一种组装式发电机及增程器制造技术

本发明专利技术公开了一种组装式发电机及增程器，发电机包括电机外壳、转子轴、设置在电机外壳内的转子和定子绕组、转接盒，转子与定子绕组在轴向上并排设置，电机外壳端部设有用于支承转子轴的第一轴承，转接盒包括用于输出发电机电流的电流输出端，所述控制器包括与发电机的输出线电连接的控制输入端、与电流输出端电连接的控制输出端。所述增程器包括发动机、上述发电机、控制器，发动机的输出轴与发电机的转子轴传动连接，发电机的电机外壳与发动机的外壳体相连接。本发明专利技术方便使用过程中的维修拆装，并且可节省整体占用空间，同时便于根据实际使用需求调整发电机的功率，以便使发电机的发电功率与实际用电需求相匹配。发电功率与实际用电需求相匹配。发电功率与实际用电需求相匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种组装式发电机及增程器


[0001]本专利技术涉及发电机制造
，具体涉及一种组装式发电机及增程器。

技术介绍

[0002]随着人们绿色环保意识的提高，采用锂电池的电动汽车开始进入千家万户，由于受到锂电池电池技术以及性能的限制，电动汽车目前仍然存在两个主要问题：首先，锂电池的续航里程有限，相应地，锂电池的充电时间较长，还无法像加油一样实现快速充电，并且合适的充电桩数量有限，导致充电比较麻烦，上述技术问题限制了电动汽车的普及。为此，有人专利技术了适用于电动汽车的增程器，现有的增程器通常包括一个发电机，而发电机动力则来自于汽车的发动机。当发动机运转时，即可带动发电机转动发电，发电机再为锂电池充电，从而有效地延长电动汽车的行驶里程，同时可解决找寻充电桩困难、以及充电时间长的问题，真正实现边行驶、边充电。也就是说，增程器是基于汽柴油发动机进行工作的，利用发动机的动力带动发电机工作发电，再去驱动汽车行驶。该技术方案可确保发动机始终工作在最佳工况，因而有利于减少汽柴油消耗，降低碳排放。
[0003]但是现有的增程器存在如下技术缺陷：一方面，由于电动汽车上的电池体积较大，而电池通常设置在车身内后备箱、前机舱内，从而会造成这些区域安装空间的紧张。另一方面，增程器还需要配套小型发动机，因而导致安装空间更加拥挤。在现有技术中，人们通常将发动机与发电机同轴串接，以简化结构设计和布置，但是会增加整个增程器的轴向尺寸，进而造成增程器在汽车上的安装不便和困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了提供一种组装式发电机及增程器，以缩短发电机和增程器的轴向尺寸，继而方便在狭小空间的安装使用，同时有利于使发电机的功率与汽车充电需求相匹配，提升发电机的效率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种组装式发电机，包括电机外壳、设置在电机外壳内的转子轴、用于连接输入输出线缆的转接盒、控制器，电机外壳内在转子轴的轴向上依次设有转子与定子绕组，电机外壳包括轴向连接的第一壳体、第二壳体，第一壳体、第二壳体中心位置设有中心孔，转子包括设置在转子轴上的安装支架，安装支架上设有磁钢，第一壳体包括与发动机连接的连接端，第二壳体包括支承端，在支承端设有用于支承转子轴的第一轴承，转接盒包括用于输出发电机电流的电流输出端，控制器包括与发电机的输出线电连接的控制输入端、与电流输出端电连接的控制输出端。
[0006]首先，本专利技术的组装式发电机在电机外壳内设有定子绕组、转子，并且转子与定子绕组在轴向上依次设置。这样，当发电机与发动机组装在一起时，靠近第一壳体连接端的转子轴前端与发动机的输出轴相连接，从而带动转子转动，转子产生一个沿轴向的端面磁场，由于定子绕组靠近转子的端面平行设置，因此，定子绕组与转子之间产生相对转动，从而切
割磁力线发电，进而输出电流。
[0007]我们知道，现有的发电机通常是整体式结构，其中的转子、定子绕组是内外套设在一起的，本专利技术的转子和定子绕组是轴向“串接”在一起的，因此，我们可将定子绕组、转子等制成单个的独立模块，用户使用时可根据需求将定子绕组、转子灵活搭配并轴向装配组合在一起。通过合理配置定子绕组、转子的数量以及各自的规格型号，可使发电机的功率与用电需求相匹配。也就是说，本专利技术的发电机时模块化的，用户可自行采购组装，并且方便在后续使用过程中的更换、维护。可以理解的是，在相同的磁场强度下，本专利技术可通过增大转子、定子绕组的径向尺寸、并相应地缩短轴向尺寸来实现。
[0008]本专利技术的控制器与转接盒“共用”与外部连接（用于输出发电机电流）的输出端，这样，控制器与转接盒之间在装配发电机之前可以先行完成相应的电连接，在装配发电机时，只需要将发电机的输出线（输出发电的电流和电压）与控制器的控制输入端电连接，而其余的工作部件只需与转接盒的电流输出端连接即可。
[0009]作为优选，第一壳体和第二壳体内均设有所述定子绕组，第一壳体和第二壳体相对的开口端通过紧固螺钉连接，转子可转动地位于两个定子绕组之间的安装空腔内。
[0010]由于第一壳体、第二壳体是通过紧固螺钉相连接的，因此，便于将转子设置在第一壳体和第二壳体之间的安装空腔内，整个发电机可形成第一壳体、中间的转子、第二壳体三个独立组件块，方便用户自行搭配组装和后期的维护。由于第一壳体和第二壳体内均设有定子绕组，因此，中间的转子产生的前后端面磁场可同时作用于前后两侧的定子绕组，有利于缩短发电机的轴向尺寸。
[0011]作为优选，第一壳体和第二壳体内均设有所述转子，第一壳体和第二壳体相对的开口端通过紧固螺钉连接，定子绕组适配在两个转子之间的安装空腔内。
[0012]与前述同理，第一壳体、第二壳体是通过紧固螺钉相连接的，整个发电机可形成第一壳体、中间的定子绕组、第二壳体三个独立组件块，方便用户自行搭配组装和后期的维护。而中间的定子绕组可同时与前后两侧的转子作用而发电，有利于缩短发电机的轴向尺寸。
[0013]需要说明的是，定子绕组在发电机工作时是不转的，因此，我们可使定子绕组与安装空腔在轴向上形成过盈配合，即定子绕组的轴向尺寸稍大于安装空腔的轴向尺寸，以便使将定子绕组方便地定位在安装空腔内，同时不影响定子绕组的装配。
[0014]作为优选，所述转子轴上设有定子支架，定子支架上设有所述定子绕组，设有转子的第一壳体和第二壳体的开口处径向外扩形成沉孔，第一壳体和第二壳体的沉孔之间拼接形成所述安装空腔。
[0015]由于第一壳体和第二壳体开口处均设有径向外扩的沉孔，这样，当第一壳体和第二壳体用紧固螺钉连接在一起时，即可在电机外壳内中间位置形成安装空腔，从而便于将定子绕组安装在在安装空腔内。可以理解的是，安装空腔可对定子以及定子绕组起到中心定位和轴向定位的作用。
[0016]作为优选，第一轴承包括设置在第二壳体外端的支承圈，所述支承圈中心位置设有一个球形的转动腔，转动腔中设有圆环形的转动圈，转动圈的外圆周面为与转动腔适配的球面，在支承圈的外端面上设有矩形槽和连接过孔，矩形槽的中心线和连接过孔的轴线同轴，矩形槽深度延伸至转动腔的球心，转动腔的球心位于矩形槽的中心线上，矩形槽的宽
度大于等于转动圈的厚度，矩形槽的长度等于转动腔的直径，转子轴连接在转动圈的内孔中。
[0017]安装时，我们可以转动圈的厚度放进支承圈矩形槽内，当转动圈在矩形槽内的深度到达转动圈的球心与转动腔球心重合时，将转动圈围绕直径转动90度，此时转动圈的外球面与转动腔贴合适配，从而避免转动圈从球形的转动腔中向外脱出。接着，我们将转子轴端部穿过连接过孔并连接在转动圈的内孔中，即可实现转子轴端部的径向支撑。由此可知，第一轴承可实现现场装配，方便拆装维护。
[0018]由于转动圈与转动腔是球面配合，使得第一轴承可同时承载轴向、径向负载。当转子轴有轻微的倾斜等位置偏差时，还可与第一轴承形成良好的配合。
[0019]需要说明的是，我们可在第一壳体和第二壳体外端分别设置第一轴承，从而使转子轴的前后两端均得到有效支撑，使转子轴可平稳转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组装式发电机，包括电机外壳、设置在电机外壳内的转子轴、用于连接输入输出线缆的转接盒、控制器，电机外壳内在转子轴的轴向上依次设有转子与定子绕组，电机外壳包括轴向连接的第一壳体、第二壳体，第一壳体、第二壳体中心位置设有中心孔，其特征是，转子包括设置在转子轴上的安装支架，安装支架上设有磁钢，第一壳体包括与发动机连接的连接端，第二壳体包括支承端，在支承端设有用于支承转子轴的第一轴承，转接盒包括用于输出发电机电流的电流输出端，控制器包括与发电机的输出线电连接的控制输入端、与电流输出端电连接的控制输出端。2.根据权利要求1所述的一种组装式发电机，其特征是，第一壳体和第二壳体内均设有所述定子绕组，第一壳体和第二壳体相对的开口端通过紧固螺钉连接，转子可转动地位于两个定子绕组之间的安装空腔内。3.根据权利要求1所述的一种组装式发电机，其特征是，第一壳体和第二壳体内均设有所述转子，第一壳体和第二壳体相对的开口端通过紧固螺钉连接，定子绕组适配在两个转子之间的安装空腔内。4.根据权利要求3所述的一种组装式发电机，其特征是，定子绕组设置在转子轴的定子支架上，第一壳体和第二壳体的开口处径向外扩形成沉孔，两个沉孔拼接形成所述安装空腔。5.根据权利要求1所述的一种组装式发电机，其特征是，第一轴承包括设置在第二壳体外端的支承圈，所述支承圈中心位置设有一个球形的转动腔，转动腔中设有圆环形的转动圈，转动圈的外圆周面为与转动腔适配的球面，在支承圈的外端面上设有矩形槽和连接过孔，矩形槽的中心线和连接过孔的轴线同轴，矩形槽深度延伸至转动腔的球心，转动腔的球心位于矩形槽的中心线上，矩形槽的宽度大于等于转动圈的厚度，矩形槽的长度等于转动腔的直径，转子轴连接在转动圈的内孔中。6.一种增程器，其特征是，包括发动机、如权利要求1
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5所述的组装式发电机，发电机的转子轴与发动机的输出轴传动连接，电机外壳的连接端与发动机的外壳体相连接，增程器系统的装配包括如下步骤：a. 分别将定子绕组安装到第一壳体和第二壳体内，所述定子绕组低于第一壳体和第二壳体的开口，从而在第一壳体和第二壳体的开口处形成下凹的半安装空腔；b. 将转子轴与发动机的输出轴相连接，将第一壳体的连接端固定在发动机的外壳体上，此时转子轴穿过第一壳体的中心孔；c. 将具有磁钢的安装支架安装到第一壳体内的转子轴上并使其位于第一壳体开口处的半安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈栋，曹恩瑞，陈云涛，
申请(专利权)人：杭州中豪电动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：