Система подачи электрической мощности, устройство управления, транспортное средство и модуль двигателя-генератора для приведения в движение транспортного средства - RU2017122166A
Код документа: RU2017122166A
Формула
1. Система (P) подачи электрической мощности, выполненная с возможностью подавать электрическую мощность в электрическое нагрузочное устройство (18), которому требуется ток, который может быть переменным,
причем система (P) подачи электрической мощности содержит:
двигатель (14), выполненный с возможностью выводить вращательную мощность, причем двигатель (14) включает в себя модуль (141) регулирования выходной мощности двигателя, выполненный с возможностью регулировать вращательную мощность;
генератор (10, 20, 30), выполненный с возможностью принимать вращательную мощность от двигателя (14) и выполненный с возможностью подавать ток в электрическое нагрузочное устройство (18), причем генератор (10, 20, 30) включает в себя ротор (11, 21, 31), статор (12, 22, 32) и модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока, причем ротор (11, 21, 31) соединен с двигателем (14), причем ротор (11, 21, 31) включает в себя постоянный магнит, причем статор (12, 22, 32) размещен напротив ротора (11, 21, 31), причем статор (12, 22, 32) включает в себя обмотку (121, 221, 321) и сердечник (122, 222, 322) статора с обмоткой (121, 221, 321), намотанной на него, причем модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение реализуется посредством изменения магнитного сопротивления магнитной цепи (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора; и
устройство (15) управления, выполненное с возможностью, при требовании увеличения тока, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), управлять током, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), посредством управления как модулем (141) регулирования выходной мощности двигателя, так и модулем (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока, выполненным с возможностью регулировать ток посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321).
2. Система (P) подачи электрической мощности по п. 1, в которой:
магнитная цепь (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, включает в себя, по меньшей мере, один немагнитный зазор (F2a, F22a, F32a, F32c), и
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование тока реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления немагнитного зазора (F2a, F22a, F32a), существующего между обмоткой (121, 221, 321) и ротором (11, 21, 31), из числа, по меньшей мере, одного немагнитного зазора (F2a, F22a, F32a, F32c).
3. Система (P) подачи электрической мощности по п. 1 или 2, в которой:
магнитная цепь (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, включает в себя, по меньшей мере, один немагнитный зазор, и
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование тока реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления немагнитного зазора (F2a, F22a, F32a), магнитное сопротивление которого является наибольшим из числа фрагментов магнитной цепи (F2, F22, F32), из числа, по меньшей мере, одного немагнитного зазора (F2a, F22a, F32a, F32c), когда индуктивность обмотки (121, 221, 321) задается равной наибольшему задаваемому значению.
4. Система (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-3, в которой:
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать подаваемый ток посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321) таким образом, что коэффициент изменения магнитного потока, связанного с обмоткой (121, 221, 321), ниже коэффициента изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления магнитной цепи (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, в соответствии с управлением, выполняемым посредством устройства (15) управления.
5. Система (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-4, в которой:
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование тока реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления магнитной цепи (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, причем изменение магнитного сопротивления реализуется посредством перемещения позиции, по меньшей мере, фрагмента сердечника (122, 222, 322) статора относительно обмотки (121, 221, 321) в соответствии с управлением, выполняемым посредством устройства (15) управления.
6. Система (P) подачи электрической мощности по п. 5, в которой:
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование тока реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления магнитной цепи (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, причем изменение магнитного сопротивления реализуется посредством перемещения позиции сердечника (122, 222, 322) статора относительно обмотки (121, 221, 321) при поддержании позиции сердечника (122, 222, 322) статора относительно ротора (11, 21, 31) в соответствии с управлением, выполняемым посредством устройства (15) управления.
7. Система (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-5, в которой:
модуль (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью регулировать ток, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование тока реализуется посредством изменения индуктивности обмотки (121, 221, 321), причем изменение индуктивности реализуется посредством изменения магнитного сопротивления магнитной цепи (F2, F22, F32) для обмотки (121, 221, 321), которая проходит через сердечник (122, 222, 322) статора, причем изменение магнитного сопротивления реализуется посредством перемещения обмотки (121, 221, 321) в соответствии с управлением, выполняемым посредством устройства (15) управления.
8. Система (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-5, в которой:
генератор (10, 20, 30) включает в себя модуль регулирования подаваемого напряжения, выполненный с возможностью регулировать напряжение, которое должно подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), причем регулирование реализуется посредством изменения наведенного напряжения обмотки (121, 221, 321), причем изменение реализуется посредством изменения связывающего потока, вытекающего из постоянного магнита ротора (11, 21, 31) и связанного с обмоткой (121, 221, 321).
9. Система (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-5, в которой:
сердечник (322) статора включает в себя множество первых частей (323) сердечника статора и вторую часть (324) сердечника статора, причем каждая из множества первых частей (323) сердечника статора имеет расположенный напротив фрагмент, который расположен напротив ротора (31) с немагнитным зазором между ними, причем вторая часть (324) сердечника статора не имеет расположенного напротив фрагмента, и
модуль (331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью изменять магнитное сопротивление магнитной цепи (F32) для обмотки (321), которая проходит через сердечник статора (322), причем изменение реализуется посредством перемещения одной из множества первых частей (323) сердечника статора и второй части (324) сердечника статора относительно другой в соответствии с требованием по току системы (P) подачи электрической мощности.
10. Система (P) подачи электрической мощности по п. 9, в которой:
модуль (331) регулирования подаваемого тока выполнен с возможностью изменять магнитное сопротивление магнитной цепи (F32) для обмотки (322), которая проходит через сердечник (322) статора, причем изменение реализуется посредством перемещения одной из множества первых частей (323) сердечника статора и второй части (324) сердечника статора относительно другой, с тем, чтобы переключаться из первого состояния во второе состояние,
причем первое состояние представляет собой состояние, в котором длина немагнитного зазора (F32c) между каждой из множества первых частей (323) сердечника статора и второй частью (324) сердечника статора меньше длины немагнитного зазора (F32a) между смежными из множества первых частей (323) сердечника статора,
причем второе состояние представляет собой состояние, в котором длина немагнитного зазора (F32c) между каждой из множества первых частей (323) сердечника статора и второй частью (324) сердечника статора превышает длину немагнитного зазора (F32a) между смежными из множества первых частей (323) сердечника статора.
11. Устройство (15) управления для использования в системе (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-10,
причем устройство (15) управления соединено с модулем (141) регулирования выходной мощности двигателя и модулем (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока,
при этом устройство (15) управления содержит:
модуль приема запросов на ток, выполненный с возможностью принимать запрос на ток, который представляет требование по току, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18); и
модуль управления регулированием, выполненный с возможностью, когда запрос на ток, принимаемый посредством модуля приема запросов на ток, представляет собой требование увеличения тока, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), управлять током, который должен подаваться в электрическое нагрузочное устройство (18), посредством управления как модулем (141) регулирования выходной мощности двигателя, так и модулем (131, 231, 331) регулирования подаваемого тока.
12. Транспортное средство, содержащее:
систему (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-10;
электромотор, работающий на основе электрической мощности, подаваемой из системы (P) подачи электрической мощности, причем электромотор служит в качестве электрического нагрузочного устройства (18); и
приводной элемент, выполненный с возможностью приведения в действие посредством электромотора, с тем чтобы приводить в движение транспортное средство.
13. Модуль двигателя-генератора для приведения в движение транспортного средства, содержащий:
систему (P) подачи электрической мощности по любому из пп. 1-10; и
разъем, соединяемый с разъемом в транспортном средстве, предоставленным в транспортном средстве, чтобы передавать ток, который подается из генератора (10, 20, 30), в электромотор, служащий в качестве электрического нагрузочного устройства (18),
двигатель (14), генератор (10, 20, 30) и устройство (15) управления, как единое целое смонтированные на транспортном средстве с возможностью демонтажа.
14. Транспортное средство, содержащее:
модуль двигателя-генератора для приведения в движение транспортного средства по п. 13;
часть хранения, которая хранит модуль двигателя-генератора для приведения в движение транспортного средства;
разъем в транспортном средстве, соединяемый с разъемом;
электромотор, работающий на основе электрической мощности, подаваемой из системы (P) подачи электрической мощности, причем электромотор служит в качестве электрического нагрузочного устройства (18); и
приводной элемент, который приводится в действие посредством электромотора, с тем, чтобы приводить в движение транспортное средство.
