【技术实现步骤摘要】
多用途交流电动发电机科学、商业、医疗、政府、军事上的通信和工业活动，以及办公室、商店、学校和家庭都需要电力来执行它们的许多职能。电力的突然中断或故障，即使持续短暂时间，不仅带来不便，而且可能对这些活动中任何造成损坏并付出昂贵代价。计算机数据可能丢失，正在进行的工作可能损坏，或者生命可能置于危险之中。有时需要许多天时间并努力工作来恢复生产操作，以及从电力故障这样招致的损坏和损失中复原。许多这些设备和活动具有燃气或柴油发电机，或其它备用电源设备，它们需要几秒钟起动并投入使用，以代替突然不能供应的电力。当发动机正在起动并且当没有电力可供使用时，经过几秒的时间能使这样的设备严重破坏或者甚至损坏或者损失。尽管供电设备通常相当可靠，但是它们控制之外的使供电中断或使供电不足或不稳定的环境可能时时发生。发电厂中的事故和设备故障，或者雷击和其它影响输电线、变压器及其它设备的事件，可能切断从整个城市至仅是送入一个工厂、家庭或一个办公室的单条输电线范围内的电力。结果，电力用户经常是突然地，并且通常是意想不到地处在无助的境地。-->电力公司通告它们的用户，它们不能许诺不论什么时候都对用户输送完全不停电的电力。对美国和加拿大一些公司中种种类型的停电和事故的研究表明，在一个长时间周期比如一年中，不同种类停电的频率和持续时间平均为如附图中图1所示的概括图表。从图1中柱状统计图表将会注意到，在这些60赫兹系统中大约45％的停电持续不到10个周期，它不到六分之一秒，这个时段远大于“应急”计算机所要求的时间。另23％的停电持续不到一秒，而18％的停电持续1到10秒。因此，总共大约86％的交流...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多用途电动发电机，包括复式隔离的定子和具有与每一定子对应一个的两个独立电转子部件的单个转子装置，两个转子部件共用一个单驱动盘部件，并且复式定子和电转子部件能够一起操作，或为一台交流电动机，或为一台交流发电机，或为一台交流电动机发电机，包括：a)一个坚固的金属外箱，有一个从一端延伸到另一端的表面光滑的圆筒形内腔，以及具有中央孔的固定在箱体的各端以形成一个封闭壳体的端罩，b)两个环形独立的定子，各个固定并支持在一个端罩上，定子沿轴向伸入箱体，并且相互之间相对延伸，相互之间有轴向间隙且分开它们的内端，各定子有一个中央轴孔，并且包括一个低损耗磁性材料的圆形铁芯的组件，各定子铁芯具有表面上有槽的外圆筒形表面，并且主电绕组安排在大多数槽中，以及至少一个铁芯包含至少一个集中绕组，各集中绕组安置在至少一对相邻槽中，并且至主绕组和至集中绕组的引线穿过壳体的壁，各定子铁芯牢固地安装在具有一个中央轴向开孔的环形定子支座上，并且环形支座的外表面与其端罩的内表面符合，并且固定在端罩上，以便从定子铁芯传来的热能容易地传人定子支座，并且然后传到端罩，端罩中的孔、定子支座中的轴向开孔，以及定子中的中央孔大体上同轴，并且圆形轴承安排在定子支座的中央轴向开孔的内侧里，其外轴承圈安排在一个固定在端罩上且装配在定子支座中的可移动轴承保持架部件中，c)一个转子组件，包括一个可旋转的轴，其各端支持在定子支座中可移动轴承保持架部件中所安装的圆形轴承中，该轴从一个端罩延伸到另一个端罩，并且至少一个轴端通过轴承伸出到端罩的外部，轴承之间轴的外表面包括一个第一部分，与定子支座中圆形内侧部分隔开一个选择的间隙距离，轴的接连部分穿过定子中的中央孔，以及在分开定子的轴向空间处有固定在轴转子上的具有高旋转惯性的部件，这些高旋转惯性部件包括一个径向延伸的金属驱动盘部件，其周边伸到箱体的内腔，那里相互之间有一小的留隙空间，两个圆筒套筒牢固连接，金属驱动盘部件的周边的每侧一个，在套筒的外表面与箱体的内腔之间保持一个小的旋转留隙空间，这样间隙比轴与定子支座的肩部之间的间隙稍大，各套筒伸过并环绕一个定子铁芯，各套筒的内表面有一个低抗磁力磁性材料的圆筒形层固定其上，各层有一个圆筒形的内暴露表面，其上固定一个能磁化的永磁材料的层，具有一个暴露的内圆筒表面，大体上以相互之间有一小的旋转留隙空间，与相邻定子铁芯表面的外圆筒表面共同扩张且精密平行，各定子由圆形金属驱动盘部件和圆筒形转子套筒和轴，与其它定子电与磁隔离，以及d)任一个或两个铁芯和它相邻转子可操作为(1)一台电动机，此时它的至主绕组的引线与交流电源连接，并且至集中绕组的引线通过一个受控制的开关，与该交流电源相同频率的单相交流电源连接，或(2)一台交流发电机，此时其至集中绕组的引线通过一个受控制的开关，与该发电机交流功率输出所希望的频率的单相交流电连接，并且轴被旋转，以及(3)两个定子和它们相邻转子可同时操作，一个定子连接为一台电动机，另一个定子连接为一台交流发电机。2.权利要求1的多用途电动发电机，其中定子支座包括一个空心轴，有一个相对大的外端表面，精密地与端罩孔所相邻的端罩的内侧表面符合，并且空心轴用相符合的表面以牢固接触固定在所述端罩上，以便热可以容易地从心轴流到端罩，心轴中的空心是圆筒形状，完全通过那里延伸到一个内端，两个心轴的内端相互同轴，并且由一个空间分开，定子铁芯安装在心轴上，它们的外侧与心轴的较大内端表面紧密接触，并且环形定子的孔与心轴延伸通过铁芯以同时用于支持和获得从定子到心轴良好热流动的较小直径紧密接触，心轴具有固定其上的保持装置，以便定子铁芯牢固地保持其上，与端罩相邻的心轴空心部分包含一个可移动的轴承保持架部件，其中轴承的外座圈安置并保持在适当位置，定子的外表面与心轴的圆形空心同轴。3.权利要求1的多用途电动发电机，其中各定子转子组的一对或两对起一台交流发电机作用，其中改进为这样产生交流电的定子铁芯组件包括两个分开的部分，其一部分轴向比另一部分宽，在部分之间有一轴向间隙，以及槽成直线排列，以便相同主绕组穿过两个铁芯部分的槽，一个分开的能磁化的永磁材料的层与各定子部分大体上成径向扩张，在各部分中有分开的集中绕组，以便与通过另一集中绕组的同样频率的单相交流电相比，在一个部分中的一个集中绕组中能通过不同移相相位的单相交流电，因此使各集中绕组能够在其相邻层中产生一个磁极型式，可以从另一层中的磁极型式移来，以便在主绕组中产生的交流电压可以控制或改变。4.权利要求1的多用途电动发电机，其中在一个伸出端罩壁之外的轴端部，固定一个直流发电机部件，包括一个可与轴旋转的相对大的圆盘，并且在它的周边固定一个低抗磁力磁性材料的圆筒形壳体，与轴同轴并在内部向箱体延伸，一个固定在壳体的内壁的能磁化的永磁材料的层，该层有一个与轴同轴的暴露的圆筒形表面，组合式圆盘，圆筒形壳体以及形成发电机的转子的磁性材料的固定层，定子与这个转子磁性协作，转子由一个较小直径的圆筒形壳体组成，牢固地固定在箱体端壁上，并且伸入到转子壳体中不到圆盘的位置，较小壳体的外圆筒表面上牢固地固定有低抗磁力和低电与磁损耗磁性材料的带槽的定子铁芯，有一个圆筒形的暴露外表面，接近转子上磁化材料层并与之同轴延伸，在那里有一旋转留隙空间，在定子的外表面上的槽中安排有电绕组，以便当转子上的磁化了的永磁材料的层绕定子旋转时产生交流电压，在壳体上固定一个护罩部件并且封闭了转子和定子，在较小壳体的内壁与轴之间有一圆形间隙，并且在这个间隙中安排了电整流元件和电滤波元件，固定在壳体的壁上，从定子绕组来的引线引至该电整流和滤波元件，以使得能够产生被整流的直流电流，并且来自整流和滤波装置的引线穿过护罩壁，把整流电流传到一个负载，并且滤波元件、较小直径圆壳体、圆盘以及外部圆壳体提供电与磁屏蔽，以限制由整流器和绕组产生的电磁辐射的漏出。5.权利要求4的电动发电机，其中在直流发电机部件的定子的槽中安置集中绕组和用于给集中绕组提供单相交流电的引线，由此在它旋转通过集中绕组时，集中绕组能在能磁化的磁性材料的层中产生北磁极和南磁极的型式。6.一种不间断电源系统，能够从易遭中断及电压和频率不规则的交流电源接受交流电，并且该不间断电源系统能够对一个负载提供不间断的受控制的交流电压和频率，该不间断电源系统包括权利要求1的电动发电机，其中一个定子和其联合的转子操作为一台交流电动机，此时其至主绕组的引线通过一个具有对交流电源的不稳定交流电作出响应的传感器所可以操作的开关的电路连接到交流电源，并且其集中绕组引线通过一个受控制的开关与交流电源频率相同的单相交流电连接，而另一对定子转子装置起一台交流发电机作用，并且其集中绕组的引线通过一个受控制的开关与一个负载所希望的频率的单相交流电源连接，并且主绕组使其伸出引线与该负载连接，以及：a)安装在一个支座上的电动发电机壳体，具有与此连接的离合器装置的耦合装置安装在轴延伸到端罩外的轴的一端，控制装置，只要可从电源得到稳定的交流功率以操作电动机，就可用于操作离合器以使轴端不受耦合装置约束地转动，开关装置，操作性地与交流电动机的引线连接，电传感器控制装置，当来自电源的交流电发生电力中断或其...
【专利技术属性】
技术研发人员：小约翰·F·罗伊塞尔，龙尼·J·巴伯，
申请(专利权)人：精密电力设备公司，
类型：发明
国别省市：
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