【技术实现步骤摘要】
基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器及其节能系统
本技术涉及旋转动力及其负载系统(如风机类、泵类、各种交通运输工具以及各种机械设备等)中的无级调速器、分功/汇流装置、双路/多级动力调配装置和能量回收装置等无级调速和动力负载适配
，涉及一种具有集无级调速、变矩、能量回收、动力混合、分布式动力配置和功率无级调配等诸多功能之其中一部分功能或全部功能于一身的动力调节/调速器及其超级节能系统，特别是一种基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器及其节能系统。
技术介绍
近十多来年，快速发展起来的永磁耦合调速器，也逐渐在离心负载调速节能减排领域得到专家和市场的认可，但也存在有明显的缺点和不足。本技术人从2009年以来，有十多项永磁耦合调速器方面的专利技术专利陆续获得授权，并自筹资金建厂，形成了批量生产，在工业离心负载系统(风机、水泵等)的节能减排方面得到了广泛应用和好评，使得节能技术水平有了较大进步，但在推广过程中逐步认识到永磁耦合调速器有很多优点，但也存在着以下难以克服的缺点：一是由于其主、被动盘为气隙耦合悬臂梁结构，又受到设备轴...
【技术保护点】
1.一种基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器，其特征是，它主要由差速传动/动力汇流机构组件、动力调节/调速电机、电机控制驱动器以及调速器附件组成，差速传动/动力汇流机构组件包括行星齿轮架、行星齿轮、行星齿轮轴、左半轴齿轮和右半轴齿轮，行星齿轮分别与至少一副左、右半轴齿轮相互啮合，左半轴用作无级调速器的动力输出端/轴，接驳负载轴，右半轴和行星齿轮架分别用作无级调速器的动力调节端/轴和动力输入端/轴，对应地分别与动力调节/调速电机的转子本体/转子端盖/转子轴和主动力输入端/轴相适配传动连接，其中，差速传动/动力汇流机构组件中的行星齿轮和半轴齿轮组配结构有四种不同方案供选择采用...
【技术特征摘要】
20190612 CN 2019104991129;20190612 CN 2019208730281.一种基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器，其特征是，它主要由差速传动/动力汇流机构组件、动力调节/调速电机、电机控制驱动器以及调速器附件组成，差速传动/动力汇流机构组件包括行星齿轮架、行星齿轮、行星齿轮轴、左半轴齿轮和右半轴齿轮，行星齿轮分别与至少一副左、右半轴齿轮相互啮合，左半轴用作无级调速器的动力输出端/轴，接驳负载轴，右半轴和行星齿轮架分别用作无级调速器的动力调节端/轴和动力输入端/轴，对应地分别与动力调节/调速电机的转子本体/转子端盖/转子轴和主动力输入端/轴相适配传动连接，其中，差速传动/动力汇流机构组件中的行星齿轮和半轴齿轮组配结构有四种不同方案供选择采用，分别为基于圆锥齿轮的差速传动/动力汇流机构、基于圆柱齿轮的差速传动/动力汇流机构、基于圆面齿轮的差速传动/动力汇流机构和基于组合齿轮的差速传动/动力汇流机构，电机控制驱动器与对应的动力调节/调速电机相适配，包括并不限于以下三种技术方案：其一为具有励磁电流磁场矢量变频控制回路的正反向调速/调矩/调功率的电机变频器，其二为具有励磁电流磁场矢量变频控制回路及整流或/和逆变能量回收回路的调速/调矩/调功率的发电机双回路直驱控制器，其三为具有励磁电流磁场矢量变频控制回路及整流或/和逆变能量回收回路的正反向调速/调矩/调功率的电动机发电机双回路功能模式直驱控制器。
2.一种基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器的节能系统，其特征是，它由基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器、主动力源、系统运行闭环控制状态获取传感器组件、客户端工控计算机和调速器附件组成，其中，基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器由差速传动/动力汇流机构组件、动力调节/调速电机、电机控制驱动器以及调速器附件组成，差速传动/动力汇流机构组件包括行星齿轮架、行星齿轮、行星齿轮轴、左半轴齿轮和右半轴齿轮，行星齿轮分别与至少一副左、右半轴齿轮相互啮合，左半轴用作无级调速器的动力输出端/轴，接驳负载轴，右半轴和行星齿轮架分别用作无级调速器的动力调节端/轴和动力输入端/轴，对应地分别与动力调节/调速电机的转子本体/转子端盖/转子轴和主动力源的输出端/轴相适配传动连接，差速传动/动力汇流机构组件中的行星齿轮和半轴齿轮组配结构有四种不同方案供选择采用，分别为基于圆锥齿轮的差速传动/动力汇流机构、基于圆柱齿轮的差速传动/动力汇流机构、基于圆面齿轮的差速传动/动力汇流机构和基于组合齿轮的差速传动/动力汇流机构，电机控制驱动器与动力调节/调速电机的结构类型进行适配，包括并不限于以下三种技术方案供选择构建，即技术方案一为具有励磁电流磁场矢量控制变频回路的正反向调速/调矩/调功率的电机变频器，技术方案二为具有励磁电流磁场矢量控制回路及整流或/和逆变能量回收回路的调速/调矩/调功率的发电机双回路直驱控制器，技术方案三具有励磁电流磁场矢量控制回路及整流或/和逆变能量回收回路的正反向调速/调矩/调功率的电动机发电机双回路功能模选直驱控制器，系统运行闭环控制状态获取传感器组件接驳于客户端工控计算机的传感器I/O接口，构建集约化系统设备配置方案，系统对以下十个模块进行集约化选择组配：①软启动模块②热机/轻载模块③基本运行/直驱运行模块④无级增速/功率调增运行模块⑤降速/应急调节运行——非电力回收降速运行模块⑥无级降速/负载功率调减运行——电力回收降速运行模块⑦功率/转速调增运行模式⑧动力汇流/混合动力模式⑨混合动力-加速模式⑩混合动力-高速功率模式。
3.根据权利要求2所述的基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器的节能系统，其特征是，所述的基于圆锥齿轮的差速传动/动力汇流机构有四种结构方案供选择采用，其一为对称式轴向双端面圆锥行星齿轮差速传动/动力汇流机构，该圆锥行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴齿轮之中轴线呈平行设置，对称的轴向双端圆锥行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆锥齿轮相互啮合传动，其二为不对称式轴向双端面圆锥行星齿轮差速传动/动力汇流机构，该轴向圆锥行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈平行设置，不对称的轴向双端面圆锥行星齿轮分别与对应的左、右半轴圆锥齿轮相互啮合，其三为对称式径向圆锥行星齿轮差速传动机构，该径向圆锥行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈垂直设置，圆锥行星齿轮分别与对称的左、右半轴圆锥齿轮相互啮合，其四为不对称式斜向圆锥行星齿轮差速传动机构，该斜向圆锥行星齿轮架上斜向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈斜向交错设置，斜向圆锥行星齿轮分别与不对称的左、右半轴圆锥齿轮相互啮合。
4.根据权利要求2所述的基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器的节能系统，其特征是，所述的基于圆柱齿轮的差速传动/动力汇流机构有五种结构方案供选择采用，其一为对称式圆柱行星齿轮差速传动/动力汇流机构，该圆柱行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈平行设置，每个圆柱行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆柱外接正齿轮相互啮合传动，其二为对称式圆柱行星齿轮和面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，该圆柱行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴之中轴线呈垂直相交设置，每个圆柱行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆面齿轮相互啮合传动，其三为不对称式圆柱行星齿轮组差速传动/动力汇流机构，包括至少一副圆柱行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、右半轴圆柱外齿太阳轮和左半轴圆柱内齿齿圈构成，行星齿轮架上轴向均布安装行星齿轮轴和圆柱行星齿轮，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈平行设置，每个圆柱行星齿轮分别与右半轴圆柱外齿太阳轮和左半轴圆柱内齿齿圈/齿轮相互啮合传动，其四为不对称式圆柱行星外接正齿轮差速传动/动力汇流机构，由至少一副圆柱行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数不相同的左右半轴圆柱外接正齿轮构成，行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴之中轴线呈平行设置，同一个行星齿轮轴上的两个不相同的圆柱行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆柱齿轮外接正齿轮相互啮合传动，其五为不对称式圆柱行星齿轮和圆面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副圆柱行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、半径尺寸和齿数不相同的左右半轴圆面齿轮构成，行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴之中轴线呈垂直设置，圆柱行星齿轮分别与相适配的左、右半轴面齿轮相互啮合传动。
5.根据权利要求2所述的基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器的节能系统，其特征是，所述的基于圆面齿轮的差速传动/动力汇流机构有四种结构方案供选择采用，其一为对称式圆面行星齿轮和圆柱齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由圆面行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数相同且对称设置的左右半轴圆柱齿轮构成，行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈垂直设置，圆面行星齿轮分别与对称的左、右半轴圆柱齿轮相互啮合，其二为不对称式圆面行星齿轮和圆柱齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由圆面行星齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数不相同的左右半轴圆柱齿轮构成，圆面行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈垂直设置，圆面行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆柱齿轮相互啮合，其三为对称式圆面齿轮和圆面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副圆面行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数相同且对称设置的左右半轴圆面齿轮构成，圆面行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈平行设置，双圆面行星齿轮或者背靠背复合双端圆面齿轮分别与对称的左、右半轴圆面齿轮相互啮合，其四为不对称式圆面齿轮和圆面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副不对称的双圆面行星齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数不相同且不对称设置的左右半轴圆面齿轮构成，行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴和左右半轴中心线呈平行设置，同轴的两个背靠背安装的不对称的两个圆面齿轮或单轮双圆面行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆面齿轮相互啮合，其五为对称式双圆面行星齿轮和圆面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副圆面行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、尺寸和齿数相同且对称设置的左右半轴圆面齿轮构成，行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴圆面齿轮之中轴线呈平行设置，同轴安装的相同半径尺寸和齿数的双轮单端或单轮双端圆面行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆面齿轮相互啮合传动，其六为不对称式圆面行星齿轮和圆面齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副不对称的双圆面行星齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮架、半径尺寸和齿数不相同的左右半轴圆面齿轮构成，行星齿轮架上轴向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴圆面齿轮之中轴线呈平行设置，同轴安装的不同半径和齿数的双轮单端或单轮双端圆面行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆面齿轮相互啮合传动，其七为对称式圆面行星齿轮和圆柱齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由圆面行星齿轮和行星齿轮轴、行星齿轮架、半径尺寸和齿数相同且对称设置的左右半轴圆柱齿轮构成，行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴圆柱齿轮之中轴线呈垂直设置，圆面行星齿轮分别与相适配的左、右半轴圆柱齿轮相互啮合传动，其八为不对称式双圆面行星齿轮和圆柱齿轮啮合差速传动/动力汇流机构，由至少一副不对称背靠背双圆面行星齿轮及其行星齿轮轴、行星齿轮架、半径尺寸和齿数不相同的左右半轴圆柱齿轮构成，行星齿轮架上径向安装行星齿轮轴，行星齿轮轴与左右半轴圆柱齿轮之中轴线呈垂直设置，每个圆面行星齿轮分别与左、右半轴圆柱齿轮相互啮合传动。
6.根据权利要求2所述的基于差速传动/动力汇流机构的无级调速器的节能系统，其特征是，基于组合齿轮的差速传动/动力汇流机构有五种结构方案供选择采用，其一为圆面齿轮和圆柱齿轮之组合齿轮差速传动/动力汇流机构，由至少一副圆面齿轮和圆柱齿轮之组合行星齿轮组、行星齿轮轴和行星齿轮架及其一副对应适配的左右半...
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