CN103711580A - 多台并联动力用变频发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多台并联动力用变频发电机组，属于机械工程技术领域。它解决了现有六千瓦以上的数码内燃发电机生产成本高的问题。本多台并联动力用变频发电机组包括底盘、机柜、燃油箱和两组内燃机发电总成；一组内燃机发电总成的最大输出功率为4.5～5.5KVA，另一组内燃机发电总成的最大输出功率为3～5.5KVA。本多台并联动力用变频发电机组在最大输出功率7KVA～10KVA之间可对两组内燃机发电总成进行灵活地组合得到；由于采用的内燃机发电总成普及率高、技术成熟和成本低，因此相对于开发多缸内燃机具有低风险、低成本和高性能等优点。

Description

多台并联动力用变频发电机组

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，涉及一种发电装置，特别是一种多台并联动力用变频发电机组。

背景技术

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备；它可以由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。

数码发电机是其发电设备中最小的一款；与传统发电机组相比，它的尺寸和重量都减小了20%左右。数码发电机具有双层降噪系统使得数码发电机组的噪声要比传统发电机组低9～15分贝。数码发电机的电力波形是完美的正弦波形；因此高品质电力特别适合对电压电流波动比较敏感的电气设备和仪器，如电脑、传真机、打印机和通讯设备等。数码发电机装有多种安全自动保护装置，如过载、机油油压过低等保护，从而方便操作。免却了使用者的后顾之忧。

总之，由于数码发电机具有方便轻巧、安静惬意、优质稳定、绿色环保和经济实用等优点，在近几年中得到快速发展；但普及化主要集中在五千瓦以下的小型发电机系统。

关于数码发电机的相关文献也越来越多，如中国专利文献记载的小型数码静音柴油发电机（申请号：200420026382.7；公告号：CN2697322Y）；专利权人实施了上述专利技术，产品主要集中在最大输出功率为五千瓦以下的；其原因在于，输出功率越大所需内燃机的缸数越多，开发多缸内燃机要投入相当多资金、人力和物力，另外多缸内燃机开发需有一定技术实力和生产、设计的经验积累；因此存在着投入多、开发生产周期长和技术风险大等问题。换言之，六千瓦以上的数码内燃发电机相对于五千瓦的数码内燃发电机在生产成本和机组净重均大幅度地提升，进而导致相对于传统内燃发电机组的优势明显降低，失去市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多台并联动力用变频发电机组，本发明要解决的技术问题是如何使七千瓦以上的数码内燃发电机更普及。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：本多台并联动力用变频发电机组，包括底盘、机柜和燃油箱；其特征在于，本发电机组还包括两组具有内燃机、永磁电机和逆变模块的内燃机发电总成；一组内燃机发电总成的最大输出功率为4.5～5.5KVA，另一组内燃机发电总成的最大输出功率为3～5.5KVA；两组内燃机发电总成均固定在底盘上；所述机柜与底盘固定连接，机柜上固定有一组输出插座，两组内燃机发电总成的逆变模块输出导线均与输出插座的接脚一一对应地联接；燃油箱的数量为一个，燃油箱与机柜固定连接，两组内燃机发电总成的内燃机均与燃油箱相连通。

本多台并联动力用变频发电机组采用两组低输出功率的内燃机发电总成并联，通过逆变模块使两组内燃机发电总成形成电的相序一致、电压的有效值与波形相同、电压相位及频率相同。由于低输出功率的内燃机发电总成技术成熟且两组低输出功率的内燃机发电总成的生产成本总和远低于开发适合对应功率的多缸内燃机成本，且风险降至零；因而能扩大七千瓦以上的数码内燃发电机与传统内燃发电机的差距，进而提高七千瓦以上的数码内燃发电机的普及率。在实际使用中，根据所需的负载可灵活地运行一组内燃机发电总成或两组内燃机发电总成；进而降低在低负载状态下的燃油消耗，换言之，本多台并联动力用变频发电机组能降低使用成本。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，一组内燃机发电总成位于另一组内燃机发电总成的一侧。换言之，两组内燃机发电总成平行布置。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，两组内燃机发电总成最小间距为150毫米。上述间距即不影响维护保养和检修，又能降低本发电机组占用的空间；同时还能保证两组内燃机发电总成散热符合长期发电要求。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，本多台并联动力用变频发电机组包括一组排气管，排气管具有两根进气支管和一根排气总管，两根进气支管分别与两组内燃机发电总成的内燃机的排气口相连通。两组内燃机采用同一组排气管排放尾气，可减少一组排气管，进而节约空间和降低生产成本。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，所述排气总管中具有两个串联设置的消声筒；一个消声筒位于一组内燃机发电总成的外端侧，另一个消声筒位于另一组内燃机发电总成的外端侧。两个消声器均位于散热通道上，采用两个消声筒进行消声相对于采用个消声筒进行消声，消声效果更好；与散热通道的接触面积更大，散热效果更好的优点。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，本多台并联动力用变频发电机组包括一蓄电池，内燃机发电总成具有启动电机，两组内燃机发电总成中的启动电机均与蓄电池联接。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，所述两组内燃机发电总成中的启动电机均通过启动电门锁与蓄电池联接。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，所述蓄电池的正极联接有电门锁，两组内燃机发电总成中的启动电机均通过启动按钮与电门锁联接。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，所述两组内燃机发电总成的逆变模块输出导线均连接有一电压表。通过电压表显示的电压值用于判断对应内燃机发电总成发电是否正常。

在上述的多台并联动力用变频发电机组中，本多台并联动力用变频发电机组还包括一机油压力报警控制器，机油压力报警控制器包括控制器和机油压力传感器；每组内燃机发电总成的内燃机上均设有一机油压力传感器；两个所述机油压力传感器均与控制器联接。

与现有技术相比，本多台并联动力用变频发电机组在最大输出功率7KVA～10KVA之间可对两组内燃机发电总成进行灵活地组合得到；由于采用的内燃机发电总成普及率高、技术成熟和成本低，因此相对于开发多缸内燃机具有低风险、低成本和高性能等优点。具体如：将两台5KVA的内燃机发电总成应用在本多台并联动力用变频发电机组中，得到最大输出功率为10KVA，其生产成本比生产双缸机组成的10KVA整机所需成本低40%左右。将一台5KVA的内燃机发电总成与一台3KVA的内燃机发电总成的内燃机发电总成应用本多台并联动力用变频发电机组中，得到最大输出功率为8KVA，其生产成本相对于开发适合最大输出功率为8KVA的多缸内燃机成本降低50%以下，风险降至零。

附图说明

图1是本多台并联动力用变频发电机组俯视结构示意图。

图2是本多台并联动力用变频发电机组侧视结构示意图。

图3是本多台并联动力用变频发电机组剖视结构示意图。

图中，1、底盘；2、机柜；3、燃油箱；4、内燃机发电总成；41、内燃机；42、永磁电机；43、逆变模块；44、叶轮；5、排气管；51、消声筒；6、蓄电池。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，本多台并联动力用变频发电机组包括一底盘1、一机柜2、一燃油箱3、两组内燃机发电总成4和一组输出插座。

底盘1为其他部件安装的基础件。

内燃机发电总成4具有内燃机41、永磁电机42、逆变模块43、风罩、叶轮44和启动电机。内燃机41通过固定架和减震块固定在底盘1上。

一组内燃机发电总成4位于另一组内燃机发电总成4的一侧。换言之，两组内燃机发电总成4平行布置，即两组内燃机发电总成4中永磁电机42的轴芯平行设置。

两组内燃机发电总成4的最大输出功率可按如下关系表匹配：

内燃机发电总成4运行会散发大量的热量，为了避免机柜2内热量过高，两组内燃机发电总成4最小间距为150毫米。上述间距还应保证两组内燃机发电总成4方便地装配、维护保养和检修，同时兼顾本多台并联动力用变频发电机组的宽度；作为优选，两组内燃机发电总成4的间距为150～250毫米。

机柜2罩在两组内燃机发电总成4外，换言之，两组内燃机发电总成4均位于机柜2内，通过优化机柜2的形状，机柜2具有整流作用，使本多台并联动力用变频发电机组运行产生的热量更易散发。机柜2还具有提高本多台并联动力用变频发电机组外形美观性和保护其他部件的作用。

机柜2与底盘1固定连接；燃油箱3用于储存内燃，燃油箱3位于多台并联动力用变频发电机组的上部。燃油箱3的箱体也位于机柜2内，燃油箱3与机柜2固定连接。两组内燃机发电总成4的内燃机41均与燃油箱3相连通。

输出插座固定在机柜2上，两组内燃机发电总成4的逆变模块43输出导线均与输出插座的接脚一一对应地联接。

为了降低本多台并联动力用变频发电机组的噪声，内燃机发电总成4的内燃机41排气口处需连接排气管5，本多台并联动力用变频发电机组包括排气管5的数量为一组。换言之，两组内燃机发电总成4的内燃机41均与排气管5相连通；即排气管5具有两根进气支管和一根排气总管，两根进气支管分别与两组内燃机发电总成4的内燃机41的排气口相连通。

为了实现本多台并联动力用变频发电机组的电启动，本多台并联动力用变频发电机组包括一蓄电池6，内燃机发电总成4具有启动电机，两组内燃机发电总成4中的启动电机均与蓄电池6联接。具体联接电路可采用以下任意一种：第一种，两组内燃机发电总成4中的启动电机均通过启动电门锁与蓄电池6联接。第二种，蓄电池6的正极联接有电门锁，两组内燃机发电总成4中的启动电机均通过启动按钮与电门锁联接。

本多台并联动力用变频发电机组还包括一机油压力报警控制器，机油压力报警控制器包括控制器和机油压力传感器；每组内燃机发电总成4的内燃机41上均设有一机油压力传感器；两个机油压力传感器均与控制器联接。两组内燃机发电总成4的内燃机41共用一组机油压力报警控制器，具有节约零部件，节约成本的优点。

通过阐述本多台并联动力用变频发电机组运行，进一步表达本多台并联动力用变频发电机组的功能和优点：预估负载功率，若负载功率低于一组内燃机发电总成4的最大输出功率时，仅启动其中一台内燃机发电总成4。若负载功率高于一组内燃机发电总成4的最大输出功率，却低于两组内燃机发电总成4的最大输出功率总和时，依次启动两台内燃机发电总成4。

为了避免其中一组内燃机发电总成4存在发电故障而导致另一组内燃机发电总成4负载过大的问题，于是在两组内燃机发电总成4的逆变模块43输出导线均连接有一电压表；通过电压表显示的电压值用于判断对应内燃机发电总成4发电是否正常。

如图1和图3所示，本多台并联动力用变频发电机组运行时，叶轮44旋转，迫使空气流动，两组内燃机发电总成4中叶轮44旋转形成的气流流动方向相同。气流流动方向如图1和图3中的箭头所示。

为了保证各个部件的散热效率，蓄电池6和两组内燃机发电总成4中逆变模块43均固定在底盘1上且位于上述气流前端。消声筒51位于上述气流后端。换言之，蓄电池6和逆变模块43位于叶轮44的一侧，消声筒51位于叶轮44的另一侧。为了提高排气总管的散热效率和消声效率，排气总管中具有两个串联设置的消声筒51，两个位于同一气流横截面处；具体来说，一个消声筒51位于一组内燃机发电总成4的外端侧，另一个消声筒51位于另一组内燃机发电总成4的外端侧。由此，有效地增加了消声筒51与气流的接触面积，使消声筒51热量更易散发。

Claims (10)

1.一种多台并联动力用变频发电机组，包括底盘（1）、机柜（2）和燃油箱（3）；其特征在于，本发电机组还包括两组具有内燃机（41）、永磁电机（42）和逆变模块（43）的内燃机发电总成（4）；一组内燃机发电总成（4）的最大输出功率为4.5～5.5KVA，另一组内燃机发电总成（4）的最大输出功率为3～5.5KVA；两组内燃机发电总成（4）均固定在底盘（1）上；所述机柜（2）与底盘（1）固定连接，机柜（2）上固定有一组输出插座，两组内燃机发电总成（4）的逆变模块（43）输出导线均与输出插座的接脚一一对应地联接；燃油箱（3）的数量为一个，燃油箱（3）与机柜（2）固定连接，两组内燃机发电总成（4）的内燃机（41）均与燃油箱（3）相连通。

2.根据权利要求1所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，一组所述内燃机发电总成（4）位于另一组内燃机发电总成（4）的一侧；两组内燃机发电总成（4）形成的散热气流流动方向相同。

3.根据权利要求2所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，两组所述内燃机发电总成（4）最小间距为150毫米。

4.根据权利要求1或2或3所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，本发电机组还包括一组排气管（5），排气管（5）具有两根进气支管和一根排气总管，两根进气支管分别与两组内燃机发电总成（4）的内燃机（41）的排气口相连通。

5.根据权利要求4所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，所述排气总管中具有两个串联设置的消声筒（51）；一个消声筒（51）位于一组内燃机发电总成（4）的外端侧，另一个消声筒（51）位于另一组内燃机发电总成（4）的外端侧。

6.根据权利要求1或2或3所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，本发电机组包括一蓄电池（6），内燃机发电总成（4）具有启动电机，两组内燃机发电总成（4）中的启动电机均与蓄电池（6）联接。

7.根据权利要求6所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，所述两组内燃机发电总成（4）中的启动电机均通过启动电门锁与蓄电池（6）联接。

8.根据权利要求6所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，所述蓄电池（6）的正极联接有电门锁，两组内燃机发电总成（4）中的启动电机均通过启动按钮与电门锁联接。

9.根据权利要求1或2或3所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，两组所述内燃机发电总成（4）的逆变模块（43）输出导线均连接有一电压表。

10.根据权利要求1或2或3所述的多台并联动力用变频发电机组，其特征在于，本发电机组还包括一机油压力报警控制器，机油压力报警控制器包括控制器和机油压力传感器；每组内燃机发电总成（4）的内燃机（41）上均设有一机油压力传感器；两个机油压力传感器均与控制器联接。

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