电气旋转机制造技术

技术编号:14645578 阅读:88 留言:0更新日期:2017-02-16 02:11
在一台中共用一个转子(5)而同时采用电动样式和发电样式,由此能够持续地发电。具有:旋转自如的转子,在圆周方向上排列永久磁铁而在表面和背面各面分别形成了第1磁场部和第2磁场部;第1定子,与该转子的外周面的第1磁场部面对地设置了形成第1定子磁场的绕组;第2定子,与转子的内周面的第2磁场部面对地设置了形成第2定子磁场的绕组;以及壳体,固定第1定子和第2定子并且包围转子,具有控制部,该控制部具备:供电装置,对第1定子或者第2定子的一方的绕组供电而旋转驱动转子;以及集电装置,取出通过被驱动的转子的旋转而在另一方的绕组中发生的感应电流。至少将供电侧的定子的绕组用超导材料形成,使对该超导绕组供给的电流大于在另一方的定子的绕组中发生的感应电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有转子和定子的电气旋转机
技术介绍
例如,作为电气旋转机,有同步电动发电机(motorgenerator),用一台作为电动机(马达)或者发电机(generator)工作。在混合动力汽车中,如专利文献1公开,经由动力分配机构,对车轮驱动系统联动连结发动机和两台电动发电机,将一台电动发电机用于发动机的起动以及动力辅助、发电,将另一台用于动力辅助、再生发电等。在专利文献2中,将两台电动发电机直接连结,将两方作为马达或者发电机,另外能够将一台用作马达,将另一台用作发电机。在专利文献3中,公开了使定子分别与圆筒形转子的内外周面对置并使两个定子的绕组的电角度在周向上错开了180°的感应电动机、同步电动机。专利文献4公开的利用了感应排斥吸引原理的旋转电机构成为,针对供给到利用了感应排斥吸引原理的旋转电机的定子的与永磁型转子的转速同步的3相电流,重叠相位从该3相电流错开了90度的电流,从而产生想要使所述永磁型转子返回到中心的电磁力。专利文献5公开的旋转型频率变换装置构成为,将电动机和发电机进行轴连结,在频率不同的系统之间进行电力的交换。专利文献专利文献1:日本特开2012-232671号公报专利文献2:日本特开2010-028887号公报专利文献3:日本特开2009-247046号公报专利文献4:日本特开2013-146158号公报专利文献5:日本特开2009-273268号公报
技术实现思路
在上述专利文献1~5的技术中,一台电动发电机能够切换为电动样式(马达样式)和发电样式(发电机样式),但在瞬间仅为某一方的样式,而无法同时采用两个样式,难以利用以电动样式驱动的转子持续发电样式。本专利技术的目的在于提供一种能够解决这样的以往技术的问题的电气旋转机。本专利技术的目的在于提供一种将一个转子同时以电动样式和发电样式使用来能够持续地发电的电气旋转机。本专利技术的目的在于提供一种电气旋转机,用能够供给大电流的超导体形成与一个转子对置的两个定子中的至少一个定子的绕组,对所产生的磁场附加能力差,使得能够对能力高的超导绕组供电并且从能力低的定子磁场集电,由此能够持续地发电。本专利技术的目的在于提供一种电气旋转机,将一个转子形成为两端为自由端的圆筒体,在第1定子或者第2定子与转子之间,设置磁间隙形成单元以及磁位置设定单元,使转子以浮上状态旋转而能够持续地发电。用于解决本专利技术中的课题的具体的技术手段如下所述。重要的具体的技术手段的特征在于,具有:旋转自如的转子,在圆周方向上排列永久磁铁而在表面和背面各面分别形成了第1磁场部和第2磁场部;第1定子,与该转子的外周面的第1磁场部面对地设置了形成第1定子磁场的绕组;第2定子,与转子的内周面的第2磁场部面对地设置了形成第2定子磁场的绕组;以及壳体,固定所述第1定子和第2定子并且包围转子,具有控制部,该控制部具备:供电装置,对所述第1定子或者第2定子的一方的绕组供电而旋转驱动转子;以及集电装置,取出通过被驱动的转子的旋转而在另一方的绕组中发生的感应电流,至少将供电侧的定子的绕组用超导材料形成,使对该超导绕组供给的电流大于在另一方的定子的绕组中发生的感应电流。由此,能够增大对超导绕组供给的电流来对第1定子磁场与第2定子磁场之间明确地附加发生磁场的能力差,能够在一台电气旋转机中共用一个转子而同时采用电动样式和发电样式来持续地发电。其他重要的具体的技术手段的特征在于,转子是设置了第1磁场部以及第2磁场部的圆筒部的两端为自由端的圆筒体,在第1定子或者第2定子与转子之间具有形成径向间隙的磁间隙形成单元以及使轴向相对位置为适当的磁位置设定单元。由此,能够共用两端为自由端的一个转子来同时采用电动样式和发电样式,高效地持续地发电。其他重要的具体的技术手段的特征在于,供电装置能够按照定子周向等间隔并且多个同时地同极性地对向供电侧的绕组供电的电流进行励磁、和/或、集电侧的绕组能够按照定子周向等间隔并且多个同时地同极性地产生感应电流。由此,关于两端为自由端的一个转子,能够用供电电流在与定子之间形成径向间隙并且使轴向相对位置为适当、和/或、能够用感应电流在与定子之间形成径向间隙并且使轴向相对位置为适当。根据本专利技术,用超导材料形成第1定子的绕组和第2定子的绕组中的至少一方的定子的绕组,使对该超导绕组供给的电流大于在另一方的定子的绕组中发生的感应电流,将利用永久磁铁在表面和背面形成了磁场部的一个转子同时以电动样式和发电样式使用,由此能够持续地发电。另外,根据本专利技术,将利用永久磁铁在表面和背面形成了磁场部的一个转子形成为两端为自由端的圆筒体,在与第1定子或者第2定子之间设置磁间隙形成单元以及磁位置设定单元,使转子以浮上状态旋转,由此能够持续地发电。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的剖面正面图。图2是图1的X-X线剖面图。图3是将第1实施方式的电气旋转机应用于移动机体的概略图。图4是示出该电气旋转机的第1动作例的说明图。图5是示出该电气旋转机的第2动作例的说明图。图6是示出该电气旋转机的第3动作例的说明图。图7是示出本专利技术的第2实施方式的剖面正面图。图8是图7的Y-Y线剖面图。图9是将第2实施方式的电气旋转机应用于移动机体的概略图。图10是示出本专利技术的第3实施方式的剖面正面图。图11是图10的Z-Z线剖面图。图12是示出本专利技术的第4实施方式的剖面正面图。图13是图12的W-W线剖面图。图14是示出本专利技术的第5实施方式的剖面正面图。图15是图14的V-V线剖面图。图16是第5实施方式的展开说明图。图17是示出本专利技术的第6实施方式的剖面正面图。图18是示出本专利技术的第7实施方式的剖面正面图。(符号说明)1:电气旋转机;3:永久磁铁;5:转子;5a:圆筒部;5b:旋转轴部;5c:输出轴部;6(6a、6b):绕组;7:定子;8:壳体;9:供电装置;10:集电装置;11:冷却装置;12:外部旋转部件。具体实施方式以下,根据附图,说明本专利技术的实施方式。图1~6示出本专利技术的第1实施方式的电气旋转机1A,在图1~3中,电气旋转机1A是三相交流用的电动发电机(motorgenerator),搭载于汽车、电车、船舶等移动机体15,与具备供电装置9、集电装置10、逆变器(包括转换器)16以及电池17等的控制部18连接,并且与移动机体15的旋转轴、推进轴等外部旋转部件12联动连结。在图1、2中,所述电气旋转机1A大致划分为具有一个转子5、两个定子7a、7b、收纳且支承它们的壳体8以及固定于该壳体8而支承定子7b的支承体13,定子7a、7b能够将三相交流电流进行供电以及集电。所述转子5具有圆筒形的圆筒部5a、与该圆筒部5a的一端连结的旋转轴部5b以及与该旋转轴部5b一体成型的输出轴部5c,输出轴部5c的自由端从壳体8突出,圆筒部5a、旋转轴部5b以及输出轴部5c分别经由轴承20、21、22旋转自如地被支承于壳体8。圆筒部5a在表面和背面具有圆形的外周面和内周面,在外周面在圆周方向上排列多个永久磁铁3a而形成了第1磁场部4a,在内周面在圆周方向上排列多个永久磁铁3b而形成了第2磁场部4b。第1定子7a是将硅钢板重叠多片并将绕组(线圈)6a分开卷绕或者集中卷绕而形成,并压入固定到壳体8的外周壁8a的内周面而成的定子,在内周面形成第1旋转本文档来自技高网...
电气旋转机

【技术保护点】
一种电气旋转机,其特征在于,具有:旋转自如的转子,在圆周方向上排列永久磁铁而在表面和背面各面分别形成了第1磁场部和第2磁场部;第1定子,与该转子的外周面的第1磁场部面对地设置了形成第1定子磁场的绕组;第2定子,与转子的内周面的第2磁场部面对地设置了形成第2定子磁场的绕组;以及壳体,固定所述第1定子和第2定子并且包围转子,所述电气旋转机具有控制部,该控制部具备:供电装置,对所述第1定子或者第2定子的一方的绕组供电而旋转驱动转子;以及集电装置,取出通过被驱动的转子的旋转而在另一方的绕组中发生的感应电流,至少将供电侧的定子的绕组用超导材料形成,使对该超导绕组供给的电流大于在另一方的定子的绕组中发生的感应电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.23 JP 2014-2595971.一种电气旋转机,其特征在于,具有:旋转自如的转子,在圆周方向上排列永久磁铁而在表面和背面各面分别形成了第1磁场部和第2磁场部;第1定子,与该转子的外周面的第1磁场部面对地设置了形成第1定子磁场的绕组;第2定子,与转子的内周面的第2磁场部面对地设置了形成第2定子磁场的绕组;以及壳体,固定所述第1定子和第2定子并且包围转子,所述电气旋转机具有控制部,该控制部具备:供电装置,对所述第1定子或者第2定子的一方的绕组供电而旋转驱动转子;以及集电装置,取出通过被驱动的转子的旋转而在另一方的绕组中发生的感应电流,至少将供电侧的定子的绕组用超导材料形成,使对该超导绕组供给的电流大于在另一方的定子的绕组中发生的感应电流。2.根据权利要求1所述的电气旋转机,其特征在于,所述控制部具备超导控制组件,该超导控制组件具有永久电流开关、限流器,所述控制部能够对供电侧的超导绕组供给永久电流。3.根据权利要求1所述的电气旋转机,其特征在于,所述转子具有:圆筒部,形成了第1磁场部及第2磁场部;以及输出轴部,与该圆筒部连结而旋转自如地被支承于壳体,并且能够与壳体外的外部旋转部件进行动力传递,所述控制部能够一边维持向超导绕组供电并且维持从输出轴部取出驱动力,一边从另一方的定子的绕组进行集电。4.根据权利要求1所述的电气旋转机,其特征在于,所述转子是设置了第1磁场部以及第2磁场部的圆筒部的两端为自由端的圆筒体,在第1定子或者第2定子与转子之间具有形成径向间隙的磁间隙形成单元以及使轴向相对位置为适当的磁位置设定单元。5.根据权利要求4所述的电气旋转机,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:北田保雄
申请(专利权)人:北田回转机关合同会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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