[實(shí)用新型]一種電磁齒輪箱

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120076721.2
• 申請(qǐng)日: 2011-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201956877U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02K51/00
• 分類(lèi)號(hào): H02K51/00
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專(zhuān)利代理事務(wù)所 11303
• 代理人: 姜瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種齒輪箱，具體是設(shè)計(jì)一種電磁齒輪箱。

背景技術(shù)

齒輪箱在電機(jī)中的應(yīng)用很廣泛，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)中就經(jīng)常用到，而且是一個(gè)重要的機(jī)械部件，其主要功用是將風(fēng)輪在風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動(dòng)力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。通常風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電所要求的轉(zhuǎn)速，必須通過(guò)齒輪箱齒輪副的增速作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，故也將齒輪箱稱(chēng)之為增速箱。

目前大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用的都是機(jī)械齒輪箱。而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用壽命一般為20年，其所處地域環(huán)境惡劣，目前配合使用的齒輪箱由于經(jīng)常旋轉(zhuǎn)摩擦，時(shí)常會(huì)發(fā)生漏油或其他機(jī)械故障，很難達(dá)到20年的壽命。時(shí)常需要維修或更換齒輪箱，然而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的齒輪箱都安裝在高空，維修和更換工作操作起來(lái)比較困難。經(jīng)常會(huì)因?yàn)辇X輪箱的更換維修致使整個(gè)風(fēng)電機(jī)組停止操作幾天的時(shí)間，造成不必要的資源浪費(fèi)。

CN101218733號(hào)專(zhuān)利，公開(kāi)了一種具有無(wú)級(jí)變速的電齒輪箱，其包括與內(nèi)燃機(jī)的控制裝置連接的輸入軸，輸入軸通過(guò)電力傳輸裝置與輸出軸連接。其中電力傳輸裝置包括與輸入軸連接的磁鐵，磁鐵感應(yīng)電功率進(jìn)入與輸出軸連接的線(xiàn)圈，利用與線(xiàn)圈連接的開(kāi)關(guān)裝置產(chǎn)生使輸出軸旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。其是將轉(zhuǎn)子構(gòu)成可旋轉(zhuǎn)的輸出軸，將定子構(gòu)成可旋轉(zhuǎn)的輸入軸，通過(guò)與定子相連的內(nèi)燃機(jī)的輸出功率的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)齒輪箱的無(wú)級(jí)變速。為電磁齒輪箱的應(yīng)用提供了一種思路，但其旋轉(zhuǎn)的定子需與內(nèi)燃機(jī)相連，無(wú)法適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種磨損率低、壽命長(zhǎng)、用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電磁齒輪箱。

為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種電磁齒輪箱，包括外殼、定子及轉(zhuǎn)子，其中，定子固定安裝在外殼上，定子上纏繞定子繞組；轉(zhuǎn)子由與輸入軸相連的第一轉(zhuǎn)子和與輸出軸相連的第二轉(zhuǎn)子組成，輸入軸與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相連，第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子上分別安裝有磁極對(duì)數(shù)不同的永磁體。

所述的電磁齒輪箱，其中，所述第一轉(zhuǎn)子上安裝的永磁體在與輸入軸相連的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，激發(fā)所述定子產(chǎn)生激勵(lì)電流；所述第二轉(zhuǎn)子感應(yīng)定子內(nèi)的電流，在定子繞組與第二轉(zhuǎn)子的永磁體配合下帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。

所述的電磁齒輪箱，其中，所述定子呈類(lèi)“T”型，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分列于定子的兩側(cè)。

所述的電磁齒輪箱，其中，所述定子呈類(lèi)“Ω”型或類(lèi)“U”型，第一轉(zhuǎn)子和第二轉(zhuǎn)子分列于定子的內(nèi)外側(cè)。

所述的電磁齒輪箱，其中，齒輪箱的增速比等于第一轉(zhuǎn)子的永磁磁極對(duì)數(shù)與第二轉(zhuǎn)子的永磁磁極對(duì)數(shù)之間的比。

本實(shí)用新型的原理是把永磁同步發(fā)電機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)的原理結(jié)合起來(lái)，為便于說(shuō)明，可將齒輪箱分成兩部分，一部分是發(fā)電部分，一部分是電動(dòng)部分，發(fā)電部分與電動(dòng)部分共用一個(gè)定子繞組，即發(fā)電部分的定子繞組電流可直接通入到電動(dòng)部分的定子繞組中。因此當(dāng)發(fā)電部分的第一轉(zhuǎn)子以n1轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電部分的定子繞組產(chǎn)生勵(lì)磁電流，同時(shí)也意味著該電流也流入到了電動(dòng)部分的定子中，從而帶動(dòng)電動(dòng)部分的第二轉(zhuǎn)子以n2轉(zhuǎn)動(dòng)。

根據(jù)同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速＝60*頻率/磁極對(duì)數(shù)。設(shè)發(fā)電部分第一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n1、永磁磁極對(duì)數(shù)為P1、電流頻率為f1；電動(dòng)部分轉(zhuǎn)速為n2、永磁磁極對(duì)數(shù)為P2、電流頻率為f2。由于發(fā)電部分和電動(dòng)部分直接連接，沒(méi)有經(jīng)過(guò)整流，因此f1＝f2，又因?yàn)閚1＝60f1/P1，n2＝60f2/P2，所以n1*P1＝n2*P2，所以P1/P2＝n2/n1＝K。K即為電磁齒輪箱的增速比。

本實(shí)用新型的電磁齒輪箱，采用不同磁極對(duì)數(shù)的永磁體與定子繞組的配合實(shí)現(xiàn)齒輪箱的變速，整體裝置無(wú)齒輪等機(jī)械傳動(dòng)裝置，基本實(shí)現(xiàn)無(wú)油操作，設(shè)備故障率低，磨損小，能耗低，重量輕，工作效率高，壽命長(zhǎng)，基本實(shí)現(xiàn)與風(fēng)電機(jī)組同壽命，無(wú)需中途修理或更換齒輪箱，節(jié)省了人力物力，避免了資源浪費(fèi)，非常適合推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電磁齒輪箱的一種形式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型電磁齒輪箱的另一種形式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1：