[实用新型]一种电磁齿轮箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮箱，具体是设计一种电磁齿轮箱。

背景技术

齿轮箱在电机中的应用很广泛，在风力发电机组当中就经常用到，而且是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。通常风轮的转速很低，远达不到发电机发电所要求的转速，必须通过齿轮箱齿轮副的增速作用来实现，故也将齿轮箱称之为增速箱。

目前大多数的风力发电机组采用的都是机械齿轮箱。而风力发电机组使用寿命一般为20年，其所处地域环境恶劣，目前配合使用的齿轮箱由于经常旋转摩擦，时常会发生漏油或其他机械故障，很难达到20年的寿命。时常需要维修或更换齿轮箱，然而风力发电机组的齿轮箱都安装在高空，维修和更换工作操作起来比较困难。经常会因为齿轮箱的更换维修致使整个风电机组停止操作几天的时间，造成不必要的资源浪费。

CN101218733号专利，公开了一种具有无级变速的电齿轮箱，其包括与内燃机的控制装置连接的输入轴，输入轴通过电力传输装置与输出轴连接。其中电力传输装置包括与输入轴连接的磁铁，磁铁感应电功率进入与输出轴连接的线圈，利用与线圈连接的开关装置产生使输出轴旋转的磁场。其是将转子构成可旋转的输出轴，将定子构成可旋转的输入轴，通过与定子相连的内燃机的输出功率的变化来实现齿轮箱的无级变速。为电磁齿轮箱的应用提供了一种思路，但其旋转的定子需与内燃机相连，无法适用于风力发电机组。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种磨损率低、寿命长、用于风力发电机组的电磁齿轮箱。

为达上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种电磁齿轮箱，包括外壳、定子及转子，其中，定子固定安装在外壳上，定子上缠绕定子绕组；转子由与输入轴相连的第一转子和与输出轴相连的第二转子组成，输入轴与风力发电机组相连，第一转子与第二转子上分别安装有磁极对数不同的永磁体。

所述的电磁齿轮箱，其中，所述第一转子上安装的永磁体在与输入轴相连的风力发电机组带动下转动，激发所述定子产生激励电流；所述第二转子感应定子内的电流，在定子绕组与第二转子的永磁体配合下带动输出轴旋转。

所述的电磁齿轮箱，其中，所述定子呈类“T”型，第一转子和第二转子分列于定子的两侧。

所述的电磁齿轮箱，其中，所述定子呈类“Ω”型或类“U”型，第一转子和第二转子分列于定子的内外侧。

所述的电磁齿轮箱，其中，齿轮箱的增速比等于第一转子的永磁磁极对数与第二转子的永磁磁极对数之间的比。

本实用新型的原理是把永磁同步发电机和永磁同步电动机的原理结合起来，为便于说明，可将齿轮箱分成两部分，一部分是发电部分，一部分是电动部分，发电部分与电动部分共用一个定子绕组，即发电部分的定子绕组电流可直接通入到电动部分的定子绕组中。因此当发电部分的第一转子以n1转动，发电部分的定子绕组产生励磁电流，同时也意味着该电流也流入到了电动部分的定子中，从而带动电动部分的第二转子以n2转动。

根据同步电机的转速＝60*频率/磁极对数。设发电部分第一转子的转速为n1、永磁磁极对数为P1、电流频率为f1；电动部分转速为n2、永磁磁极对数为P2、电流频率为f2。由于发电部分和电动部分直接连接，没有经过整流，因此f1＝f2，又因为n1＝60f1/P1，n2＝60f2/P2，所以n1*P1＝n2*P2，所以P1/P2＝n2/n1＝K。K即为电磁齿轮箱的增速比。

本实用新型的电磁齿轮箱，采用不同磁极对数的永磁体与定子绕组的配合实现齿轮箱的变速，整体装置无齿轮等机械传动装置，基本实现无油操作，设备故障率低，磨损小，能耗低，重量轻，工作效率高，寿命长，基本实现与风电机组同寿命，无需中途修理或更换齿轮箱，节省了人力物力，避免了资源浪费，非常适合推广应用。

附图说明

图1为本实用新型电磁齿轮箱的一种形式的剖视结构示意图；

图2为本实用新型电磁齿轮箱的另一种形式的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步的说明。

实施例1：