专利名称：高效机电一体化发电机直流电源及制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高效机电一体化发电机直流电源及制作方法，属于发电机直流电源技术领域。
背景技术：
现有的发电机直流电源技术一般采用两种方式，其一:直流有刷发电机电源，由直流有刷发电机+调压稳压或调速稳压组成，该方式的直流发电机电源体积较大，功率密度不高，特别是存在电刷的磨损使其不适于长时间工作，可靠性低。其二:由永磁和励磁复合调压的交流发电机+整流+励磁调压装置组成，该方式的无刷结构避免了第一种电刷方式不适于长时间工作的缺点，但励磁调压装置的温升受限，通常是需要单独安装散热装置或分离安装在温度较低处，在自散热条件下功率密度下降。特别是发电机转速变化很大的范围下，其功率密度低与调压困难的缺点尤为突出。因此，现有的发电机直流电源装置不仅存在着体积大、重量重的问题，而且还存在着工作温度高、散热不好、转速变化范围小、设备的工作效率低的问题。其结构和使用效果还是不太理想。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能在转速变化范围大、自散热条件下工作时间长、功率密度与可靠性更高、并且体积较小、重量较轻的高效机电一体化发电机直流电源及制作方法，以克服现有技术的不足。本发明的技术方案是这样实现的:本发明的一种高效机电一体化发电机直流电源的制作方法为，该方法包括采用永磁交流发电机发电，和采用电源变换调压器将永磁交流发电机输出的电进行整流调压后作为直流电源输出，将永磁交流发电机的壳体与电源变换调压器的壳体连接为一体，并使永磁交流发电机的输出轴伸在电源变换调压器的壳体内，同时使永磁交流发电机的壳体内腔与电源变换调压器的壳体内腔相通，在永磁交流发电机的输出轴上安装一个散热离心风扇，并在电源变换调压器的壳体上正对散热离心风扇径向方向的位置处设置出风口，在永磁交流发电机的壳体上和电源变换调压器的壳体端盖上都设置进风口 ；这样在永磁交流发电机工作时，即可通过一个散热离心风扇将冷空气从永磁交流发电机和电源变换调压器的进风口吸入，并从出风口排出经过对永磁交流发电机和电源变换调压器内进行热交换后的空气。根据上述方法构建的本发明的一种高效机电一体化发电机直流电源为:该电源包括永磁交流发电机和电源变换调压器，其电源变换调压器的壳体与永磁交流发电机的壳体连接为一体，并且永磁交流发电机的输出轴设置在电源变换调压器的壳体内，在永磁交流发电机的输出轴上安装有散热离心风扇；在电源变换调压器的壳体上正对散热离心风扇径向方向的位置处设有出风口，在永磁交流发电机的壳体上和电源变换调压器的壳体的端盖上都设有进风口。上述电源变换调压器由整流滤波器、PWM升、降压调制和具有过流过压保护电路的稳压器连接组成。由于采用了上述技术方案，本发明将电源变换调压器的壳体与永磁交流发电机的壳体连接为一体，并在永磁交流发电机的输出轴上安装了一个设置在电源变换调压器壳体内的散热离心风扇，同时在永磁交流发电机和电源变换调压器的壳体上都设置了通风口。这样当本发明在工作时，即使在机电连接为一体、各个零部件相互靠得很近的情况下，由于其散热风扇和进风口及出风口的共同作用，使其整个装置能够在高功率密度比的体积下能稳定的工作，并达到很好的散热效果。本发明通过这种巧妙的结构，只需采用一个散热离心风扇，即可对两台设备同时进行冷却和散热，而且使两台设备在工作时互不影响。本发明所采用的这种新颖的结构方式，经测试，在转速2000 12000变化范围内，其发电机直流电源的功率重量比达到400W/Kg，在自散热条件下通过长时间工作性能试验，本发明能高可靠地稳定的工作，其工作效率、体积、重量功率密度比与散热效果都超过该类进口发电机直流电源。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有能在转速变化范围大、自散热条件下工作时间长、功率密度与可靠性更高的优点，而且还具有体积小、重量轻的优点。
图1是本发明的结构示意图。附图中的标记为:1-永磁交流发电机，2-电源变换调压器，3-散热离心风扇，4-出风口，5-进风口。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。本发明的实施例:本发明的一种高效机电一体化发电机直流电源的制作方法为，该方法包括采用现有的永磁交流发电机I进行发电，并采用现有的电源变换调压器2将永磁交流发电机I输出的电进行整流调压后作为直流电源输出，制作时，将永磁交流发电机I的壳体与电源变换调压器2的壳体连接为一体,并使永磁交流发电机I的输出轴伸在电源变换调压器2的壳体内，同时使永磁交流发电机I的壳体内腔与电源变换调压器2的壳体内腔相通，这样使空气能够在其内部流通，然后在永磁交流发电机I的输出轴上安装一个散热离心风扇3，并在电源变换调压器2的壳体上正对散热离心风扇3径向方向的位置处设置出风口 4，在永磁交流发电机I的壳体上和电源变换调压器2的壳体端盖上都设置进风口 5 ;这样在永磁交流发电机I工作时，即可通过一个散热离心风扇3将冷空气从永磁交流发电机I和电源变换调压器2的进风口 5吸入，并从出风口 4排出经过对永磁交流发电机I和电源变换调压器2内进行热交换后的空气，从而使永磁交流发电机I和电源变换调压器2得到很好的空气对流冷却。按照上述方法构建的本发明的一种高效机电一体化发电机直流电源的结构示意图如图1所示，该直流电源是在现有技术中的永磁交流发电机I和电源变换调压器2的基础上改制而成的，制作时，其永磁交流发电机I可采用现有的高效永磁交流发电机成品，其电源变换调压器2可采用现有的整流滤波器、PWM升、降压调制和具有过流过压保护电路的稳压器成品、并按常规连接方式连接组成，将组成电源变换调压器2的整流滤波器、PWM升、降压调制和具有过流过压保护电路的稳压器安装在同一个壳体内，这样所组成的电源变换调压器2具有整流滤波、高效率的PWM斩波稳压与过流过压保护和稳压的功能，将电源变换调压器2的壳体与永磁交流发电机I的壳体通过螺丝连接为一体，并将永磁交流发电机I的输出轴设置在电源变换调压器2的壳体内，然后在永磁交流发电机I的输出轴上安装一个散热离心风扇3，该散热离心风扇3的结构可直接采用现有技术中的离心风扇结构；同时在电源变换调压器2的壳体上正对散热离心风扇3径向的位置处制作出出风口 4，在永磁交流发电机I的壳体上和电源变换调压器2壳体的端盖上都制作出进风口 5 (如图1所示)，使散热离心风扇3能正对在电源变换调压器2壳体上的出风口 4处即成。
权利要求
1.一种高效机电一体化发电机直流电源的制作方法，包括米用永磁交流发电机(I)发电，和采用电源变换调压器(2)将永磁交流发电机(I)输出的电进行整流调压后作为直流电源输出，其特征在于:将永磁交流发电机(I)的壳体与电源变换调压器(2)的壳体连接为一体，并使永磁交流发电机(I)的输出轴伸在电源变换调压器(2)的壳体内，同时使永磁交流发电机(I)的壳体内腔与电源变换调压器(2 )的壳体内腔相通，在永磁交流发电机(I)的输出轴上安装一个散热离心风扇(3)，并在电源变换调压器(2)的壳体上正对散热离心风扇(3)径向方向的位置处设置出风口(4)，在永磁交流发电机(I)的壳体上和电源变换调压器(2)的壳体端盖上都设置进风口(5);这样在永磁交流发电机(I)工作时，即可通过一个散热离心风扇(3 )将冷空气从永磁交流发电机(I)和电源变换调压器(2 )的进风口( 5 )吸入，并从出风口( 4 )排出经过对永磁交流发电机(I)和电源变换调压器(2 )内进行热交换后的空气。
2.一种高效机电一体化发电机直流电源，包括永磁交流发电机(I)和电源变换调压器(2)，其特征在于:电源变换调压器(2)的壳体与永磁交流发电机(I)的壳体连接为一体，并且永磁交流发电机(I)的输出轴设置在电源变换调压器(2)的壳体内，在永磁交流发电机(I)的输出轴上安装有散热离心风扇(3);在电源变换调压器(2)的壳体上正对散热离心风扇(3)径向方向的位置处设有出风口(4)，在永磁交流发电机(I)的壳体上和电源变换调压器(2)的壳体的端盖上都设有进风口(5)。
3.根据权利要求2所述的高效机电一体化发电机直流电源，其特征在于:电源变换调压器(2)由整流滤波器、PWM升、降压调制和具有过流过压保护电路的稳压器连接组成。
全文摘要
本发明公开了一种高效机电一体化发电机直流电源及制作方法，本发明将永磁交流发电机的壳体与电源变换调压器的壳体连接为一体，使永磁交流发电机的输出轴伸在电源变换调压器的壳体内，在永磁交流发电机的输出轴上安装一个散热离心风扇，并在电源变换调压器的壳体上正对散热离心风扇径向方向的位置处设置出风口，在永磁交流发电机的壳体上和电源变换调压器的壳体端盖上都设置进风口；这样在永磁交流发电机工作时，即可通过一个散热离心风扇同时对两台设备进行冷却。本发明不仅具有能在转速变化范围大、自散热条件下工作时间长、功率密度与可靠性更高的优点，而且还具有体积小、重量轻的优点。
文档编号H02K11/00GK103117627SQ20111036283
公开日2013年5月22日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者廖兴礼, 曹朝晖, 张安东, 唐德宇 申请人:贵州航天林泉电机有限公司