一种节能发电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及节能发电技术领域，尤其涉及一种节能发电机。
【背景技术】
[0002]现有的发电系统，原动机的功率大于发电机功率的1.5倍左右，按照三相异步电机2.2千瓦发电机、3千瓦原动机同系列的转子半径相比，原动机和发电机的半径接近相等，在交流拖动直流发电系统中，原动机的转子半径还要小于发电机的转子半径。当原动机和发电机的半径接近相等或小于时，发电机转轴合阻力所产生的阻转矩，大于原动机转子半径的力矩，促使原动机功率必须大于发电机功率1.5倍左右。
[0003]上述方法说明一个问题:原动机的转子在驱动负载时，不仅和力有关，还和力臂的距离有关，力臂的长度直接影响着驱动能量的大小。力对物体转动的作用取决于力矩的大小，力矩的大小取决于力和力臂与转轴之间作用线的大小。如果原动机的转子半径大于发电机转子半径，驱动能量必将向小的一方面发生偏转。
[0004]但是，放大力臂虽然能够省力，力臂大的一端运行距离却远，力臂小的一端运行距离却短，做功相等起不到节能作用，基于这种考虑，如果能够选择一种与发电机同步的小功率大转子电机，再配以卧式永磁机，在满足放大力臂的同时又不用改变运行距离，则问题可得到相应改善。
[0005]目前，电动自行车所用的直驱电机，大体上都是小功率大盘体结构，500瓦至3千瓦中高低转速的电机很普及，I千瓦的三相直流永磁电机，转子直径244mm，2千瓦的电机轮毂直径为433mm，转速1000r/min ;卧式电机功率250?1500W，转速375?500r/min，效率可达85%?90%，这种电机的优点是:功率小、运行距离大，无需改变运行距离就能够满足放大后运行距离的设计要求，况且，1000r/min的电机与三相发电机匹配，输出功率正好是50Hz，还可根据用户的需求加工定做各种尺寸、转速、功率的电机，在忽略运行距离的条件下，利用这种小功率大盘体来做放大的构件，完全可以实现放大力臂并达到节能的目的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种利用轮驱的放大实现节能作用的节能发电机，以解决上述问题。
[0007]为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0008]一种节能发电机，包括原动机和发电机,所述原动机包括原动机转子，所述发电机包括发电机转子，所述原动机转子包括原动机转轴，所述发电机转子包括发电机转轴，所述原动机转轴和发电机转轴同轴串接；所述原动机转子半径为所述发电机转子半径的2?16倍。
[0009]与现有技术相比，本发明实施例的优点在于:
[0010]本发明所述的轮驱力在负载轴上的放大方法，是按照动力与阻力作用在同一个轴上的守恒条件，放大原动机转子的力臂长度，以满足在减小驱动能量的条件下，轮驱力按原动机转子放大的力臂倍数作用在发电机转轴上，达到动力与阻力的守恒。本发明所述的放大轮驱，当原动机转子半径大于发电机转子半径的2.3倍后，不仅力矩大于传统的原动机，扭力也会变大，过载能力加强，可提高力矩输出的恒定能力，在负载波动的情况下，也能在发电机转轴上产生很高的力矩比，提高有功功率的输出。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例一提供的节能发电机的结构示意图；
[0012]图2为本发明实施例一中原动机转子和发电机转子连接后的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
[0014]实施例一
[0015]参见图1和图2，本发明实施例一提供的一种节能发电机，包括发电机壳体、原动机和发电机，所述发电机壳体由右端盖10、中间壳体16和左端盖8依次固连而成。
[0016]所述左端盖8和右端盖10上均设有多条通风孔，设于子口内侧倒角的端盖斜面上。
[0017]所述原动机包括原动机转子2和设于其径向方向外侧的原动机定子；
[0018]所述原动机转子2包括原动机转轴5、设于其外侧周面设有原动机转子铁心3和鼠笼绕组4 ；
[0019]上述的原动机转子还可以根据实际情况将原动机转子铁心替换成径向或轴向永磁磁钢。
[0020]所述原动机定子由原动机定子铁心14和原动机定子绕组15组成，所述原动机定子铁心14的外圆周面固定于所述中间壳体16的内侧。
[0021 ] 所述发电机设于所述左端盖8内，所述发电机包括发电机转子I和发电机定子；
[0022]所述发电机转子包括发电机转轴9和发电机转子线圈11 (或者永磁磁钢)，所述原动机转轴5和发电机转轴9同轴串接；
[0023]所述原动机转子半径为所述发电机转子半径的2?16倍。
[0024]本实施例中，所述原动机转轴5的中心孔为花键孔6，所述发电机转轴9的右端插入该花键孔6的左端构成齿槽连接。
[0025]较佳地，所述原动机转子2的半径为所述发电机转子I的半径的3.3倍。
[0026]所述发电机转子I的右侧设有与所述左端盖8固定连接的中间轴承架7 ；
[0027]所述原动机转轴5的左端通过轴承支承定位于该中间轴承架7上。
[0028]所述中间轴承架7是传动系统的过渡支撑支部件，由法兰体和法兰体上的单列轴承箱构成，所述法兰体与所述左端盖8固定连接；中间轴承架拆卸安装方便，起到控制轴头对接、保证发电机和原动机传动间隙的目的。
[0029]另一方面，所述法兰体若加工成单体左端盖，可与右端盖、中间壳体以及原动机定、转子形成独立的动力电机。
[0030]所述法兰体上沿周向均布有5个轴向通风孔16。
[0031 ] 所述原动机转轴5的右端自所述右端盖10的右侧伸出；
[0032]所述原动机转轴5的伸出端上依次固连有飞轮12和铝质启动轮13。
[0033]上述的飞轮在传动系统中主要起到稳定电压的作用，在发电机轻载时，原动机带动飞轮存储动能；当发电机突然加大负荷时，由原动机和飞轮存储的动能共同拖动发电机，以减小电压的波动。飞轮的另一个优点是:在原动机空载起励时，飞轮的转动惯量对启动速度具有助推作用，可以减小启动冲击电流和压降，原动机可以平滑过渡到正常工作状态。
[0034]本发明用启动轮启动原动机转子,可以省去异步电动机的启动电容、起动绕组，和离心开关，可以减小启动电流的冲击，减小电压的波动。
[0035]本发明还可以利用反馈电路和调速模块来调节原动机转子的驱动速度，以调节发电机输出电压的稳定性。当本发明的发电机的负载输出与原动机转子的定子绕组构成回路时，还可以进一步减小外能的驱动。
[0036]在本发明实施例一所述的轮驱力在负载轴上的放大方法，是按照动力与阻力作用在同一个轴上的守恒条件，放大原动机转子的力臂长度，以满足在减小驱动能量的条件下，轮驱力按原动机转子放大的力臂倍数作用在发电机转轴上，达到动力与阻力的守恒。本发明所述的放大轮驱，当原动机转子半径大于发电机转子半径的2.3倍后，不仅力矩大于传统的原动机，扭力也会变大，过载能力加强，可提高力矩输出的恒定能力，在负载波动的情况下，也能在发电机转轴上产生很高的力矩比，提高有功功率的输出。
[0037]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种节能发电机，包括原动机和发电机，所述原动机包括原动机转子，所述发电机包括发电机转子，其特征在于， 所述原动机转子包括原动机转轴，所述发电机转子包括发电机转轴，所述原动机转轴和发电机转轴同轴串接； 所述原动机转子半径为所述发电机转子半径的2?16倍。
2.如权利要求1所述的节能发电机，其特征在于， 还包括发电机壳体，其由右端盖、中间壳体和左端盖依次固定连接而成； 所述发电机转子设于所述左端盖内； 所述发电机转子的右侧设有与所述左端盖固定连接的中间轴承架； 所述原动机转轴的左端通过轴承支承定位于该中间轴承架上。
3.如权利要求2所述的节能发电机，其特征在于， 包含有所述原动机转轴的原动机转子径向方向的外侧设有原动机定子； 所述原动机定子的外周面固定于所述中间壳体的内侧。
4.如权利要求2所述的节能发电机，其特征在于， 所述原动机转轴的右端自所述右端盖的右侧伸出； 所述原动机转轴的伸出端上依次固连有飞轮和启动轮。
5.如权利要求1所述的节能发电机，其特征在于， 所述原动机转轴的中心孔为花键孔； 所述发电机转轴的右端插入该花键孔的左端构成齿槽连接。
6.如权利要求1?4中任一项所述的节能发电机,其特征在于， 所述原动机转轴的外侧设有转子铁心和鼠笼绕组。
7.如权利要求1?4中任一项所述的节能发电机,其特征在于， 所述原动机转轴径向的外侧设有永磁磁钢。
8.如权利要求2所述的节能发电机，其特征在于， 所述左端盖和右端盖上均设有多条通风孔。
9.如权利要求2所述的节能发电机，其特征在于， 所述中间轴承架上设有法兰体，所述法兰体与所述左端盖固定连接； 所述法兰体上设有4?6个轴向通风孔。
10.如权利要求1所述的节能发电机，其特征在于， 所述原动机转子半径为所述发电机转子半径的3.3倍。
【专利摘要】本发明公开了一种节能发电机，包括原动机和发电机，所述原动机包括原动机转子，所述发电机包括发电机转子，所述原动机转子包括原动机转轴，所述发电机转子包括发电机转轴，所述原动机转轴和发电机转轴同轴串接；所述原动机转子半径为所述发电机转子半径的2～16倍。本发明所述的放大轮驱，当原动机转子半径大于发电机转子半径的2.3倍后，不仅力矩大于传统的原动机，扭力也会变大，过载能力加强，可提高力矩输出的恒定能力，在负载波动的情况下，也能在发电机转轴上产生很高的力矩比，提高有功功率的输出。
【IPC分类】H02K53-00
【公开号】CN104600958
【申请号】CN201310520729
【发明人】李英主
【申请人】李英主
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2013年10月30日