указанным статором, и указанной частью указанного ротора или указанной частью, механически соединенной с указанным ротором, причем указанный этап управления включает управление указанными соответствующими токами ротора индивидуально в зависимости от указанного измеренного параметра в направлении предварительно определенной силы цели, большей или равной нулю.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что указанный этап управления включает управление указанными соответствующими токами ротора для уменьшения указанной возникающей равнодействующей силы по сравнению с равнодействующей силой, возникающей без указанных соответствующих токов ротора.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что указанный этап управления включает управление указанными соответствующими токами ротора для минимизации среднего времени воздействия указанной равнодействующей силы.

23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что указанный этап управления включает управление указанными соответствующими токами ротора для минимизации моментального значения указанной возникающей равнодействующей силы.