专利名称：全悬浮递进式动力能源技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种全悬浮递进式动力能源技术，它所阐述的是该全悬浮递进式动力能源技术的设计思想和制造方法。
以主的动力能源技术(如发电机技术、发动机技术)，其功率越大所涉及的原动力驱动力也就越大；因而，原动力需要设计到一定的能驱动发电机或发动机的功率，才能使发电机或发动机正常运转；这就使得在设计发电设施或发动机系统时，在确定发电机功率或发动机输出功率的前提下，首先要考虑与发电机相配套的原动力驱动的功率，或考虑与发动机功率相适应的动力能源条件，及符合该动力能源条件的机械结构设计，这种思路往往使发电机的功率与原动力的驱动力，成正比增长；使发动机的结构设计更为复杂，对驱使用原动力的制约条件限制较高。这种设计思想的弊端是1，对原动力的要求较高；不利于能源的利用。2，原动力的初始能源，使用了大量的汽油、柴油、煤炭及其它的石油制品；或对水力能源、风力能源的利用和使用的制约条件较高，致使能源的大量浪费、使用受限、所带来的环境污染。3，以往的动力能源技术制造成本高、投资规模大、资源浪费严重。4，以往的动力能源技术所涉及的产品机动性差，应用范围受到一定的限制。以上，动力能源技术四项基本弊端，就使得发展一种新的动力能源设计思想和制造技术成为必要。
本发明涉及一种全悬浮递进式动力能源技术，该全悬浮递进式动力能源技术，将磁力传动技术和磁悬浮技术与递进增量的设计思想、(即将一种力或一种能量逐级放大)有机结合；并采用磁悬浮永磁发电机技术和永磁电动机技术；解决了以往动力能源技术对原动力和源动力的驱动力要求高、环境污染严重、投资规模大、应用范围受限和机动性差的弊端。
如果只使用磁力传动技术和磁悬浮技术，解决的也只是发电机或发动机转动、传动以及发电机或发动机的效率问题，即初始原动力消耗高和发电机的效率低的问题；但随着发电机和发动机的功率增大，磁力传动技术和磁悬浮技术就受到了一定限制。因此，必须将磁力传动技术、磁悬浮技术与递进增量的设计思想有机的结合到一起，才能解决大功率发电机或发动机在一个相对小的原动力的驱动下，获得一个较大的功率。
本发明的目的是这样实现的一种全悬浮递进式动力能源技术，它是由(1)磁悬浮装置、(2)原动力驱动系统、(3)磁力传动调速系统、(4)初级磁悬浮永磁发电机系统、(5)永磁电动机、(6)电子调速装置、(7)末级磁悬浮永磁发电机系统等部分组成的。其中
(1)磁悬浮装置其作用是在支撑装置的配合下，支撑传动件和转动件；其目的是减小传动件和转动件在工作的状态下的磨擦力，从而提高传动件和转动件的效率；降低动力源的消耗量。
(2)原动力驱动系统它是由传送源动力的旋转装置、磁力旋转装置、磁悬浮装置、以及连接传送源动力的旋转装置和磁力旋转装置的转动件组成的。在该系统设计时，1，连接传送源动力的旋转装置和磁力旋转装置的转动件，应采用不同形式的转轴，其转轴可以由金属材料制成；也可以由非金属材料制成；在支撑件的配合下，磁悬浮装置起支撑转动件的作用。2，传送源动力的旋转装置，可以由金属材料制成；也可以由非金属材料制成；可采用转动风叶、蜗轮或其它旋转装置。3，磁力旋转装置，可采用不同形式的磁轮或其它磁力旋转装置。
(3)磁力传动调速系统它是由不同大小和规格的磁力旋转装置、软磁助力装置和支撑件组成的。其作用是调节来自(2)原动力驱动系统中磁力旋转装置的旋转磁斥力，达一定的转速；将调节好的转速传送并驱动下一级动力能源装置。该系统在设计时，1，应采用不同大小和规格的磁轮或其它磁力旋转装置。2，该系统采用的不同磁力旋转装置，应在支撑件的配合下，通过磁悬浮装置支撑，以减小各磁力旋转装置在运转其间的磨擦力。3，该系统采用的磁力旋转装置，在设计时，其骨架应采用非金属材料，以减轻磁力旋转装置的重量；产生磁力的材料，可采用稀土材料、铁氧体材料或其它磁性材料；也可采用硬磁材料(即稀土材料、铁氧体材料等)、软磁材料(即线圈通电后产生的磁性材料)相结合的方式设计，一般软磁材料在该系统中用作传动的助力。4，该系统在设计时，也可采用磁力传动装置与其它的传动装置相结合的形式。
(4)初级磁悬浮永磁发电机系统，该系统主要是由磁悬浮永磁发电、安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置或其它传动装置、变压或整流装置等部分组成的。其作用是在(3)磁力传动调速系统的旋转磁斥力的驱动下，安装在该磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置被驱动，从而带动磁悬浮永磁发电机的转子旋转；由于该磁悬浮永磁发电机的转子是由永磁材料制成的，因此，在该发电机转子旋转其间；镶嵌在该发电机定子上面的绕组线圈，不断切割该发电机转子的磁力线，使镶嵌在定子上面的绕组线圈产生电流，进而使该发电机进入发电状态。该磁悬浮永磁发电机发出的电力经变压或整流装置，输送给(5)永磁电动机。设计(4)初级磁悬浮永磁发电机系统的目的是为(5)永磁电动机提供动力源，以便驱动(7)末级磁悬浮永磁发电机运转发电。该系统在设计时，1，磁悬浮永磁发电机的选用，可以是直流磁悬浮永磁发电机；也可以是交流磁悬浮永磁发电机。2，在该系统磁悬浮永磁发电机的使用上，可选用一台磁悬浮永磁发电机；也可选用两台磁悬浮永磁发电机并机发电。3，在该系统，安装在磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置，可选用磁轮；也可选用其它磁力旋转装置或其它传动装置。
(5)永磁电动机，它是由永磁电动机和安装在该永磁电动机转轴上的磁力旋转装置或其它传动装置组成的。其作用是通过(4)初级磁悬浮永磁发电机系统提供的电力为动力源，经(6)电子调速装置，通过安装在该(5)永磁电动机转轴上的磁力旋转装置输出的旋转磁斥力或其它传动装置输出的机械力，驱动(7)末级磁悬浮永磁发电机系统，从而使(7)末级磁悬浮永磁发电机系统运行发电。(5)永磁电动机，在设计时，可选用直流或交流永磁电动机；也可选用磁悬浮水磁电动机。安装在该永磁电动机转轴上的磁力旋转装置，可选用磁轮；也可选用其它磁力旋转装置或其它传动装置。
(6)电子调速装置，该装置可采用变频调速装置；也可采用矢量控制装置。其作用是调节来自(4)初级磁悬浮永磁发电机系统的电力参数变化，将调整好的电力驱动(5)永磁电动机在一定的转速内运转和控制其运转形态；以驱动(7)末级磁悬浮永磁发电机运转。从而达到启动整个全悬浮递进式动力能源系统的目的。采用电子调速的目的是，一方面，为了减少其它传动调速的复杂结构；克服其它传动方式体积大、原材料耗用高、重量大和能耗高的弊端；另一方面，为了发挥电子调速效率高、节能、准确和易于控制的优势。
(7)末级磁悬浮永磁发电机系统，它是由磁悬浮永磁发电机、安装在该磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置或其它传动装置、及变压或整流装置组成的。其作用是在(5)永磁电动机运转后，通过安装在(5)永磁电动机转轴上的磁力旋转装置输出的旋转磁斥力或其它传动装置输出的机械力，驱动安装在(7)末级磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置或其它传动装置，在一定转速内运转，从而达到(7)末级磁悬浮永磁发电机运行发电的目的；末级磁悬浮永磁发电机发出的电力，通过变压或整流装置的调整，向用电设备提供电力。该系统在设计时，1，可选用直流磁悬浮永磁发电机；也可选用交流磁悬浮永磁发电机；2，在选择大功率发电机发电时，应考虑发电机定子绕组线圈的降温问题；或采用低功率并机发电。3，安装在(7)末级磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置，可选用磁轮；也可选用其它磁力旋转装置和其它传动装置。
以上就全悬浮递进式动力能源技术的构成及各部分的作用作了阐述，从以上阐述中不难看出，该全悬浮递进式动力能源技术具有以下特点1，在传动和转动方面普遍采用了柔性的磁力传动技术；2，在传动件和转动件的支撑方面采用了磁悬浮装置；3，在发电机和电动机的选用方面普遍采用了节能降耗的磁悬浮或永磁电机技术；4，在该技术涉及的调速方面采用了，磁力传动调速和电子调速技术。
从以上全悬浮递进式动力能源技术的特点可以看出，全悬浮递进式动力能源技术在应用方面具有以下作用1，由于在传动和转动方面采用了磁力传动技术和磁悬浮技术，就使得该全悬浮递进式动力能源技术在发电机和发动机应用方面的初始原动力在相对小的情况下，就可以启动发电机或发动机；2，由于采用了磁力传动技术、磁悬浮技术与递进增量的设计思想的结合，就使得发电机或发动机在相对小的初始能量的驱动下，获得较大的能源或动力增量。
该全悬浮递进式动力能源技术，可广泛应用于各种能源设施(如火力发电、水力发电、风力发电等领域)，或动力机械。它具有节能降耗、减少环境污染、减小投资规模、缩小建设周期、受能源条件限制小、机动性强和适用范围广的特点。
该全悬浮递进式动力能源技术，在整体的设计上也可采用多级递进或并级递进的思想设计。
下面结合本说明书及该全悬浮递进式动力能源技术组成的基本框架，对该全悬浮递进式动力能源技术的基本运用作一下阐述该全悬浮递进式动力能源技术是由(1)磁悬浮装置、(2)原动力驱动系统、(3)磁力传动调速系统、(4)初级磁悬浮永磁发电机系统、(5)永磁电动机、(6)电子调速装置、(7)末级磁悬浮永磁发电机系统等部分组成的。
它们的工作原理或运行过程是这样的在原动力的驱使下，(2)原动力驱动系统中的传送源动力的旋转装置开始运转，并带动了与其相连的磁力旋转装置转动；磁力旋转装置在其旋转磁斥力的作用下，驱动(3)磁力传动调速系统中的磁力旋转装置转动，在(3)磁力传动调速系统中的磁力旋转装置，通过磁斥力逐级驱动旋转的同时；也将调整好的转速，利用旋转磁斥力，驱动安装在(4)初级磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置；此时，(4)初级磁悬浮永磁发电机的转子，在安装在该发电机转轴上的磁力旋转装置的带动下转动；由于该发电机的转子是由永磁材料制成的，因此，当该转子转动的同时；安装在该发电机定子上面的绕组线圈，不断切割转子的磁力线，从而产生电力。该(4)初级磁悬浮永磁发电机发出的电力，经该系统中的变压或整流装置将电力调整后，输出并提供给(5)永磁电动机作为动力源。(5)永磁电动机在前级提供电力的情况下，经(6)电子调速装置，转动并输出旋转机械能；在永磁电动机运转的同时，安装在该电动机转轴上的磁力旋转装置或其它传动、转动装置也同样在一定的速度下旋转；并利用其旋转的磁斥力或机械力，驱动安装在(7)末级磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置或其它传动和转动装置，这时候，安装在(7)末级磁悬浮永磁发电机转轴上的磁力旋转装置或其它传动和转动装置，在转动的同时；也就带动了该发电机的转子旋转，从而使(7)末级磁悬浮永磁发电机进入发电状态。(7)末级磁悬浮永磁发电机发出的电力，通过该系统的变压或整流装置的调整，输出并提供给用电设备。
权利要求
1，一种全悬浮递进式动力能源技术，它是由(1)磁悬浮装置、(2)原动力驱动系统、(3)磁力传动调速系统、(4)初级磁悬浮永磁发电机系统、(5)永磁电动机、(6)电子调速装置、(7)末级磁悬浮永磁发电机系统等部分组成的。其特征在于该技术将磁力传动技术、磁悬浮技术与递进增量的设计思想进行了结合；在各组成部分中均采用了磁悬浮技术；在调速技术方面，采用了磁力传动技术和电子调速技术。
2，根据权利要求1所述的一种全悬浮递进式动力能源技术，其特征在于初级的发电机(4)采用了磁悬浮永磁发电机。
3，根据权利要求1所述的一种全悬浮递进式动力能源技术，其特征在于(6)电子调速装置，采用了变频和矢量控制技术。
4，根据权利要求1所述的一种全悬浮递进式动力能据技术，其特征在于末级发电机系统(7)，采用了磁悬浮永磁发电机。
5，根据权利要求1所述的一种全悬浮递进式动力能源技术，其特征在于在(3)磁力传动调速系统中，采用了软磁作为助力。
全文摘要
一种全悬浮递进式动力能源技术,它采用了磁悬浮技术、磁力传动技术、及永磁发电和永磁电动机技术;利用了递进增量的设计思想,解决了动力机械和能源设施在运行时,需要较大的原动力驱动的问题,使动力机械和能源设施在较小的原动力的驱动下,获得较大的动力或能源增量。该技术适用各种动力机械和能源设施,特别适用于水力、风力、火力发电及各种发电机组。其机动性强,对环境的要求低。
文档编号H02K53/00GK1297277SQ99123780
公开日2001年5月30日 申请日期1999年11月23日 优先权日1999年11月23日
发明者赵克 申请人:赵克