一种三合一直流发电机系统总成结构的制作方法

本技术涉及直流发电机领域，尤其是涉及一种三合一直流发电机系统总成结构。

背景技术：

1、常规直流发电机系统结构为分体结构，发电机与控制器是独立的模块，由于发电控制器尺寸体积比较大，无法安装到发电机壳体上；发电机与控制器之间通过外部线束进行连接。与内燃机集成为发电机组应用时，控制器需要另外设计安装支架，并需要为控制器找合适的安装固定位置。另外连接线束从外部走，增加了对插的连接器和线束等物料，导致产品成本增加及安全隐患的增加。

2、常规直流发电机系统与内燃机之间的驱动方案有直联和增速两种：

3、一、直联驱动方案：发电机的主轴外花键直接插入内燃机双质量飞轮的内花键或者离合器的内花键中，传动比为1：1。即发电机的转速必须与内燃机的转速相等，一般汽油发动机高效区工作转速在2000～4000rpm之间，柴油发动机高效区工作转速在1600～3000rpm之间,因此与内燃机直联的发电机的额定转速不能超过内燃机的转速，导致发电机的外形尺寸和重量比较大，功率密度比较低，成本比较高；

4、二、增速驱动方案：发电机与内燃机之间增加一个独立的增速器模块，传动比约为1：2～1：3；即内燃机输出低转速，经过增速器的齿轮传动增速，驱动发电机以高转速运转发电。该方案的缺点：因为增速器与发电机以及内燃机都是独立的模块，内燃机输出面与增速器通过一个法兰连接，内燃机的双质量飞轮或者离合器与增速器的主动轴连接；增速器与发电机之间再通过另一个法兰连接，增速器的从动轴通过联轴器与发电机的轴连接；导致内燃机发电机组(增程器发电系统)的轴向尺寸比较大，整机重量比较大，产品成本比较高，导致很多车载发电场景无法安装使用；产品失去了市场竞争力。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型提出了一种三合一直流发电机系统总成结构，解决了现有的直流发电机系统外形尺寸大、重量大、成本高的问题。

2、本实用新型的主要内容包括：一种三合一直流发电机系统总成结构，包括：发电机壳体，用于封闭所述发电机壳体的发电机后端盖，用于将所述发电机壳体与外部发动机连接的连接法兰，所述发电机壳体内设置有增速机构以及发电机定子铁芯、发电机转子铁芯和绕组，在所述发电机壳体外固定有控制器。

3、优选地，所述发电机采用双凸极直流励磁发电机。

4、优选地，采用集成启动与发电一体化控制器。

5、优选地，所述绕组包括电枢绕组和励磁绕组。

6、优选地，所述增速机构包括：驱动发电机主轴转动的主动齿轮和主动轴，所述主动轴与外部驱动机构连接，主动齿轮同轴套设于主动轴外，在所述发电机主轴外套设有与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮的直径小于主动齿轮。

7、优选地，所述发电机还包括用于冷却的油道，所述从动齿轮远离主动齿轮的一侧设置有协作齿轮，所述协作齿轮与从动齿轮啮合，并驱动油道的油泵工作。

8、优选地，还包括温度传感器和转速传感器，在所述发电机壳体与控制器的壳体连接处开设有过线孔，电枢绕组和励磁绕组从发电机壳体内伸出三相引出线及励磁引出线、温度传感器线、转速传感器线穿过所述过线孔连接到控制器内部pcb板的接线柱上。

9、本实用新型的有益效果在于：

10、1、发电机壳体、增速机构、控制器三合一直流发电机系统总成，结构紧凑，体积小，重量轻，应用场景广泛；

11、2、采用增速机构，发电机的转子转速是发动机曲轴转速的2-3倍，在同等发电功率的情况下，发电机的定转子铁芯、绕组的体积、重量将成倍降低，发电机功率密度成倍提高，产品原材料成本降低；

12、3、采用双凸极直流励磁发电机技术，转子上无绕组、无磁钢，适合发电机高转速运转，励磁发电控制采用小功率igbt控制，无需逆变器，无高频大功率电路，系统发电效率高；

13、4、发电机与控制器之间没有外部连接线束，降低了线束连接问题故障率，提高了防电磁干扰能力。

技术特征：

1.一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，包括：发电机壳体，用于封闭所述发电机壳体的发电机后端盖，用于将所述发电机壳体与外部发动机连接的连接法兰，所述发电机壳体内设置有增速机构以及发电机定子铁芯、发电机转子铁芯和绕组，在所述发电机壳体外固定有控制器。

2.根据权利要求1所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，所述发电机采用双凸极直流励磁发电机。

3.根据权利要求1所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，所述控制器采用集成启动与发电一体化控制器。

4.根据权利要求1所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，所述绕组包括电枢绕组和励磁绕组。

5.根据权利要求1所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，所述增速机构包括：驱动发电机主轴转动的主动齿轮和主动轴，所述主动轴与外部驱动机构连接，主动齿轮同轴套设于主动轴外，在所述发电机主轴外套设有与主动齿轮啮合的从动齿轮，所述从动齿轮的直径小于主动齿轮。

6.根据权利要求5所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，所述发电机还包括用于冷却的油道，所述从动齿轮远离主动齿轮的一侧设置有协作齿轮，所述协作齿轮与从动齿轮啮合，并驱动油道的油泵工作。

7.根据权利要求1所述的一种三合一直流发电机系统总成结构，其特征在于，还包括温度传感器和转速传感器，在所述发电机壳体与控制器的壳体连接处开设有过线孔，电枢绕组和励磁绕组从发电机壳体内伸出三相引出线及励磁引出线、温度传感器线、转速传感器线穿过所述过线孔连接到控制器内部pcb板的接线柱上。

技术总结
本技术提出了一种三合一直流发电机系统总成结构，包括：发电机壳体，用于封闭所述发电机壳体的发电机后端盖，用于将所述发电机壳体与外部发动机连接的连接法兰，所述发电机壳体内设置有增速机构以及发电机定子铁芯、发电机转子铁芯和绕组，在所述发电机壳体外固定有控制器。通过上述方式，解决了现有的直流发电机系统外形尺寸大、重量大、成本高的问题。

技术研发人员：徐美娟,余建华
受保护的技术使用者：苏州达思灵新能源科技有限公司
技术研发日：20230411
技术公布日：2024/1/15