[發(fā)明專(zhuān)利]一種直線電機(jī)發(fā)電機(jī)動(dòng)力電源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711199234.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109842269A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裘根富
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 裘根富
• 主分類(lèi)號(hào): H02K53/00
• 分類(lèi)號(hào): H02K53/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種直線電機(jī)發(fā)電機(jī)動(dòng)力電源，其特征在于，包括：機(jī)體、定子鐵芯104、無(wú)鐵芯定子繞組107a與107b、鐵芯定子繞組107a2與107b2、無(wú)鐵芯繞組骨架110a、鐵芯繞組骨架110b、電磁鐵106a與106b、E型電磁鐵105a與105b、永磁陣列懸浮磁環(huán)203、永磁陣列自由活塞動(dòng)子101和導(dǎo)向輪組成；

機(jī)體系統(tǒng)包括，所述機(jī)體二端置有電磁鐵、中置直線發(fā)電機(jī)，將機(jī)體氣缸分隔成兩個(gè)獨(dú)立的A、B分段氣缸，氣缸壁上置有進(jìn)、排氣口；

直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括，所述電磁鐵激磁線圈a或b通電與永磁陣列自由活塞動(dòng)子101軸向產(chǎn)生排斥或相吸磁場(chǎng)，迫使永磁陣列自由活塞動(dòng)子101反彈產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)；相序二二導(dǎo)通定子繞組107b，定子繞組107b形成的磁場(chǎng)與永磁陣列自由活塞動(dòng)子101的磁力線相互作用產(chǎn)生電磁推力，迫使永磁陣列自由活塞動(dòng)子101產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)；脈沖式交替導(dǎo)通電磁鐵a和b或定子繞組107b永磁陣列自由活塞動(dòng)子101往復(fù)運(yùn)動(dòng)在A、B分段氣缸內(nèi)做功；

直線發(fā)電系統(tǒng)包括，所述永磁陣列自由活塞動(dòng)子101位移時(shí)，磁力線切割定子繞組107a、激磁線圈108a或b產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)整流電路濾波穩(wěn)壓，聯(lián)合連接雙聯(lián)控制雙向Buck-BoostDC/DC變流器，并向一組超級(jí)電容模組充電，另一組超級(jí)電容模組向直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)定子繞組107b、激磁線圈108 a或b放電；二組超級(jí)電容模組充放電交替自動(dòng)切換，為直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)與直線發(fā)電機(jī)提供電壓循環(huán)、轉(zhuǎn)換與重組；

永磁陣列自由活塞動(dòng)子101導(dǎo)向輪、永磁懸浮和電磁懸浮支撐系統(tǒng)包括，所述陶瓷軸承111導(dǎo)向輪、永磁陣列懸浮磁環(huán)203或相序控制定子繞組107b通電，迫使永磁陣列自由活塞動(dòng)子101與永磁陣列懸浮磁環(huán)203和定子繞組107b之間始終保持一定的氣隙而不接觸，引導(dǎo)永磁陣列自由活塞動(dòng)子101沿軸線無(wú)摩擦、無(wú)接觸懸浮狀態(tài)下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；

控制單元系統(tǒng)包括，單相逆變器驅(qū)動(dòng)電路、三相逆變器驅(qū)動(dòng)電路，單相及三相雙向晶閘管控制整流電路、雙聯(lián)控制雙向Buck-BoostDC/DC變流器超級(jí)電容模組電路、反電動(dòng)勢(shì)過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)電路、電流、電壓和電位器采樣電路，EKF動(dòng)子檢測(cè)算法、DSP的外圍電路組合而成，通過(guò)PID計(jì)算出PWM占空比，精準(zhǔn)控制永磁陣列自由活塞動(dòng)子101的做功速率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)發(fā)電機(jī)動(dòng)力電源，其特征在于，所述機(jī)體包括：具有收納機(jī)體蓋113、機(jī)體底座202、定子鐵芯104、無(wú)鐵芯定子繞組107a與107b、鐵芯定子繞組107a2與107b2、無(wú)鐵芯繞組骨架110a、鐵芯繞組骨架110b、電磁鐵106a與106b、E型電磁鐵105a與105b、永磁陣列自由活塞動(dòng)子101a與101b和永磁陣列懸浮磁環(huán)203的容腔，其形狀圓環(huán)體、方管體、和多邊管體，并與機(jī)體內(nèi)徑一致同軸布置，機(jī)體材質(zhì)鋁鎂合金和304不銹鋼。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)發(fā)電機(jī)動(dòng)力電源，其特征在于，所述電磁鐵包括：電磁鐵106含有永磁鐵102圓環(huán)狀與圓柱鐵芯103同軸相切成T型，圓柱鐵芯103套有線盤(pán)109，線盤(pán)109繞有激磁線圈108，激磁線圈108外周表樹(shù)脂灌封；E型電磁鐵105含有E型鐵芯118，鐵芯套有線盤(pán)109，線盤(pán)109繞有激磁線圈108，激磁線圈108外周表樹(shù)脂灌封；E型鐵芯118和圓柱鐵芯103硅鋼疊片和軟鐵材質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)發(fā)電機(jī)動(dòng)力電源，其特征在于，所述繞組骨架包括，圓筒外圈含有多個(gè)圓環(huán)形槽，槽用來(lái)間隔嵌裝定子鐵芯104、無(wú)鐵芯定子繞組107a與107b、鐵芯定子繞組107a2與107b2，內(nèi)圈做永磁陣列自由活塞動(dòng)子101的氣缸套用，圓筒二端內(nèi)圈壁嵌裝陶瓷軸承111支承永磁陣列自由活塞動(dòng)子101導(dǎo)向，其材質(zhì)高溫工程塑料、樹(shù)脂、碳纖維、陶瓷、硬質(zhì)鋁合金和304不銹鋼；其中定子繞組107環(huán)形的，定子繞組107所在平面與繞組骨架110軸線垂直，定子繞組107繞有多個(gè)導(dǎo)電特征的連續(xù)線纜，線纜包裹絕緣材料內(nèi)，線圈外周表樹(shù)脂灌封。