[发明专利]运输系统和电动发电机

说明书

发明背景

本发明涉及采用永久磁铁作磁场系统的电动发电机、特别是涉及在运载工具系统或运输系统中进行驱动和再生的方法和电动发电机。

在先有技术的永久磁场型电动发电机中，感应电动势E是由安置在转子上的永久磁铁产生的恒定的磁通Φ和电动发电机的转动角速度ω确定的。亦即当电动发电机的转动角速度ω(转动速度)增大时，感应电动势成比例地增加。

因此，在低速范围内可获得高扭矩，但是由于转速的可变范围很窄，在高速范围内操作是困难的。因此可以认为高速操作范围利用磁场弱化控制技术而展宽。

另外，作为由永久磁铁产生的磁通来弱化磁场的方法，采用弹簧的离心力和调速器的机构已公开在日本公开专利No.2000-155262中。

用上述磁场弱化控制技术的展宽高速操作范围的方法由于弱化磁场电流而带来了产生热量和效率降低的限制。

另外，在日本公开专利No.2000-155262中公开的方法中，弹簧和调速器的结构比较复杂。

发明概述

本发明的目的在于提供一种电动发电机，其中通过一个简单的结构使由永久磁铁产生的磁通的磁场弱化成为可能。

另外，本发明的另一目的是提供一种运输系统，该系统包括永久磁铁型电动发电机，该电动发电机在低转速范围或传输系统开始时能获得高扭矩，在高转速范围内可获得高动力特性。

按照本发明的一个方面，一种电动发电机包括具有一次绕组的定子、具有磁场磁铁的转子和一根轴。其中上述磁场磁铁包括具有按顺序沿转动方向设置的不同极性的磁极的第一磁场磁铁，和具有顺序地安置在转动方向的不同极性的磁极的第二磁场磁铁。该电动发电机还包括在轴向和转动方向移动第一和第二磁场磁铁的机构。

按照本发明的另一个方面，一种电动发电机包括具有一次绕组的定子、具有磁场磁铁的转子和一根轴。其中上述磁场磁铁包括具有顺序地沿转动方向设置的不同极性的磁极的第一磁场磁铁和具有顺序地沿转动方向设置的不同极性的磁极的第二磁场磁铁。该电动发电机还包括相对于另一磁场磁铁沿轴向和转动方向上移动一个磁场磁铁机构。其中第一磁场磁铁和第二磁场磁铁的合成磁场被改变。

按照本发明的又一个方面，一种运输系统包括一个电动发电机，其中第一磁场磁铁和第二磁场磁铁的合成磁场被改变，该电动发电机包括具有一次绕组的定子、具有磁场磁铁的转子和一根轴。上述磁场磁铁包括具有顺序地沿转动方向设置的不同极性的磁极的第一磁场磁铁和具有顺序地沿转动方向设置的不同极性的磁极的第二磁场磁铁。上述电动发电机还包括用以使一个磁场磁铁沿轴向和转动方向相对于另一个磁场磁铁移动的机构；一个车辆，所述电动—发电机是所述车辆的能源，一个从外部向所述车辆提供电能的集流器，和控制上述电动发电机的电能的电能变换器。

附图概述

图1是表示本发明一个实施例的电动发电机的布局和车辆的示意图。

图2是图1电动发电机的整体概略示意图。

图3是表示图1电动发电机转子的相同磁极的磁极中心同相时的情况的示意图。

图4是表示图1电动发电机转子的相同磁极的磁极中心不同相时的情况的示图。

图5是表示图1电动发电机的各种特性与转速关系的曲线图。

图6是图1电动发电机的控制方框图。

图7是本发明电动发电机的另一实施例的示图(启动器处于关断状态)。

图8是本发明电动发电机的另一实施例的示图(启动器处于接通状态)。

图9示出本发明电动发电机的另一实施例的转子内部情况。

图10示出本发明电动发电机的另一实施例的转子内部的情况。

图11表示本发明电动发电机的另一实施例(启动器处于接通状态)。

图12表示本发明另一实施例的电动发电机转子(在间隙之间有差异)。

图13用以说明本发明另一实施例的电动发电机的轴向位移的测量方法。

图14是本发明另一实施例的电动发电机转子的简略示图(8个磁极)。

图15是本发明另一实施例的电动发电机转子的简略示图(在第二转子中提供止动件)。

图16是本发明另一实施例的电动发电机的简略示图(磁场磁铁具有用来作轴向和转动方向移动的机构)。

图17是本发明另一实施例的电动发电机的示图(该构造具有第一、第二和第三磁场磁铁)。

图18用以表明图16电动发电机的附加说明。

图19用以表明图17电动发电机的附加说明。

图20是本发明另一实施例的电动发电机的示图。