节能永磁调速系统及方法技术方案

本申请涉及一种节能永磁调速系统，包括可调速原动机、永磁调速器、自动锁速器和辅助调速器；可调速原动机与永磁调速器和自动锁速器连接；永磁调速器与自动锁速器和辅助调速器连接；自动锁速器用于获取转速测量器的转速，对比保存在自动锁速器中的特性参数进行线性补偿后，控制油门调整可调速原动机的工作状态，使可调速原动机以预设的最佳转速工作；辅助调速器用于工作时获取控制指令信号，对比保存在辅助调速器中的特性参数进行线性补偿后，控制电量调整永磁调速器输出所需要的转速。上述系统使可调速原动机始终工作在最佳效率的转速不再改变，保证了可调速原动机始终工作在最佳效率状态，达到了节能效果。本申请还涉及一种节能永磁调速方法。

【技术实现步骤摘要】
节能永磁调速系统及方法
本申请涉及原动机
，特别是涉及一种节能永磁调速系统及方法。
技术介绍
无论电动机还是发动机都有一个最佳效率的转速，一旦偏离这个转速，其工作效率就会降低。因此永磁调速技术，在恒转速原动机上的应用，获得了显著的节能效果。然而，永磁调速技术的节能原理，决定了仅适用于恒转速原动机的节能调速。当永磁调速技术用于可调速的原动机时，比如直流电动机、发动机等就出现了2个调速机构，无法进行正常使用。因此，如何能使永磁调速技术应用在直流电动机、发动机等可调速的原动机上，成为本领域技术人员一个亟待解决的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述如何能使永磁调速技术应用在可调速的原动机上的问题，提供一种节能永磁调速系统及方法。所述节能永磁调速系统，包括:可调速原动机、永磁调速器、自动锁速器、辅助调速器、转速测量器和输出功率测量器，所述可调速原动机与永磁调速器同轴机械连接，所述自动锁速器分别与可调速原动机和转速测量器、输出功率测量器信号连接，所述辅助调速器与永磁调速器、自动锁速器信号连接。所述自动锁速器，包括：锁定可调速原动机输出最佳恒转速的方法。在其中一个实施例中，将预设可调速原动机的最佳转速保存到自动锁速器中。所述最佳恒转速，在于：可调速原动机，始终输出能量转换效率最好的转速。在其中一个实施例中，将可调速原动机的特性曲线参数图表保存在自动锁速器中。在其中一个实施例中，自动锁速器不间断地获取辅助调速器中的实际需要的转速，及转速测量器中的可调速原动机的即时转速，以及输出功率测量器中的即时功率，计算出与所述最佳转速之差，再依据可调速原动机的特性曲线参数求出与所述最佳转速的动能之差，进行线性补偿后，根据转矩＝9550×功率/转速的公式调整油门/电量，使可调速原动机输出在最佳转速上，且保证输出所实际需要的转矩。所述辅助调速器，包括：控制永磁调速器输出实际需要转速的方法。在其中一个实施例中，将所述永磁调速器的特性曲线参数图表，保存在辅助调速器中。在其中一个实施例中，辅助调速器在收到调速信息后，比照永磁调速器的特性曲线对应的参数进行线性补偿，然后调整永磁调速器的气隙，以使永磁调速器输出指定的转速。所述永磁调速器的气隙，在于：永磁调速器中的导体与永磁体之间的气隙越小，耦合传输的转矩越大。当气隙确定之后，永磁调速器输出的转速和转矩，是由自动锁速器经过计算调整可调速原动机的油门/电量获得的。所述转速测量器，包括：光电测速结构和机械测速结构。在其中一个实施例中，所述机械测速结构包括离心轮测速装置，所述离心轮测速装置与所述自动锁速器连接，所述自动锁速器用于根据所述可调速原动机的特性参数，对所述离心轮测速装置测得转速的误差进行线性补偿。上述节能永磁调速系统，是由自动锁速器与辅助调速器相互配合，对可调速原动机和永磁调速器进行实时测控，保证了永磁调速器输出实际需要的转速和转矩，而可调速原动机却始终运行在最佳转速上。另外，调整原动机的电量/油门，根据原动机的工作特性及转矩＝9550×功率/转速公式计算，等于全部转换成转矩输出，因此达到了节能的效果。可见，提高了多旋翼直升机的续航能力。附图说明图1为一实施例中的节能永磁调速系统的结构框图；图2为一实施例中的节能永磁调速方法的流程图；图3为一实施例中的现有航空发动机的特性图；图4为一实施例中的节能永磁调速装置的结构框图；图5为一实施例中的计算机设备的内部结构图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，提供了一种节能永磁调速系统，该系统包括可调速原动机102、永磁调速器104、自动锁速器106以及辅助调速器108。所述可调速原动机102分别与所述永磁调速器104和所述自动锁速器106连接，所述永磁调速器104分别与所述自动锁速器106和所述辅助调速器108连接。其中，所述自动锁速器106用于预先获取所述可调速原动机102的特性参数图表，并保存在自动锁速器106中，自动锁速器106工作时获取转速测量器的转速，对比所述保存在自动锁速器106中的特性参数进行线性补偿后，控制油门调整所述可调速原动机102的工作状态，使所述可调速原动机102以预设的最佳转速工作。作为另一种实施方式，永磁调速器104实时接收可调速原动机102的转速并保存，从而自动锁速器106可直接读取永磁调速器104保存的数据，以获得可调速原动机102的转速。所述辅助调速器108用于预先获取所述永磁调速器104的特性参数图表，并保存在辅助调速器108中，辅助调速器108工作时获取控制指令信号，对比所述保存在辅助调速器108中的特性参数进行线性补偿后，控制电量调整所述永磁调速器104输出所需要的转速。其中，可调速原动机102的特性参数包括与所述可调速原动机102工作状态有关的所有工作特性参数，如转速等。永磁调速器104的特性参数包括与所述永磁调速器104工作状态有关的所有工作特性参数，如转速等。原动机泛指利用能源产生原动力的一切机械，是现代生产、生活领域中所需动力的主要来源。原动机可包括发动机和电动机，可调速原动机102包括直流发动机和直流电动机，它们能够调整输出转速。永磁调速器104主要由三个部件组成：永磁转子、导体转子、调速机构，其工作原理为：调节器调节筒形永磁转子与筒形导体转子在轴线方向的相对位置，以改变永磁转子和导体转子耦合的有效部分，即可改变两者之间传递的扭矩，能实现可重复的、可调整的、可控制的输出扭矩和转速，实现调速节能的目的。具体地，可调速原动机102的输出端与永磁调速器104的输入端连接，永磁调速器104的输出端与负载的输入端连接。永磁调速器104采用气隙传递扭矩，利用永磁耦合力非接触地传递扭矩，实现了无级调速。可调速原动机102与负载设备之间没有刚性连接，且在机械冲击过程中具有通过滑差实现缓冲，因此极大地减小了振动和噪音。自动锁速器106实时获取可调速原动机102的实际特性参数，根据实际特性参数调整可调速原动机102的工作状态，如即时转速，使可调速原动机102能够以预设的最佳转速工作。需要知道，可调速原动机102的特性参数包括但不限于可调速原动机功率、转速、转矩及能源消耗率等。可调速原动机102的最佳转速可通过大量地对可调速原动机102进行转速训练，最终得到其最佳效率的转速，并将该最佳转速预先存储在该系统中。辅助调速器108从调速控制端获取调速控制信号，根据该调速控制信号，并基于永磁调速器104的永磁耦合特性调整耦合磁隙，以调整永磁调速器104的输出转速，保证永磁调速器104输出符合调速控制端需求的转速。上述节能永磁调速系统，实时获取可调速原动机的特性参数，再由自动锁速器控制电量或油门，使可调速原动机始终运行在预设的最佳转速上，保证其输出转速是恒转速，这就将可调速原动机改造成了输出恒转速的原动机。再通过辅助调速器对永磁调速器进行调速，将可调速原动机输出的恒转速，变速到工作所需要的工作转速并输出。此时的永磁调速器输出的功率等于直流电动机或发动机输出的功率，负载的变化等于直流电动机或发动机输出的转矩变化，可调速原动机却始终工作在最佳效率的转速不再改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能永磁调速系统，其特征在于，包括可调速原动机、永磁调速器、自动锁速器以及辅助调速器；所述可调速原动机分别与所述永磁调速器和所述自动锁速器连接；所述永磁调速器分别与所述自动锁速器和所述辅助调速器连接；其中，所述自动锁速器用于预先保存所述可调速原动机的特性参数图表，自动锁速器工作时获取转速测量器的转速，对比所述保存在自动锁速器中的特性参数进行线性补偿后，控制油门调整所述可调速原动机的工作状态，使所述可调速原动机以预设的最佳转速工作；所述辅助调速器用于预先保存所述永磁调速器的特性参数图表，辅助调速器工作时获取控制指令信号，对比所述保存在辅助调速器中的特性参数进行线性补偿后，控制电量调整所述永磁调速器输出所需要的转速。

【技术特征摘要】
1.一种节能永磁调速系统，其特征在于，包括可调速原动机、永磁调速器、自动锁速器以及辅助调速器；所述可调速原动机分别与所述永磁调速器和所述自动锁速器连接；所述永磁调速器分别与所述自动锁速器和所述辅助调速器连接；其中，所述自动锁速器用于预先保存所述可调速原动机的特性参数图表，自动锁速器工作时获取转速测量器的转速，对比所述保存在自动锁速器中的特性参数进行线性补偿后，控制油门调整所述可调速原动机的工作状态，使所述可调速原动机以预设的最佳转速工作；所述辅助调速器用于预先保存所述永磁调速器的特性参数图表，辅助调速器工作时获取控制指令信号，对比所述保存在辅助调速器中的特性参数进行线性补偿后，控制电量调整所述永磁调速器输出所需要的转速。2.根据权利要求1所述的节能永磁调速系统，其特征在于，还包括：转速测量器，所述转速测量器分别与所述永磁调速器和所述自动锁速器连接，用于通过所述永磁调速器获取所述可调速原动机的转速信息，并将所述转速信息反馈至所述自动锁速器。3.根据权利要求2所述的节能永磁调速系统，其特征在于，所述转速测量器包括光电测速结构和机械测速结构，所述光电测速结构和所述机械测速结构分别与所述自动锁速器连接，所述自动锁速器用于计算所述可调速原动机的即时转速与最佳转速的差值。4.根据权利要求3所述的节能永磁调速系统，其特征在于，所述机械测速结构包括离心轮测速装置，所述离心轮测速装置与所述自动锁速器连接，所述自动锁速器用于根据所述可调速原动机的特性参数，对所述离心轮测速装置测得转速的误差进行线性补偿。5.根据权利要求1至4任意一项所述的节能永磁调速系统，其特征在于，还包括：输出功率测量器，所述输出功率测量器分别与所述永磁调速器和所述自动锁速器连接，用于通过所述永磁调速器获取所述可调速原动机的输出功率信息，并将所述输出功率信息发送至所述自动锁速器，使得所述自动锁速器能够调控所述可调速原动机输出最佳转速的同时，还要输出所需要的转矩。6.根据权利要求1所述的节能永磁调速系统，其特征在于，所述永磁调速...

【专利技术属性】
技术研发人员：商庆海，商凯宇，范丹丹，
申请(专利权)人：沈阳一丁通用科技研究院，
类型：发明
国别省市：辽宁,21