[实用新型]一种电磁式调速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电磁式调速系统。

背景技术

受机械齿轮工作原理的限制，机械齿轮的齿轮之间必须保持机械接触，齿轮传动噪声大，效率较低，而磁齿轮的物理气隙必须足够小，否则不能实现齿轮之间的能量传递，能量的输入端和输出端并不能实现完全的物理隔离。

而本实用新型提出的电磁式调速系统，完全通过电缆线实现两台电机之间的能量传递，在一些密闭场合、不方便使用电源和控制器、并且要求远距离实现能量传递的特殊场合具有一定的应用前景。

发明内容

本实用新型提供一种电磁式调速系统，包括两台永磁电机，其中一台为发电机运行，为输入电机，另一台为电动机运行，为输出电机，其特征在于，两台电机每相由主绕组和辅助绕组串联而成，且有两个出线端，一端自主绕组与辅助绕组连接处S引出，另一端自辅助绕组尾端M引出，发电机对应相的M端与电动机的S端通过限流电感连接。

所述永磁电机是隐极式电机或凸极式电机。

本实用新型的优点是：

相比于机械齿轮，电磁式调速系统具有无接触、无润滑的特性，可以实现向密闭空间进行转矩和功率传递，而且具有过载保护能力的优点。在石油、化工、仪器仪表、食品加工、医疗器械、航天航空、核物理等领域仍然具有较大的应用潜能，尤其在易燃、易爆、毒性环境中，电磁式调速系统更加具有明显的优势。

且本实用新型提出的电磁式调速系统，完全通过电缆线实现两台电机之间的能量传递，在一些密闭场合、不方便使用电源和控制器、并且要求远距离实现能量传递的特殊场合具有一定的应用前景。

并实现了两台电机之间的物理隔离，仅需要电缆线连接便能实现两台电机之间的能量传递；

以及能量转换原理与永磁电机原理完全相同，利用永磁体产生的基波磁场，永磁体利用率高，能量转换效率大。

附图说明

图1是本实用新型的电机绕组出线端示意图；

图2是本实用新型电气连接图，左面为发电机连接图，右面为电动机连接图。

附图标记说明：

1-主绕组；2-辅助绕组；3-限流电感 。

具体实施例

 下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

    本实用新型提供种一种电磁式调速系统，包括两台永磁电机，其中一台为发电机运行，为输入电机，另一台为电动机运行，为输出电机，两台电机每相由主绕组1和辅助绕组2串联而成，且有两个出线端，一端（S端）自主绕组与辅助绕组连接处引出，另一端（M端）自辅助绕组尾端引出，发电机对应相的M端与电动机的S端通过限流电感3连接。

所述永磁电机是隐极式电机或凸极式电机。

两台永磁电机和限流电感3，两台永磁电机的反电势系数之比与极对数之比相等，电机的相数相等；两台永磁电机的对应相之间通过限流电感连接；每台永磁电机由主绕组1和辅助绕组2串联而成。

以本发明的三相永磁电机组成的电磁式调速系统为例，电机三相绕组连接以及出线端示意图如图1所示，每台永磁电机有两个输出端口，当作为机械能输入端（即发电机）运行时，连接辅助绕组对应的出线端，反之作为机械能输出端（即电动机）运行时，连接主绕组对应的出线端。

连接示意图如图2所示，左侧电机Ⅰ为发电机，右侧电机Ⅱ为电动机，两台电机输出端之间通过限流电感3连接，左侧为发电机运行状态，右侧为电动机运行状态。

下面对电磁式调速系统的工作原理分析如下：

    如图1所示，每台电机的每相绕组由主绕组1和辅助绕组2串联而成，且每相有两个出现端Aa、Bb、Cc，分别与主绕组1和辅助绕组2连接。每台电机的反电势系数分别用ke、Ke表示，其中ke为连接主绕组对应出线端时电机的反电势系数，Ke为链接辅助绕组对应出线端时电机的反电势系数。以隐极电机为例，两台电机参数分别如下表所示。

两台电机的反电势系数满足以下关系：

    系统正常工作时，作为发电机运行的电机（以电机Ⅰ为例）的辅助绕组2出线端与另外一台电机（电机Ⅱ）的主绕组出线1端按照对应相序通过限流电感3连接。

    系统正常工作时，两台电机转速比为极对数的反比，转子位置角不同，且转子位置角之差与负载相关。假设系统三相完全对称，当电机Ⅰ转速为时，相电路电压方程为：

其中：

其中：——电机Ⅰ辅助绕组反电势系数；

     ——电机Ⅰ转速；

     ——电机Ⅰ和Ⅱ的电角速度；