CN101232226B - 发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发电机，发电机定子和转子轴均为空心轴，发电机转子套在定子外面或侧面，发电机定子轴上固定连接有发电机定子，发电机定子和转子轴内带有通轴，通轴通过轴承支撑在发电机定子和转子轴内，发电机转子通过轴承支撑在发电机定子轴上或通轴上，发电机转子在外力作用下转动发电。发电机还可串接使用；也可以将定子线圈通入电流变为电动机使用。其优点是：重量轻、结构简单、发电状态低速转动效率高；电动状态低速运转转矩大，实用性强、安装方便、成本低，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具、风力发电、水利发电、汽能发电和动力机械等领域。

Description

发电机
技术领域
本发明涉及一种发电机，特别是涉及一种带有通轴的定子和转子轴为空心轴的发电机。
背景技术
众所周知，日前，市面上出售的发电机，其发电机轴均是实心轴并且在低速运转状态下发电效率低，结构复杂，体积大，不便于安装和特定场合使用。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种发电机。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种发电机，它由发电机定子、转子和轴构成，其特征在于：发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，发电机转子轴3和发电机转子4固定连接，发电机定子轴1上固定连接有发电机定子2，并由轴向放置的销钉7固定，发电机定子2和定子外壳5用螺栓8固定连接，定子外壳5的一端由轴承24支撑在发电机转子轴3输出侧上，发电机定子轴1和转子轴3内带有通轴6，通轴6通过发电机定子轴1内两端的两个轴承9、10分别支撑在发电机定子轴1内，所述的发电机定子轴1内两端的两个轴承9、10分别由两个卡簧14、15轴向固定，发电机转子4通过发电机转子轴3内的两个轴承11、12分别支撑在发电机定子轴1上，发电机转子轴3内和通轴6的一端固定有第一轴承13。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述的发电机转子轴3的输出端设置变速机16或离合器17且与连轴器18连接使用。
所述的发电机转子4外壳或定子外壳5是全封闭式或半封闭式。
所述的发电机定子轴1是半轴且发电机转子4通过发电机转子轴3内的轴承支撑在通轴6上。
所述的发电机定子2和转子4均通过轴承支撑在通轴6上。
所述的发电机可以改成电动机使用。
所述的发电机2～30个串接在一起同步运转。
所述的发电机定子2与定子外壳5不连接固定且发电机定子2固定在通轴6上并一同转动。
所述的发电机定子轴内与第一轴承13相反端的轴承9和第一轴承13或用单向轴承或用单向离合器代替且分别单独使用。
所述的发电机采用①外转子式的，其转子4是套在发电机定子2的外面，②盘式的，其转子轴3与定子轴1同心安装且转子4是单转子式的或双转子式的分别安装在发电机定子2的轴向一侧或两侧其中之一种。
本发明具有的优点和积极效果是：重量轻、结构简单、发电状态低速转动效率高；电动状态低速运转转矩大，实用性强、安装方便、成本低，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具、风力发电、水利发电、汽能发电和动力机械等领域。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明带有变速机或离合器及连轴器的结构示意图。
图3是本发明发电机转子外壳全封闭式的结构示意图。
图4是本发明发电机定子外壳半封闭式的结构示意图。
图5是本发明发电机定子轴是半轴式的结构示意图。
图6是本发明发电机定子和转子均通过轴承支撑在通轴上的结构示意图。
图7是本发明发电机定子固定在通轴上的结构示意图。
图8是本发明盘式双转子分别安装在发电机定子轴向两侧的结构示意图。
图1-图8中：1.发电机定子轴；2.发电机定子；3.发电机转子轴；4.发电机转子；5.发电机定子外壳；6.通轴；7.销钉；8.螺栓；9.轴承；10.轴承；11.轴承；12.轴承；13.第一轴承；14.卡簧；15.卡簧；16.变速机；17.离合器；18.连轴器；19.轴承；20.卡簧；21.销钉；22.电刷；23.换向器；24.轴承；25.卡簧。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1及图8。
实施例1：以风力发电为例加以说明。
如图1、图3、图4、图5、图6所示：发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，发电机转子轴3和发电机转子4固定连接，发电机定子轴1上固定连接有发电机定子2，并由轴向放置的销钉7固定，发电机定子2和定子外壳5用螺栓8固定连接，定子外壳5的一端由轴承24支撑在发电机转子轴3输出侧上，发电机定子轴1和转子轴3内带有通轴6，通轴6通过发电机定子轴1内两端的两个轴承9、10分别支撑在发电机定子轴1内，轴承9、10分别由两个卡簧14、15轴向固定，发电机转子4通过发电机转子轴3内的两个轴承11、12分别支撑在发电机定子轴1上，发电机转子轴3内和通轴6的一端固定有第一轴承13，第一轴承13采用单向轴承(或用单向离合器代替使用)。当发电机转子轴3上固定的风叶轮毂受风力作用转动时，发电机转子4同时转动发电，也可以在通轴6的一端或两端固定安装风叶轮毂，风叶轮毂受风力作用带动通轴6转动，通轴6通过第一轴承13(单向轴承或单向离合器)推动发电机转子4同向转动助力发电；另外，如图2所示：发电机转子轴3的输出端可以固定连接有变速机16、离合器17且与连轴器18连接使用，变速机16由轴承19支撑在通轴6上，变速机16与离合器17连接或各自单独与连轴器18连接使用，连轴器18与变速机16或离合器17由销钉21轴向连接，连轴器18的输出端与风叶轮毂连接固定，变速机16根据需要为发电机增速或减速，当风叶轮毂受风力作用转动时，连轴器18转动，通过变速机16、离合器17带动发电机转子4转动发电；还有一种发电机，如图7所示：将发电机定子2与定子外壳5不连接固定，发电机定子2线圈输出线与换向器23(或导电环)相连且通过电刷22向外输出电流，发电机定子2固定在通轴6上并一同转动，发电机转子轴3内和通轴6的一端固定有第一轴承13，轴承9采用单向轴承(或用单向离合器)防止发电机定子2与转子4同向旋转，在通轴6的一端或两端固定安装风叶轮毂，风叶轮毂受风力作用带动通轴6和发电机定子2同发电机转子4逆向转动发电，提高发电效率；还有一种发电机，如图8所示：发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，发电机是盘式的其转子4是双转子结构(或盘式单转子结构)且分别安装在发电机定子2轴向两侧(或一侧)，同时发电机转子轴3与定子轴1同心安装，发电机转子4通过发电机转子轴3内的两个轴承11、12分别直接支撑在通轴6上，轴承11由卡簧25轴向固定，发电机定子2通过螺栓8固定在发电机定子外壳5上，发电机定子外壳5由轴承9和轴承24支撑在通轴6和发电机转子轴3上，当发电机转子轴3输出端上固定的风叶轮毂受风力作用转动时，发电机转子4同时转动发电，由于发电机转子4是盘式的双转子结构磁场强度强，发电效率高。
其优点是：重量轻、结构简单、发电状态低速转动效率高；电动状态低速运转转矩大，实用性强、安装方便、成本低，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具、风力发电、水利发电、汽能发电和动力机械等领域。
实施例2：以电动自行车脚踏发电为例加以说明。
如图1、图3、图4、图5、图6、图8所示：发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，发电机转子轴3和发电机转子4固定连接，发电机定子轴1上固定连接有发电机定子2，并由轴向放置的销钉7固定，发电机定子2和定子外壳5用螺栓8固定连接，定子外壳5的一端由轴承24支撑在发电机转子轴3输出侧上，发电机定子轴1和转子轴3内带有通轴6，通轴6通过发电机定子轴1内两端的两个轴承9、10分别支撑在发电机定子轴1内，轴承9、10分别由两个卡簧14、15轴向固定，发电机转子4通过发电机转子轴3内的两个轴承11、12分别支撑在发电机定子轴1上，发电机转子轴3内和通轴6的一端固定有第一轴承13，第一轴承13采用单向轴承(或用单向离合器代替使用)。当用脚蹬车时，通轴6随脚踏曲柄转动，通轴6通过第一轴承13(单向轴承或单向离合器)带动发电机转子4转动发电；另外，如图2所示：发电机转子轴3的输出端可以固定连接有变速机16或离合器17且与连轴器18连接使用，变速机16由轴承19支撑在通轴6上，变速机16与离合器17连接或各自单独与连轴器18连接，连轴器18与变速机16或离合器17由销钉21轴向连接，连轴器18内和通轴6的一端固定有第一轴承13(单向轴承或单向离合器)，变速机16根据需要为发电机增速或减速，当用脚蹬车时，通轴6随脚踏曲柄转动，通轴6通过第一轴承13(单向轴承或单向离合器)带动连轴器18转动，由变速机16或离合器17带动发电机转子4转动发电，提高发电效率。还有一种发电机，如图7所示：将发电机定子2与定子外壳5不连接固定，发电机定子2线圈输出线与换向器23(或导电环)相连且通过电刷22向外输出电流，发电机定子2固定在通轴6上并一同转动，当用脚蹬车时，通轴6随脚踏曲柄转动，通轴6通过第一轴承13(单向轴承或单向离合器)带动连轴器18转动，通过变速机16或离合器17带动发电机转子4同发电机定子2逆向转动发电，提高发电效率。
本发明用于其它动力车上时，该发电机可以串接多个一般为2～30个一起同步运转发电。
其优点是：重量轻、结构简单、发电状态低速转动效率高；电动状态低速运转转矩大，实用性强、安装方便、成本低，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具、风力发电、水利发电、汽能发电和动力机械等领域。
实施例3：以电动自行车为例，发电机改成电动机驱动加以说明。
如图1、图3、图4、图5、图6、图8所示：发电机改成电动机驱动。当发电机定子2线圈中通入相应的电流时，发电机转子4转动，发电机转子轴3输出端带动链轮转动，电动自行车前进，但此时，因发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，发电机定子轴1和转子轴3内带有通轴6，发电机转子轴3内和通轴6的一端固定有第一轴承13，第一轴承13采用单向轴承(或用单向离合器代替使用)脱开，通轴6不转，则固定在通轴6两端的脚踏曲柄和脚蹬不会随发电机转子轴3的转动而转动；反之，当用脚蹬车时，第一轴承13(单向轴承或单向离合器)闭合，带动链轮转动，电动自行车前进；另外，如图2所示：发电机转子轴3的输出端可以固定连接有变速机16、离合器17且与连轴器18连接使用，变速机16由轴承19支撑在通轴6上，变速机16与离合器17连接或各自单独与连轴器18连接，连轴器18与变速机16或离合器17由销钉21轴向连接，连轴器18内和通轴6的一端固定有第一轴承13(单向轴承或单向离合器)，变速机16根据需要为发电机增速或减速，当发电机定子2线圈中通入相应的电流时，发电机转子4转动，变速机16转动，离合器17自动闭合，连轴器18带动链轮转动，电动自行车前进，但此时，因发电机定子轴1和转子轴3为空心轴，第一轴承13(单向轴承或单向离合器)脱开，通轴6不转，则固定在通轴6两端的脚蹬曲柄和脚蹬不会随发电机转子轴3的转动而转动；反之，当用脚蹬车时，第一轴承13(单向轴承或单向离合器)闭合，带动链轮转动，电动自行车前进。
其优点是：重量轻、结构简单、发电状态低速转动效率高；电动状态低速运转转矩大，实用性强、安装方便、成本低，应用范围广，可广泛应用于助力车、电动摩托车、电动汽车、混合动力汽车、混合动力摩托车、动力机车、船只、航天器具、风力发电、水利发电、汽能发电和动力机械等领域。

Claims (10)

1.一种发电机，它由发电机定子、转子和轴构成，其特征在于：发电机定子轴(1)和转子轴(3)为空心轴，发电机转子轴(3)和发电机转子(4)固定连接，发电机定子轴(1)上固定连接有发电机定子(2)，并由轴向放置的销钉(7)固定，发电机定子(2)和定子外壳(5)用螺栓(8)固定连接，定子外壳(5)的一端由轴承(24)支撑在发电机转子轴(3)输出侧上，发电机定子轴(1)和转子轴(3)内带有通轴(6)，通轴(6)通过发电机定子轴(1)内两端的两个轴承(9、10)分别支撑在发电机定子轴(1)内，所述的发电机定子轴(1)内两端的两个轴承(9、10)分别由两个卡簧(14、15)轴向固定，发电机转子(4)通过发电机转子轴(3)内的两个轴承(11、12)分别支撑在发电机定子轴(1)上，发电机转子轴(3)内和通轴(6)的一端固定有第一轴承(13)。
2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机转子轴(3)的输出端设置变速机(16)或离合器(17)且与连轴器(18)连接使用。
3.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机转子(4)外壳或定子外壳(5)是全封闭式或半封闭式。
4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机定子轴(1)是半轴且发电机转子(4)通过发电机转子轴(3)内的轴承支撑在通轴(6)上。
5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机定子(2)和转子(4)均通过轴承支撑在通轴(6)上。
6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机可以改成电动机使用。
7.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机2～30个串接在一起同步运转。
8.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机定子(2)与定子外壳(5)不连接固定且发电机定子(2)固定在通轴(6)上并一同转动。
9.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机定子轴内与第一轴承(13)相反端的轴承(9)和第一轴承(13)或用单向轴承或用单向离合器代替且分别单独使用。
10.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机采用①外转子式的，其转子(4)是套在发电机定子(2)的外面，②盘式的，其转子轴(3)与定子轴(1)同心安装且转子(4)是单转子式的或双转子式的分别安装在发电机定子(2)的轴向一侧或两侧其中之一种。
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