一種節(jié)能發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及節(jié)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的發(fā)電系統(tǒng)，原動(dòng)機(jī)的功率大于發(fā)電機(jī)功率的1.5倍左右，按照三相異步電機(jī)2.2千瓦發(fā)電機(jī)、3千瓦原動(dòng)機(jī)同系列的轉(zhuǎn)子半徑相比，原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的半徑接近相等，在交流拖動(dòng)直流發(fā)電系統(tǒng)中，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子半徑還要小于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子半徑。當(dāng)原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的半徑接近相等或小于時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸合阻力所產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩，大于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的力矩，促使原動(dòng)機(jī)功率必須大于發(fā)電機(jī)功率1.5倍左右。
[0003]上述方法說明一個(gè)問題:原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子在驅(qū)動(dòng)負(fù)載時(shí)，不僅和力有關(guān)，還和力臂的距離有關(guān)，力臂的長(zhǎng)度直接影響著驅(qū)動(dòng)能量的大小。力對(duì)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的作用取決于力矩的大小，力矩的大小取決于力和力臂與轉(zhuǎn)軸之間作用線的大小。如果原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子半徑大于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑，驅(qū)動(dòng)能量必將向小的一方面發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0004]但是，放大力臂雖然能夠省力，力臂大的一端運(yùn)行距離卻遠(yuǎn)，力臂小的一端運(yùn)行距離卻短，做功相等起不到節(jié)能作用，基于這種考慮，如果能夠選擇一種與發(fā)電機(jī)同步的小功率大轉(zhuǎn)子電機(jī)，再配以臥式永磁機(jī)，在滿足放大力臂的同時(shí)又不用改變運(yùn)行距離，則問題可得到相應(yīng)改善。
[0005]目前，電動(dòng)自行車所用的直驅(qū)電機(jī)，大體上都是小功率大盤體結(jié)構(gòu)，500瓦至3千瓦中高低轉(zhuǎn)速的電機(jī)很普及，I千瓦的三相直流永磁電機(jī)，轉(zhuǎn)子直徑244mm，2千瓦的電機(jī)輪轂直徑為433mm，轉(zhuǎn)速1000r/min ;臥式電機(jī)功率250?1500W，轉(zhuǎn)速375?500r/min，效率可達(dá)85%?90%，這種電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:功率小、運(yùn)行距離大，無需改變運(yùn)行距離就能夠滿足放大后運(yùn)行距離的設(shè)計(jì)要求，況且，1000r/min的電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)匹配，輸出功率正好是50Hz，還可根據(jù)用戶的需求加工定做各種尺寸、轉(zhuǎn)速、功率的電機(jī)，在忽略運(yùn)行距離的條件下，利用這種小功率大盤體來做放大的構(gòu)件，完全可以實(shí)現(xiàn)放大力臂并達(dá)到節(jié)能的目的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種利用輪驅(qū)的放大實(shí)現(xiàn)節(jié)能作用的節(jié)能發(fā)電機(jī)，以解決上述問題。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0008]一種節(jié)能發(fā)電機(jī)，包括原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),所述原動(dòng)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，所述發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸同軸串接；所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2?16倍。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]本發(fā)明所述的輪驅(qū)力在負(fù)載軸上的放大方法，是按照動(dòng)力與阻力作用在同一個(gè)軸上的守恒條件，放大原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的力臂長(zhǎng)度，以滿足在減小驅(qū)動(dòng)能量的條件下，輪驅(qū)力按原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子放大的力臂倍數(shù)作用在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，達(dá)到動(dòng)力與阻力的守恒。本發(fā)明所述的放大輪驅(qū)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2.3倍后，不僅力矩大于傳統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)，扭力也會(huì)變大，過載能力加強(qiáng)，可提高力矩輸出的恒定能力，在負(fù)載波動(dòng)的情況下，也能在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生很高的力矩比，提高有功功率的輸出。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的節(jié)能發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接后的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面通過具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014]實(shí)施例一
[0015]參見圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種節(jié)能發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)殼體、原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)殼體由右端蓋10、中間殼體16和左端蓋8依次固連而成。
[0016]所述左端蓋8和右端蓋10上均設(shè)有多條通風(fēng)孔，設(shè)于子口內(nèi)側(cè)倒角的端蓋斜面上。
[0017]所述原動(dòng)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2和設(shè)于其徑向方向外側(cè)的原動(dòng)機(jī)定子；
[0018]所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5、設(shè)于其外側(cè)周面設(shè)有原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心3和鼠籠繞組4 ；
[0019]上述的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子還可以根據(jù)實(shí)際情況將原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心替換成徑向或軸向永磁磁鋼。
[0020]所述原動(dòng)機(jī)定子由原動(dòng)機(jī)定子鐵心14和原動(dòng)機(jī)定子繞組15組成，所述原動(dòng)機(jī)定子鐵心14的外圓周面固定于所述中間殼體16的內(nèi)側(cè)。
[0021 ] 所述發(fā)電機(jī)設(shè)于所述左端蓋8內(nèi)，所述發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子I和發(fā)電機(jī)定子；
[0022]所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸9和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈11 (或者永磁磁鋼)，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸9同軸串接；
[0023]所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2?16倍。
[0024]本實(shí)施例中，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5的中心孔為花鍵孔6，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸9的右端插入該花鍵孔6的左端構(gòu)成齒槽連接。
[0025]較佳地，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2的半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子I的半徑的3.3倍。
[0026]所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子I的右側(cè)設(shè)有與所述左端蓋8固定連接的中間軸承架7 ；
[0027]所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5的左端通過軸承支承定位于該中間軸承架7上。
[0028]所述中間軸承架7是傳動(dòng)系統(tǒng)的過渡支撐支部件，由法蘭體和法蘭體上的單列軸承箱構(gòu)成，所述法蘭體與所述左端蓋8固定連接；中間軸承架拆卸安裝方便，起到控制軸頭對(duì)接、保證發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)間隙的目的。
[0029]另一方面，所述法蘭體若加工成單體左端蓋，可與右端蓋、中間殼體以及原動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子形成獨(dú)立的動(dòng)力電機(jī)。
[0030]所述法蘭體上沿周向均布有5個(gè)軸向通風(fēng)孔16。
[0031 ] 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5的右端自所述右端蓋10的右側(cè)伸出；
[0032]所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸5的伸出端上依次固連有飛輪12和鋁質(zhì)啟動(dòng)輪13。
[0033]上述的飛輪在傳動(dòng)系統(tǒng)中主要起到穩(wěn)定電壓的作用，在發(fā)電機(jī)輕載時(shí)，原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)飛輪存儲(chǔ)動(dòng)能；當(dāng)發(fā)電機(jī)突然加大負(fù)荷時(shí)，由原動(dòng)機(jī)和飛輪存儲(chǔ)的動(dòng)能共同拖動(dòng)發(fā)電機(jī)，以減小電壓的波動(dòng)。飛輪的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:在原動(dòng)機(jī)空載起勵(lì)時(shí)，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)啟動(dòng)速度具有助推作用，可以減小啟動(dòng)沖擊電流和壓降，原動(dòng)機(jī)可以平滑過渡到正常工作狀態(tài)。
[0034]本發(fā)明用啟動(dòng)輪啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子,可以省去異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電容、起動(dòng)繞組，和離心開關(guān)，可以減小啟動(dòng)電流的沖擊，減小電壓的波動(dòng)。
[0035]本發(fā)明還可以利用反饋電路和調(diào)速模塊來調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)速度，以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定性。當(dāng)本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的負(fù)載輸出與原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的定子繞組構(gòu)成回路時(shí)，還可以進(jìn)一步減小外能的驅(qū)動(dòng)。
[0036]在本發(fā)明實(shí)施例一所述的輪驅(qū)力在負(fù)載軸上的放大方法，是按照動(dòng)力與阻力作用在同一個(gè)軸上的守恒條件，放大原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的力臂長(zhǎng)度，以滿足在減小驅(qū)動(dòng)能量的條件下，輪驅(qū)力按原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子放大的力臂倍數(shù)作用在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，達(dá)到動(dòng)力與阻力的守恒。本發(fā)明所述的放大輪驅(qū)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2.3倍后，不僅力矩大于傳統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)，扭力也會(huì)變大，過載能力加強(qiáng)，可提高力矩輸出的恒定能力，在負(fù)載波動(dòng)的情況下，也能在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生很高的力矩比，提高有功功率的輸出。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能發(fā)電機(jī)，包括原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述原動(dòng)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，所述發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸同軸串接； 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2?16倍。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 還包括發(fā)電機(jī)殼體，其由右端蓋、中間殼體和左端蓋依次固定連接而成； 所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)于所述左端蓋內(nèi)； 所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的右側(cè)設(shè)有與所述左端蓋固定連接的中間軸承架； 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的左端通過軸承支承定位于該中間軸承架上。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 包含有所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子徑向方向的外側(cè)設(shè)有原動(dòng)機(jī)定子； 所述原動(dòng)機(jī)定子的外周面固定于所述中間殼體的內(nèi)側(cè)。
4.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的右端自所述右端蓋的右側(cè)伸出； 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的伸出端上依次固連有飛輪和啟動(dòng)輪。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的中心孔為花鍵孔； 所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的右端插入該花鍵孔的左端構(gòu)成齒槽連接。
6.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的節(jié)能發(fā)電機(jī),其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的外側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)子鐵心和鼠籠繞組。
7.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的節(jié)能發(fā)電機(jī),其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸徑向的外側(cè)設(shè)有永磁磁鋼。
8.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述左端蓋和右端蓋上均設(shè)有多條通風(fēng)孔。
9.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述中間軸承架上設(shè)有法蘭體，所述法蘭體與所述左端蓋固定連接； 所述法蘭體上設(shè)有4?6個(gè)軸向通風(fēng)孔。
10.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能發(fā)電機(jī)，其特征在于， 所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的3.3倍。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)能發(fā)電機(jī)，包括原動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，所述原動(dòng)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，所述發(fā)電機(jī)包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子包括原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸同軸串接；所述原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑為所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2～16倍。本發(fā)明所述的放大輪驅(qū)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子半徑大于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子半徑的2.3倍后，不僅力矩大于傳統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)，扭力也會(huì)變大，過載能力加強(qiáng)，可提高力矩輸出的恒定能力，在負(fù)載波動(dòng)的情況下，也能在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生很高的力矩比，提高有功功率的輸出。
【IPC分類】H02K53-00
【公開號(hào)】CN104600958
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310520729
【發(fā)明人】李英主
【申請(qǐng)人】李英主
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2013年10月30日