一种三角转子发电系统技术方案

本发明专利技术提供了一种三角转子发电系统，包括偏心轴、三角转子、缸体；所述偏心轴上设有偏心圆台，偏心圆台上嵌入环形电刷，偏心圆台面上有垂直与轴线的连通孔；所述中心孔内部固定有第一导线，并且与环形电刷连接；所述三角转子内部设有空腔和第一通孔，所述空腔内部安装磁轭，所述磁轭上缠绕有转子绕组；所述三角转子的第一通孔与所述偏心轴的偏心圆台间隙配合；所述空腔和第一通孔之间设有导线孔；所述导线孔与第一通孔连通的一端固定有两个不接触集电块；所述导线孔内固定有第二导线，所述第二导线连接转子绕组和集电块；本发明专利技术充分地利用了转子在运行时的机械能。使转子发动机在正常工作的同时具有自发电的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机自发电
，尤其涉及一种三角转子发电系统。
技术介绍
三角转子发动机作为一种旋转活塞式四冲程发动机，与传统的往复活塞式发动机相比，具有质量轻、体积小、运动零部件少、工作平稳、高速性能好等优点。转子发动机在工作过程中无复杂的传动机构，且三角转子始终在缸体同一平面内做单向转动，在稳定工作时，其转速可达到3000r/min以上。由于转子发动机缸体承受着较大的机械负荷与热负荷，因此缸体必须拥有一定的厚度以保证足够的强度和刚度，三角转子目前多采用高强度的合金铸铁制成，其内腔通常采用设有加强筋的空心结构，故缸体与转子在结构上均有很大的改造空间。三角转子在工作时顶点始终紧贴缸体内壁运动，故其与发动机缸体的距离很小。由此可想到，转子发动机具备了一些发电的基础条件。在现有的搭载转子发动机的动力机械上，用电仍然由发动机偏心轴带动发电机转子转动，从而与定子中的导体线圈作切割磁感线运动来获得，这也就是常见的车载发电机组的工作原理。整个机组主要由转子、定子、转子轴、整流器、端盖等部分组成。对于一般12V系列发电机，转子轴转速大于1800r/min时即可输出额定电压。这种供电模式，电力需要通过额外的油耗来获得，发电机组所占的空间也很大，此外，在耗电量较大时还会影响发动机的输出功率，具有很大的优化空间。因此基于上述条件与问题，有必要设计一种三角转子发动机的自发电系统，使其在正常工作的同时就能向用电器或电瓶输出电能。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种三角转子发电系统，能够更充分地利用了转子在运行时的机械能，使转子发动机在正常工作的同时具有自发电的功能。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种三角转子发电系统，包括偏心轴、三角转子、缸体；所述偏心轴上设有偏心圆台，偏心圆台上嵌入相互不接触的两个环形电刷，偏心圆台面上有垂直于轴线的连通孔；所述偏心轴中心设有与所述连通孔连通的中心孔；所述中心孔内部固定有与环形电刷连接的第一导线；所述三角转子内部设有空腔和第一通孔，所述第一通孔位于所述三角转子的中心，所述空腔与所述第一通孔不相连通，且内部安装磁轭，所述磁轭上缠绕有转子绕组；所述三角转子的第一通孔与所述偏心轴的偏心圆台间隙配合；所述空腔和第一通孔之间设有导线孔；所述导线孔与第一通孔连通的一端固定有相互不接触的两个集电块；所述导线孔内固定有第二导线，所述第二导线连接转子绕组和集电块；所述缸体缸壁内设有槽，所述槽内装有定子绕组；所述三角转子安装在所述缸体内部。进一步，所述空腔数量为3个并且以轴线均布，所述空腔形状为近似三角形。进一步，所述缸体形状为双弧外旋轮线。进一步，所述定子绕组分为两相四匝，呈中心对称分布。进一步，所述槽的形状为梯形。进一步，所述中心孔的直径大小为2mm。进一步，所述空腔与磁轭之间间隙为3mm。本专利技术的有益效果在于：1.将转子发动机缸体和三角转子的结构特点，以及转子自身运动方式的特点与发电机发电原理相结合，更充分地利用了转子在运行时的机械能，使转子发动机在正常工作的同时具有自发电的功能，发电量可观，可满足车用电器工作的基本需求。2.实现了发动机与发电机一体化。省去发电机组后，不但减少了制造成本，更优化了汽车运行机组的空间，结合转子发动机本身结构简单零部件少的特点，使得整个系统更加轻便。附图说明图1为本专利技术所述三角转子发电系统的装配图。图2为本专利技术所述三角转子发电系统的装配爆炸图。图3为本专利技术所述磁场绕组与集电块的连接原理图。图4为本专利技术所述三角转子和偏心轴装配剖视图。图中：1-偏心轴；2-环形电刷；3-磁轭；4-磁场绕组；5-三角转子；6-空腔；7-缸体；8-槽；9-定子绕组；10-集电块；11-中心孔；12-导线孔；13-第一导线；14-第二导线；15-第一通孔。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。结合图1和图2所示，一种三角转子发电系统，包括偏心轴1、三角转子5、缸体7；所述偏心轴1上设有偏心圆台，偏心圆台上嵌入相互不接触的两个环形电刷2，偏心圆台面上有垂直与轴线的连通孔；所述偏心轴1中心设有与所述连通孔连通的中心孔11；所述中心孔11内部固定有第一导线13，并且与环形电刷2连接；所述第一通孔15位于所述三角转子5的中心，所述空腔6与所述第一通孔15不相连通，且内部安装磁轭3，所述磁轭3上缠绕有转子绕组4，磁轭3长度与三角转子5厚度相同，经发动机的前后端盖封闭后绕组即可固定在该空腔内；所述三角转子5的第一通孔15与所述偏心轴1的偏心圆台间隙配合；所述空腔6和第一通孔15之间设有导线孔12；所述导线孔12与第一通孔15连通的一端固定有集电块10；所述导线孔12内固定有第二导线14，所述第二导线14连接转子绕组4和集电块10；所述缸体7外圈内设有槽8，所述槽8内装有定子绕组9；所述三角转子5安装在所述缸体7内部。根据电磁感应原理，发电的过程是：在磁场中，运动导体切割磁感线，从而在导体中产生感应电流，最后经整流器整流后输出平稳的直流电。所以三角转子发电系统的设计必须遵循电磁感应原理，带有旋转磁场以及固定线圈。具体为：在三角转子5内部的空腔6中分别固定安装磁轭3，磁场绕组4环绕在磁轭3上，磁轭3只起磁力线传输作用，普遍采用导磁率比较高的软铁。磁场绕组4、磁轭3的布置方式可由不同转子机型的空腔形状而确定。根据图3所示，为了提高效率所述三角转子5的空腔6数量为3个并且以轴线均布，所述空腔6形状为近似三角形，所述缸体7形状为双弧外旋轮线。集电块10与磁场绕组4通过第二导线14连接，第二导线14导线固定安装在导线孔12中。再根据图4所示，偏心轴1上的偏心圆台上嵌入环形电刷2，输入直流电通过第一导线13连接到环形电刷2，再由环形电刷2传递给集电块10，进而将直流电送到磁场绕组4中。磁场绕组4通电后即可产生稳定的磁场。从而当缠绕磁场绕组4的磁轭3跟随转子转动时，定子绕组9相对于磁场运动切割磁感线即可起到发电机转子的功能。环形电刷2与集电块10材料分别使用耐磨性、导电性良好的电化石墨和钢质。定子绕组9嵌装在缸体7内部的槽8中，绕组分为两相四匝，同相的线圈按中心对称分布。缸体7缸壁内设有槽8，所述槽8内装有定子绕组9，所述定子绕组9可以分为两相四匝，呈中心对称分布。槽8的形状优选为梯形。转子发动机开始工作后定子绕组9中即产生两相交流电，通过导线接入专门的整流器整流后得到可利用的直流电。为了减少三角转子发电系统的能耗，所述中心孔11大小为2mm，这样减少所述偏心轴1的高速运转中不稳定性。为了方便安装，所述空腔6与磁轭3之间间隙为3mm。所述实施例为本专利技术的优选的实施方式，但本专利技术并不限于上述实施方式，在不背离本专利技术的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三角转子发电系统，其特征在于，包括偏心轴(1)、三角转子(5)、缸体(7)；所述偏心轴(1)上设有偏心圆台，偏心圆台上嵌入相互不接触的两个环形电刷(2)，偏心圆台面上有垂直于轴线的连通孔；所述偏心轴(1)中心设有与所述连通孔连通的中心孔(11)；所述中心孔(11)内部固定有与环形电刷(2)连接的第一导线(13)；所述三角转子(5)内部设有空腔(6)和第一通孔(15)，所述第一通孔(15)位于所述三角转子(5)的中心，所述空腔(6)与所述第一通孔(15)不相连通，且内部安装磁轭(3)，所述磁轭(3)上缠绕有转子绕组(4)；所述三角转子(5)的第一通孔(15)与所述偏心轴(1)的偏心圆台间隙配合；所述空腔(6)和第一通孔(15)之间设有导线孔(12)；所述导线孔(12)与第一通孔(15)连通的一端固定有相互不接触的两个集电块(10)；所述导线孔(12)内固定有第二导线(14)，所述第二导线(14)连接转子绕组(4)和集电块(10)；所述缸体(7)缸壁内设有槽(8)，所述槽(8)内装有定子绕组(9)；所述三角转子(5)安装在所述缸体(7)内部。

【技术特征摘要】
1.一种三角转子发电系统，其特征在于，包括偏心轴(1)、三角转子(5)、缸体(7)；所述偏心轴(1)上设有偏心圆台，偏心圆台上嵌入相互不接触的两个环形电刷(2)，偏心圆台面上有垂直于轴线的连通孔；所述偏心轴(1)中心设有与所述连通孔连通的中心孔(11)；所述中心孔(11)内部固定有与环形电刷(2)连接的第一导线(13)；所述三角转子(5)内部设有空腔(6)和第一通孔(15)，所述第一通孔(15)位于所述三角转子(5)的中心，所述空腔(6)与所述第一通孔(15)不相连通，且内部安装磁轭(3)，所述磁轭(3)上缠绕有转子绕组(4)；所述三角转子(5)的第一通孔(15)与所述偏心轴(1)的偏心圆台间隙配合；所述空腔(6)和第一通孔(15)之间设有导线孔(12)；所述导线孔(12)与第一通孔(15)连通的一端固定有相互不接触的两个集电块(10)；所述导线孔(12)内固定有第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆尧，潘剑锋，范宝伟，陶佳宇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32