CN101102066A - 启动发电双功能电机 - Google Patents

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Abstract

启动发电双功能电机，属电机领域，该电机的三相鼠笼式本体电机前端盖内侧主轴上有行星齿轮减速机构，电机定子铁芯中有供启动、发动运行时共用的三相绕组，该绕组由本发明中一专用的DC/AC三相逆变电源装置供电，本体电机转子支架上有一带行星太阳轮齿轮轴套，其上有单向离合器，经轴承套装在转轴上，向电机定子三相绕组馈电电机作启动机运行，转子轴套上太阳轮齿轮驱动行星齿轮减速机构带动主轴转动驱动发动机启动并高速额定运行，三相绕组电源被切断，在轴套上单向离合器的作用下带动转子转动，在三相绕组端头上并联的励磁电容的作用下电机作异步发电机运行，同时逆变电源将异步发电机发出的三相交流电整流成直流电，经输入端输出送到车上用电装置，并向蓄电池充电。本发明结构简单运行可靠，不需经常经维护是汽车、摩托车理想的换代产品。

Description

启动发电双功能电机
所属技术领域：本发明是关于启动发电双功能电机的发明，涉及电机领域，本发明由一合三相鼠笼式本电机，行星齿轮减速机构以及三相逆变电源装置DC/AC等构成。
技术背景：现有技术中汽车、摩托车发动机的启动及车上各种电器装置的供电和蓄电池充电，一般都由车上两台独立的启动机和发电机完成，特别是至今大多数启动机仍然是带碳刷的机械整流式直流电机，此种电机因碳刷磨损容易产生故障，需经常维护。近年有一项专利号2004100601550的启动磁电机的发明专利，该电机虽然将整流器上的碳刷改为短时使用，但结构较为复杂，其可靠性仍存在不足。
本发明要解决的技术问题：本发明提供一种既能在电动机状态运行，又能在发电机状态运行的启动发电双功能电机。
其解决方案是：本发明采用一台具有逆变运行功能的三相鼠笼式电机作本体电机，该本体电机也可以是一台同样具有逆变运行功能的三相直流无刷电机，在本体电机前端盖内侧位置转轴上设一行星齿轮减速机构，并与转轴机械联接，电机转子支架轴孔上有一带行星太阳轮齿轮的轴套，经轴套内轴承将转子套装在转轴上，使转子与转轴可同步或不同步转动，转子轴套上有棘轮式单向离合器，其推爪装在行星齿轮架夹板支承杆上，行星齿轮减速机构内齿圈套装在两夹板上各自的3只定心滑轮上，内齿圈外圆上有多个棘齿，其上有止转爪，使内齿圈具有棘齿式单向离合器功能，它可与太阳轮齿轮同方向转动，该启动发电双功能电机在用于与小功率发动机配套时也可不用行星齿轮减速机构，启动发电机双功能电机的定子铁芯中有一套启动发电机共用的三相绕组，必要时也可制成两套独立的三相绕组，这样在该绕组馈入三相额定电流电机作启动机运行时，电机转子轴套上的太阳轮齿轮拔动行星齿轮在内齿圈上滚动式转动并带动齿轮架及转轴同时转动，此时若以皮带转动方式驱动发动机启动，并达到高速额定运行，当起动机被启动后，定子三相绕组的电源被切断，减速齿轮机构中每个齿轮在互不拔动的状态下转动，行星齿轮架夹板上的单向离合器推爪推动棘轮转动，使转子轴套带动电机转子高速转动，此时，在电机定子三相绕组三根出线端子上并联的一组三相励磁电容的作用下，电机转为异步发电机状态运行，将发出的三相交流电经逆变电源装置中的桥式整流电路整流成直流电经输入端子输出送至车上各用电装置并向蓄电池充电。
本发明向三相鼠笼式本体电机提供一种专用的将直流电逆变成三相交流电的三相逆变电源装置DC/AC，该电源装置由6只半导体器件组成的三相桥式交流驱动主电路及其驱动触发系统组成，通过触发系统中PWM脉宽调幅技术的作用，使桥式电路中的半导体开关器件将电源端送入的直流电逆变成正弦波的三相交流电，其频率为5f至60f，电压为10V-120V，该逆变电源装置还可从它的输出端将异步发电机发出的三相交流电由桥式电路的整流功能整流成直流电从输入端子输出供车上的电器装置及蓄电池充电用。
本发明启动发电双功能电机将现有汽车、摩托车用两台分体独立电机改为一体式的启动发电双功能电机，节省了一台电机简化了整车结构，可节约大量有色金属资源，该电机结构简单，不需经常维护，大大提高了汽车、摩托车启动发电系统的运行质量，是当今汽车、摩托车更新换代的理想产品。
本发明有如下附图：图1为整体结构半剖示意图。
图中1、定子绕组；2、定子铁芯；3、转子；4、转子支架；5、单向离合器；6、转子支架轴套；7、轴套轴承；8、离合器推爪；9、转轴；10、止转爪座；11、内齿圈；12、定心滑轮；13、行星齿轮；14、齿轮架夹板；15、行星齿轮架；16、太阳轮齿轮；17、棘轮止转爪；
图2：无行星齿轮减速机构的外转子启动发电双功能电机整体结构半剖示意图。
图中：1、定子绕组；2、定子铁芯；3、转子；4、转子支架；5、紧固螺帽；6、点火脉冲发生器；7、机壳；8、发动机体；9、发动机转轴。
图3：原理性系统图。
图中(F/D)本体电机(DC/AC)逆变电源装置(KZ)启动继电器。
图4：逆变电源(DC/AC)原理性系统图。
图中(TR)驱动触发系统。

Claims (6)

1、一种启动发电双功能电机，其特征在于：包括三相鼠笼式本体电机(F/D)、行星齿轮减速机构(15)，三相逆变电源装置(DC/AC)，本体电机转轴(9)与行星齿轮减速机构架(15)机械联接、转子支架轴套(6)上有行星太阳轮齿轮(16)棘轮式单向离合器(5)离合器推爪(8)装在减速机构夹板支承杆上，转子经轴承(7)套装在转轴上，行星齿轮减速机构内齿圈(11)套装在支架两夹板上各自的3只定心滑轮(12)上，内齿圈外圆上有多个棘齿，其上有止转爪(17)。
2、按照权利要求1所述的电机，其特征在于：本体电机转轴上有行星齿轮减速机构或无行星齿轮减速机构。
3、按照权利要求1所述的电机，其特征在于：本体电机是三相鼠笼式电机或是三相直流无刷电机。
4、按照权利要求1所述的电机，其特征在于：本体电机是内转子或是外转子。
5、按照权利要求1所述的电机，其特征在于：逆变电源装置(DC/AC)输入端的直流电压是：6V、12V或24V，输出端三相交流电流频率是：5f至60f，电压：10V至120V。
6、按照权利要求1所述的电机，其特征是在于：逆变电源装置输入端为直流电流、输出端为三相交流电流，也可在输出端输入由本体三相异步发电机发出的三相交流电流，并在输入端输出经逆变电源桥式电路整流后的直流电流。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101814791A (zh) * 2010-03-19 2010-08-25 成都电业局 一种用于小型内燃机的起动发电一体化结构
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