[發(fā)明專利]一種串聯(lián)動(dòng)力水泵及串聯(lián)動(dòng)力水泵控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711425038.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN108050034A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝夢(mèng);徐紅艷;童乙倫;童獻(xiàn)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南同能機(jī)電科技有限公司
• 主分類號(hào): F04B17/00
• 分類號(hào): F04B17/00;F04B17/03;F04B17/05;F04B49/06;H02P23/06;F02B63/04;F02C6/00;F01D15/10
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1.一種串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，包括熱動(dòng)力機(jī)、電機(jī)單元和水泵；所述電機(jī)單元的兩端均具有向外伸出的傳動(dòng)軸，包括定子、轉(zhuǎn)子和軸承，其中定子包括定子鐵芯和定子繞組；

所述熱動(dòng)力機(jī)、電機(jī)單元和水泵的傳動(dòng)軸依次串聯(lián)連接;

所述熱動(dòng)力機(jī)與電機(jī)單元的第一端外伸的傳動(dòng)軸通過前級(jí)連軸裝置相連；電機(jī)單元的第二端外伸的傳動(dòng)軸通過后級(jí)連軸裝置與水泵的傳動(dòng)軸相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，當(dāng)所述電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和傳動(dòng)軸處于水平布置時(shí)，位于所述電機(jī)轉(zhuǎn)子上方的電機(jī)定子繞組中包含一個(gè)或多個(gè)反重力勵(lì)磁繞組；當(dāng)所述反重力勵(lì)磁繞組通入電流時(shí)，能對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的鐵芯產(chǎn)生向上反重力方向的電磁吸力，該電磁吸力能讓電機(jī)單元傳動(dòng)軸的水平支撐軸承或連同熱動(dòng)力機(jī)和水泵傳動(dòng)軸的水平支撐軸承所受的豎直向下壓力減小或?yàn)榱恪?/p>

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，所述的電機(jī)單元為發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、復(fù)合型電機(jī)或電機(jī)組；復(fù)合型電機(jī)是指該電機(jī)單元既能作為發(fā)電機(jī)使用又能作為電動(dòng)機(jī)使用；電機(jī)組為包括串聯(lián)的至少兩個(gè)子電機(jī)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，前級(jí)連軸裝置為連軸器或離合器；后級(jí)連接裝置為連軸器或離合器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，所述前級(jí)或后級(jí)連軸裝置上還設(shè)置有用于轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)向變換的變速裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵，其特征在于，還包括電控系統(tǒng)；熱動(dòng)力機(jī)、電機(jī)單元均受控于電控系統(tǒng)；電控系統(tǒng)包括用于熱動(dòng)力控制模塊和電機(jī)控制模塊；

（1）熱動(dòng)力控制模塊用于控制熱動(dòng)力機(jī)的運(yùn)行；

（2）電機(jī)控制模塊包括電動(dòng)機(jī)模塊、發(fā)電模塊和反重力控制模塊中的至少一種；所述電動(dòng)機(jī)模塊用于控制外部電源為電機(jī)單元供電，此時(shí)電機(jī)單元工作在電動(dòng)機(jī)模式；所述發(fā)電模塊用于控制電機(jī)單元向外部負(fù)載供電，此時(shí)電機(jī)單元工作在發(fā)電機(jī)模式；所述反重力控制模塊輸出端與反重力勵(lì)磁繞組的引線連接，輸入端連接外部電源，包括勵(lì)磁單元和切換單元；其中切換單元控制反重力勵(lì)磁繞組與其他定子繞組的連接與分離；勵(lì)磁單元用于控制外部電源為電機(jī)定子的反重力勵(lì)磁繞組提供電源；當(dāng)切換單元斷開時(shí)，電機(jī)單元工作在反重力軸承模式，勵(lì)磁單元與反重力勵(lì)磁繞組接通，即使電機(jī)轉(zhuǎn)子被其他設(shè)備帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，也能對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生持續(xù)的反重力方向的電磁吸力；當(dāng)切換單元閉合時(shí)，將反重力勵(lì)磁繞組恢復(fù)到電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的定子繞組中，電機(jī)單元恢復(fù)到電動(dòng)機(jī)模式或發(fā)電機(jī)模式；

（3）當(dāng)連軸裝置采用電控離合器時(shí)，電控系統(tǒng)還包括用于控制離合器連接和分離的傳動(dòng)控制模塊。

7.一種串聯(lián)動(dòng)力水泵控制方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的串聯(lián)動(dòng)力水泵；控制串聯(lián)動(dòng)力水泵工作在以下任一工作模式中：

（1）模式1、熱動(dòng)力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)水泵；

同時(shí)接通電機(jī)單元與熱動(dòng)力機(jī)和水泵之間的前級(jí)連軸裝置和后級(jí)連軸裝置，并將電機(jī)單元與外部電路斷開，可選的將電機(jī)單元與反重力控制模塊接通；運(yùn)行熱動(dòng)力機(jī)，熱動(dòng)力機(jī)的傳動(dòng)軸同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水泵，電機(jī)處于轉(zhuǎn)子被動(dòng)空轉(zhuǎn)狀態(tài)；

（2）模式2、電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)水泵；

讓電機(jī)單元與水泵之間的后級(jí)連軸裝置接通，而讓電機(jī)單元與熱動(dòng)力機(jī)之間的前級(jí)連軸裝置分離，熱動(dòng)力機(jī)不工作；電機(jī)單元接入電控系統(tǒng)中的電源模塊，電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式；由外部電源輸電通過電機(jī)單元驅(qū)動(dòng)水泵；

（3）模式3、熱動(dòng)力與電力聯(lián)合驅(qū)動(dòng)水泵

同時(shí)接通電機(jī)單元與熱動(dòng)力機(jī)和水泵之間的前級(jí)連軸裝置和后級(jí)連軸裝置；

運(yùn)行熱動(dòng)力機(jī)，電機(jī)單元接入電源模塊，并與外部電源接通，電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式；熱動(dòng)力機(jī)與電機(jī)單元聯(lián)合驅(qū)動(dòng)水泵；

（4）模式4、熱動(dòng)力驅(qū)動(dòng)水泵并驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電

同時(shí)接通電機(jī)單元與熱動(dòng)力機(jī)和水泵之間的前級(jí)連軸裝置和后級(jí)連軸裝置；

運(yùn)行熱動(dòng)力機(jī)，同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水泵；電機(jī)處于發(fā)電模式，電機(jī)單元接入發(fā)電模塊，向外部用電負(fù)荷輸送電能；

（5）模式5、單發(fā)電輸出

讓電機(jī)單元與水泵之間的后級(jí)連軸裝置分離，而讓電機(jī)單元與熱動(dòng)力機(jī)之間的前級(jí)連軸裝置接通，電機(jī)單元接入發(fā)電模塊，電機(jī)處于發(fā)電模式；運(yùn)行熱動(dòng)力機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)單元，通過發(fā)電模塊，專門向外部用電負(fù)荷輸送電能。