发电电动发动机制造技术

一种发电电动发动机，它由发动机，它由摩托车发动机汽缸体、外转子稀土永磁发电机、外转子多态电动机及控制驱动器组成，发电机４极或６极，电动机４０极或６０极，电池通过驱动器启动和低速行走；汽油发电常速行车。发电机有供电、启动、点火和充电四合一功用；电动机有行车、刹车、再生发电三合一功用。该机内无离合器、齿轮、皮带、启动电机和磁电机，具有节能、环保、低噪声、高效和少故障，适用混合动力电动车，可使整车前后双轮或多轮全驱动。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发电电动发动机，尤其是没有机械变速齿轮和机械传动装置的发电电动型，可直接驱动车轮转动行走的装置。目前，公知的摩托车发动机内的活塞往复运动，通过曲轴旋转带动机械摩擦离合器、减速齿轮系，链条或三角皮带、驱动摩托车后轮行走，而发动机起动用的直流电动机，也必须通过减速齿轮及脱扣机构，才能实现电机起动，另外发动机还须用飞轮型磁电机，用于汽缸内点火和供电池充电及整车用电。由于发动机内机械另部件多，加工精度高，为保持良好工作状态，必须使用润滑油油箱，使所有机械件处于润滑油箱中工作，并且还须常年多次更换润滑油，即使如此，免不了机械另部件的磨损，产生随使用期延长，噪声显著增大，同时使系统的传动效率减少，由于这种机械传动和变速方式的发动机，多种另部件的加工材料多、加工工艺要求高而复杂，组装和密封要求高，使用过程中的运行费高。本专利技术的目的是提供一种发电电动发动机，它不但减去了上述许多机械传运和变速另部件，而且减少传动噪声，延长使用寿命，无须经常更换润滑油。本专利技术是这样实现的在摩托车的发动机的曲轴伸出端。安装永磁三相交流发电机，在发动机壳体箱另一端，安装外转子型三相永磁多态(异步工作和同步工作两种状态共存)电动机，由于发动机曲轴的转速是由油门控制，因此也就实现了发电机了发电机转速由有油门开闭大小的控制，使永磁发电机的输出电压V与频率F得到V／F变频调压输出，三相交流的变频调压电源输入三相多态外转子电动机，而该电动机直接紧固在车轮上，因而实现了油门调节控制车速的无级变速行走；发动机是高速运行，一般其转速在1000至9000r／min有的还更高，而车轮要求在几十至1000r／min左右，这样还要求发动机至车轮之间获得101左右的减速，在本技术中是把发电机设计为4极或6极，把电动机设计为40极或60极来实现的。用交流双向可控硅元件串接在电路中来实现电动机的通、断电控制，它相当于机械离合器的作用，而三根输电馈送电能就相当于机械链条或皮带传递机械能的作用。由于该发电电动发动机中的发电机转速高，因此设计成外转子圆筒形，适应高速运行工况不致造成永磁体逸出而损坏。由于采用上述发电电动发动机方案，可以显著减少已有机械传动发动机的另部件数，减少加工工艺和材料的损耗，提高产品质量和减少运行维修费用，这是因为发电机和电动机的故障少、而且其传递能量的系统效率是不随使用其延长而降低。下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。附图说明图1是发电电动发动机的基本结构剖面图。图2是发电机结构半剖面图。图3是发电机外园筒、叠片、永磁体剖面图。图4是电动机结构半剖面图。图5是电动机外壳、叠片、永磁体、转子导体剖面图。在图1中，1．发动机壳体2．曲轴3．发电机4．电动机5．固定轴6．控制-驱动器7．8．9．罩盖10．11．固定压板12．锁紧螺母13．风扇14．活塞杆15．16．点火感应器及其转动导磁铁块。在图2中，2．曲轴3．发电机14．活塞杆16．点火感应器的转动导磁铁块17．空心轴18．外园筒19．风叶20．永磁体21．导线绕组22．定子叠片23．绝缘板24．轴承套25．轴承26．固定板27．轴承限位套28．紧固螺母。在图3中，18．外园筒20．永磁体22．定子叠片。在图4中4．电动机5．固定轴29．右端盖30．左端盖31．右轴承盖32．左轴承盖33．外转子叠片34．外壳35．永磁体36．转子导体37．定子叠片38．导线绕组39．轴承40．紧固轴套41．引出导线。在图5中，33．外转子叠片35．永磁体36．转子导体37．定子叠片42．嵌线槽。在图1中的活塞杆(14)是联接至发动机汽缸内的活塞上，发动机这一部分包括汽缸体、汽缸盖、火花塞、化油器、排气管及油箱，因这部分是已有技术、图1中未绘出。风扇(13)旋转后从罩盖(7)的通风孔中吸入空气，再从弯管中向发动机汽缸体四周流出，对发动机汽缸体进行强迫风冷，发动机汽缸体外加导流罩。已有技术的踏板座式摩托车多采用强迫风冷装置。控制-驱动器(6)内包括两台无刷电机的电子逆变器、PWM(开关电源脉宽调制器)和三相交流可控开关。这部份是已有的成熟技术(可参考《直流无刷电动机原理及应用》张琛编著及《电机控制专用集成电路》谭建成主编，电气自动化新技术丛书，机械工业出版社1996年和1997年出版)，制作或选用专业厂家供货。在图1和图2中的发电机由于直接安装在发动机曲轴上，其转速一般在1000至10000r／min，有的发动机曲轴转速达到13000r／min以上，因此发电机设计成外磁场旋转型，其作用是一是具有飞轮作用，可使曲轴旋转时容易克服死点；二是永磁体受高转速离心力作用，不致象内转子发电机那样易产生逸出而遭损坏；三是对永磁发电机相同体积尺寸比较，外转子发电机容量较内转子发电机容量较大，这是因为内转子永磁发电机的容量较内转子发电机容量较大，这是因为内转子永磁发电机的旋转的永磁体，需要非导磁性圆筒紧固，使导磁气隙相对增大，降低了气隙磁密。造成发电机容量减少。图2中发电机的结构特点是空心轴(17)、外圆筒(18)、风叶(19)、永磁体(20)构成发电机(3)的外转子部份；该部份是通过空心轴(17)直接安装在发动机曲轴(2)的伸出端，并用弹簧垫圈和紧固螺母(28)装紧在曲轴(2)上，达到与发动机曲轴同速旋转；发电机定子部份由定子上的导线绕组(21)、定子叠片(22)、绝缘板(23)、轴承套(24)、轴承(25)和固定板(26)组装后，通过固定板紧固联接在发动机壳体(1)上，引出线联接到控制-驱动器(6)中，在发电机外转子壳体园筒上还安装有凸起的铁块(16)，它是点火感应器(15)的转动磁路部份，这是已有技术磁电机上电子点火系统移植过来的，目的是使该设计发电机达到一机多用，如已有技术发动机上的磁电机不必安装，用该设计发电机，可以起到磁电机对汽缸点火，对整车供电和对车载蓄电池浮充电，同时又可起到整车行走动力供电和通过电子逆变驱动器作为起动电机用，因此，该发电机可实现点火、充电、供电、电起动四种功能合而为一，或称为四合一电机。图3中是发电机外圆筒、叠片、永磁体剖面图，图中绘出的是4极24槽外转子发电机结构剖面，图3中所示4块永磁体剖面为不同心圆磁钢断面，它使得磁场分布近似正弦分布，一块N极相邻一块S极排列，永磁体(20)的材料为稀土永磁钕铁硼(NdFeB)或钐钴(SmCo)。定子导线绕组(21)可按现有电机4极绕组分布，采用波绕组或叠绕组均可、极距安1-6槽绕制；该设计发电机还可按6极电机进行计算，这样图3中的外圆筒(18)上粘结的4块瓦形稀土永磁体(20)更换为6块，每块永磁体占的90°变为60°，一块N极一块S极相邻排列，构成的不是4极而是6极发电机的外转子，应相改变的是定子叠片冲槽数，由24槽改为36槽，按6极电机绕组嵌线。在图4中，电动机(4)右端盖(29)和左端盖(30)通过轴承(39)支承外壳(34)、外转子叠片(33)、永磁体(35)、转子导体(36)以及左、右轴承盖(32)、(31)构成电动机的外转子；电动机的定子部分是由固定轴(5)、紧固轴套(40)、定子叠片(37)、导线绕组(38)组装构成。引出导线(41)联接到控制-驱动器(6)中。转子和定子通过轴承(39)保持一定气隙。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电电动发动机，它是在已有摩托车发动机中，不用机械离合器、变速齿轮、穿链或皮带、启动电动机、磁电机装置，直接由发动机曲轴带动发电机，输出三相交流Ｖ／Ｆ变频电源，驱动车轮上的外转子电动机使摩托车行走，其结构有汽油发动机、发电机、电动机、驱动－控制器、发动机壳体，其特征是：ａ．在发动机壳体（１）上安装有曲轴（２）、发电机（３）、电动机（４）控制－驱动器（６）、点火感应器（１５）和（１６）、风扇（１３）、罩盖（７）、（８）、（９）、电动机轴（５）及其夹板（１０）、（１１）固 紧螺母（１２）、活塞杆（１４）及其顶部的发动机汽缸体；ｂ．发电机（３）的空心轴（１７）、外圆筒（１８）、风叶（１９）、永磁体（２０）构成发电机外转子，直接紧固在发动机曲轴（２）上，导线绕组（２１）、定子叠片（２２）、绝缘板（２３）轴承套 （２４）、轴承（２５）和固定板（２６）组装构成发电机内定子；ｃ．电动机（４）的右端盖（２９）、左端盖（３０）、右轴承盖（３１）、左轴承盖（３２）、外转子叠片（３３）、外壳（３４）、永磁体（３５）转子导体（３６）和轴承（３９）构成电动机外 转子，定子叠片（３７）、导线绕组（３８）、固紧轴套（４０）、固定轴（５）及引出导线（４１）构成电动机内定子。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万德鸿，
申请(专利权)人：万德鸿，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]