[發(fā)明專利]氣驅(qū)輔助旋轉(zhuǎn)速度精確的特種電機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011381434.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112398272A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州才豪電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K7/10
• 分類號(hào): H02K7/10;H02K7/02;F01D15/00;F01D17/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種氣驅(qū)輔助旋轉(zhuǎn)速度精確的特種電機(jī)，包括機(jī)殼、定子、主軸、轉(zhuǎn)子、氣驅(qū)輔助組件，定子安裝在機(jī)殼內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子與定子徑向面對(duì)面，主軸通過(guò)軸承支撐安裝在機(jī)殼內(nèi)壁上；氣驅(qū)輔助組件包括氣驅(qū)輪組件，氣驅(qū)輪組件直接或間接傳動(dòng)連接至主軸，氣驅(qū)輪組件對(duì)主軸施加根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速而變化的旋轉(zhuǎn)力矩。氣驅(qū)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(dòng)連接至主軸，慣量配重組件帶有隨主軸轉(zhuǎn)速升高而增加的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。通過(guò)氣驅(qū)輪組件在主軸上疊加一個(gè)與電磁力矩相獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)力矩，氣驅(qū)輪組件疊加的力矩隨主軸轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)速變化率而變化，維持主軸轉(zhuǎn)速在額定值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)領(lǐng)域，具體是一種氣驅(qū)輔助旋轉(zhuǎn)速度精確的特種電機(jī)。

背景技術(shù)

電機(jī)在工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有技術(shù)中，除去復(fù)雜的電氣信號(hào)控制的同步電機(jī)外，無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，電機(jī)轉(zhuǎn)速在負(fù)載變化時(shí)，難免會(huì)發(fā)生波動(dòng)。

在一些對(duì)轉(zhuǎn)速敏感而出于成本考慮不設(shè)置同步電機(jī)的場(chǎng)合，急需一種轉(zhuǎn)速在較小范圍內(nèi)輕微波動(dòng)的電機(jī)來(lái)填補(bǔ)使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氣驅(qū)輔助旋轉(zhuǎn)速度精確的特種電機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種氣驅(qū)輔助旋轉(zhuǎn)速度精確的特種電機(jī)，包括機(jī)殼、定子、主軸、轉(zhuǎn)子、氣驅(qū)輔助組件，定子安裝在機(jī)殼內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子與定子徑向面對(duì)面，主軸通過(guò)軸承支撐安裝在機(jī)殼內(nèi)壁上；氣驅(qū)輔助組件包括氣驅(qū)輪組件，氣驅(qū)輪組件直接或間接傳動(dòng)連接至主軸，氣驅(qū)輪組件對(duì)主軸施加根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速而變化的旋轉(zhuǎn)力矩。

機(jī)殼、定子、主軸、轉(zhuǎn)子作為電機(jī)基本結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電磁旋轉(zhuǎn)作用，使用過(guò)程中，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩在一定周期內(nèi)的平均值作為轉(zhuǎn)子需要的輸入力矩的平均值，該值決定輸入電機(jī)的平均電流的大小，當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩在短時(shí)間內(nèi)快速變化時(shí)，輸入電機(jī)的電流反應(yīng)大大滯后，所以，如果沒(méi)有調(diào)速結(jié)構(gòu)的話，會(huì)引起主軸轉(zhuǎn)速的變化，具體是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化后大于當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)子提供的力矩，則主軸以及與主軸相連接的負(fù)載軸減速，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化后小于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩，則主軸增速，角加速度乘以主軸以及與其傳動(dòng)連接的所有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的整體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就是轉(zhuǎn)矩差。

主軸上的轉(zhuǎn)速變化可以通過(guò)傳感器的方式獲取，也可以是的通過(guò)一些機(jī)械的方式獲得轉(zhuǎn)速變化信號(hào)，氣驅(qū)輪組件受到信號(hào)作用而加載一個(gè)變化的力矩在主軸上，實(shí)際上是：本電機(jī)精確的轉(zhuǎn)速是撤銷氣驅(qū)輔助組件后，僅以電磁力作為驅(qū)動(dòng)的主軸轉(zhuǎn)速略微增加后的轉(zhuǎn)速，氣驅(qū)輔助組件是在運(yùn)行過(guò)程一直做功出力的，根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化趨勢(shì)獲得負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化情況，而調(diào)配由氣驅(qū)輔助組件輸入到主軸上的力矩。

進(jìn)一步的，氣驅(qū)輪組件包括渦輪、輪殼，渦輪直接或間接傳動(dòng)連接至主軸，渦輪外包裹輪殼，輪殼外壁固定至機(jī)殼內(nèi)壁上，輪殼上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣口、和出氣口，進(jìn)氣口沿渦輪徑向外緣進(jìn)氣并驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣口通過(guò)一根穿過(guò)機(jī)殼壁面的進(jìn)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(guò)一根穿過(guò)機(jī)殼壁面的出氣管排出裝置外；渦輪進(jìn)氣通道上設(shè)有隨主軸轉(zhuǎn)速變化的過(guò)流阻力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)。

渦輪將由其進(jìn)口進(jìn)入其內(nèi)的壓力氣體的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為自身的旋轉(zhuǎn)能量，是風(fēng)機(jī)的反向原理使用，在汽車的尾氣渦輪增壓系統(tǒng)以及一些電廠熱氣回收?qǐng)龊鲜褂幂^多，其轉(zhuǎn)矩的獲得隨氣體通過(guò)其的流量而定，單位時(shí)間內(nèi)氣體流量越高，則渦輪的加載到主軸上的轉(zhuǎn)矩越多，而氣體流量可以通過(guò)進(jìn)氣通道上的過(guò)氣阻力進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以渦輪進(jìn)氣通道上設(shè)有隨主軸轉(zhuǎn)速變化的過(guò)流阻力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，主軸轉(zhuǎn)速有降低趨勢(shì)，則增大渦輪進(jìn)氣量，提高主軸轉(zhuǎn)矩來(lái)平衡掉負(fù)載升高的轉(zhuǎn)矩部分。

過(guò)流阻力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)可以是很多種結(jié)構(gòu)，本申請(qǐng)給出兩種結(jié)構(gòu)：

為過(guò)流阻力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)：設(shè)置在進(jìn)氣管上的調(diào)壓閥，主軸由一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器獲取轉(zhuǎn)速信號(hào)并傳遞給調(diào)壓閥進(jìn)行開(kāi)度調(diào)節(jié)。