本發(fā)明涉及柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),屬于電機(jī)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
圖6所示的電磁彈射器是一種典型的脈沖動力耦合系統(tǒng),主要由彈射直線電動機(jī)、電能存儲裝置和功率變換器構(gòu)成,它將利用由直線電機(jī)產(chǎn)生的行進(jìn)電磁力推動飛機(jī)達(dá)到起飛速度,其主要應(yīng)用是大載荷的短程加速,運(yùn)行工況的顯著特點就是時間短,功率大。電能存儲技術(shù)是電磁彈射系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)之一,通常采用超級電容器、蓄電池、慣性飛輪等作為能量存儲裝置,其共同特點是存儲能量有限,輸出功率有限,區(qū)別于無限大電網(wǎng)供電,屬于有限能源系統(tǒng),有限能源系統(tǒng)典型的運(yùn)行特點是充電時間長、放電時間短、輸出峰值功率大,因而要求其具有高的功率密度;同時,彈射系統(tǒng)需要全功率的半導(dǎo)體功率變換器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能來驅(qū)動彈射直線電動機(jī),因此功率變換器的體積大、成本高、可靠性差,同時也增加了能量傳遞過程中的損耗,而且,大容量的功率變換器輸出電流諧波分量大,使得電動機(jī)的效率低、振動大、噪聲高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有的脈沖動力耦合系統(tǒng)中的功率變換器體積大、可靠性差,同時也增加了能量傳遞過程中的損耗,而且大容量的功率變換器輸出電流諧波分量大,使得電動機(jī)的效率低、振動大、噪聲高的問題。現(xiàn)提供柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪、電抗器組和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的每相繞組都串聯(lián)一個電抗器,電抗器組的另一端并接激磁電容器組,并通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子電功率傳遞繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端并接激磁電容器組,并通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、j相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的電功率傳遞繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的j相定子激磁繞組端并接激磁電容器組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、j相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的電功率傳遞繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的j相定子激磁繞組端并接激磁電容器組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)軸的一端與輸入動力軸連接,另一端與慣性飛輪同軸連接,能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本發(fā)明的有益效果為:
本申請中的激磁逆變器將中等功率電力系統(tǒng)或電能存儲裝置中的電能轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電能驅(qū)動能量輸入機(jī)電能量變換器,使其轉(zhuǎn)子帶動慣性飛輪加速旋轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速;能量輸入機(jī)電能量變換器既能夠拖動慣性飛輪存儲能量,還能夠?qū)w輪存儲的旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)化為脈沖型交流電功率,并將該電功率向動力輸出機(jī)電能量變換器輸出,機(jī)電能量變換器輸出內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)從系統(tǒng)輸入電能到輸出機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)動力輸出機(jī)電能量變換器向負(fù)載輸出脈沖型動力機(jī)械功率。
本申請中動力輸出機(jī)電能量變換器和能量輸入機(jī)電能量變換器采用的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子慣量大,從而使慣性飛輪有效儲能,并且采用本申請的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使得輸入和輸出的能量密度高、瞬時功率大。
本申請的優(yōu)點為:
1消除了全功率的半導(dǎo)體功率變換器,降低了設(shè)備成本,提高了能量變換效率,減小了脈沖動力耦合系統(tǒng)的體積和重量,降低了動力輸出裝置的振動和噪聲,提高了系統(tǒng)的可靠性;
2能量輸入機(jī)電能量變換器和動力輸出機(jī)電能量變換器可以分開安裝,因此系統(tǒng)布置靈活,容易實現(xiàn)最優(yōu)配置;
3系統(tǒng)的能量密度高、瞬時功率大、使用壽命長、無污染、可靠性高。
附圖說明
圖1為采用三相定子繞組實現(xiàn)具體實施方式一和具體實施方式二所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖;
圖2為采用三相定子繞組實現(xiàn)具體實施方式五所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖;
圖3為采用三相定子繞組實現(xiàn)具體實施方式四所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖;
圖4為采用三相定子繞組實現(xiàn)具體實施方式三所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖;
圖5為采用三相定子繞組實現(xiàn)具體實施方式六所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖;
圖6為現(xiàn)有的脈沖動力耦合系統(tǒng)的原理示意圖。
具體實施方式
具體實施方式一:參照圖1具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式二:參照圖1具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式三:參照圖4具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪、電抗器組和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的每相繞組都串聯(lián)一個電抗器,電抗器組的另一端并接激磁電容器組,并通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式四:參照圖1具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式五:參照圖3具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子電功率傳遞繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端并接激磁電容器組,并通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式六:參照圖2具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、j相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的電功率傳遞繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的j相定子激磁繞組端并接激磁電容器組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式七:參照圖5具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3、慣性飛輪和激磁電容器組,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、n相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子包括定子鐵心、j相定子激磁繞組和m相定子電功率傳遞繞組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1與慣性飛輪同軸連接,激磁逆變器的交流輸出端與能量輸入機(jī)電能量變換器1的激磁繞組輸入端相連,能量輸入機(jī)電能量變換器1的電功率傳遞繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的電功率傳遞繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的j相定子激磁繞組端并接激磁電容器組,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式八:參照圖5具體說明本實施方式,本實施方式所述的柔性脈沖動力耦合系統(tǒng),本實施方式中,它包括激磁逆變器、能量輸入機(jī)電能量變換器1、動力輸出機(jī)電能量變換器2、開關(guān)單元3和慣性飛輪,
能量輸入機(jī)電能量變換器1由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子包括永磁體、永磁體護(hù)套、屏蔽套、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸,
永磁體護(hù)套和屏蔽套均為圓筒形,永磁體沿圓周方向n、s相間依次粘貼固定在圓筒形轉(zhuǎn)子鐵心的外表面上,屏蔽套套裝在永磁體外面,永磁體護(hù)套套裝在屏蔽套外面,
動力輸出機(jī)電能量變換器2由定子和轉(zhuǎn)子組成,定子和轉(zhuǎn)子均為圓筒形,定子和轉(zhuǎn)子之間留有氣隙,
定子由定子鐵心和m相定子繞組組成,動力輸出機(jī)電能量變換器2的轉(zhuǎn)子為實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,
能量輸入機(jī)電能量變換器1轉(zhuǎn)軸的一端與輸入動力軸連接,另一端與慣性飛輪同軸連接,能量輸入機(jī)電能量變換器1的繞組輸出端通過開關(guān)單元3與動力輸出機(jī)電能量變換器2的繞組輸入端相連,動力輸出機(jī)電能量變換器2的輸出軸與負(fù)載同軸相連。
本實施方式中,能量輸入機(jī)電能量變換器1為電勵磁同步電機(jī)或磁阻電機(jī)。
具體實施方式九:本實施方式是對具體實施方式一至八中任一項所述的一種柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實施方式中,當(dāng)能量輸入機(jī)電能量變換器1的轉(zhuǎn)子慣量足夠大時,不加慣性飛輪。
具體實施方式十:本實施方式是對具體實施方式一至八中任一項所述的一種柔性脈沖動力耦合系統(tǒng)作進(jìn)一步說明,本實施方式中,動力輸出機(jī)電能量變換器2為直線感應(yīng)電機(jī)。
工作原理:
激磁逆變器將中等功率電力系統(tǒng)或電能存儲裝置中的電能轉(zhuǎn)換為頻率可變的交流電能驅(qū)動能量輸入機(jī)電能量變換器1,使其轉(zhuǎn)子帶動慣性飛輪加速旋轉(zhuǎn)到額定轉(zhuǎn)速,由于能量輸入機(jī)電能量變換器1氣隙旋轉(zhuǎn)磁場會“切割”其電功率傳遞繞組,在繞組內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢;通過閉合開關(guān)單元3,使能量輸入機(jī)電能量變換器1與動力輸出機(jī)電能量變換器2的電功率傳遞繞組連接在一起,能量輸入機(jī)電能量變換器1發(fā)出交流電能,輸出給動力輸出機(jī)電能量變換器2,在動力輸出機(jī)電能量變換器2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場“切割”實心鐵磁性轉(zhuǎn)子或籠型轉(zhuǎn)子,在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電流,電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動轉(zhuǎn)子加速旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)從系統(tǒng)輸入電能到輸出機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,而且系統(tǒng)輸入為中小功率,而動力輸出為峰值高的脈沖功率,輸出與輸入功率之比為數(shù)倍以上。