CN111741816A - 离心分离器以及用于操作离心分离器的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种离心分离器（1），其包括转子布置（2）和驱动布置（5）。电能使用者（12）被布置在转子布置（2）中。该离心分离器包括旋转变压器（14），该旋转变压器包括变压器定子和变压器转子。变压器定子和变压器转子被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙。变压器转子包括次级线圈，并且可与转子布置（2）一起旋转。次级线圈电连接到被布置在转子布置（2）中的电能使用者（12），以用于向电能使用者（12）提供电流。电能使用者可以是致动器和/或传感器和/或控制单元（46）。

Description

离心分离器以及用于操作离心分离器的方法

技术领域

本发明涉及用于操作离心分离器的方法，并且涉及离心分离器。

背景技术

离心分离器（centrifugal separator）包括转子布置和驱动布置。转子布置包括主轴和分离器碗（separator bowl）。驱动布置被配置成用于使转子布置绕着旋转轴线旋转。在分离器碗内部存在分离空间，其中布置了截头圆锥形（frustoconical）分离盘的堆叠。流体混合物被馈送到分离空间和圆盘堆叠中，并且在转子的旋转期间被分离成至少轻质流体相和重质流体相。轻质和重质流体相可以被连续地从转子中引出。

US 6011490公开了一种用于在旋转期间测量离心转子中的两种流体之间的界面的位置的装置。该装置包括内部安装在离心转子中的壁上的电气或磁性传感器，以及用于将测量信号从传感器无接触地且间歇地传输到离心转子外部的静止测量单元的部件。该传感器包括有源电子电路，该有源电子电路被适配成：在对应测量信号向测量单元的所述传输之前，存储在转子的转动的至少一部分期间记录的测量值。由包括在转子附近的静止磁体和安装在转子中的线圈的发电机部件来提供对电子电路的电力供应，使得在转子的一个旋转中的一部分期间、在经过磁体部件的移动期间，在线圈中感应出电压。

用于向转子提供电能的替代方式可以是利用变压器。US 5814900公开了一种采用变压器形式以用于传输电能的设备。该设备包括铁磁材料的铁芯（core）和绕着该铁芯缠绕的初级线圈和次级线圈。在初级和次级线圈的直接附近中布置了采用区域性天线形式的至少一个接收器和采用区域性天线形式的至少一个发送器，以用于对变化的信号的无接触传输。

发明内容

本发明的目的是为离心分离器的转子布置中的电能使用者确保稳定的操作条件。

根据本发明的一方面，通过包括转子布置和驱动布置的离心分离器来实现该目的。转子布置包括主轴、包围了分离空间的分离器碗、以及电能使用者。离心分离器包括用于流体混合物的入口和用于所分离的流体的出口。入口与分离空间流体连接，并且出口与分离空间流体连接。驱动布置连接到主轴或形成主轴的一部分，并且被配置成使转子布置绕着旋转轴线X旋转。离心分离器包括旋转变压器，该旋转变压器包括变压器定子和变压器转子，其中变压器定子和变压器转子被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙，并且其中变压器转子包括次级线圈，并且可与转子布置一起旋转，其中次级线圈电连接到被布置在转子布置中的电能使用者，以用于向电能使用者提供电流。离心分离器包括被布置在转子布置中的致动器，该致动器形成电能使用者的至少一部分，和/或离心分离器包括被布置在转子布置中的传感器，该传感器形成电能使用者的至少一部分，和/或离心分离器包括被布置在转子布置中的控制单元，该控制单元形成电能使用者的至少一部分。

由于离心分离器包括如上定义的旋转变压器，因此被供应给变压器定子的交流电被传递到变压器转子。由变压器转子、特别是由变压器转子的次级线圈接收到的交流电被用于向布置在转子布置中的电能使用者供应电流。因此，当转子布置旋转时，转子布置中的电能使用者能够在转子布置内部进行操作。因此，为电能使用者提供了稳定的操作条件。作为结果，实现了上述目的。

由于电流可以被连续地传递到变压器转子，因此电能使用者可以在转子布置旋转时连续地操作，而且当转子布置静止时也可以连续地操作。因此，电能使用者不仅可以包括诸如传感器或控制单元之类的低电流消耗器，而且附加地或替代地可以包括诸如致动器之类的高电流消耗器。

离心分离器可以被配置成用于将流体混合物分离成至少轻质流体相和重质流体相。离心分离器可以是高速离心分离器，即，转子布置可以以几千RPM的旋转速度来旋转，诸如例如至少2000 RPM、或至少4000 RPM、或至少6000 RPM，从而产生至少500G、或至少1000G、或至少2000G的重力场。在分离空间内部，可以布置截头圆锥形分离盘的堆叠。该电能使用者与现有技术的离心分离器的转子布置内部的电能使用者相比可以是大电流消耗器。该电能使用者可以包括一个大电能消耗器、或若干个电能消耗器。

变压器定子可以包括初级线圈，交流电被供应给该初级线圈以用于传递到变压器转子以及次级线圈。

根据实施例，从旋转轴线X来看，变压器定子可以被径向地布置在变压器转子的外部。以这种方式，可以提供旋转变压器的轴向空间节省的布置。

根据实施例，沿着旋转轴线X来看，变压器定子可以被轴向地布置成邻近变压器转子。以这种方式，由于变压器转子的高旋转速度所致的变压器转子的任何扩张都将不会影响变压器定子，该变压器定子被轴向地布置成邻近变压器转子。

根据实施例，变压器转子可以围绕主轴而布置并可以连接到主轴，并且变压器定子可以围绕主轴而布置且邻近主轴。以这种方式，旋转变压器可以被布置成与分离器碗有一定距离。例如，如果分离器碗中存在易燃流体，则这可能是有利的。

根据实施例，变压器转子可以被布置在分离器碗上以便与分离器碗一起旋转，并且变压器定子可以被布置成邻近分离器碗。以这种方式，可以在变压器转子与分离器碗中的对来自旋转变压器的电能的接收者之间提供短的电导体。电能使用者就是这种电能接收者。

根据实施例，驱动布置可以包括电动机，该电动机包括电动机转子和电动机定子，其中电动机转子可以形成主轴的一部分，使得主轴形成驱动布置的一部分，并且其中变压器转子可以被布置在电动机转子的一部分中。以这种方式，可以提供紧凑的驱动布置和旋转变压器。

根据一种替代方式，离心分离器包括被布置在转子布置中的致动器，该致动器形成电能使用者的至少一部分。以这种方式，从旋转变压器向致动器供应电能。由于旋转变压器可以连续地提供电流，因此可以向致动器连续地供应电能。因此，致动器可以在转子布置旋转时连续地操作，以及当转子布置不旋转时（即当其静止时）连续地操作。因此，从转子布置内，致动器可以控制离心分离器和/或由离心分离器实行的分离的方面、特性、性能等。

根据实施例，离心分离器可以包括被布置在转子布置中的阀，其中致动器被配置成用于使该阀的可移动机构致动。以这种方式，例如，可以通过该阀从转子布置内部来控制流体的流动。

根据一种替代方式，离心分离器包括被布置在转子布置中的传感器，该传感器形成电能使用者的至少一部分。以这种方式，从旋转变压器向传感器供应电能。由于旋转变压器可以连续地提供电流，因此可以向传感器连续地供应电能。因此，传感器可以在转子布置旋转时连续地操作，以及当转子布置不旋转时（即当其静止时）连续地操作。因此，从转子布置内，传感器可以感测离心分离器和/或由离心分离器实行的分离的参数、方面、特性、性能等。

根据一种替代方式，离心分离器包括被布置在转子布置中的控制单元，该控制单元形成电能使用者的至少一部分。以这种方式，从旋转变压器向控制单元供应电能。由于旋转变压器可以连续地供应电流，因此可以向控制单元连续地供应电能。因此，控制单元可以在转子布置旋转时连续地操作，以及当转子布置不旋转时（即当其静止时）连续地操作。因此，从转子布置内，控制单元可以控制和/或监测离心分离器和/或由离心分离器实行的分离的参数、方面、特性、性能等。控制单元可以被配置成与转子布置外部的装备进行通信。

根据实施例，离心分离器可以被配置成经由变压器转子将信号从变压器定子传输到控制单元。以这种方式，旋转变压器可以被用于与布置在转子布置中的控制单元进行通信。类似地，控制单元可以被配置成用于经由旋转变压器来传输来自控制单元的信号。因此，控制单元可以与转子布置外部的装备进行通信。

根据本发明的进一步的方面，通过一种用于操作离心分离器的方法来实现上述目的。离心分离器包括转子布置和驱动布置。转子布置包括主轴、包围了分离空间的分离器碗、以及电能使用者。驱动布置连接到主轴或形成主轴的一部分，并且被配置成使转子布置绕着旋转轴线X旋转。离心分离器包括旋转变压器。旋转变压器包括变压器定子和变压器转子，其中变压器定子和变压器转子被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙，并且其中变压器转子包括次级线圈，并且可与转子布置一起旋转，并且其中次级线圈电连接到电能使用者。离心分离器包括被布置在转子布置中的致动器，该致动器形成电能使用者的至少一部分，和/或离心分离器包括被布置在转子布置中的传感器，该传感器形成电能使用者的至少一部分，和/或离心分离器包括被布置在转子布置中的控制单元，该控制单元形成电能使用者的至少一部分。该方法包括以下步骤：

- 向变压器定子连续地供应交流电或脉冲DC电流，

- 在变压器转子中连续地接收交流电，以及

- 利用在连续地接收交流电的步骤期间接收到的交流电，来向布置在转子布置中的电能使用者供应电流。

由于该方法包括以下步骤：连续地供应和接收交流电、以及向布置在转子布置中的电能使用者供应电流，因此转子布置中的电能使用者能够在转子布置内部进行操作。因此，为电能使用者提供了稳定的操作条件。作为结果，实现了上述目的。

经由旋转变压器向电能使用者供应电流的优点可以是：既可以在转子布置静止时也可以在转子布置旋转时供应电流。

根据实施例，该方法可以包括以下步骤：

- 利用驱动布置使转子布置绕着旋转轴线旋转，并且其中在使转子布置旋转的步骤期间执行向变压器定子连续地供应交流电的步骤。

在该方法中使用的离心分离器可以是根据本文中所讨论的方面和/或实施例中的任一个的离心分离器。

在以下详细描述中所讨论的本发明的特征和优点涉及本发明的一个或多个方面和/或实施例。

附图说明

从以下详细描述和附图中所讨论的示例实施例中，将容易理解本发明的各个方面和/或实施例，包括其特定特征和优点，在附图中：

图1示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器的横截面，

图2和图3图示了离心分离器的旋转变压器的两个实施例，

图4示意性地图示了根据实施例的离心分离器的转子布置的侧视图，

图5示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器的驱动布置的横截面，

图6a-6c示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器的横截面，以及

图7图示了用于操作离心分离器的方法。

具体实施方式

现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。相似的数字始终指代相似的元件。为了简洁和/或清楚，将不一定详细地描述公知的功能或构造。

图1示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。离心分离器1包括转子布置2和驱动布置5。转子布置2包括分离器碗11和主轴4。主轴4例如经由至少两个轴承被支撑在离心分离器1的壳体3中。壳体3可以包括多于一个的个体部分，并且因此可以由若干个部分组装而成。驱动布置5被配置成使转子布置2绕着旋转轴线（X）旋转。

在这些实施例中，驱动布置5形成主轴4的一部分。即，转子布置2由驱动布置5直接驱动。驱动布置5包括电动机，并且电动机的转子形成主轴4的一部分。在替代实施例中，驱动布置可以代替地连接到主轴。这种替代实施例可以包括例如经由嵌齿轮或皮带传动而连接到主轴的电动机。

在分离器碗11内部，形成有分离空间6，在其中发生流体混合物的离心分离。在分离空间6中，布置有截头圆锥形（frustoconical）分离盘7的堆叠。分离盘7用于将流体混合物有效地分离成至少轻质流体相和重质流体相。截头圆锥形分离盘7的堆叠与旋转轴线（X）居中地（centrally）且同轴地装配。

离心分离器1可以被配置成用于将流体混合物分离成至少较低密度组分——轻质流体相，以及较高密度组分——重质流体相。流体混合物可以包括例如液体和气体，或两种液体。流体混合物可以包括固体物质，该固体物质可以以淤泥物的形式从离心分离器1中的流体混合物中分离出来。淤泥物可以形成重质流体相、或与轻质和重质流体相分离的相。

在所图示的实施例中，待分离的流体混合物从离心分离器1的顶部经由入口管8被居中地向下馈送到分离器碗11中。在离心分离器1的顶部处，分离器碗11具有从其延伸的轻质流体相出口9，用于从延伸通过壳体3的流体混合物中分离出的较低密度组分。而且，在离心分离器1的顶部处，分离器碗11具有从其延伸的重质流体相出口10，用于从延伸通过壳体3的流体混合物中分离出的较高密度组分。分离器可以包括另外的出口，例如用于具有除了经由出口9、10抽取的轻质和重质流体相的密度之外的其他密度的另外的相。例如，淤泥物可以经由被布置在分离器碗11的外周处的喷嘴而从分离器碗11中排出。

本发明不限于任何特定类型的流体混合物或分离的流体相。本发明既不限于用于流体混合物的任何特定入口布置，也不限于用于分离的流体相的任何特定出口布置。

转子布置2包括电能使用者12。离心分离器1包括用于向电能使用者12供应电能的旋转变压器14。旋转变压器14被配置成用于向转子布置2连续地供应电流。可以向被布置在转子布置2中的电能使用者12直接地或间接地供应来自旋转变压器14的电流。经由第一电路13向旋转变压器14馈送电流。第一电路13可以至少包括通向旋转变压器14的导体。电流可以经由第二电路15从旋转变压器14被供应给电能使用者12。第二电路15可以至少包括从旋转变压器14通向电能使用者12的导体。

被连续地供应给转子布置14的电流可以是连续的AC电流，或连续脉冲DC电流。连续的AC电流或连续脉冲DC电流在被电能使用者12用作电能之前可以在整流器布置（未示出）中被整流。整流器可以形成电能使用者12的一部分。被供应给转子布置2的电流和被供应给电能使用者12的电能可以在转子布置14静止不动时被供应，以及在转子布置2旋转时被供应。

图2和图3图示了穿过离心分离器（例如诸如，图1的离心分离器1）的旋转变压器14的两个实施例的横截面。

根据两个实施例的旋转变压器14包括变压器定子20和变压器转子22。变压器定子20被配置成布置在离心分离器中，相对于离心分离器的壳体而固定。变压器转子22被配置成连接到离心分离器的转子布置，并且因此被配置成与转子布置一起绕着转子布置的旋转轴线X旋转。变压器定子20和变压器转子22围绕旋转轴线X延伸。

变压器定子20和变压器转子22被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙。在图2的实施例中，从旋转轴线X来看，变压器定子20被径向地布置在变压器转子22外部。因此，在图2的实施例中，气隙平行于旋转轴线X而延伸，从而在变压器定子与转子20、22之间形成假想的圆筒。在图3的实施例中，沿着旋转轴线X来看，变压器定子20被轴向地布置成邻近变压器转子22。因此，在图3的实施例中，气隙垂直于旋转轴线X而延伸，从而在变压器定子与转子20、22之间形成假想的圆盘。

变压器定子20包括：围绕初级铁芯25缠绕的初级线圈23。变压器转子22包括：围绕次级铁芯27缠绕的次级线圈24。初级线圈23绕着旋转轴线X旋转对称地延伸。初级线圈24绕着旋转轴线X旋转对称地延伸。适宜地，初级和次级铁芯25、27中的每一个可以由导磁材料制成。

在使用旋转变压器14时，供应交流电或脉冲电流以用于从变压器定子20传递到变压器转子22。更具体地，示意性指示的电路26被配置成向初级线圈23供应交流电或脉冲DC电流。因此，磁通量由初级线圈23生成，并且被传递到变压器转子22。磁通量在次级线圈24中生成交流电。初级和次级铁芯25、27的导磁率确保了磁通量从变压器定子20到变压器转子22的能量有效传递。

电路26经由第一电路13连接到初级线圈23。电路26可以被布置在离心分离器中，或替代地，可以被布置在离心分离器外部。电路26可以形成离心分离器的控制***的一部分。

次级线圈24经由第二电路15连接到电能使用者12。电能使用者12被布置在离心分离器的转子布置中。在次级线圈24中生成的交流电形成被供应给电能使用者12的电能的基础。可以向电能使用者12提供交流电。替代地，可以向电能使用者12提供整流电流。因此，第二电路15可以包括整流器，以用于对来自次级线圈24的交流电进行整流。

因此，可以经由第二电路15将电流从次级线圈24供应给电能使用者12，该第二电路15可以包括例如导体和整流器布置。

初级和次级线圈23、24中的每一个包括形成多个线圈绕组的导体。导体是电绝缘的，使得个体线圈绕组彼此隔离，即线圈绕组不被短路。通过适配初级和次级线圈23、24中的每一个的线圈绕组的数量，可以以已知的方式来变换次级线圈24中的电压。

初级和次级铁芯25、27中的每一个可以包括铁素体材料。因此，在初级和次级铁芯25、27中，可以确保高磁导率。铁芯25、27可以包括在彼此之上堆叠的多个分离的铁芯层。因此，与如果铁芯25、27中的每一个都由固体材料块制成的情况相比，铁芯25、27中的磁通量可以被较少地干扰。

交流电的频率可以是市电（main）的频率，例如50 Hz或60 Hz。替代地，频率可以更高，诸如大约数百Hz或数千Hz。纯粹作为示例而提及的是，频率可以是70 kHz。

图4示意性地图示了根据实施例的离心分离器的转子布置2的侧视图。离心分离器可以是如上面结合图1所讨论的离心分离器1。

在这些实施例中，旋转变压器14被布置在分离器碗11处。同样，经由旋转变压器14传递的电流被用于向布置在转子布置2中的电能使用者供应电流。

同样，根据上面参考图2和图3所讨论的实施例中的任一个，旋转变压器14包括变压器定子20和变压器转子22。在这些实施例中，变压器转子22被布置在分离器碗11上，以便与分离器碗11一起旋转。变压器定子20被布置成邻近分离器碗11，并且相对于离心分离器的壳体（未示出）而固定。图4中所示的旋转变压器14类似于图3的旋转变压器，但是该旋转变压器可以替代地属于图2中所示的种类。因此，上面关于图2和3的实施例的讨论也涉及图4中公开的这些实施例。

图5示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器1的驱动布置5的横截面。离心分离器1可以是如上面结合图1所讨论的离心分离器1。

在这些实施例中，旋转变压器14被布置成与离心分离器1的驱动布置5连接。同样，经由旋转变压器14传递的电流被用于向布置在转子布置2中的电能使用者供应电流。

驱动布置5被布置在离心分离器1的壳体3中。驱动布置5被配置成驱动转子布置2的主轴4。

同样，旋转变压器14包括变压器定子20和变压器转子22。驱动布置5包括电动机30，该电动机30包括转子32和定子34。转子32形成主轴4的一部分，使得主轴4形成驱动布置5的一部分。变压器转子22被布置在电动机30的转子32的一部分中。变压器定子20被布置在电动机30的定子34的一部分中。

此外，这些实施例还形成了实施例的示例，其中变压器转子22围绕主轴4而布置并连接到主轴4，并且变压器定子20围绕主轴4而布置且邻近主轴4。变压器定子20相对于壳体3而固定，并且因此相对于主轴4是静止的。

图5中所示的旋转变压器14类似于图2的旋转变压器，但是该旋转变压器可以替代地属于图3中所示的种类。因此，上面关于图2和3的实施例的讨论也涉及图5中公开的这些实施例。

在上面参考图1-5所讨论的旋转变压器14的不同实施例以及它们在离心分离器1中的布置中，电流可以从变压器定子连续地传递到变压器转子。电流可以在相关离心分离器1的转子布置2旋转时被连续地传递。此外，电流可以在相关离心分离器1的转子布置2静止时被连续地传递。

交流电或AC电流是如下电流：其周期性地反转方向，并且因此以某个频率改变极性。脉冲DC电流是如下电流：其仅在一个方向上周期性地流动，并且因此以某个频率在0与一个极性的电压之间变化。由于旋转变压器14、以及被供应给旋转变压器14的连续的AC电流或脉冲DC电流，为离心分离器1的转子布置2中的电能使用者提供了稳定的操作条件。

根据一些实施例，旋转变压器14可以向电能使用者12提供至少1.2 W的功率。可以在例如24V_RMS的电压和50mA_RMS的电流下提供至少1.2 W的功率。在这种实施例中，该功率可以足以向如下电能使用者12供应电能：该电能使用者包括例如传感器和/或控制单元。

根据一些实施例，旋转变压器14可以向电能使用者12提供至少6 W的功率。可以在例如24V_RMS的电压和250mA_RMS的电流下提供至少6 W的功率。在这种实施例中，该功率可以足以向如下电能使用者12供应电能：该电能使用者包括例如DC电动机、致动器、用于存储电能的电容器、传感器和/或控制单元中的一个或多个。

根据一些实施例，旋转变压器14可以提供1-5 W范围内的功率，可以在例如12V_RMS或24V_RMS的电压下提供该功率。

根据一些实施例，旋转变压器14可以提供4-10 W范围内的功率，可以在例如12V_RMS或24V_RMS的电压下提供该功率。

根据一些实施例，旋转变压器14可以提供1-10 W范围内的功率，可以在例如12V_RMS或24V_RMS的电压下提供该功率。

根据一些实施例，旋转变压器14可以提供高得多的功率。例如，旋转变压器14可以提供至少50 W、或至少100 W、或至少500 W。可以在例如12V_RMS、24V_RMS或48V_RMS的电压下提供该功率。在这种实施例中，该功率可以足以向如下电能使用者12供应电能：该电能使用者包括一个或多个大电能消耗器，诸如例如DC电动机或致动器。

旋转变压器14被布置成用于向离心分离器1的转子布置2中的电能使用者12提供电能。因此，尤其为以下各项开辟了可能性：

- 测量转子布置内部的分离过程或离心分离器的参数，

- 从转子布置向转子布置外部的***传送数据，

- 从转子布置外部与例如转子布置内部的控制***进行通信，

- 等等。

图6a示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5和旋转变压器14。同样，电能使用者12被布置在转子布置2中。

在这些实施例中，离心分离器1包括被布置在转子布置2中的致动器40。致动器40形成电能使用者12的至少一部分。从旋转变压器14向致动器40供应电能。除了致动器40之外，电能使用者12还可以包括另外的组件或设备。

根据一些实施例，离心分离器1可以包括被布置在转子布置2中的阀42。致动器40可以被配置成用于使阀42的可移动机构致动。以这种方式，阀42可以由致动器40来控制，即由旋转变压器14提供的电能可以被用于控制被布置在转子布置2中的阀。

图6a还图示了旋转变压器14的实施例，其中变压器转子22围绕主轴4而布置并连接到主轴4，并且变压器定子20围绕主轴4而布置且邻近主轴4。变压器定子20相对于壳体3而固定，并且因此相对于主轴4是静止的。

包括致动器40和阀42的电能使用者12的上面所讨论的方面未链接到旋转变压器14的所公开的实施例。

图6b示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。离心分离器1包括根据先前讨论的实施例中的任一个的转子布置2、驱动布置5和旋转变压器14。同样，电能使用者12被布置在转子布置2中。

在这些实施例中，离心分离器1包括被布置在转子布置2中的传感器44。传感器44形成电能使用者12的至少一部分。即，电能使用者12除了传感器44之外还可以包括另外的组件或设备。从旋转变压器14向传感器44供应电能。

图6c示意性地图示了根据实施例的穿过离心分离器1的横截面。离心分离器1包括根据先前讨论的实施例中的任一个的转子布置2、驱动布置5和旋转变压器14。同样，电能使用者12被布置在转子布置2中。

在这些实施例中，离心分离器1包括被布置在转子布置2中的控制单元46。控制单元46形成电能使用者12的至少一部分。即，电能使用者12除了控制单元46之外还可以包括另外的组件或设备。从旋转变压器14向控制单元46供应电能。

参考图6a-6c，在离心分离器1的转子布置2中，电能使用者12可以包括致动器40、阀42、传感器44和控制单元46中的每一个的一个或多个，和/或致动器40、阀42、传感器44和控制单元46中的一个或多个的各种组合。

除此之外，电能使用者12可以包括如图6c中例示的通信单元48。通信单元48可以例如包括用于无线通信的蓝牙通信设备。替代的通信单元48可以经由旋转变压器14的次级线圈24（参见图2和图3）进行通信。可以经由次级线圈24来传输和/或接收高频通信信号。高频通信信号被覆盖在次级线圈24中生成的连续AC电流上。类似地，初级线圈23可以被用于经由次级线圈24向通信单元48和/或从通信单元48传输和/或接收高频通信信号。因此，离心分离器1被配置成经由变压器转子22将信号从变压器定子20传输到控制单元46。

经由通信单元48，可以向转子布置2/从转子布置2发送例如数据、控制指令等。

转子布置2中的电能使用者12的不同组件可以彼此连接，以用于在它们之间传送数据、控制指令等。为了减小电能使用者12的组件上的离心力，可以将一个或多个组件布置成靠近转子布置2的旋转轴线。从旋转变压器14向电能使用者12的不同组件直接地或间接地供应电能。

电能使用者12的几个示例及其功能：

- 传感器44可以向控制单元46提供测量数据，以用于离心分离器的操作。

- 控制单元46可以连接到致动器40，以用于向致动器40提供控制信号。

- 通信单元48可以将测量数据从传感器44发送到数据的外部接收者。

- 通信单元48可以从外部发送器接收用于离心分离器的控制指令，并且将控制指令发送到控制单元46。

图7图示了用于操作离心分离器的方法100。离心分离器可以是如结合图1-6c所讨论的离心分离器1。离心分离器1包括用于将电流传递给电能使用者的旋转变压器14，该电能使用者被布置在离心分离器的转子布置中。旋转变压器可以是如结合图1-6c所讨论的旋转变压器14。因此，离心分离器1包括转子布置2、驱动布置5以及电能使用者12。转子布置2具有旋转轴线（X），并且包括主轴4和分离器碗12。驱动布置5连接到主轴4或形成主轴4的一部分，并且被配置成使转子布置2绕着旋转轴线X旋转。

方法100包括以下步骤：

- 向变压器定子20连续地供应102交流电或脉冲DC电流，

- 在变压器转子22中连续地接收104交流电，以及

- 利用在连续地接收104交流电的步骤期间接收到的交流电，来向布置在转子布置2中的电能使用者12供应电流106。

根据一些实施例，方法100可以包括以下步骤：

- 利用驱动布置5使转子布置2绕着旋转轴线（X）旋转108，其中在使转子布置2旋转108的步骤期间执行向变压器定子20连续地供应102交流电的步骤。

要理解的是，前述内容是各种示例实施例的说明，并且本发明仅由所附权利要求限定。本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对示例实施例进行修改，并且可以将示例实施例的不同特征进行组合以创建除本文中描述的那些实施例之外的实施例，如所附权利要求限定的那样。

Claims (12)

1.一种离心分离器（1），其包括转子布置（2）和驱动布置（5），其中

转子布置（2）包括主轴（4）、包围了分离空间的分离器碗（11）、以及电能使用者（12），其中

离心分离器（1）包括用于流体混合物的入口（8）和用于所分离的流体的出口（10），其中

入口（8）与分离空间流体连接，并且出口与分离空间流体连接，并且其中

驱动布置（5）连接到主轴（4）或形成主轴（4）的一部分，并且被配置成使转子布置（2）绕着旋转轴线（X）旋转，

其特征在于：

离心分离器（1）包括旋转变压器（14），所述旋转变压器（14）包括变压器定子（20）和变压器转子（22），其中

变压器定子（20）和变压器转子（22）被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙，其中

变压器转子（22）包括次级线圈（24），并且可与转子布置（2）一起旋转，其中次级线圈（24）电连接到被布置在转子布置（2）中的电能使用者（12），以用于向电能使用者（12）提供电流，并且其中

离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的致动器（40），所述致动器（40）形成电能使用者（12）的至少一部分，和/或

离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的传感器（44），所述传感器（44）形成电能使用者（12）的至少一部分，和/或

离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的控制单元（46），所述控制单元（46）形成电能使用者（12）的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的离心分离器（1），其中从旋转轴线（X）来看，变压器定子（20）被径向地布置在变压器转子（22）外部。

3.根据权利要求1所述的离心分离器（1），其中沿着旋转轴线（X）来看，变压器定子（20）被轴向地布置成邻近变压器转子（22）。

4.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器（1），其中变压器转子（22）围绕主轴（4）而布置并连接到主轴（4），并且其中变压器定子（20）围绕主轴（4）而布置且邻近主轴（4）。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的离心分离器（1），其中变压器转子（22）被布置在分离器碗（11）上以便与分离器碗（11）一起旋转，并且其中变压器定子（20）被布置成邻近分离器碗（11）。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的离心分离器（1），其中驱动布置（5）包括电动机（30），所述电动机（30）包括电动机转子（32）和电动机定子（34），其中电动机转子（32）形成主轴（4）的一部分，使得主轴（4）形成驱动布置（5）的一部分，并且其中变压器转子（22）被布置在电动机转子（32）的一部分中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器（1），包括被布置在转子布置（2）中的致动器（40），所述致动器（40）形成电能使用者（12）的至少一部分，并且包括被布置在转子布置（2）中的阀（42），其中所述致动器（40）被配置成用于使所述阀（42）的可移动机构致动。

8.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器（1），包括被布置在转子布置（2）中的控制单元（46），所述控制单元（46）形成电能使用者（12）的至少一部分，其中离心分离器（1）被配置成经由变压器转子（22）将信号从变压器定子（20）传输到所述控制单元（46）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器（1），其中所述旋转变压器（14）被配置成向电能使用者（12）提供1-10 W范围内的功率，或者向电能使用者（12）提供至少6 W的功率。

10.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离器（1），其中所述旋转变压器（14）被配置成向电能使用者（12）提供至少50 W的功率。

11.一种用于操作离心分离器（1）的方法（100），离心分离器（1）包括转子布置（2）和驱动布置（5），其中转子布置（2）包括主轴（4）、包围了分离空间的分离器碗（11）、以及电能使用者（12），其中驱动布置（5）连接到主轴（4）或形成主轴（4）的一部分，并且被配置成使转子布置（2）绕着旋转轴线（X）旋转，其中离心分离器（1）包括旋转变压器（14），所述旋转变压器（14）包括变压器定子（20）和变压器转子（22），其中变压器定子（20）和变压器转子（22）被布置成彼此邻近，它们之间具有气隙，其中变压器转子（22）包括次级线圈（24），并且可与转子布置（2）一起旋转，其中次级线圈（24）电连接到电能使用者（12），其中离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的致动器（40），所述致动器（40）形成电能使用者（12）的至少一部分，和/或离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的传感器（44），所述传感器（44）形成电能使用者（12）的至少一部分，和/或离心分离器（1）包括被布置在转子布置（2）中的控制单元（46），所述控制单元（46）形成电能使用者（12）的至少一部分，并且其中所述方法（100）包括以下步骤：

- 向变压器定子（20）连续地供应（102）交流电或脉冲DC电流，

- 在变压器转子（22）中连续地接收（104）交流电，以及

- 利用在连续地接收（104）交流电的步骤期间接收到的交流电，来向布置在转子布置（2）中的电能使用者（12）供应电流（106）。

12.根据权利要求11所述的方法（100），包括以下步骤：

- 利用驱动布置（5）使转子布置（2）绕着旋转轴线（X）旋转（108），并且其中在使转子布置（2）旋转（108）的步骤期间执行向变压器定子（20）连续地供应（102）交流电的步骤。

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