[發明專利]一種氣驅輔助旋轉速度精確的特種電機

在審

• 申請號: 202011381431.9
• 申請日: 2020-05-11
• 公開（公告）號: CN112398271A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州才豪電子科技有限公司
• 主分類號: H02K7/10
• 分類號: H02K7/10;H02K7/02;F01D15/00;F01D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種氣驅輔助旋轉速度精確的特種電機，包括機殼、定子、主軸、轉子、氣驅輔助組件，定子安裝在機殼內表面，轉子安裝在主軸上，轉子與定子徑向面對面，主軸通過軸承支撐安裝在機殼內壁上；氣驅輔助組件包括氣驅輪組件，氣驅輪組件直接或間接傳動連接至主軸，氣驅輪組件對主軸施加根據主軸轉速而變化的旋轉力矩。氣驅輔助組件還包括慣量配重組件，慣量配重組件直接或間接傳動連接至主軸，慣量配重組件帶有隨主軸轉速升高而增加的轉動慣量。通過氣驅輪組件在主軸上疊加一個與電磁力矩相獨立的驅動力矩，氣驅輪組件疊加的力矩隨主軸轉速或轉速變化率而變化，維持主軸轉速在額定值。

技術領域

本發明涉及電機領域，具體是一種氣驅輔助旋轉速度精確的特種電機。

背景技術

電機在工業中被廣泛應用。現有技術中，除去復雜的電氣信號控制的同步電機外，無法實現精確的電機轉速調節，電機轉速在負載變化時，難免會發生波動。

在一些對轉速敏感而出于成本考慮不設置同步電機的場合，急需一種轉速在較小范圍內輕微波動的電機來填補使用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氣驅輔助旋轉速度精確的特種電機，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種氣驅輔助旋轉速度精確的特種電機，包括機殼、定子、主軸、轉子、氣驅輔助組件，定子安裝在機殼內表面，轉子安裝在主軸上，轉子與定子徑向面對面，主軸通過軸承支撐安裝在機殼內壁上；氣驅輔助組件包括氣驅輪組件，氣驅輪組件直接或間接傳動連接至主軸，氣驅輪組件對主軸施加根據主軸轉速而變化的旋轉力矩。

機殼、定子、主軸、轉子作為電機基本結構，實現電磁旋轉作用，使用過程中，在負載轉矩在一定周期內的平均值作為轉子需要的輸入力矩的平均值，該值決定輸入電機的平均電流的大小，當負載轉矩在短時間內快速變化時，輸入電機的電流反應大大滯后，所以，如果沒有調速結構的話，會引起主軸轉速的變化，具體是：負載轉矩變化后大于當時的轉子提供的力矩，則主軸以及與主軸相連接的負載軸減速，如果負載轉矩變化后小于轉子轉矩，則主軸增速，角加速度乘以主軸以及與其傳動連接的所有轉動部件的整體轉動慣量就是轉矩差。

主軸上的轉速變化可以通過傳感器的方式獲取，也可以是的通過一些機械的方式獲得轉速變化信號，氣驅輪組件受到信號作用而加載一個變化的力矩在主軸上，實際上是：本電機精確的轉速是撤銷氣驅輔助組件后，僅以電磁力作為驅動的主軸轉速略微增加后的轉速，氣驅輔助組件是在運行過程一直做功出力的，根據轉速的變化趨勢獲得負載轉矩變化情況，而調配由氣驅輔助組件輸入到主軸上的力矩。

進一步的，氣驅輪組件包括渦輪、輪殼，渦輪直接或間接傳動連接至主軸，渦輪外包裹輪殼，輪殼外壁固定至機殼內壁上，輪殼上開設進氣口、和出氣口，進氣口沿渦輪徑向外緣進氣并驅動渦輪旋轉，進氣口通過一根穿過機殼壁面的進氣管接入外部壓力氣源，出氣口匯集渦輪排出的氣體并通過一根穿過機殼壁面的出氣管排出裝置外；渦輪進氣通道上設有隨主軸轉速變化的過流阻力調節結構。

渦輪將由其進口進入其內的壓力氣體的機械能轉換為自身的旋轉能量，是風機的反向原理使用，在汽車的尾氣渦輪增壓系統以及一些電廠熱氣回收場合使用較多，其轉矩的獲得隨氣體通過其的流量而定，單位時間內氣體流量越高，則渦輪的加載到主軸上的轉矩越多，而氣體流量可以通過進氣通道上的過氣阻力進行調節，所以渦輪進氣通道上設有隨主軸轉速變化的過流阻力調節結構，主軸轉速有降低趨勢，則增大渦輪進氣量，提高主軸轉矩來平衡掉負載升高的轉矩部分。

過流阻力調節結構可以是很多種結構，本申請給出兩種結構：

為過流阻力調節結構的一種結構：設置在進氣管上的調壓閥，主軸由一個轉速傳感器獲取轉速信號并傳遞給調壓閥進行開度調節。