专利名称：高速风电发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速风电发动机，主要用于机动车辆(含汽车和火车等)作为动力机之用。
用于机动车辆的现有发动机，主要有汽油和柴油发动机。其不足之处在于严重污染大气环境，汽车排放的尾气，已成为污染城市大气环境的主要污染源。尽管世界各国对汽车尾气排放采取过不少净化措施，但迄今为止，仍收效不大。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种无污染的电动加风动的高速风电发动机，风动是指机动车向前高速行驶中，变有害的空气阻力为空气动力，以驱动风力发电机发电，电能供电动机运转以驱动机动车辆行驶，还可储存于蓄电池中备用。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到本实用新型由蓄电池、风力发电机、电动机和控制装置组成，风力发电机包括风筒、风轮和发电机，装于机动车头的风筒由喇叭筒和圆筒构成，发电机轴前端有风轮，后端有传动励磁机的齿轮和传动启动机的离合器，控制装置包括励磁机、启动机、变阻器和电压倍增放大线路，控制装置通过励磁装置连接到发电机和电动机中。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型的风力发电机结构示意总图；图2为图1的左侧视图；图3为本实用新型装于小轿车的结构示意图4为本实用新型控制装置的电气原理图。
下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述如对已有机动车(主要指汽车)改装，则拆除其发动机和变速箱，代之以风力发电机、蓄电池和电动机，电动机连接离合器，离合器连接万向接轴。如新设计汽车，其动力传动为风力发电机和蓄电池十电动机十离合器十万向接轴，风力发电机还可以向蓄电池充电，万向接轴及其后的机构与现有汽车相同。
图1和图2表示本实用新型的风力发电机6的结构，进风口1装于风筒前端，即汽车车头的前端，小轿车和吉普车的进风口形状为扁方口见图2。面包车(含大轿车、中型面包如“中巴”以及微型面包如“面的”)的进风口形状似正方形(图上未表示)，受风面积大，可以获取更大的空气动力。进风口前面有防护网2，防杂物进入风筒。风筒包括喇叭筒3和圆筒4，喇叭筒前端为进风口，喇叭筒后端为圆形，并与圆筒4进行圆弧过渡的光滑连接。喇叭筒口即进风口的功能是扩大进风面积以加大进风量，汽车高速行驶的阻力空气流经喇叭筒3进入圆筒4，气流速度和气流密度均得到提高，即提高了风能的利用系数，从而提高了风轮5的转速和发电机G2的发电能力。风轮5采用螺旋式浆叶结构，装于发电机G2的轴7前端。发电机G2可用交流或直流的，本实施例选用直流发电机，所发出的直流电作为直流电动机M2的电源，蓄电池也是直流电动机M2的电源。如选用交流发电机，则其后需增加整流装置。
图3表示本实用新型安装于小轿车上的结构示意。发电机轴7的后端有齿轮8，通过齿轮9传动励磁机G1，励磁机G1的实际安装位置不在图3所示的发电机上方，而是在发电机的一侧；通过摩擦离合器10传动启动机M1，离合器10的离、合由手动控制，也可用继电器自动控制。电动机M2后连接离合器11，离合器连接现有汽车的万向接轴12，电动机2还可置于轿车后部。圆筒4的后方为排风口13。
图4表示本实用新型控制装置的电气原理。G1为直流励磁机或交磁放大机；M1为直流启动机；G2为高速直流发电机，也可以用三相交流隐极式高速发电机或交磁放大机；M2为他励直流电动机；FZ1为负载，即连接汽车万向接轴12前的离合器11；FZ2为汽车其他用电器件的供电电路；RLF为发电机励磁变阻器；RLD为电动机励磁变阻器；RLC为励磁机输出励磁变阻器；RF为放电电阻；1C-4C为电动机启动和反转手动开关；AP为电压倍增放大线路。
汽车启动、行驶和充电汽车起动的初始动力来自蓄电池，当合上蓄电池开关K1和励磁机G1开关K时，启动机M1带动风轮5、发电机G2和励磁机G1旋转。调整变阻器RLC和RLF，以逐步增大对发电机G2的励磁磁通，达到逐步升高发电机G2的输出电压和电动机M2的电枢电压，使电动机M2启动，带动负载FZ1以驱动汽车前进。风轮5的转速随车速的提高而增高，当汽车速度高达40哩/小时以上时，风轮的转速足以使发电机G2和励磁机G1的电压升高到足够数值，再辅以电压倍增放大线路AP，将电压进一步升高，使电动机M2的电枢电压升高到一定数值，待蓄电池电能消耗到一定程度时，使励磁机G1随时对蓄电池充电，以补充其损耗的电能。
汽车行进中需调速时，调节变阻器RLD，以调整汽车行驶的速度。当汽车行驶速度降低时，风轮5的转速与输出功率成正比减少；汽车行驶速度增高时，风轮转速升高，发电机G2的发电量也随之增大。
倒车时，动力系统的能量由蓄电池供给，断开开关1C和3C，合上开关K1、2C和4C，在发电机G2转向不变情况下，即可实现电动机M2反转即汽车倒车的目的。
汽车行驶中需刹车时，除采用现有汽车的刹车系统外，还可在发电机G2、风轮5和励磁机G1转向不变的情况下，断开开关1C和3G，以实现刹车。
本实用新型的变阻器还可用可控硅或晶体三极管等取代。
本实用新型对比现有技术具有下述优点可免除现有机动车辆对环境造成的污染；变有害的空气阻力为空气动力，节省能源；可取消结构复杂和价格昂贵的燃油发动机和变速箱。
权利要求1.一种主要用于机动车辆的高速风电发动机，包括蓄电池和电动机，其特征在于，由风力发电机和控制装置组成，风力发电机包括风筒、风轮和发电机，装于机动车头的风筒由喇叭筒和圆筒构成，发电机轴前端有风轮，后端有传动励磁机的齿轮和传动启动机的离合器，控制装置包括励磁机、启动机、变阻器和电压倍增放大线路，控制装置通过励磁装置连接到发电机和电动机中。
2.根据权利要求1所述的高速风电发动机，其特征在于，还可以用交磁放大机取代励磁机。
3.根据权利要求1所述的高速风电发动机，其特征在于，还可以用交磁放大机取代发电机。
4.根据权利要求1所述的高速风电发动机，其特征在于，用继电器控制启动机。
5.根据权利要求1所述的高速风电发动机，其特征在于，用可控硅或三极管取代变阻器。
专利摘要主要用于机动车辆的高速风电发动机，由蓄电池、电动机、风力发电机和控制装置组成。风力发电机包括风筒、风轮和发电机，装于机动车头的风筒由喇叭筒和圆筒构成，发电机轴前端有风轮，后端有传动励磁机的齿轮和传动启动机的离合器，控制装置包括励磁机、启动机、变阻器和电压倍增放大线路，控制装置通过励磁装置连接到发电机和电动机中。对大气环境无污染；节省能源；可取消结构复杂和价格昂贵的燃油发动机。
文档编号H02K7/18GK2246867SQ9621382
公开日1997年2月5日 申请日期1996年6月24日 优先权日1996年6月24日
发明者刘起宾 申请人:刘起宾