[发明专利]电机-流体机械轴对称化机组

说明书

本发明涉及一种电机‑流体机械轴对称化机组，其包括定子/主体单元、转子/活塞单元以及电源和控制模块。该定子/主体单元(1)形成在其中具有两个段‑型转子/活塞单元(11)的旋转体积。在壁部之中形成旋转体积的两个通道(30)与从其馈入流体并且从其中流体流出的两个外部的区域接触。永磁体(12)被固定在该转子/活塞单元(11)之中。电磁体构造具有其磁性轨(3)和(7)以及线圈(5)的永磁体。该电磁体(7)的极朝向该永磁体(12)的磁性轨(7)的极的轨线。电磁体的线图(5)的终端末端被连接至电子控制模块(24)。位置传感器(10)固定在该定子/主体单元(1)之中。控制模块(24)确保该电磁体的控制。

技术领域

本发明涉及一种轴对称化(同轴)机组，其替代运行中的以下传统的单元的工作：电机驱动泵、电机驱动压缩器和流体机械驱动发电机。

背景技术

专利JP2007051611(A)给出了叶轮泵的特征，其叶轮也同样为无刷直流同轴电机的转子的永磁体。

专利GB2295857A给出了在其旋转的半个周期之中具有两个追逐活塞运行的流体机械的特征。在旋转的半个周期之中的活塞的动作的同步由机械的传动来提供。

现有的(传统的)单元-电机驱动泵、电机驱动压缩器和流体机械驱动发电机均由具有连接的轴的两个单元组成。它们在结构上为庞大的并且称重的单元、必要的稳定定位轴承、在轴和壳体之间的密封件、电气部件的振动和湿度具有不透水特性的缓冲件。它们的制造、维护和维修都是成本高昂的。

发明内容

本发明的目标为开发一种高可调节性的实用单元，其结构简单并且易于制造。

该任务通过开发一种在此称作“电机-流体机械斯坦切夫轴对称化机组”(Electrical machine–Fluid machine Stanchev Aggregation Set:EFSAS)的“猫和老鼠”型旋转机械来完成，其包括：定子/主体单元、转子/活塞单元以及电子控制和电源模块。

EFSAS的特征在于其定子/主体单元由不少于两个形成旋转体积的部件所组成，在该部件之中有两个分段的转子/活塞单元。所述转子/活塞单元的轮廓与所述旋转体积的轮廓相匹配。两个转子/活塞单元具有相同的几何尺寸并且其中央角小于π弧度(180°)。在形成所述旋转体积的壁之中具有输入和输出通道，所述两个通道的中央角比所述转子/活塞单元的中央角要小但是也能够与其相等。当他们相等时在吸入阶段和泄放阶段之间不会有间歇并且在流体流之中也不会有波纹。具有与输入和输出通道相对的、具有相同的面来确保至所述转子/活塞单元的工艺流的径向(非前向)力的对齐的通道也是合理的并且由此消除在所述转子/活塞单元和旋转体积表面之间的摩擦力。每对通道均与从中馈入流体的以及至此泄放流体的两个外部区域相连接。在所述转子/活塞单元之中具有等距的永磁体，其如此定向使得其磁化的方向与所述旋转体积的轴平行。沿着所述旋转体积的导向圈的整个长度具有电磁体，其具有与所述转子/活塞单元之中的所述永磁体的极的轨迹相匹配的极。该电磁体的线圈的终端被连接至电子控制模块。通过在该模块之中的电源开关元件，在所述定子/主体单元之中的位置传感器接近所述永磁体，与所述转子/活塞单元相对，用于外部的控制和显示的接口确保通过所述电磁体的控制。它们的磁场引起两个转子/活塞单元的同步旋转，其均匀地排除，在半个旋转周期(π弧度，180°)之中的流体的量，同时也接收其馈入量。

依据本发明的EFSAS的优点：

–在一个组件之中结合了电机驱动的泵、电机驱动的压缩器和流体机械驱动的电发电机，EFSAS的工作清楚地说明了比值功率/重量和流速/重量的非常高的值的成就；

-省却具有轴承、密封件及其之间的耦合将会带来：

-节约材料和结构性元件；

-不会泄露工艺流，因此不会污染环境；可能将本创新用于危险的火场-和爆炸周围环境以及真空环境之中(例如外太空)；