[发明专利]用于采集能量的系统和用于控制其配重的角位置的系统

摘要

本发明涉及一种用于采集能量的系统，包括电机（6），其包括相对于彼此可动的第一和第二结构（8,10）；连结至第二结构的配重（12）；电连接在第一结构和负载（20）之间的功率传送结构（18,22）；提供指示配重的角位置的位置信号的角位置传感器（32）；和提供指示影响第一结构的角速度的加速度信号的加速计（30）。该用于采集能量的系统还包括控制单元（24），该控制单元包括第一级（58），其产生指示角度不稳定区域（R‑I）的限制位置信号和第二级（66），其基于位置信号和限制位置信号控制功率传送结构，以调节至负载的电功率传送，从而阻止配重进入角度不稳定区域。

主权项

一种用于采集能量的系统，包括：‑电机(6)，其包括相对于彼此可动的第一结构和第二结构(8,10)，所述第一结构形成所述电机的定子，所述第二结构形成所述电机的转子，所述第一结构配置为与一旋转或者旋转和平移元件(2)共同旋转，以便通过该旋转或者旋转和平移元件被驱动旋转，‑配重(12)，其连结至所述第二结构，使得所述第二结构经受第一重力转矩；‑功率传送结构(18,22)，其电连接至所述第一结构，配置为连接至负载(20)，并且适于以电可控方式将电功率从所述第一结构传送至所述负载，所述电功率传送使得将第二转矩施加在所述第二结构上，该第二转矩的模是所传送的电功率的函数，当所述配重位于角度稳定区域中时，所述第二转矩由所述第一重力转矩平衡，使得在所述第一结构中产生电压(Vg)；‑角位置传感器(32)，其限制到所述第一结构，并且配置为提供指示所述配重的角位置的位置信号所述角位置参考固定至所述第一结构的局部参考系(u,w)；以及‑加速计(30)，其限制到所述第一结构，并且配置为提供指示影响所述第一结构的加速度的加速度信号所述加速度参考所述局部参考系；所述用于采集能量的系统还包括控制单元(24)，该控制单元包括：‑第一级(58)，其配置为基于所述加速度信号产生指示角度不稳定区域(R‑I)的限制位置信号所述角度不稳定区域参考所述局部参考系，并且使得当所述配重位于所述角度不稳定区域内时，所述配重倾向于与所述第一结构同步旋转；以及‑第二级(66)，该第二级配置为基于所述位置信号和基于所述限制位置信号控制所述功率传送结构，以便调节至所述负载的电功率传送，从而阻止所述配重进入所述角度不稳定区域。