CN106411079B - 一种内外旋发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于发电机技术领域，具体涉及一种应用于各种电动车及风力发电设备的内外旋发电机。一种内外旋发电机，包括具有永磁铁1.3的外转装置1、内转装置2、转子轴3、联动装置4和导电装置5，其中所述外转装置1安装在所述转子轴3上；所述内转装置2安装在所述转子轴3上位于所述外转装置1的内部；所述联动装置4固定安装在所述转子轴3上位于所述内转装置2的一侧；所述导电装置5固定安装在所述转子轴3上位于内转装置2的另一侧；所述外转装置1通过所述联动装置4驱动所述内转装置2做正反方向旋转运动。该发明内外旋发电机具有节能减排、低转速即可发电、发电量大、延长电瓶使用寿命和提高电池续航能力等优点。

Description

一种内外旋发电机
技术领域
本发明属于发电机技术领域，具体涉及一种应用于各种电动车及风力发电设备的内外旋发电机。
背景技术
电动车行业由于电动车具有低碳环保、轻便灵活、性价比高（平均行驶一公里只需要花费7分钱左右）等优点已经迅速成长为关乎国家民生的重点行业。据前瞻产业研究院发布的《2014-2018中国电动车行业市场需求预测与投资规划分析报告》中显示：电动车作为一种节能廉价的出行工具在解决中国未来交通难题占据重要位置，保守估计未来5年中国的电动自行车拥有量将超过3亿辆。
目前，国内电动车的供电主要依赖于充电电池或充电电池与动力发电并用的供电模式，充电电池存在供电需要反复充电，且电动车行驶里程少（一般在40公里），电瓶使用寿命短的缺点；一般动力发电机的结构是一个转子围绕一个定子旋转进行切割磁感线发电，需要发电机转子至少达到1500r/min以上才能发电，对电动车的车速要求比较高，因此一般动力发电机存在低转速情况下不能发电或发电不足的弊端，并且还存在电动车的配套设施差、电池续航能力不理想以及长时间充电的安全隐患及操作繁琐的问题。因此，研制一种低车速下既能发电且提高发电量，能延长电瓶寿命，提高电池续航能力的内外旋发电机是非常必要的。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种节能减排、低转速即可发电、发电量大、延长电瓶使用寿命的内外旋发电机。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括具有永磁铁1.3的外转装置1、内转装置2、转子轴3、联动装置4和导电装置5，其中所述外转装置1安装在所述转子轴3上；所述内转装置2安装在所述转子轴3上位于所述外转装置1的内部；所述联动装置4固定安装在所述转子轴3上位于所述内转装置2的一侧；所述导电装置5固定安装在所述转子轴3上位于内转装置2的另一侧；所述外转装置1通过所述联动装置4驱动所述内转装置2做正反方向旋转运动。
作为本发明的一种优选方案，所述外转装置1包括外转子1.2，所述外转子1.2的一侧固定安装永磁铁1.3，所述外转子1.2的另一侧固定安装在外转子壳1.1上，所述外转子壳1.1上可拆卸安装设置有由轴承套1.6和侧盖1.4构成的壳体；所述轴承套1.6内安装有第一轴承1.5，所述第一轴承1.5与所述轴承套1.6之间安装有密封套1.7，所述第一轴承1.5安装在所述转子轴3上；所述外转装置1的一侧侧盖1.4上固定连接内齿圈1.8。
作为本发明的另一种优选方案，所述内转装置2包括内转子2.1，所述内转子2.1通过第二轴承2.2安装在所述转子轴3上，所述内转子2.1与所述永磁铁1.3位置相对，所述内转子2.1靠近所述内齿圈1.8的一侧固定安装有转子齿轮2.3，所述转子齿轮2.3套在所述转子轴3外侧，转子齿轮2.3与转子轴3不接触。
作为本发明的第三种优选方案，所述联动装置4包括支架4.1，所述支架4.1固定安装在的所述转子轴3上位于所述内齿圈1.8与所述转子齿轮2.3之间，所述支架4.1上固定设置有第三轴承4.4，所述第三轴承4.4安装有转轴4.2，所述转轴4.2的两端分别固定安装有第一齿轮4.5和第二齿轮4.3，所述第一齿轮4.5与所述内齿圈1.8配合联动，所述第二齿轮4.3与转子齿轮2.3配合联动。
进一步的，所述内齿圈1.8与所述第一齿轮4.5的传动比为5-15：1，所述第二齿轮4.3与所述转子齿轮2.3的传动比2-3: 1。
进一步的，所述内齿圈1.8与所述第一齿轮4.5的传动比为10：1，所述第二齿轮4.3与所述转子齿轮2.3的传动比2.5: 1。
作为本发明的第四种优选方案，所述外转装置1与所述内转装置2的传动比为4.5-10: 1。
作为本发明的第五种优选方案，所述外转装置1与所述内转装置2的传动比为25:1。
作为本发明的第六种优选方案，所述导电装置5包括固定安装在所述内转子2.1上的绝缘套5.5，所述绝缘套5.5上设置有滑环5.4；所述转子轴3上固定安装有电刷支架5.3，所述电刷支架5.3上固定安装设置有输出电源线5.2的碳刷5.1；所述滑环5.4与所述碳刷5.1配合导电。
进一步的，所述转子轴3为空心轴。
本发明的有益效果。
（1）本发明内外旋发电机是安装在车轮上的在电动车低速运行下也能发电的一种电机，本发明使旋转的车轮成为外转子，运用内转子与外转子做相反的旋转，而实现了加速度。因此该发动机充分利用了电动车行驶中的动能，在低转速情况下能发出充足的电能，解决了其它发电机在低转速情况下不能发电或发电不足的弊端，提高了电动车的续航能力。
（2）本发明在车辆启动后，将本发明内外旋发电机发出的电能通过转换装置在不停车的情况下，使动力源的马达不在使用电瓶的电，而是直接由该发电系统提供。因而使电瓶的使用效率提高，极大的节约了能源，也减少了污染。
（3）本发动机适用于各种电动车，及风力发电机，该技术属国内空白。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中1为外转装置、2为内转装置、3为转子轴、4为联动装置、5为导电装置、1.1为外转子壳、1.2为外转子、1.3为永磁铁、1.4为侧盖、1.5为轴承、1.6为轴承套、1.7为密封套、1.8为内齿圈、2.1为内转子、2.2为轴承、2.3为转子齿轮、4.1为支架、4.2为转轴、4.3为第二齿轮、4.4为轴承、4.5为第一齿轮、4.6、锁紧螺母、5.1为碳刷、5.2为输出电源线、5.3为电刷支架、5.4为滑环、5.5为绝缘套。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明包括具有永磁铁1.3的外转装置1、内转装置2、转子轴3、联动装置4和导电装置5，其中所述外转装置1安装在所述转子轴3上；所述内转装置2安装在所述转子轴3上位于所述外转装置1的内部；所述联动装置4固定安装在所述转子轴3上位于所述内转装置2的一侧；所述导电装置5固定安装在所述转子轴3上位于内转装置2的另一侧；所述外转装置1通过所述联动装置4驱动所述内转装置2做正反方向旋转运动。
作为本发明的一种优选方案，所述外转装置1包括外转子1.2，所述外转子1.2的一侧固定安装永磁铁1.3，所述外转子1.2的另一侧固定安装在外转子壳1.1上，所述外转子壳1.1上可拆卸安装设置有由轴承套1.6和侧盖1.4构成的壳体；所述轴承套1.6内安装有第一轴承1.5，所述第一轴承1.5与所述轴承套1.6之间安装有密封套1.7，所述第一轴承1.5安装在所述转子轴3上；所述外转装置1的一侧侧盖1.4上固定连接内齿圈1.8。
作为本发明的另一种优选方案，所述内转装置2包括内转子2.1，所述内转子2.1通过第二轴承2.2安装在所述转子轴3上，所述内转子2.1与所述永磁铁1.3位置相对，所述内转子2.1靠近所述内齿圈1.8的一侧固定安装有转子齿轮2.3，所述转子齿轮2.3套在所述转子轴3外侧，转子齿轮2.3与转子轴3不接触。
作为本发明的第三种优选方案，所述联动装置4包括支架4.1，所述支架4.1固定安装在的所述转子轴3上位于所述内齿圈1.8与所述转子齿轮2.3之间，所述支架4.1上固定设置有第三轴承4.4，所述第三轴承4.4安装有转轴4.2，所述转轴4.2的两端分别固定安装有第一齿轮4.5和第二齿轮4.3，所述第一齿轮4.5与所述内齿圈1.8配合联动，所述第二齿轮4.3与转子齿轮2.3配合联动。
所述内齿圈1.8与所述第一齿轮4.5的传动比为5-15：1，所述第二齿轮4.3与所述转子齿轮2.3的传动比2-3: 1。
所述内齿圈1.8与所述第一齿轮4.5的传动比为10：1，所述第二齿轮4.3与所述转子齿轮2.3的传动比2.5: 1。
所述支架4.1通过锁紧螺母4.6固定安装在所述转子轴3上。
作为本发明的第四种优选方案，所述外转装置1与所述内转装置2的传动比为4.5-10: 1。
作为本发明的第五种优选方案，所述外转装置1与所述内转装置2的传动比为25:1。
作为本发明的第六种优选方案，所述导电装置5包括固定安装在所述内转子2.1上的绝缘套5.5，所述绝缘套5.5上设置有滑环5.4；所述转子轴3上固定安装有电刷支架5.3，所述电刷支架5.3上固定安装设置有输出电源线5.2的碳刷5.1；所述滑环5.4与所述碳刷5.1配合导电。
所述转子轴3为空心轴。
本发明使用时，本发明的内外旋发电机的外转子壳1.1由螺丝连接在车轮上，转子轴3固定安装在车架上不做旋转运动，当车轮转动时，外转子壳1.1转动同时带动设置有永磁铁1.3的外转子1.2和侧盖1.4上的第一轴承1.5围绕转子轴3做旋转运动；侧盖1.4旋转带动侧盖1.4上的内齿圈1.8旋转，内齿圈1.8将旋转动作传给第一齿轮4.5，内齿圈1.8与第一齿轮4.5的传动比为1:10；第一齿轮4.5旋转带动同轴上的第二齿轮4.3同比旋转，第二齿轮4.3将旋转动作传给在内转子2.1上的转子齿轮2.3，第二齿轮4.3与转子齿轮2.3的传动比为1:2.5；转子齿轮2.3旋转带动内转子2.1围绕转子轴3做相反旋转，外转子1.2上的永磁铁1.3被内转子2.1反向旋转所切割，因此产生了电流，电流通过绝缘套5.5上的滑环5.4将电流输送给了碳刷5.1上的输出电源线5.2，输出电源线5.2由转子轴3的空心处输送到用电设备，电刷支架5.3是固定在转子轴3上不做旋转运动的，由此内外旋发电机的工作过程全部完成。由于内齿圈1.8与第一齿轮4.5的传动比为10: 1，第二齿轮4.3与转子齿轮2.3的传动比为2.5: 1，因此外转子1.2与内转子2.1的传动比为25: 1，当内外转子做相反运动时，外转子1.2上的永磁铁1.3被内转子2.1反向旋转所切割产生电流，又实现了加速度，提高了发电量。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种内外旋发电机，其特征在于：包括具有永磁铁（13）的外转装置（1）、内转装置（2）、转子轴（3）、联动装置（4）和导电装置（5），其中所述外转装置（1）安装在所述转子轴（3）上；所述内转装置（2）安装在所述转子轴（3）上位于所述外转装置（1）的内部；所述联动装置（4）固定安装在所述转子轴（3）上位于所述内转装置（2）的一侧；所述导电装置（5）固定安装在所述转子轴（3）上位于内转装置（2）的另一侧；所述外转装置（1）通过所述联动装置（4）驱动所述内转装置（2）做正反方向旋转运动；所述外转装置（1）包括外转子（1.2），所述外转子（1.2）的一侧固定安装永磁铁（1.3），所述外转子（1.2）的另一侧固定安装在外转子壳（1.1）上，所述外转子壳（1.1）上可拆卸安装设置有由轴承套（1.6）和侧盖（1.4）构成的壳体；所述轴承套（1.6）内安装有第一轴承（1.5），所述第一轴承（1.5）与所述轴承套（1.6）之间安装有密封套（1.7），所述第一轴承（1.5）安装在所述转子轴（3）上；所述外转装置（1）的一侧侧盖（1.4）上固定连接内齿圈（1.8）；所述内转装置（2）包括内转子（2.1），所述内转子（2.1）通过第二轴承（2.2）安装在所述转子轴（3）上，所述内转子（2.1）与所述永磁铁（1.3）位置相对，所述内转子（2.1）靠近所述内齿圈（1.8）的一侧固定安装有转子齿轮（2.3），所述转子齿轮（2.3）套在所述转子轴（3）外侧，转子齿轮（2.3）与转子轴（3）不接触；所述联动装置（4）包括支架（4.1），所述支架（4.1）固定安装在的所述转子轴（3）上位于所述内齿圈（1.8）与所述转子齿轮（2.3）之间，所述支架（4.1）上固定设置有第三轴承（4.4），所述第三轴承（4.4）安装有转轴（4.2），所述转轴（4.2）的两端分别固定安装有第一齿轮（4.5）和第二齿轮（4.3），所述第一齿轮（4.5）与所述内齿圈（1.8）配合联动，所述第二齿轮（4.3）与转子齿轮（2.3）配合联动；所述导电装置（5）包括固定安装在所述内转子（2.1）上的绝缘套（5.5），所述绝缘套（5.5）上设置有滑环（5.4）；所述转子轴（3）上固定安装有电刷支架（5.3），所述电刷支架（5.3）上固定安装设置有输出电源线（5.2）的碳刷（5.1）；所述滑环（5.4）与所述碳刷（5.1）配合导电；所述内齿圈（1.8）与所述第一齿轮（4.5）的传动比为5-15：1，所述第二齿轮（4.3）与所述转子齿轮（2.3）的传动比2-3: 1；所述内齿圈（1.8）与所述第一齿轮（4.5）的传动比为10：1，所述第二齿轮（4.3）与所述转子齿轮（2.3）的传动比2.5: 1；所述外转装置（1）与所述内转装置（2）的传动比为4.5-10: 1。
2.根据权利要求1所述的内外旋发电机，其特征在于：所述外转装置（1）与所述内转装置（2）的传动比为25: 1。
3.根据权利要求1所述的内外旋发电机，其特征在于：所述转子轴（3）为空心轴。
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