CN101806244B - 新型多极内燃发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型多极内燃发电机组，包括发电机和驱动发电机运转的发动机，所述发动机采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置。本发明由于采用星型发动机来驱动发电机，故与目前采用L型发动机或V型发动机来驱动发电机的内燃发电机组相比，振动小、噪音低、重量轻，具有更高的功率重量比。并且由于所采用的星型发动机的气缸沿曲轴径向分布，有利于将发电机外围设置的与气缸外围相匹配，故可在确保发动机和发电机结构比例协调的同时，大大增加多极定子的直径和磁极数，提高发电机的频率；并能够减少多极定子的用铜用铁量，减少飞轮及磁钢重量，以此进一步减轻发电机组的重量、积体、制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型多极内燃发电机组。
背景技术
多极内燃发电机组中发电机的功率重量比与发电机的频率有很大的关系，发电机频率越高，发电机的功率重量比就越大，发电机可做得越轻。一般情况发电机频率增加10倍，同一功率的发电机只有原机的三分之一重量，所以通过增加发电机的频率就可大大减少原材料的使用及发电机的重量。
为了增大发电机频率，现有技术通常从以下两个方面入手：
1.采用转速更高的发动机取代现行发动机来提高发电机频率，然而转速的提高无疑对于发动机部件产生了更高的要求，使得发动机成本明显升高；而且高转速的发动机在运转过程中零部件的损耗也大，相应缩短了发动机的寿命，同时还存在噪音高、振动大的缺点。
2.通过提高多极定子直径、增加多极定子磁极数的方式来提高发电机频率，然而其造成的结果是使得发电机尺寸偏大，导致整个发电机组结构比例失衡。
目前常规的多极内燃发电机组通常都采用L型发动机或者V型发动机来驱动发电机，众所周知，这类发动机的缸体均沿曲轴的轴向排布，缸体较多时，曲轴较长，重量也相当大，使得发动机的功率重量比不佳。另一方面，现有的L型发动机(以四冲程为例)在一个工作周期内，由于各气缸的做功行程较为集中，且活塞运动惯量和曲轴回转扭矩变动幅度都较大，故振动也大，噪音很高。而与L型发动机相比，V型发动机的气缸相互错开布置，虽然可以抵消一部分振动，但对于振动的整体分散性依旧不佳，仍能感觉到明显振感和噪音。
星型发动机是公知的运用于航空领域的发动机，这类发动机通常包括设置于曲轴箱上并沿曲轴径向分布的若干气缸，所述气缸内的活塞借助连杆与曲轴相连。与前述L型发动机和V型发动机相比，星型发动机的优势明显，首先其工作时振动分散性好，噪音更低，功率重量比更大；其次由于它的气缸沿曲轴径向分布，不仅排气和散热更为均匀，而且有利于将发电机外围设置的与气缸外围相匹配，从而可在确保发动机和发电机结构比例协调的同时，方便多极定子直径的增大和磁极数的增加，以此更为有效的提高发电机频率，即使将发电机的外围增大到与气缸外围相一致也不会导致发动机和发电机的结构比例失调。然而目前还未见有将星型发动机运用于多极内燃发电机组上的相关资料。
发明内容
本发明目的是：提供一种重量较轻、振动较小、噪音较低的新型多极内燃发电机组。
本发明的技术方案是：一种新型多极内燃发电机组，包括发电机和驱动发电机运转的发动机，所述发动机采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置。
本发明较为详细的技术方案如下：一种新型多极内燃发电机组，包括发电机和驱动发电机运转的发动机，所述发动机采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置。所述星型发动机包括曲轴箱、纵向设置在曲轴箱内的曲轴及设置在曲轴箱上并沿曲轴径向分布的若干气缸，所述气缸内的活塞通过连杆与曲轴相连；所述发电机采用内定子外转子结构，包括驱动轴、多极定子、飞轮、固定在飞轮内侧的转子及固定在飞轮外侧的风扇，所述驱动轴与曲轴相连或一体成型，所述飞轮固定在所述驱动轴上，而多极定子则固定在曲轴箱上。
本发明更为详细的技术方案如下：一种新型多极内燃发电机组，包括发电机和驱动发电机运转的发动机，所述发动机采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置。所述星型发动机包括曲轴箱、纵向设置在曲轴箱内的曲轴及设置在曲轴箱上并沿曲轴径向分布的至少三个气缸，这些气缸以恒定角度均匀间隔设置于曲轴箱上，并位于同一水平面内，所述气缸内的活塞通过连杆与曲轴相连。而所述星型发动机还包括设于曲轴箱底部并与曲轴箱连成一体的油底壳。所述发电机采用内定子外转子结构，包括驱动轴、多极定子、飞轮、固定在飞轮内侧的转子及固定在飞轮外侧的风扇，所述驱动轴与曲轴相连或一体成型，所述飞轮固定在所述驱动轴上，而所述多极定子固定在油底壳的外围。
本发明的优点是：
1.本发明提供的这种新型多极内燃发电机组，由于采用星型发动机来驱动发电机，故与目前采用L型发动机或V型发动机来驱动发电机的多极内燃发电机组相比，工作时振动分散性好，振动幅度小、噪音更低。
2.本发明提供的这种新型多极内燃发电机组，由于所采用的星型发动机的气缸沿曲轴径向分布，曲轴短、重量轻，相比L型发动机或V型发动机具有更佳的功率重量比，故在输出功率一定的条件下能够有效减轻发电机组整体的重量。
3.本发明提供的这种新型多极内燃发电机组，由于所采用的星型发动机的气缸沿曲轴径向分布，不仅排气和散热更为均匀，而且有利于将发电机外围设置的与气缸外围相匹配，从而可在确保发动机和发电机结构比例协调的同时，方便多极定子直径的增大和磁极数的增加，以此更为有效的提高发电机频率；并且能够减少多极定子的用铜用铁量，减少飞轮及磁钢重量，从而有利于进一步减轻发电机组的重量、体积及制造成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明一种具体实施例的结构示意图；
图2为图1实施例中星型发动机的俯视图。
其中：1、发动机；2、发电机；3、曲轴箱；4、气缸；5、驱动轴；6、多极定子；7、飞轮；8、转子；9、风扇；10、油底壳。
具体实施方式
实施例：结合图1、图2所示，本实施例提供的这种新型多极内燃发电机组，其包括发电机2和驱动发电机2运转的发动机1，所述发动机1采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置。所述星型发动机具体由曲轴箱3、纵向设置在曲轴箱3内的曲轴、设置在曲轴箱3上并沿曲轴径向分布的五个气缸4以及设于曲轴箱3底部并且与曲轴箱3连成一体的油底壳10一同构成。本实施例中所述的五个气缸4以恒定角度均匀间隔设置于曲轴箱3上，并位于同一水平面内，每个气缸4内的活塞均通过连杆与曲轴相连。本实施例中所述发电机2采用内定子外转子结构，包括驱动轴5、多极定子6、飞轮7、固定在飞轮7内侧的转子8及固定在飞轮7外侧的风扇9，所述驱动轴5与曲轴一体成型，所述飞轮7固定在所述驱动轴5上，而多极定子6则固定在所述油底壳10的外围。
本实施例提供的这种新型多极内燃发电机组，由于采用星型发动机来驱动发电机，故与目前采用L型发动机或V型发动机来驱动发电机的多极内燃发电机组相比，工作时振动分散性好，振动幅度小、噪音更低。
并且由于所采用的星型发动机的气缸4沿曲轴径向分布，曲轴短、重量轻，相比L型发动机或V型发动机具有更佳的功率重量比，故在输出功率一定的条件下能够有效减轻发电机组整体的重量。
并且由于所采用的星型发动机的气缸4沿曲轴径向分布，不仅排气和散热更为均匀，而且有利于将发电机2外围设置的与气缸4外围相匹配，从而可在确保发动机1和发电机2结构比例协调的同时，方便多极定子6直径的增大和磁极数的增加，以此更为有效的提高发电机频率；并且能够减少多极定子6的用铜用铁量，减少飞轮7及磁钢重量，从而有利于进一步减轻发电机组的重量、体积及制造成本。
当然，以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型多极内燃发电机组，包括发电机(2)和驱动发电机(2)运转的发动机(1)，其特征在于所述发动机(1)采用星型发动机，并且所述星型发动机纵向布置，该星型发动机包括曲轴箱(3)、纵向设置在曲轴箱(3)内的曲轴及设置在曲轴箱(3)上并沿曲轴径向分布的若干气缸(4)，所述气缸(4)内的活塞通过连杆与曲轴相连；所述发电机(2)采用内定子外转子结构，包括驱动轴(5)、多极定子(6)、飞轮(7)、固定在飞轮(7)内侧的转子(8)及固定在飞轮(7)外侧的风扇(9)，所述驱动轴(5)与曲轴相连或一体成型，所述飞轮(7)固定在所述驱动轴(5)上，而多极定子(6)则固定在曲轴箱(3)上。
2.根据权利要求1所述的新型多极内燃发电机组，其特征在于所述星型发动机还包括设于曲轴箱(3)底部并且与曲轴箱(3)连成一体的油底壳(10)，所述多极定子(6)固定在油底壳(10)的外围。
3.根据权利要求1所述的新型多极内燃发电机组，其特征在于所述气缸(4)以恒定角度均匀间隔设置于曲轴箱(3)上。
4.根据权利要求1所述的新型多极内燃发电机组，其特征在于所述气缸(4)位于同一水平面内。
5.根据权利要求1所述的新型多极内燃发电机组，其特征在于所述气缸(4)的数量至少为3个。
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