基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括：主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接；輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括：減速箱啟動(dòng)模塊，所述減速箱啟動(dòng)模塊包括：減速箱離合器、減速箱以及輔助電機(jī)，負(fù)載錠子通過減速箱離合器與減速箱相連接，減速箱與輔助電機(jī)相連接；負(fù)載錠子與減速箱離合器之間可脫離。同時(shí)還提供了其啟動(dòng)方法。本發(fā)明成功解決了現(xiàn)有啟動(dòng)過程中轉(zhuǎn)矩峰值超出電機(jī)轉(zhuǎn)矩過載能力造成啟動(dòng)障礙的問題，充分發(fā)揮主電機(jī)系統(tǒng)的性能，降低了工業(yè)級(jí)超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制造成本，降低了設(shè)備的制造成本，對(duì)該裝置的商業(yè)潛力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力帶來了積極的作用。
【專利說明】基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感應(yīng)加熱【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]感應(yīng)加熱是基于法拉第-楞次電磁感應(yīng)原理的一種加熱方式，具有快速、干凈、便于進(jìn)行表面和局部加熱及在大多數(shù)情況下節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。從20世紀(jì)20年代起，國(guó)外開始引入利用電磁潤(rùn)流加熱的交流感應(yīng)加熱，近年來國(guó)內(nèi)也逐步采用。傳統(tǒng)的交流感應(yīng)加熱方式，其工作原理為:讓交流電通過由水冷銅管繞制的線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，從而使位于線圈中的錠子內(nèi)因電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流，渦流在錠子內(nèi)流動(dòng)產(chǎn)生焦耳熱加熱物料。此時(shí)，銅線圈電阻產(chǎn)生的電損耗被冷卻水帶出，如圖1所示。
[0003]當(dāng)前這種感應(yīng)加熱技術(shù)有兩個(gè)主要的技術(shù)瓶頸:一是加熱效率，此種加熱方法對(duì)于鐵磁性材料，可以獲得很高加熱效率，但當(dāng)采用這種方式加熱鋁、銅等電阻率較小的非磁性金屬材料時(shí)，由于線圈的電阻損失明顯增大使加熱裝置的電效率變得很低，僅為50% -60%，造成了巨大的電能損失，且受制于該方法本身的特性，其效率已很難再有顯著地提升；二是加熱精度，傳統(tǒng)交流感應(yīng)加熱設(shè)備只能對(duì)鋁型材表面有限且極小的深度進(jìn)行溫度同步加熱，更深區(qū)域的加熱大都靠材料自身熱傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)，所以型材深淺部分溫差大，在后續(xù)擠壓和加工時(shí)不但會(huì)造成材料局部軟硬不一，從而引起微裂紋等缺陷，而且外部比內(nèi)部高出來的余溫也造成了能源的浪費(fèi)；在對(duì)加熱精度要求較高的情況下，該方法難以滿足用戶要求，而提高加熱深度，獲得更加均勻的加熱效果，對(duì)于現(xiàn)代高端金屬型材(如鋁型材)的制造有著非常重要的意義；傳統(tǒng)交流感應(yīng)加熱方法主要通過降頻的方法來提高加熱深度，現(xiàn)在主流的大型交流感應(yīng)加熱設(shè)備大都采用工頻。進(jìn)一步降低頻率提高感應(yīng)加熱深度對(duì)現(xiàn)代金屬型材的制造意義非凡，但其所面臨技術(shù)挑戰(zhàn)和制造成本壓力非常巨大，所以現(xiàn)代大型主流的感應(yīng)加熱裝置大多止步于工頻。
[0004]由此，超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱成為目前感應(yīng)加熱的重要研究方向。超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱的工作原理為，讓直流電通過由超導(dǎo)線圈組成的磁體產(chǎn)生強(qiáng)直流磁場(chǎng)并讓電機(jī)驅(qū)動(dòng)鋁錠或者銅錠在該直流磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)(即導(dǎo)體切割磁力線)，從而在錠子內(nèi)形成渦流并進(jìn)而產(chǎn)生焦耳熱加熱錠子，如圖2所示。在運(yùn)行過程中，電機(jī)輸出的機(jī)械能通過電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換成錠子中的電能，進(jìn)而通過電的熱效應(yīng)轉(zhuǎn)換為熱能，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)的增加，錠子的溫度就會(huì)持續(xù)升高。所以錠子的熱能幾乎全部都來源于電機(jī)輸出的機(jī)械能；而同時(shí)由于采用直流，超導(dǎo)線圈中幾乎不存在能量損耗，即便考慮到制冷系統(tǒng)消耗的功率，其相比于加熱功率也非常的小，所以整個(gè)加熱設(shè)備的效率主要取決于電機(jī)的效率。現(xiàn)有的電機(jī)制造技術(shù)使得電機(jī)的運(yùn)行效率非常的高，通常都可以達(dá)到90%以上，所以，相比于傳統(tǒng)交流感應(yīng)加熱技術(shù)對(duì)鋁、銅等低電阻率非鐵磁性材料的加熱效率來說，超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱技術(shù)在可以大幅提高加熱效率。與此同時(shí)，對(duì)于一定規(guī)格的錠子，其加熱深度主要取決于轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越低，加熱深度越大。錠子的轉(zhuǎn)速受控于電機(jī)，因而可以通過降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速來提高加熱深度。所以，相比于傳統(tǒng)交流感應(yīng)加熱器，超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器在加熱效率和加熱均勻性方面有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。
[0005]經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)，MagneRunde 等人在《IEEE TRANSACTIONS ON APPLIEDSUPERCONDUCTIVITY》上發(fā)表的“Commercial Induction Heaters With Hi gh-T emperatur eSuperconductor Coils” 一文中提到:美國(guó)南部舊金山Zenergy Power公司為一家德國(guó)招擠壓公司提供了一臺(tái)直流感應(yīng)加熱裝置。如圖3所示，該裝置由超導(dǎo)磁體、制冷裝置、加熱室和電機(jī)四個(gè)主要部分組成。磁體的頂部有一個(gè)裝有市售制冷器的小箱子，為磁體提供低溫環(huán)境。磁體產(chǎn)生的直流磁場(chǎng)透入兩個(gè)隔熱的加熱室中，錠子在其內(nèi)旋轉(zhuǎn)。錠子兩端的電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，這些電機(jī)能滑動(dòng)以適應(yīng)不同長(zhǎng)度的錠子。電機(jī)裝有法蘭以在旋轉(zhuǎn)時(shí)夾持錠子并不使其產(chǎn)生任何損害或變形。超導(dǎo)磁體緊固在非常結(jié)實(shí)的鋼殼內(nèi)。
[0006]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?200880112972.2，專利名稱:感應(yīng)加熱金屬工件的方法。該專利自述為:一種通過使金屬工件相對(duì)于穿透該工件的直流磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)來將所述金屬工件感應(yīng)加熱到希望溫度的方法的區(qū)別特征在于，所述工件被夾緊在適于圍繞共軸旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)夾爪之間，所述夾爪中的至少一個(gè)被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，所述夾爪中的至少一個(gè)適于沿著或平行于所述旋轉(zhuǎn)軸主動(dòng)移位，所述夾爪中的至少一個(gè)的接觸力被調(diào)整，并且代表所述工件的溫度的至少一個(gè)機(jī)械參數(shù)被測(cè)量作為實(shí)際值且與該機(jī)械參數(shù)的代表所述希望溫度的希望值相比較。
[0007]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?200880100217.2，專利名稱:感應(yīng)加熱器。該專利自述為:一種用于加熱金屬錠子的感應(yīng)加熱器，其具有E形截面的軛，在所述軛的中間分支上設(shè)置有超導(dǎo)線圈，所述感應(yīng)加熱器具有各自位于所述中間分支與兩個(gè)外側(cè)分支中的每一個(gè)之間的阱。可通過使錠子在兩個(gè)阱中的每一個(gè)中旋轉(zhuǎn)而加熱該錠子。
[0008]中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?200880100216.8，專利名稱:感應(yīng)加熱方法。該專利自述為:在通過使導(dǎo)電材料的錠子相對(duì)于由鐵芯上的至少一個(gè)承載直流電的超導(dǎo)繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)而感應(yīng)加熱所述錠子期間，通過在所述繞組中產(chǎn)生且維持直流值可以降低反向感應(yīng)電壓，該直流值在所述鐵芯中，至少在所述繞組的區(qū)域中，產(chǎn)生這樣的磁通密度，在該磁通密度下，所述鐵芯的材料的相對(duì)磁導(dǎo)率比在所述繞組的零電流狀態(tài)時(shí)低。
[0009]對(duì)于上述基于旋轉(zhuǎn)錠子感應(yīng)渦流的直流感應(yīng)加熱方法來說，驅(qū)動(dòng)電機(jī)是非常關(guān)鍵的一個(gè)部件。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型必須滿足兩個(gè)條件:一是輸出功率能夠滿足整個(gè)加熱過程的需要，二是輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足整個(gè)加熱過程的需要。實(shí)踐和計(jì)算都表明，對(duì)于較大直徑的錠子(如大型鋁制品擠壓加工企業(yè)中所用的坯料鋁棒，其口徑通常在200mm以上)，在某一確定的磁場(chǎng)下，采用直流感應(yīng)加熱方法，錠子中的感應(yīng)加熱功率和反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化存在如下圖3所示的趨勢(shì)。此圖中的錠子為直徑300mm的某種非鐵磁性金屬錠子。此圖呈現(xiàn)如下兩個(gè)主要特征:第一，感應(yīng)功率隨轉(zhuǎn)速的增大而增大；第二，反向電磁轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)速比較低的時(shí)候,隨轉(zhuǎn)速的增大而增大,達(dá)到某個(gè)峰值后,又隨轉(zhuǎn)速的增大而減小。在實(shí)際的工業(yè)應(yīng)用中，錠子的主要加熱時(shí)段，其所處轉(zhuǎn)速區(qū)間通常遠(yuǎn)大于反向電磁轉(zhuǎn)矩峰值所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速，所以，在每個(gè)加熱周期中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)過程必然要越過錠子反向電磁轉(zhuǎn)矩低轉(zhuǎn)速時(shí)出現(xiàn)的峰值點(diǎn)，即在啟動(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩要具備越過此負(fù)載峰值點(diǎn)的能力。其后，在錠子主要加熱時(shí)段，錠子上所感應(yīng)產(chǎn)生的反向電磁轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)小于峰值轉(zhuǎn)矩，通常不足其1/3，故而，此時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的要求也相應(yīng)的降低。
[0010]所以，此現(xiàn)象的主要特征是，在一個(gè)加熱周期中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩會(huì)在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)峰值點(diǎn)，而在其后的主要工作時(shí)段，負(fù)載轉(zhuǎn)矩會(huì)遠(yuǎn)小于此峰值轉(zhuǎn)矩，通常不到其1/3。這就要求啟動(dòng)電機(jī)在啟動(dòng)過程中具備3倍于額定轉(zhuǎn)矩以上的過載能力，而現(xiàn)在主流大電機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載能力最大僅為其額定轉(zhuǎn)矩的2倍，不能滿足工業(yè)級(jí)超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器的需要。
[0011]這種在一個(gè)工作周期中負(fù)載轉(zhuǎn)矩的峰值點(diǎn)和負(fù)載功率的峰值點(diǎn)相分離的現(xiàn)象，給超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了很大的困難。因?yàn)椋?qū)動(dòng)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩和功率通常是按照其額定工況(即一個(gè)加熱周期中的主要加熱時(shí)段)來設(shè)計(jì)的，而以此為標(biāo)準(zhǔn)選定的電機(jī)一般不能在啟動(dòng)過程輸出足夠大的轉(zhuǎn)矩(3倍及以上于其額定轉(zhuǎn)矩)來越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩的峰值點(diǎn)。如果按照通常的電機(jī)選型的方法和原則，選取輸出轉(zhuǎn)矩和功率均能滿足負(fù)載要求的電機(jī)，這將會(huì)導(dǎo)致電機(jī)額定功率是負(fù)載功率的3倍以上，這從經(jīng)濟(jì)性上是一種極大的浪費(fèi)，特別是對(duì)于工業(yè)級(jí)的超導(dǎo)感應(yīng)加熱器(其加熱功率通常在300kw以上)，如此選型會(huì)大大增加錠子驅(qū)動(dòng)部分的制造成本，進(jìn)而會(huì)對(duì)該產(chǎn)品的商業(yè)潛力和競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。
[0012]因此，超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器在啟動(dòng)過程出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩峰值超出了現(xiàn)有電機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載能力，從而造成啟動(dòng)障礙，是在超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器這種新設(shè)備的研發(fā)過程中遇到的一個(gè)新問題，當(dāng)前尚未有對(duì)此進(jìn)行研究的報(bào)道和成果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置及其方法。
[0014]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接；所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括如下模塊:
[0016]-減速箱啟動(dòng)模塊，包括:減速箱離合器、減速箱以及輔助電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過減速箱離合器與減速箱相連接，所述減速箱與輔助電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與減速箱離合器之間可脫離；
[0017]所述減速箱啟動(dòng)模塊與負(fù)載錠子相連接。
[0018]優(yōu)選地，所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)還包括如下任一個(gè)或任多個(gè)模塊:
[0019]-飛輪儲(chǔ)能模塊；
[0020]-褪磁啟動(dòng)模塊；
[0021]所述飛輪儲(chǔ)能模塊和褪磁啟動(dòng)模塊分別與負(fù)載錠子相連接。
[0022]優(yōu)選地，所述飛輪儲(chǔ)能模塊包括:飛輪離合器、飛輪以及飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過飛輪離合器與飛輪相連接，所述飛輪與飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與飛輪離合器之間可脫離。
[0023]優(yōu)選地，所述褪磁啟動(dòng)模塊包括:磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元，所述負(fù)載錠子通過磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)。
[0024]優(yōu)選地，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)包括以下任一種或任多種形式:
[0025]-改變勵(lì)磁線圈內(nèi)的電流大??；
[0026]-調(diào)節(jié)負(fù)載錠子所處空間的氣隙距離；
[0027]-屏蔽負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)磁路。[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置的啟動(dòng)方法，包括如下任一種步驟:
[0029]當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊時(shí),啟動(dòng)方法具體為:
[0030]步驟A，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)；
[0031]當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊和飛輪儲(chǔ)能模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為:
[0032]步驟B，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)；
[0033]當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊和褪磁啟動(dòng)模塊時(shí),啟動(dòng)方法具體為:
[0034]步驟C，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，在主電機(jī)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩過載能力的范圍內(nèi)，增大轉(zhuǎn)速的同時(shí)開始加大磁場(chǎng)，直至磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)速都達(dá)到額定工況，同時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)；
[0035]當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊、飛輪儲(chǔ)能模塊和褪磁啟動(dòng)模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為:
[0036]步驟D，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
[0037]本發(fā)明提供的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置及其方法，針對(duì)工業(yè)級(jí)超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)的遠(yuǎn)大于額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩的峰值負(fù)載轉(zhuǎn)矩的現(xiàn)象，以及由此給設(shè)備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所帶來的挑戰(zhàn)，提出具備工業(yè)應(yīng)用可行性和商業(yè)價(jià)值的解決方案。
[0038]本發(fā)明成功解決了現(xiàn)有超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器在啟動(dòng)過程出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩峰值超出了現(xiàn)有電機(jī)的轉(zhuǎn)矩過載能力、從而造成啟動(dòng)障礙的問題，充分發(fā)揮了主電機(jī)系統(tǒng)的性能，大大降低了工業(yè)級(jí)超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制造成本，又解決了在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩峰值所導(dǎo)致的主電機(jī)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩不足的問題，降低了設(shè)備的制造成本，對(duì)該裝置的商業(yè)潛力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力帶來了積極的作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0040]圖1為傳統(tǒng)交流感應(yīng)加熱裝置；
[0041]圖2為傳統(tǒng)超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱裝置；
[0042]圖3為負(fù)載功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系圖；
[0043]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1原理結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0045]請(qǐng)參閱圖4。
[0046]在以下實(shí)施例中:
[0047]啟動(dòng)過程:錠子從開始旋轉(zhuǎn)直到預(yù)定的工作狀態(tài)之間的全過程；
[0048]預(yù)定的工作狀態(tài):包含至少兩個(gè)指標(biāo):錠子轉(zhuǎn)速和錠子磁場(chǎng)均達(dá)到預(yù)定的狀態(tài)；
[0049]錠子磁場(chǎng):包括錠子靜止時(shí)和錠子旋轉(zhuǎn)時(shí)兩個(gè)狀態(tài)，在錠子靜止時(shí)，錠子所處空間的磁場(chǎng)平均值；當(dāng)錠子旋轉(zhuǎn)時(shí)，錠子所處空間的磁場(chǎng)由于感應(yīng)渦流會(huì)有所改變，此時(shí)的“錠子磁場(chǎng)”指的是，在保持其他狀態(tài)不變(勵(lì)磁電流、磁體結(jié)構(gòu)等)的情況下，錠子靜止穩(wěn)態(tài)下所處空間的磁場(chǎng)平均值；
[0050]主電機(jī)系統(tǒng):在額定工況下，驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)所需轉(zhuǎn)矩和功率的主要提供者。
[0051]實(shí)施例1
[0052]本實(shí)施例提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接。
[0053]所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊,所述減速箱啟動(dòng)模塊與負(fù)載錠子相連接。
[0054]所述減速箱啟動(dòng)模塊包括:減速箱離合器、減速箱以及輔助電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過減速箱離合器與減速箱相連接，所述減速箱與輔助電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與減速箱離合器之間可脫離。
[0055]本實(shí)施例提供的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置,其啟動(dòng)方法為:主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
[0056]本實(shí)施例具體為:[0057]主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)利用普通電機(jī)和減速箱設(shè)計(jì)一個(gè)能夠進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出的啟動(dòng)系統(tǒng)，在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將此啟動(dòng)系統(tǒng)和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，是主電機(jī)系統(tǒng)能夠越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)。當(dāng)錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)。該方案的邏輯結(jié)構(gòu)如下圖4所示。需要強(qiáng)調(diào)的是，此圖僅表示該方案的工作原理和邏輯結(jié)構(gòu)，并不表示或限定該方案的物理結(jié)構(gòu)。
[0058]按照一個(gè)工作周期內(nèi)錠子的額定工況或主要工作區(qū)間，來設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)的主電機(jī)系統(tǒng)。該主電機(jī)系統(tǒng)主要特點(diǎn)是其總體輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、效率等指標(biāo)滿足錠子額定工況或主要工作區(qū)間的要求。該主電機(jī)系統(tǒng)可以是由一臺(tái)電機(jī)組成，也可以是由多臺(tái)電機(jī)組成；可以包含變頻器，也可以不包含變頻器。
[0059]為彌補(bǔ)主電機(jī)系統(tǒng)在啟動(dòng)過程中輸出轉(zhuǎn)矩相對(duì)于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的不足，用普通電機(jī)和減速箱設(shè)計(jì)一個(gè)能夠進(jìn)行低功率、大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速輸出的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩、功率以及對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速等參數(shù)主要依據(jù)主電機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載特性和一個(gè)工作周期中負(fù)載轉(zhuǎn)矩和功率隨轉(zhuǎn)速的變化曲線來確定，通過選擇不同的電機(jī)和不同變比的減速箱，可以使此系統(tǒng)能夠滿足所需的功率、轉(zhuǎn)矩要求，從而輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)。
[0060]本實(shí)施例的工作過程為:對(duì)于一個(gè)完整的工作周期(即加熱一個(gè)錠子)，在驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，由上述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)主電機(jī)系統(tǒng)共同作用驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)錠子旋轉(zhuǎn)到預(yù)定的某一轉(zhuǎn)速，即主電機(jī)系統(tǒng)可以能夠獨(dú)立的滿足負(fù)載要求時(shí)，啟動(dòng)離合器使輔助啟動(dòng)系統(tǒng)和錠子分離，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)錠子旋轉(zhuǎn)。此過程，錠子的轉(zhuǎn)速被實(shí)時(shí)監(jiān)控，啟動(dòng)系統(tǒng)和錠子分離時(shí)刻的轉(zhuǎn)速在設(shè)計(jì)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)的過程中已經(jīng)由計(jì)算確定。
[0061]本實(shí)施例在啟動(dòng)的過程中，主電機(jī)系統(tǒng)亦可不對(duì)錠子提供驅(qū)動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩。但其必須在輔助啟動(dòng)系統(tǒng)脫離的時(shí)候達(dá)到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。
[0062]實(shí)施例2
[0063]本實(shí)施例提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接。
[0064]所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還包括飛輪儲(chǔ)能模塊，所述飛輪儲(chǔ)能模塊與負(fù)載錠子相連接。
[0065]所述飛輪儲(chǔ)能模塊包括:飛輪離合器、飛輪以及飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過飛輪離合器與飛輪相連接，所述飛輪與飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與飛輪離合器之間可脫離。
[0066]本實(shí)施例提供的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其啟動(dòng)方法為:
[0067]主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
[0068]實(shí)施例3
[0069]本實(shí)施例提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接。
[0070]所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,還包括褪磁啟動(dòng)模塊,所述褪磁啟動(dòng)模塊與負(fù)載錠子相連接。
[0071]所述褪磁啟動(dòng)模塊包括:磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元，所述負(fù)載錠子通過磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)。
[0072]所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)包括以下任一種或任多種形式:
[0073]-改變勵(lì)磁線圈內(nèi)的電流大??；
[0074]-調(diào)節(jié)負(fù)載錠子所處空間的氣隙距離；
[0075]-屏蔽負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)磁路。
[0076]本實(shí)施例提供的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置,其啟動(dòng)方法為:
[0077]主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，在主電機(jī)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩過載能力的范圍內(nèi)，增大轉(zhuǎn)速的同時(shí)開始加大磁場(chǎng)，直至磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)速都達(dá)到額定工況，同時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
[0078]實(shí)施例4
[0079]本實(shí)施例提供了一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接。
[0080]所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還包括實(shí)施例2和實(shí)施例3中所述的如下模塊:
[0081]-飛輪儲(chǔ)能模塊；
[0082]-褪磁啟動(dòng)模塊；
[0083]所述飛輪儲(chǔ)能模塊、減速箱啟動(dòng)模塊和褪磁啟動(dòng)模塊分別與負(fù)載錠子相連接。
[0084]本實(shí)施例提供的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置,其啟動(dòng)方法為:
[0085]主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
[0086]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其特征在于，包括:主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)，所述主電機(jī)系統(tǒng)和輔助啟動(dòng)系統(tǒng)分別與負(fù)載錠子相連接；所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括如下模塊: -減速箱啟動(dòng)模塊，包括:減速箱離合器、減速箱以及輔助電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過減速箱離合器與減速箱相連接，所述減速箱與輔助電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與減速箱離合器之間可脫離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述輔助啟動(dòng)系統(tǒng)還包括如下任一個(gè)或任多個(gè)模塊: -飛輪儲(chǔ)能模塊； _裡磁啟動(dòng)t吳塊； 所述飛輪儲(chǔ)能模塊和褪磁啟動(dòng)模塊分別與負(fù)載錠子相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述飛輪儲(chǔ)能模塊包括:飛輪離合器、飛輪以及飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述負(fù)載錠子通過飛輪離合器與飛輪相連接，所述飛輪與飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接；所述負(fù)載錠子與飛輪離合器之間可脫離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述褪磁啟動(dòng)模塊包括:磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元，所述負(fù)載錠子通過磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置，其特征在于，所述磁場(chǎng)調(diào)節(jié)單元改變錠子磁場(chǎng)包括以下任一種或任多種形式: -改變勵(lì)磁線圈內(nèi)的電流大?。? -調(diào)節(jié)負(fù)載錠子所處空間的氣隙距離； -屏蔽負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)磁路。
6.一種權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的基于減速箱的超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱電機(jī)啟動(dòng)裝置的啟動(dòng)方法，其特征在于，包括如下任一種步驟: -當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為: 步驟A，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)； -當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊和飛輪儲(chǔ)能模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為: 步驟B，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)； -當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊和褪磁啟動(dòng)模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為: 步驟C，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在每一個(gè)工作周期的啟動(dòng)階段，將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，使主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載錠子的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，在主電機(jī)系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩過載能力的范圍內(nèi)，增大轉(zhuǎn)速的同時(shí)開始加大磁場(chǎng)，直至磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)速都達(dá)到額定工況，同時(shí)，轉(zhuǎn)為由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)； -當(dāng)輔助啟動(dòng)系統(tǒng)包括減速箱啟動(dòng)模塊、飛輪儲(chǔ)能模塊和褪磁啟動(dòng)模塊時(shí)，啟動(dòng)方法具體為: 步驟D，主電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率和轉(zhuǎn)矩參數(shù)按照額定工況設(shè)計(jì)，同時(shí)，利用輔助電機(jī)和減速箱進(jìn)行低功率高轉(zhuǎn)矩輸出；在錠子旋轉(zhuǎn)的啟動(dòng)階段，利用飛輪提供足夠大的轉(zhuǎn)矩，并將減速箱啟動(dòng)模塊和主電機(jī)系統(tǒng)配合使用，同時(shí)，利用負(fù)載錠子中反向感應(yīng)電磁轉(zhuǎn)矩隨錠子磁場(chǎng)的減小而減小的原理，在啟動(dòng)階段降低負(fù)載錠子所處空間的磁場(chǎng)，從而降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩直至能夠使主電機(jī)系統(tǒng)順利啟動(dòng)，輔助主電機(jī)系統(tǒng)越過負(fù)載轉(zhuǎn)矩峰值點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載錠子加速到主電機(jī)系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩能夠滿足負(fù)載要求時(shí)，飛輪脫落，此后主要由主電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)負(fù)載錠子旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】H05B6/02GK103916055SQ201410054867
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】洪智勇, 王亞偉, 張建文, 李柱永, 楊平 申請(qǐng)人:上海超導(dǎo)科技股份有限公司