电磁补偿式涡轮风机制造技术

电磁补偿式涡轮风机，包括用于安装在屋顶上连通室内外的风管和设于风管顶部的涡轮风机，风管的内壁设有固定支架，固定支架上设有单片机以及与之电连接的超级电容器、电动马达，风管内还设有联轴器、三相发电机、主轴、电磁离合器、磁动机，其中：三相发电机的转子转轴与主轴同轴固定连接并通过联轴器与涡轮风机的转轴连接，三相发电机的输出端与单片机电连接；电磁离合器与主轴同轴固定连接并与单片机电连接，电动马达通过传动装置连接电磁离合器；磁动机具有与主轴同轴设置的内环和外环，内环与主轴同轴固定连接，外环固定于风管的内壁。本发明专利技术降低了涡轮风机的启动难度，受自然环境的影响小，大幅度的提高了涡轮风机以及三相发电机的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
电磁补偿式涡轮风机
本专利技术涉及风电
，具体是指电磁补偿式涡轮风机。
技术介绍
涡轮风机，又称无动力风机，大多合理化设置在屋面的顶部，不需电力驱动涡轮风机，仅利用室内外温差形成的空气对流来克服其扭矩令其开始转动，涡轮风机持续转动将使得平行方向的空气流动加速并转变为自室内到室外由下而上的垂直流动，从而迅速排出室内的热气和污浊气体，改善室内环境。由于受到自然环境的局限，仅依靠室内外温差形成的空气对流，其风速通常不易克服涡轮风机的自身扭矩令其开始转动。因此，现有技术中的限制涡轮风机普遍存在工作效率偏低的问题。而实际上，涡轮风机在转动过程中存在较强的惯性，对于维持其连续转动的风速要求并不高。所以业界对于提高涡轮风机工作效率的思路通常是优化转轴结构减小扭矩，或者如公告为CN202047954U的中国技术所公开的一种太阳能无动力涡轮风机，通过加装太阳能发电控制系统控制下的排风叶对风机的转动条件进行补偿，从而在风力和温差无法满足风机启动条件下通过电机带动排风叶的转动实现风机弧形风叶的转动。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的涡轮风机工作效率偏低的问题，提出了电磁补偿式涡轮风机，具体的技术方案如下。电磁补偿式涡轮风机，包括用于安装在屋顶上连通室内外的风管和设于风管顶部的涡轮风机，风管的内壁设有固定支架，固定支架上设有单片机以及与之电连接的超级电容器、电动马达，风管内还设有联轴器、三相发电机、主轴、电磁离合器、磁动机，其中：三相发电机的转子转轴与主轴同轴固定连接并通过联轴器与涡轮风机的转轴连接，三相发电机的输出端与单片机电连接；电磁离合器与主轴同轴固定连接并与单片机电连接，电动马达通过传动装置连接电磁离合器并通过连动状态下的电磁离合器驱动主轴转动；磁动机具有与主轴同轴设置的内环和外环，内环与主轴同轴固定连接，外环固定于风管的内壁，内环的外圆面设有多个等距间隔的永磁体，外环的内圆面也设有多个等距间隔的电磁线圈，电磁线圈与单片机电连接并在上电后产生与永磁体同极相向的磁场。较佳的，设有两个或三个磁动机。较佳的，所述的永磁体其长度方向与内环的径向之间，具有与涡轮风机的转动方向相反的夹角。较佳的，所述的主轴上设有转速传感器，该转速传感器与单片机电连接。较佳的，所述的风管底部设有灯架，灯架的底面设有与单片机连接的照明灯。较佳的，所述的风管底部设有与单片机连接的USB充电接口。较佳的，所述的磁动机具有设于外环上的霍尔感应器，霍尔感应器与单片机连接并检测内环外圆面的磁场变化。较佳的，设有多个霍尔感应器。较佳的，所述的单片机为电磁线圈提供正方波电流，以使其产生快速切换的间歇式磁场。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)涡轮风机驱动三相发电机发电，并通过超级电容器储存电能，能实现照明和应急充电功能；(2)涡轮风机低速转动时，磁动机对主轴的转动扭矩进行补偿，有助于涡轮风机提速；(3)超级电容器为电动马达提供电力，并通过电动马达和电磁离合器驱动主轴，对主轴的转动扭矩进行进一步补偿；(4)磁动机采用电磁线圈与永磁体配合，降低了永磁损耗带来的维护成本；(5)降低了涡轮风机的启动难度，受自然环境的影响小，大幅度的提高了涡轮风机以及三相发电机的工作效率。下面结合说明附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的说明。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术的结构剖视图。图3是本专利技术的磁动机的结构示意图一。图4是本专利技术的磁动机的结构示意图二。具体实施方式如图1到图3所示，电磁补偿式涡轮风机，包括用于安装在屋顶上连通室内外的风管1和设于风管1顶部的涡轮风机2，风管1的内壁设有固定支架11，固定支架11上设有单片机12以及与之电连接的超级电容器13、电动马达14，风管1内还设有联轴器15、三相发电机16、主轴17、电磁离合器18、磁动机19，其中：三相发电机16的转子转轴与主轴17同轴固定连接并通过联轴器15与涡轮风机2的转轴连接，三相发电机16的输出端与单片机12电连接；电磁离合器18与主轴17同轴固定连接并与单片机12电连接，电动马达14通过传动装置连接电磁离合器18并通过连动状态下的电磁离合器18驱动主轴17转动；磁动机19具有与主轴17同轴设置的内环191和外环192，内环191与主轴17同轴固定连接，外环192固定于风管1的内壁，内环191的外圆面设有多个等距间隔的永磁体193，外环192的内圆面也设有多个等距间隔的电磁线圈194，电磁线圈194与单片机12电连接并在上电后产生与永磁体193同极相向的磁场。上述技术方案中，设有三个磁动机19，在其他实施方式中磁动机19的数量也可以设为两个为其他数量。上述技术方案中，所述的永磁体193其长度方向与内环191的径向之间，具有与涡轮风机2的转动方向相反的夹角。上述技术方案中，所述的主轴17上设有转速传感器10，该转速传感器10与单片机12电连接。上述技术方案中，所述的风管1底部设有灯架3，灯架3的底面设有与单片机12连接的照明灯31。上述技术方案中，所述的风管1底部设有与单片机12连接的USB充电接口4。上述技术方案中，所述的磁动机19具有设于外环192上的霍尔感应器195，霍尔感应器195与单片机12连接并检测内环191外圆面的磁场变化。上述技术方案中，设有多个霍尔感应器195。上述技术方案中，所述的单片机12为电磁线圈194提供正方波电流，以使其产生快速切换的间歇式磁场。电磁线圈194的间歇式磁场可以最大化的为内环提供磁力助力，同时也降低了电力的损耗。上述实施方式中的电磁补偿式涡轮风机，其工作原理是：(1)在室内外温差形成的空气对流不足以提供足够风力的情形下，涡轮风机2静止或转速过低，此时电磁离合器18因主轴17静止或转速过低保持连动状态，超级电容器13提供电力，单片机12启动电动马达14，并通过电磁离合器18驱动主轴17，进而实现涡轮风机2的转动增速；(2)由于自身配重的原因，可能导致涡轮风机2难以克服惯性快速进入高速转动状态，而磁动机19的内环191随主轴17同步转动，因此霍尔感应器195能根据内环191的外圆面磁场变化来侦测涡轮风机2是否起转，单片机12仅在涡轮风机2起转后为电磁线圈194提供正方波电流，以使其产生快速切换的间歇式磁场，由于电磁线圈194上电后产生与永磁体193同极相向的磁场，磁动机19的内环191在磁力作用下持续转动，为涡轮风机2克服惯性快速进入高速转动状态提供助力；(3)当单片机12通过转速传感器10检测主轴17达到设定速度时，控制电磁离合器18进入非连动状态时，并关闭电动马达14和磁动机19的电磁线圈194，仅依靠磁动机19为主轴17提供转动驱动力，此时磁动机19的内环191作为飞轮补偿主轴17的转动惯性；(4)主轴17转动时，三相发电机16的转子同步转动并产生电力，通过单片机12电路整流后存储于超级电容器13，超级电容器13则可以在不外接市电的情形下为电动马达14、单片机12、照明灯31、USB充电接口4等部件供电。(5)单片机12可以控制照明灯31具定时通断，用于室内补偿照明，本领域内的技术人员根据所掌握的专业常识可自行选择单片机12型号，并依据单片机12本身的功能直接编程即可实现具体的控制逻辑和电路开关。对于本领域的技术人员来说，可根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电磁补偿式涡轮风机，包括用于安装在屋顶上连通室内外的风管和设于风管顶部的涡轮风机，风管的内壁设有固定支架，固定支架上设有单片机以及与之电连接的超级电容器、电动马达，其特征在于，风管内还设有联轴器、三相发电机、主轴、电磁离合器、磁动机，其中：三相发电机的转子转轴与主轴同轴固定连接并通过联轴器与涡轮风机的转轴连接，三相发电机的输出端与单片机电连接；电磁离合器与主轴同轴固定连接并与单片机电连接，电动马达通过传动装置连接电磁离合器并通过连动状态下的电磁离合器驱动主轴转动；磁动机具有与主轴同轴设置的内环和外环，内环与主轴同轴固定连接，外环固定于风管的内壁，内环的外圆面设有多个等距间隔的永磁体，外环的内圆面也设有多个等距间隔的电磁线圈，电磁线圈与单片机电连接并在上电后产生与永磁体同极相向的磁场。

【技术特征摘要】
1.电磁补偿式涡轮风机，包括用于安装在屋顶上连通室内外的风管和设于风管顶部的涡轮风机，风管的内壁设有固定支架，固定支架上设有单片机以及与之电连接的超级电容器、电动马达，其特征在于，风管内还设有联轴器、三相发电机、主轴、电磁离合器、磁动机，其中：三相发电机的转子转轴与主轴同轴固定连接并通过联轴器与涡轮风机的转轴连接，三相发电机的输出端与单片机电连接；电磁离合器与主轴同轴固定连接并与单片机电连接，电动马达通过传动装置连接电磁离合器并通过连动状态下的电磁离合器驱动主轴转动；磁动机具有与主轴同轴设置的内环和外环，内环与主轴同轴固定连接，外环固定于风管的内壁，内环的外圆面设有多个等距间隔的永磁体，外环的内圆面也设有多个等距间隔的电磁线圈，电磁线圈与单片机电连接并在上电后产生与永磁体同极相向的磁场。2.根据权利要求1所述的电磁补偿式涡轮风机，其特征在于，设有两个或三个磁动机。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵绍钧，巴白山，
申请(专利权)人：刘国秀，
类型：发明
国别省市：广东,44