发明名称 共同驱动负载及互动发电功能电机系统
摘要 此项设计为揭示一种由至少两组相同或不同电机特性之电机组所构成具有共同驱动负载及互动发电功能之电机系统,系统各元件间藉着可作离合器操控型传动元件作成下列功能操控:(1)电机组可单独或共同驱动负载;(2)其中一电机组可由负载回授牵动作再生发电;(3)其中一电机组可接受外部输入电能作回转输出以牵动另一电机组作为发电机对电瓶充电或对其他负载输出者。上述功能藉可作离合器操控型传动元件所达成,此传动元件之选择含由藉人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器、单向传动离合器或离心式离合器等所构成者。此项系统供作为固定式机构或移动型机构之应用,如应用于电动载具、车、船或轨道车辆等,并依需要操控电机组作为驱动马达或于煞车时作再生发电或于静止中送入交流或直流电能以牵动其中一电机组作为发电功能对负载送电(如对电瓶充电等功能者)。
申请公布号 TW359916 申请公布日期 1999.06.01
申请号 TW083107929 申请日期 1994.08.30
申请人 杨泰和 发明人 杨泰和
分类号 H02J3/38 主分类号 H02J3/38
代理机构 代理人
主权项 1.一种共同驱动负载及互动发电功能电机系统为由至少两组相同或不同电机特性之电机组所构成,该系统各元件间藉着由人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器、单向传动离合器或离心式离合器等可作离合器操控型传动元件作成下列功能之操控:(1)电机组可单独或共同驱动负载;(2)其中一电机组可由负载回授牵动作再生发电;(3)其中一电机组可接受外部输入电能作回转输出以牵动另一电机组作为发电机对电瓶充电或对其他负载输出者;其结构主要包括:--主动电机组EM101.EM102:为由至少两组可接受交流或直流驱动之电机组联结或复合构成,各电机组可为具有相同或不同电机特性,而电机组中至少一组能在接受回转驱动时具有发电功能者,其构成含可作驱动马达及发电机功能之串激或分激或永磁式或剩磁发电功能之电机及可作驱动马达之同步或异步型交流电机;--可作离合器操控型之传动元件CL101.CL102:为由可藉人力、机力、电磁力或流力所驱动之离合器、离心式离合器或单向传动离合器组依系统运作功能选择其中之一种或数种以构成者,其中耦合离合器CL101为供设置于EM101与EM102之间,输出离合器CL102为供设置于负载LD101与电机组EM101之间,应用时可视功能需求而选择设置其中之一或两者皆设置;--电源PS101:为外加交流或直流之电源,依系统中将外加电能转为机械回转能之电机组属性而匹配交流或直流电源,以驱动其中一电机组回转进而牵动另一电机组作发电机之发电功能运转者;--电瓶组BAT101:为供蓄存电能及释放电能驱动负载者;--驱动控制装置CD101:为由机电及固态电子元件所构成,以接受中央控制器CCU101之指令供操控电机组及离合器组件下列功能之运转,含:(1)输入外部电能驱动其中之一电机组以牵动另一电机组作为发电机功能运转并对发电量及电瓶充电量做调节操控;(2)藉着电瓶电力驱动其中部分或全部电机组转作机械功能输出以驱动负载;(3)藉操控离合器匹配电机组之运作状态以作开启或闭合之操控;系统之构成可依上述功能而作成下列应用选择:(1)其中一电机组接受电瓶电能输入作为电动机以驱动负载,同时牵动另一电机组作直流发电机功能运转;(2)EM101与EM102接受电瓶输入电能以共同驱动负载;(3)EM101与EM102分组不同时接受电瓶电力驱动运转;(4)EM101与EM102其中一电机组接受外部输入电流作为电动机以回转驱动牵动另一电机组作为发电机功能运转。2.如申请专利范围第1项所述之共同驱动负载及互动发电功能电机系统,其中于具有正反转驱动功能时,则离合器CL101及CL102之选择含由人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器或离心式离合器所构成者;若电机组EM101于输入电瓶电能作为电动机输出时,则呈转速较慢之特性以驱动负载;而于接受外加电能驱动作为牵动EM102使其作发电机运转时,则电机组EM101之转速恒高于整个系统作为电动机驱动输出之转速,则EM101与EM102间之耦合离合器CL101可选高速闭合型离合器,即以速度区分为由外部输入电能至EM101作为电动机运转以牵动EM102作为发电机运转或由电瓶同时驱动EM101及EM102或其中之一以驱动负载,此时CL101因转速低而闭合,而CL102则可依系统需要接受操控指令作开启或闭合者。3.如申请专利范围第1项所述之共同驱动负载及互动发电功能电机系统,其中于仅具单向驱动功能时,输出离合器CL102之选择含由人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器、单向传动离合器或离心式离合器等所构成;于EM101对负载输出时,离合器CL101由单向离合器所构成并呈空转而不牵动另一电机组EM102;而在电机组EM101作反向回转牵动EM102作为发电机发电时或由EM101及EM102同时作为电动机共同驱动负载时,则单向离合器呈相互传递动力者;此外,EM101与EM102间之耦合离合器CL101之选择含由人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器或离心式离合器所构成者;若系统中在负载反向牵动电机组作再生发电机功能,而其转速恒高于整个系统作为电动机驱动输出之转速,则离合器CL101亦可选择高速闭合型之离合器者。4.如申请专利范围第1项所述之共同驱动负载及互动发电功能电机系统,其中电机组包括由单一电机结构呈共同磁场而配置具有双电枢绕组及双换向器之电枢所构成以共同驱动负载,并设置可操控离合器于电机组与负载之间,在离合器脱离时由其中一电枢绕组接受外加电能运转,而由另一电枢绕组作发电机对电瓶充电者,其功能含:(1)离合器CL202设置于负载LD201与主动电机组EM201之间,在离合器CL202闭合时两组电枢绕组作串联或并联操作,藉蓄电池电能同时驱动负载,或选择其中一电枢绕组驱动负载;(2)输出离合器CL202打开时,由其中一电枢绕组接受外加电源驱动,以牵动另一电枢绕组作为发电功能对电瓶充电者;其主要构成如下:--电机组EM201:为具有两组相互绝缘之电枢绕组及换向器供设置于共同磁场之复合电机组,其中之一电枢绕组用以接受驱动控制器CD201及中央控制器CCU201之操控作为电动机功能,而另一电枢绕组作为发电机功能者;--驱动控制器CD201:为由机电或固态电子元件所构成,用来接受中央控制器之指令,以操控藉蓄电瓶为电源驱动之电机组EM201作为马达运转时之回转方向、回转速度、负载电流;或于作为再生动能发电回收时操控电枢绕组对蓄电瓶充电电压及电流値;或其中之一电枢绕组接受外加电能输入作电动机驱动而同步牵动另一电枢绕组作发电机功能对蓄电瓶充电,并调节其充电量,以及对输出离合器CL202作操控者;--中央控制器CCU201:为由机电或固态电子元件所构成,以接受操作设定装置M201之操控,而对驱动控制器CD201发出相对信号者;--操作设定装置M201:为由机电或固态电子元件所构成,以供输入操控指令至中央控制器CCU201者;--输出离合器CL202:可选择由人力、机力、电磁力或流力所操控之离合器、单向传动离合器或离心式离合器等;一一负载LD201:为接受电机组回转动能所驱动,具有机械性负载阻尼之结构体;--电源PS201:为外加之交流或直流电源,供驱动电机组中之一电枢绕组作回转驱动者;--蓄电瓶BAT201:为可作充放电之电瓶。图式简单说明:第一图所示系本发明之基本结构示意图。第二图所示系本发明具共同磁场结构应用例之主要构成方块图。
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