專利名稱：一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械動(dòng)力合成裝置，更具體的涉及兩個(gè)或多個(gè)不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的機(jī)械合 成裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力消費(fèi)的70%左右用于驅(qū)動(dòng)各類電動(dòng)機(jī)，而多數(shù)電動(dòng)機(jī)是 工作在不穩(wěn)定負(fù)載情況下的，有些驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)常常工作在逆向負(fù)載情況下，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在額 定負(fù)載下工作時(shí)，其機(jī)械效率可達(dá)90%，但在低負(fù)荷或逆向負(fù)載下工作時(shí)，其運(yùn)行效率只能 達(dá)到20% 30%。現(xiàn)行對(duì)電動(dòng)機(jī)逆向負(fù)載工作情況的處理方法有二 一是對(duì)負(fù)載進(jìn)行強(qiáng)制 “制動(dòng)”，將負(fù)載的逆向動(dòng)力以發(fā)熱的形式消耗掉。二是將負(fù)載的逆向動(dòng)力通過直流發(fā)電機(jī) 發(fā)出直流電，再將直流電逆變?yōu)榻涣麟姺答伝仉娋W(wǎng)。前一種處理方式造成了能源的大量損 耗和機(jī)械裝置(或電器裝置)的磨損發(fā)熱，后一種方式轉(zhuǎn)換裝置復(fù)雜，轉(zhuǎn)換效率低且?guī)?lái)電 網(wǎng)的污染和不穩(wěn)定運(yùn)行。因此需要對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)載進(jìn)行穩(wěn)定。另外現(xiàn)有技術(shù)中并 沒有將不同轉(zhuǎn)速、不同扭矩的兩動(dòng)力軸的動(dòng)力合成至同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸的裝置，盡管現(xiàn)有技術(shù)中 汽車的差速器能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力的分解，但卻沒有逆向的實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的合成。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于上述技術(shù)問題，提出一種將不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力進(jìn)行合成的裝置，該 裝置創(chuàng)新性的基于汽車“差速器”的逆向運(yùn)行原理，將兩軸非同步動(dòng)力合成到同一動(dòng)力軸， 實(shí)現(xiàn)了軸功率的機(jī)械合成，同時(shí)也穩(wěn)定了電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，在電動(dòng)機(jī)低負(fù)荷時(shí)將多余負(fù)荷儲(chǔ) 存起來(lái)，在電動(dòng)機(jī)高負(fù)荷下將儲(chǔ)存的能量釋放，從而不對(duì)電網(wǎng)回饋任何電能，只要求電網(wǎng)對(duì) 電動(dòng)機(jī)用能進(jìn)行補(bǔ)充，極大地提高了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置，包括第一電機(jī)齒輪、第二電機(jī)齒輪、行星齒輪支架、行星 齒輪和被動(dòng)齒輪，所述的行星齒輪支架與所述第一電機(jī)齒輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所述行星齒輪設(shè)置 于所述行星齒輪支架上，所述行星齒輪的一側(cè)哨合于所述第一電機(jī)齒輪，另一側(cè)哨合于所 述第二電機(jī)齒輪，所述被動(dòng)齒輪嚙合于所述第一電機(jī)齒輪，當(dāng)所述第一電機(jī)齒輪和第二電 機(jī)齒輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述行星齒輪與第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述第 一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪存在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差時(shí)，所述行星齒輪與第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī) 齒輪作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并將兩者的不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩動(dòng)力合成傳遞給所述被動(dòng)齒輪。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中所述第一電機(jī)齒輪包括同步運(yùn)轉(zhuǎn)的大齒輪 和小齒輪，所述被動(dòng)齒輪嚙合于所述大齒輪，所述行星齒輪的一側(cè)嚙合于所述小齒輪，所述 行星齒輪支架固定于所述大齒輪上。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中所述行星齒輪支架內(nèi)上下對(duì)稱地設(shè)置有兩 個(gè)所述行星齒輪，每個(gè)所述行星齒輪的一側(cè)嚙合于所述小齒輪，另一側(cè)嚙合于所述第二電 機(jī)齒輪，兩個(gè)行星齒輪分別嚙合于所述小齒輪和第二電機(jī)齒輪的兩側(cè)，所述行星齒輪繞自身中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中所述大齒輪、小齒輪、行星齒輪、第二電機(jī) 齒輪和被動(dòng)齒輪整體具有圓臺(tái)形狀，并在圓臺(tái)的母線側(cè)面形成齒輪齒。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中所述第一電機(jī)齒輪通過軸承并經(jīng)第一減速 機(jī)而連接于主動(dòng)電機(jī)，所述第二電機(jī)齒輪通過軸承并經(jīng)第二減速機(jī)而連接于輔助電機(jī)，所 述輔助電機(jī)連接于一電容器，還包括控制各部件工作的控制機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中還包括與所述輔助電機(jī)和電容器連接的發(fā) 電機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)做如下操控當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作負(fù)功時(shí)，所述輔助電 機(jī)不輸出動(dòng)力，所述主動(dòng)電機(jī)的逆向負(fù)載余能通過行星齒輪而傳遞至所述第二電機(jī)齒輪， 通過第二電機(jī)齒輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，并將其所發(fā)電能存儲(chǔ)于電容器；當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械 合成裝置對(duì)外作正功時(shí)，所述主動(dòng)電機(jī)向第一電機(jī)齒輪輸出主動(dòng)力，同時(shí)所述電容器放電， 用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)所述輔助電機(jī)向第二電機(jī)齒輪輸出動(dòng)力，且所述第二電機(jī)齒輪和第一電 機(jī)齒輪的動(dòng)力經(jīng)所述行星齒輪調(diào)整后合成輸出至所述被動(dòng)齒輪上。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中所述輔助電機(jī)是可逆的發(fā)電-電動(dòng)機(jī)，所 述控制機(jī)構(gòu)做如下操控當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作負(fù)功時(shí)，所述輔助電機(jī)作為 發(fā)電機(jī)，所述主動(dòng)電機(jī)的逆向負(fù)載余能通過行星齒輪而傳遞至所述第二電機(jī)齒輪，通過第 二電機(jī)齒輪帶動(dòng)輔助電機(jī)發(fā)電，并將其所發(fā)電能存儲(chǔ)于電容器；當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成 裝置對(duì)外作正功時(shí)，所述輔助電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)，所述主動(dòng)電機(jī)向第一電機(jī)齒輪輸出主動(dòng)力， 同時(shí)所述電容器放電，用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)所述輔助電機(jī)向第二電機(jī)齒輪輸出動(dòng)力，且所述 第二電機(jī)齒輪和第一電機(jī)齒輪的動(dòng)力經(jīng)所述行星齒輪調(diào)整后合成輸出至所述被動(dòng)齒輪上。
進(jìn)一步地根據(jù)本發(fā)明所述的裝置，其中還包括與所述被動(dòng)齒輪連接的被動(dòng)主軸， 所述被動(dòng)齒輪接受的合成動(dòng)力經(jīng)被動(dòng)主軸而向外輸出。
通過本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置至少能夠達(dá)到以下技術(shù)效果I)、在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新性的首次實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)或多個(gè)不同轉(zhuǎn)速、不同扭矩動(dòng)力的 合成輸出。
2)、通過本發(fā)明所述的裝置降低了主電動(dòng)機(jī)的容量，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化，有效地 調(diào)節(jié)了電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，對(duì)電動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定的載荷譜曲線“消峰添谷”，極大地提高了電動(dòng)機(jī)的 運(yùn)行穩(wěn)定性。
3)、本發(fā)明所述的裝置通過電容的充放電，將主電動(dòng)機(jī)在低負(fù)載時(shí)的逆向負(fù)載余 能儲(chǔ)存于電容，在主電動(dòng)機(jī)高負(fù)載時(shí)將電容放電以驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)，從而在將兩個(gè)電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩合成的同時(shí)降低了電網(wǎng)的運(yùn)行荷載，提高了電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，進(jìn)而提高了電動(dòng)機(jī)的運(yùn) 行效率。
4)、本發(fā)明所述的裝置能夠以較低的成本取代變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，且能夠完全取代 現(xiàn)行的逆向負(fù)載發(fā)電逆變回電網(wǎng)的低效高費(fèi)用系統(tǒng)，從而改善電網(wǎng)的諧波污染，使電網(wǎng)供 電更加穩(wěn)定。


附圖1為本發(fā)明所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中各附圖標(biāo)記的含義如下1、外部機(jī)構(gòu)；2、被動(dòng)主軸；3、主動(dòng)電機(jī)；4、減速機(jī)；5、被動(dòng)齒輪；6、主動(dòng)電機(jī)大齒輪; 7、主動(dòng)電機(jī)小齒輪；8、行星齒輪支架；9、行星齒輪；10、輔助電機(jī)小齒輪；11、減速機(jī)；12、輔 助電機(jī)；13、電容器；14、發(fā)電機(jī)；15、控制機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，但并不以此為限。
首先說明本發(fā)明所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置的技術(shù)出發(fā)點(diǎn)，其是借助了汽車“差 速器”的原理，采用“差速器”逆運(yùn)行的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，汽車的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪是通過一個(gè)動(dòng)力軸驅(qū) 動(dòng)的兩半軸實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)汽車在平直的道路上運(yùn)行時(shí)，主動(dòng)軸將動(dòng)力平均分配給左右兩半軸， 兩半軸以等轉(zhuǎn)速等轉(zhuǎn)矩的方式向前運(yùn)行。當(dāng)汽車右轉(zhuǎn)時(shí)，通過差速器分配動(dòng)力，右側(cè)半軸轉(zhuǎn) 速降低，左側(cè)半軸轉(zhuǎn)速提高，從而實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)功能；汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，情況亦然。當(dāng)汽車在泥濘路面 一側(cè)動(dòng)力軸打滑時(shí)，另一側(cè)動(dòng)力軸加強(qiáng)扭矩，從而保證了車輛正常運(yùn)行。因此汽車差速器可 以將一動(dòng)力軸的動(dòng)力傳遞給兩半軸，而兩半軸可以是同轉(zhuǎn)速同扭矩的，亦可以是不同轉(zhuǎn)速 不同扭矩的。本發(fā)明所述裝置通過將汽車“差速器”創(chuàng)新性的進(jìn)行逆向變換而得到，將不同 轉(zhuǎn)速不同扭矩的兩動(dòng)力軸的動(dòng)力，傳遞給同一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，獲得兩軸非同步動(dòng)力合成到同一動(dòng) 力軸的效果，進(jìn)一步的兩動(dòng)力軸的動(dòng)力亦可基于同樣的原理由其他動(dòng)力軸合成，從而達(dá)到 多非同步動(dòng)力軸合成到同一動(dòng)力軸上的動(dòng)力合成效果，因此本發(fā)明所述的機(jī)械合成裝置在 現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上首次實(shí)現(xiàn)了多個(gè)不同轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩動(dòng)力的合成輸出。
以下結(jié)合附圖1詳細(xì)描述本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置的組成結(jié)構(gòu)原理。 如附圖1所示，所述機(jī)械合成裝置包括被動(dòng)主軸2、主動(dòng)電機(jī)3、減速機(jī)4、被動(dòng)齒輪5、主動(dòng) 電機(jī)大齒輪6、主動(dòng)電機(jī)小齒輪7、行星齒輪支架8、行星齒輪9、輔助電機(jī)小齒輪10、減速機(jī) 11、輔助電機(jī)12、電容器13、發(fā)電機(jī)14和控制機(jī)構(gòu)15。所述主動(dòng)電機(jī)3為系統(tǒng)的總動(dòng)力源， 通過軸承經(jīng)減速機(jī)4而連接于主動(dòng)電機(jī)大齒輪6，向其提供主動(dòng)力，所述減速機(jī)4將主動(dòng)電 機(jī)3的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速調(diào)整到外部機(jī)構(gòu)I (如抽油機(jī)升降機(jī)構(gòu))所需的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速來(lái)驅(qū)動(dòng)主動(dòng) 電機(jī)大齒輪6,所述主動(dòng)電機(jī)大齒輪6與被動(dòng)齒輪5哨合,用于將主動(dòng)電機(jī)3及輔助電機(jī)12 的輸出動(dòng)力合成輸出到被動(dòng)齒輪5上。所述被動(dòng)齒輪5聯(lián)接與被動(dòng)主軸2，所述被動(dòng)主軸2 直接向外部機(jī)構(gòu)I輸出軸動(dòng)力，該外部機(jī)構(gòu)I可為升降機(jī)的升降機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)通過曲軸連桿 機(jī)構(gòu)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述主動(dòng)電機(jī)大齒輪6上固設(shè)有與其同步運(yùn)行的主動(dòng)電機(jī)小齒輪7和行 星齒輪支架8，在所述行星齒輪支架8內(nèi)上下對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)行星齒輪9，所述每個(gè)行星齒 輪9的一側(cè)哨合于主動(dòng)電機(jī)小齒輪7,另一側(cè)哨合于輔助電機(jī)小齒輪10,兩個(gè)行星齒輪9分 別嚙合于主動(dòng)電機(jī)小齒輪7的兩側(cè)、以及輔助電機(jī)小齒輪10的兩側(cè)，所述行星齒輪9在支 架8的支撐作用下整體與主動(dòng)電機(jī)大小齒輪6、7 —同轉(zhuǎn)動(dòng)(公轉(zhuǎn))，且每個(gè)行星齒輪9在小 齒輪7、10的嚙合作用下繞自身的中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)(自轉(zhuǎn))，所述主動(dòng)電機(jī)小齒輪7、主動(dòng)電機(jī)大 齒輪6以及輔助電機(jī)小齒輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，且與所述行星齒輪9自身的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(自 轉(zhuǎn))垂直。所述輔助電機(jī)小齒輪10通過軸承經(jīng)減速機(jī)11而連接于輔助電機(jī)12，減速機(jī)11 用于將輔助電機(jī)12的輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速調(diào)整到逆向差速器所需的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速，所述輔助電機(jī)12 連接于電容器13和發(fā)電機(jī)14，三者互聯(lián)使得所述電容器13同時(shí)作為充放電設(shè)備，在系統(tǒng)作 負(fù)功時(shí)，通過發(fā)電機(jī)14將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在電容器13上，在系統(tǒng)對(duì)外作正功時(shí)，電 容器13放電，用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)輔助電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)，附圖1中示出發(fā)電機(jī)14與輔助電機(jī)12分置于系統(tǒng)中，但實(shí)際上可將輔助電機(jī)做成可逆的發(fā)電-電動(dòng)機(jī)以取消掉獨(dú)立的發(fā)電機(jī)， 也就是說附圖1中與減速機(jī)11依次連接的也可以是發(fā)電電動(dòng)機(jī)和電容器。
控制機(jī)構(gòu)15用于控制整個(gè)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置的具體工作過程當(dāng)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩 機(jī)械合成裝置對(duì)外作負(fù)功時(shí)(如抽油機(jī)下降過程中)，輔助電機(jī)12不輸出動(dòng)力，所述輔助電 機(jī)小齒輪10作為主動(dòng)電機(jī)3的負(fù)載穩(wěn)定裝置，被主動(dòng)電機(jī)小齒輪7通過行星齒輪9而帶動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)，輔助電機(jī)小齒輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能進(jìn)一步傳輸至發(fā)電機(jī)14 (或發(fā)電-電動(dòng)機(jī))，經(jīng)其轉(zhuǎn) 化為電能并對(duì)電容器13進(jìn)行充電，從而將低負(fù)載時(shí)的逆向負(fù)載余能儲(chǔ)存于電容器；當(dāng)轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作功時(shí)(如抽油機(jī)上升過程中)，主動(dòng)電機(jī)3輸出主動(dòng)力，同時(shí)電容器 13放電，用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)輔助電機(jī)12，進(jìn)而帶動(dòng)輔助電機(jī)小齒輪10轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助電機(jī)小齒 輪10的轉(zhuǎn)動(dòng)和主動(dòng)電機(jī)3所驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)電機(jī)小齒輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)行星齒輪9調(diào)整合成后通 過主動(dòng)電機(jī)大齒輪6而傳遞至被動(dòng)齒輪5上，然后通過被動(dòng)主軸2來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功，這樣通 過本發(fā)明中設(shè)置的行星齒輪9即實(shí)現(xiàn)了輔助電機(jī)與主動(dòng)電機(jī)動(dòng)力的合成輸出，在這個(gè)過程 中不論主動(dòng)電機(jī)和輔助電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩是否相同，都能夠?qū)ζ溥M(jìn)行合成輸出，具體的 當(dāng)兩電機(jī)12、3同步時(shí)，行星齒輪9與兩電機(jī)的小齒輪10、7無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩電機(jī)12、3存 在轉(zhuǎn)速差時(shí)，行星齒輪9與兩電機(jī)小齒輪10、7作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由于行星齒輪9同時(shí)與兩電機(jī) 小齒輪10、7相嚙合，能夠?qū)⑵洳煌降霓D(zhuǎn)速調(diào)整合成在主動(dòng)電機(jī)大齒輪6上，通過大齒輪6 與被動(dòng)齒輪5的哨合來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)電機(jī)及輔助電機(jī)合成動(dòng)力的輸出，最終利用該合成動(dòng)力來(lái) 對(duì)外做功。
本發(fā)明所述裝置在對(duì)外做功的時(shí)候，能夠?qū)⒌拓?fù)載運(yùn)行下存儲(chǔ)的余能疊加到主動(dòng) 電機(jī)輸出的動(dòng)力上，極大地提高了電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率和運(yùn)行效率，通過實(shí)踐驗(yàn)證由于輔助電 機(jī)12的使用，可使主動(dòng)電機(jī)3的容量減少1/3，如將其應(yīng)用于起重機(jī)領(lǐng)域時(shí)，經(jīng)試驗(yàn)在其拉 升負(fù)荷工況下，比傳統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能約為35%。
本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置優(yōu)選為一種雙轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置，完全 通過機(jī)械的辦法將兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)軸功率合成到一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，首次實(shí)現(xiàn)了軸 功率的機(jī)械合成。
本發(fā)明所述裝置能夠達(dá)到的技術(shù)效果還包括降低了主電動(dòng)機(jī)容量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)不穩(wěn)定的載荷譜 曲線“消峰添谷”，提高了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，降低了電網(wǎng)的運(yùn)行荷載，提高了電動(dòng)機(jī)負(fù)載 率，從而提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，部分取代變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，通過電容的充放電，將主電動(dòng) 機(jī)在低負(fù)載時(shí)的逆向負(fù)載余能儲(chǔ)存于電容，在主電動(dòng)機(jī)高負(fù)載時(shí)將電容放電驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng) 機(jī)，將兩個(gè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩合成，從而完全取代現(xiàn)行的逆向負(fù)載發(fā)電逆變回電網(wǎng)的低效高費(fèi)用 系統(tǒng)，從而改善電網(wǎng)的諧波污染，使電網(wǎng)供電更加穩(wěn)定。
以上僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，并不將本發(fā)明的技術(shù)方案限制于 此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何公知變形都屬于本發(fā)明 所要保護(hù)的技術(shù)范疇，本發(fā)明具體的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的記載為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置，其特征在于，包括第一電機(jī)齒輪、第二電機(jī)齒輪、行星齒輪支架(8 )、行星齒輪(9 )和被動(dòng)齒輪(5 ),所述的行星齒輪支架(8 )與所述第一電機(jī)齒輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)，所述行星齒輪(9)設(shè)置于所述行星齒輪支架上，所述行星齒輪(9)的一側(cè)嚙合于所述第一電機(jī)齒輪，另一側(cè)哨合于所述第二電機(jī)齒輪，所述被動(dòng)齒輪(5 )哨合于所述第一電機(jī)齒輪，當(dāng)所述第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪同步運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述行星齒輪(9)與第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪存在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差時(shí)，所述行星齒輪(9)與所述第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并將兩者的不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩動(dòng)力合成傳遞給所述被動(dòng)齒輪(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一電機(jī)齒輪包括同步運(yùn)轉(zhuǎn)的大齒輪和小齒輪，所述被動(dòng)齒輪(5)哨合于所述大齒輪,所述行星齒輪的一側(cè)(9)哨合于所述小齒輪，所述行星齒輪支架固定于所述大齒輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述行星齒輪支架(8)內(nèi)上下對(duì)稱地設(shè)置有兩個(gè)所述行星齒輪(9)，每個(gè)所述行星齒輪(9)的一側(cè)嚙合于所述小齒輪，另一側(cè)嚙合于所述第二電機(jī)齒輪，兩個(gè)行星齒輪(9 )分別嚙合于所述小齒輪和第二電機(jī)齒輪的兩側(cè)，所述行星齒輪(9)繞自身中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與所述第一電機(jī)齒輪和第二電機(jī)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述大齒輪、小齒輪、行星齒輪、第二電機(jī)齒輪和被動(dòng)齒輪整體具有圓臺(tái)形狀，并在圓臺(tái)的母線側(cè)面形成齒輪齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第一電機(jī)齒輪通過軸承并經(jīng)第一減速機(jī)(4)而連接于主動(dòng)電機(jī)(3)，所述第二電機(jī)齒輪通過軸承并經(jīng)第二減速機(jī)(11)而連接于輔助電機(jī)(12)，所述輔助電機(jī)(12)連接于一電容器(13)，還包括控制各部件工作的控制機(jī)構(gòu)(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，還包括與所述輔助電機(jī)(12)和電容器(13)連接的發(fā)電機(jī)(14)，所述控制機(jī)構(gòu)(15)做如下操控當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作負(fù)功時(shí)，所述輔助電機(jī)(12)不輸出動(dòng)力，所述主動(dòng)電機(jī)的逆向負(fù)載余能通過行星齒輪而傳遞至所述第二電機(jī)齒輪，通過第二電機(jī)齒輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(14)發(fā)電，并將其所發(fā)電能存儲(chǔ)于電容器(13);當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作正功時(shí)，所述主動(dòng)電機(jī)(3)向第一電機(jī)齒輪輸出主動(dòng)力，同時(shí)所述電容器(13)放電，用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)所述輔助電機(jī)(12)向第二電機(jī)齒輪輸出動(dòng)力，且所述第二電機(jī)齒輪和第一電機(jī)齒輪的動(dòng)力經(jīng)所述行星齒輪(9)調(diào)整后合成輸出至所述被動(dòng)齒輪(5)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述輔助電機(jī)(12)是可逆的發(fā)電-電動(dòng)機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)(15)做如下操控當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作負(fù)功時(shí)，所述輔助電機(jī)(12)作為發(fā)電機(jī)，所述主動(dòng)電機(jī)的逆向負(fù)載余能通過行星齒輪而傳遞至所述第二電機(jī)齒輪，通過第二電機(jī)齒輪帶動(dòng)輔助電機(jī)(12)發(fā)電，并將其所發(fā)電能存儲(chǔ)于電容器(13);當(dāng)所述轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置對(duì)外作正功時(shí)，所述輔助電機(jī)(12)作為電動(dòng)機(jī)，所述主動(dòng)電機(jī)(3)向第一電機(jī)齒輪輸出主動(dòng)力，同時(shí)所述電容器(13)放電，用儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)所述輔助電機(jī)(12)向第二電機(jī)齒輪輸出動(dòng)力，且所述第二電機(jī)齒輪和第一電機(jī)齒輪的動(dòng)力經(jīng)所述行星齒輪(9)調(diào)整后合成輸出至所述被動(dòng)齒輪(5)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)、6或7所述的裝置，其特征在于，還包括與所述被動(dòng)齒輪(5)連 接的被動(dòng)主軸(2)，所述被動(dòng)齒輪(5)接受的合成動(dòng)力經(jīng)被動(dòng)主軸(2)而向外輸出。
全文摘要
本發(fā)明提出一種轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩機(jī)械合成裝置，包括主動(dòng)電機(jī)及其齒輪、輔助電機(jī)及其齒輪、行星齒輪、被動(dòng)齒輪和電容器，所述行星齒輪分別嚙合于主動(dòng)電機(jī)齒輪和輔助電機(jī)齒輪，所述被動(dòng)齒輪嚙合于主動(dòng)電機(jī)齒輪，當(dāng)所述主動(dòng)電機(jī)齒輪和輔助電機(jī)齒輪存在轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩差時(shí)，所述行星齒輪將兩者的不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩動(dòng)力合成傳遞給所述被動(dòng)齒輪，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力的合成輸出，而且所述裝置通過電容器的充放電，將主電動(dòng)機(jī)在低負(fù)載時(shí)的逆向負(fù)載余能儲(chǔ)存于電容器，在主電動(dòng)機(jī)高負(fù)載時(shí)將電容器放電以驅(qū)動(dòng)輔助電動(dòng)機(jī)，從而在合成電機(jī)動(dòng)力的同時(shí)降低了電網(wǎng)的運(yùn)行荷載，提高了電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率和運(yùn)行效率。
文檔編號(hào)H02K7/116GK103047373SQ201310003400
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者張萬(wàn)璐, 張穹希 申請(qǐng)人:張萬(wàn)璐