CN219499142U - 基于发动机的配重式发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于发动机的配重式发电机，包括定子铁芯和配重转子铁芯，配重转子铁芯呈圆形且为偏心结构，配重转子铁芯的直径小于发动机基体内腔的径向长度，配重转子铁芯上固定有若干磁块，配重转子铁芯的中心开设有轴孔，配重转子铁芯通过键连接固定于发动机的主轴上；定子铁芯固定于发动机基体上，定子铁芯与发动机的主轴同轴，定子铁芯内缠绕有线圈。其将发电机的配重转子铁芯设计为偏心结构，其亦可作为发动机的配重。当发动机转动时，将同步带动配重转子铁芯旋转，其上的磁块形成旋转磁场，配重转子铁芯的线圈固定不动，将会切割旋转磁场产生交流电能，再通过电能变换器进行电能变换，即可产生所需的电能。

Description

基于发动机的配重式发电机

技术领域

本实用新型属于机电设备技术领域，涉及一种基于发动机的配重式发电机。

背景技术

随着社会的不断发展以及科技的迅猛进步，对于动力系统提出的要求也越来越高，例如高效率、轻量化和降低成本等。其中，发动机和发电机是动力系统中至关重要的组成部分，一直以来都是进行分别设计和制造的。

对于发动机来说，本身的平衡是最基本的保证，部件本身在平衡运行中的性能可分为静平衡和动平衡。如若在开始时，主轴旋转不好，会导致在运转过程中的第一阶不平衡，造成整个机器的振动，轻则引起异常振动传动，重则会引起部分零件损坏。因此，需要在发动机中加入配重块以维持动平衡，而发电机是基于电磁感应定律和电磁力定律，将机械能转换成电能的机电设备。

发动机设置配重是为了保持动平衡，发电机是为了发电。因此，如果在保证发动机配重的同时，又可以实现发电机的发电，将两者相结合起来并进行一体化设计，形成一种新的配重式发电机，具有重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于发动机的配重式发电机，解决了现有技术中存在的不能将发动机和发电机结合的问题。

本实用新型所采用的技术方案是基于发动机的配重式发电机，包括定子铁芯和配重转子铁芯，配重转子铁芯呈圆形且为偏心结构，配重转子铁芯的直径小于发动机基体内腔的径向长度，配重转子铁芯上固定有若干磁块，配重转子铁芯的中心开设有轴孔，配重转子铁芯通过键连接固定于发动机的主轴上；定子铁芯固定于发动机基体上，定子铁芯与发动机的主轴同轴，定子铁芯内缠绕有线圈。

本实用新型的特点还在于：

配重转子铁芯的端面沿周向开设有若干开口，磁块固定于开口内，磁块的形状与开口相适配。

配重转子铁芯端面上的开口围绕配重转子铁芯的中心均匀排布。

配重转子铁芯上的开口沿其径向截面呈梯形，梯形的上端面靠近配重转子铁芯中心，梯形的下端面靠近配重转子铁芯边缘。

磁块通过胶水粘结固定连接于配重转子铁芯。

配重式发电机还包括固定于发动机的主轴上的转速盘。

转速盘上设有螺栓过孔，配重转子铁芯相应开设有与之匹配的螺栓孔，转速盘与配重转子铁芯通过螺栓压紧并固定。

定子铁芯通过其上的止口与发动机基体的止口相互配合，定子铁芯与发动机基体通过螺栓固定连接。

本实用新型的配重式发电机将发电机的配重转子铁芯设计为偏心结构，其亦可作为发动机的配重。配重转子铁芯上面设计梯型槽和转速盘，梯形槽用于安装磁块，梯形槽设计具有启动转矩小、安装方便、受力均匀的优势，转速盘可用于发动机测转速和确定正时位置，再将发电机的配重转子铁芯固定在发动机基体上。当发动机转动时，将同步带动配重转子铁芯旋转，其上的磁块形成旋转磁场，配重转子铁芯的线圈固定不动，将会切割旋转磁场产生交流电能，再通过电能变换器进行电能变换，即可产生所需的电能。本方案将发动机与发电机很好地结合，即保证了发动机的动平衡性，又产生了电能。因此，本实用新型是一种高效、经济、安全的发电机方案，具有广泛应用前景。

附图说明

图1是本实用新型基于发动机的配重式发电机的结构示意图；

图2是图1的剖视图；

图3是本实用新型基于发动机的配重式发电机中配重转子铁芯的剖视图；

图4是本实用新型基于发动机的配重式发电机中定子铁芯的剖视图。

图中，1.配重转子铁芯，2.磁块，3.定子铁芯，4.线圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

如图1-图4所示，本实用新型的基于发动机的配重式发电机，包括配重转子铁芯1，配重转子铁芯1呈圆形，直径小于发动机基体内腔的径向长度，从而可以方便地放置在发动机基体内腔中。此外，在配重转子铁芯1上固定有若干磁块2，用于激发电力。配重转子铁芯1的中心开设有轴孔，通过键连接固定于发动机的主轴上。

配重定子铁芯1固定于发动机基体上，与发动机的主轴同轴，定子铁芯3内缠绕有线圈4，磁块2通过胶水粘结固定连接于配重转子铁芯1。

本实用新型的配重定子铁芯1端面上开设若干开口，磁块2固定于开口内，且磁块2的形状与开口相适配。这样可以确保磁块2在配重定子铁芯1中的位置稳固，不易脱落。配重转子铁芯1上的开口沿其径向截面呈梯形，梯形的上端面靠近配重转子铁芯1中心，下端面靠近配重转子铁芯1边缘。配重定子铁芯1端面上的开口围绕配重定子铁芯1的中心均匀排布，使得配重定子铁芯1的动平衡性更好。

为了方便监测发动机测转速和确定正时位置，本实用新型还包括固定于发动机的主轴上的转速盘。转速盘上设有螺栓过孔，配重转子铁芯1相应开设有与之匹配的螺栓孔，转速盘与配重转子铁芯1通过螺栓压紧并固定。定子铁芯3通过其上的止口与发动机基体的止口相互配合，从而保证同轴度，并通过螺栓将其与发动机基体固定连接。

实现过程及原理：

当发动机启动后，配重转子铁芯1在发动机主轴的带动下旋转，在配重转子铁芯1上的磁块2通过配重转子铁芯1的运动产生磁场，切割定子铁芯3中的线圈4时，可将机械能转化为电能输出。配重转子铁芯1上磁块2的数量和位置可以根据实际使用需要而变化，因此电力输出也可以根据实际需求进行调节。

传统的永磁体转子存在着成本高、调节难度大、安全性差等缺点。本实用新型将发动机的配重和发电机两个单独部件进行整合，形成一个完整的一体化设计，以便于更好地满足不同领域的需求。

具体来说，在传统的发动机结构上增加了配重转子铁芯，使其同时兼备了动平衡和激励发电的功能，因此称之为“配重式发电机”。与传统的永磁体转子相比，它的优点在于可以通过改变配重转子铁芯的安装位置，灵活地控制输出功率，从而适应不同场合和使用环境的需求。同时，由于配重式发电机采用的是一体化设计，所以可以大大减少组件数量和体积，降低系统成本和维护难度。另外，将发动机的配重和发电机进行一体化设计，不仅可以简化传统结构设计，还可以提高整个系统的效率和可靠性。

需要指出的是，虽然配重式发电机在设计上较为复杂，但它的应用范围非常广泛。例如，在车辆工业领域中，由于配重式发电机具有结构紧凑、功率稳定等特点，因此被广泛应用于混合动力汽车、电动汽车等领域；在航空航天领域中，配重式发电机也成为了未来飞机动力系统的新趋势，其轻量化和高效能的特点能够大幅度降低燃油消耗和碳排放。

总之，随着各个领域对于动力系统性能要求的不断提高，配重式发电机作为一种高效、轻量化、低成本的动力系统方案，将会得到越来越广泛的应用。

Claims (8)

1.基于发动机的配重式发电机，其特征在于，包括定子铁芯(3)和配重转子铁芯(1)，所述配重转子铁芯(1)呈圆形且为偏心结构，所述配重转子铁芯(1)的直径小于发动机基体内腔的径向长度，所述配重转子铁芯(1)上固定有若干磁块(2)，所述配重转子铁芯(1)的中心开设有轴孔，所述配重转子铁芯(1)通过键连接固定于发动机的主轴上；所述定子铁芯(3)固定于发动机基体上，所述定子铁芯(3)与发动机的主轴同轴，所述定子铁芯(3)内缠绕有线圈(4)。

2.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述配重转子铁芯(1)的端面沿周向开设有若干开口，所述磁块(2)固定于开口内，所述磁块(2)的形状与开口相适配。

3.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述配重转子铁芯(1)端面上的开口围绕配重转子铁芯(1)的中心均匀排布。

4.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述配重转子铁芯(1)上的开口沿其径向截面呈梯形，所述梯形的上端面靠近配重转子铁芯(1)中心，所述梯形的下端面靠近配重转子铁芯(1)边缘。

5.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述磁块(2)通过胶水粘结固定连接于配重转子铁芯(1)。

6.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述配重式发电机还包括固定于发动机的主轴上的转速盘。

7.根据权利要求6所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述转速盘上设有螺栓过孔，所述配重转子铁芯(1)相应开设有与之匹配的螺栓孔，所述转速盘与配重转子铁芯(1)通过螺栓压紧并固定。

8.根据权利要求1所述的一种基于发动机的配重式发电机，其特征在于，所述定子铁芯(3)通过其上的止口与发动机基体的止口相互配合，所述定子铁芯(3)与发动机基体通过螺栓固定连接。