[發(fā)明專利]固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810326783.0
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108730392B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 彭兵;竇嬈;李瑞澤;董婷
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00;F16F6/00;B60G13/14;F03G7/08
• 代理公司: 21115 沈陽智龍專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器，其特征在于：該減震器包括一體化電機/變壓器(1)、PWM整流器(2)、固態(tài)變壓器(3)和蓄電池(5)；

一體化電機/變壓器(1)由單相高頻變壓器(6)和單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)組成；單相高頻變壓器(6)還作為固態(tài)變壓器(3)的一部分與多個IGBT開關(4)構(gòu)成固態(tài)變壓器(3)；

一體化電機/變壓器(1)中的單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)的輸出連接PWM整流器(2)，PWM整流器(2)連接固態(tài)變壓器(3),固態(tài)變壓器(3)連接蓄電池(5)；

單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)由電機線圈(11)、次級軸(12)、多個永磁體(13)和多個鐵極(14)構(gòu)成；單相高頻變壓器(6)由鐵心(8)、多個初級線圈(9)和多個次級線圈(10)組成；

次級軸(12)穿過鐵心(8)中心的軸向通孔且能沿著該通孔相對于鐵心(8)做軸向移動；電機線圈(11)沿周向布置在鐵心(8)的壁內(nèi)，一個初級線圈(9)和一個次級線圈(10)相互靠近設置為一組線圈組，沿鐵心(8)的軸向布置多組線圈組；

永磁體(13)和鐵極(14)交替套在次級軸(12)上，相鄰永磁體(13)的充磁方向相異，它們共同組成了發(fā)電機的運動部件；

單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)的運動部件隨著車輛懸架振動輸出頻率和幅值都是時變的交流電；該交流電經(jīng)PWM整流器(2)整流后輸出直流電壓；經(jīng)過控制八個IGBT開關(4)的通斷狀態(tài)，同時經(jīng)過高頻變壓器(6)的能量隔離傳輸，將PWM整流器(2)輸出的直流電壓變成更高或更低的直流電壓，給蓄電池(5)充電，通過控制充電功率的大小和單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)電流的大小，實現(xiàn)能量回收和電磁阻尼減震；

通有電流的初級線圈(9)和次級線圈(10)在鐵心(8)中產(chǎn)生的變壓器磁力線(17)沿鐵心(8)的周向分布；通有電流的電機線圈(11)在鐵心(8)中產(chǎn)生的電機磁力線(18)為徑向-軸向的閉合曲線；變壓器磁力線(17)與電機磁力線(18)垂直正交。

2.根據(jù)權利要求1所述的固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器，其特征在于：鐵心(8)的壁上開設多個周向槽(15)和多個軸向槽(16)；周向槽(15)中嵌有電機線圈(11),周向槽(15)的開口開在鐵心(8)的內(nèi)壁；軸向槽(16)中嵌有初級線圈(9)和次級線圈(10)；鐵心(8)的材料為高頻損耗小、導磁性能良好的材料。

3.根據(jù)權利要求2所述的固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器，其特征在于：鐵心(8)的材料選擇軟磁復合材料(SMC)，或非晶合金、或納米晶等材料。

4.根據(jù)權利要求1或2所述的固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器，其特征在于：所述的初級線圈(9)、次級線圈(10)和電機線圈(11)由多匝電磁線繞制而成；初級線圈(9)和次級線圈(10)都與電機線圈(11)垂直，初級線圈(9)和次級線圈(10)套住電機線圈(11)。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的固態(tài)變壓器復合圓筒形直線發(fā)電機的再生減震器，其特征在于：初級線圈(9)與次級線圈(10)的數(shù)量相同，均為n；電機線圈(11)與周向槽(15)的數(shù)量相同，為Z；當n能被數(shù)a整除時，有b＝n/a，則n個初級線圈(9)或n個次級線圈(10)可以連接成b串a(chǎn)并結(jié)構(gòu)，按照b串a(chǎn)并規(guī)則聯(lián)結(jié)的n個初級線圈(9)和n個次級線圈(10)分別組成了單相高頻變壓器(6)的初級繞組(19)和次級繞組(20)，初級繞組(19)和次級繞組(20)中的a、b取值相同或不同；同理，Z個電機線圈(11)也按如此規(guī)則處理聯(lián)結(jié)，構(gòu)成單相圓筒型永磁直線發(fā)電機(7)的電樞繞組(21)。