專利名稱：變頻發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機，特別是一種變頻發(fā)電機。
背景技術：
發(fā)電機一般包括發(fā)動機、發(fā)電機及飛輪，其中，發(fā)動機運行過程中具有進氣、壓縮、爆發(fā)及排氣四個行程，飛輪的作用是在發(fā)動機的爆發(fā)行程下吸收能量，在發(fā)動機的進氣、壓縮及排氣行程下釋放能量，增加發(fā)動機的旋轉慣性以保證轉速的均勻性，用來減少機械運轉過程的速度波動，防止發(fā)動機的轉速由低到高和由高到低的突然變化，達到控制發(fā)動機平穩(wěn)運行目的，因此，發(fā)動機曲軸上必需安裝飛輪。如現有的汽油發(fā)電機中，發(fā)電機轉子通過發(fā)電機的機殼安裝在發(fā)動機曲軸的一端，發(fā)電機定子安裝在發(fā)動機的端面上，發(fā)電機轉子位于發(fā)電機定子內，飛輪安裝在發(fā)動機曲軸的另一端，它是通過飛輪及發(fā)電機轉子兩個部件分別實現配重及發(fā)電的兩種功能，其中，為了保證發(fā)動機轉速的均勻性，達到控制發(fā)動機平穩(wěn)運行目的，飛輪采用鑄鐵加工而成的實心的圓盤狀，使飛輪的尺寸較大，發(fā)電機的轉子與定子尺寸也較大，使發(fā)電機部分的尺寸較大，明顯增大了發(fā)電機整機的體積,整機的尺寸大,所需的材料也較多，明顯增加了成本，還很笨重，在戶外使用時不便于搬移，發(fā)電機的轉子上設有繞組，其繞線復雜，生產工序繁瑣，需要大量的銅線，進一步增加了人工成本及材料成本。為了減小體積、方便攜帶，現在也有體積較小的發(fā)電機，但它也是將發(fā)電機轉子通過發(fā)電機的機殼安裝在發(fā)動機曲軸的一端，發(fā)電機定子安裝在發(fā)動機的端面上，發(fā)電機轉子位于發(fā)電機定子內，發(fā)動機曲軸的另一端安裝飛輪，只是縮小了發(fā)電機部分長度的尺寸，同樣是通過飛輪及發(fā)電機轉子兩個部件分別實現控制發(fā)動機平穩(wěn)運行及發(fā)電的兩種功能，飛輪也是采用鑄鐵加工而成的實心的圓盤狀，尺寸較大，發(fā)電機整機的體積也較大，發(fā)動機曲軸的兩端還是存在負載，增大了整機旋轉件的所需的能量，影響輸出功率，而且，它是將發(fā)電機部分安裝在消聲器的下方，該燈發(fā)電機組在進行風冷時，是先冷卻發(fā)動機，再冷卻消聲器，最后冷卻發(fā)電機，消聲器附近的溫度較高，大致在120°C，發(fā)電機工作產生的溫度遠遠低于消聲器的溫度，冷卻風在冷卻了溫度較高的消聲器后再冷卻溫度較低的發(fā)電機，冷卻效果差，則達不到對發(fā)電機的冷卻，容易造成發(fā)電機中定子繞組的溫升過高，對發(fā)電機的性能是有極大的負面影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種結構緊湊及重量輕的變頻發(fā)電機，在同等輸出功率前提下，體積明顯減小，體積至少減小至原有發(fā)電機體積的50%，成本顯著降低。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術方案實現的，它包括發(fā)動機、發(fā)電機定子及發(fā)動機上的曲軸，其特征在于在曲軸上固有位于發(fā)動機一側的飛輪轉子，發(fā)電機定子位于飛輪轉子內，發(fā)電機定子固定在發(fā)動機的端面，飛輪轉子內設置有與發(fā)電機定子上的繞組相對應的磁瓦。
本發(fā)明的發(fā)明點就在于用一個飛輪轉子替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件。即飛輪轉子既是發(fā)電機轉子，又是控制發(fā)電機平穩(wěn)運行的飛輪，可以通過調整飛輪轉子的重量來實現對發(fā)電機平穩(wěn)運行的控制，由于本發(fā)明通過一個部件替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件，體積明顯減小，可以將體積至少減小至原有發(fā)電機體積的50%，由于部件的減少，成本顯著降低，重量變輕，便于搬移。發(fā)電機定子內孔大于曲軸的直徑，裝配時，先將發(fā)電機定子通過螺釘安裝在發(fā)動機的一側的端面上，曲軸的一端位于發(fā)電機定子的內孔中，再將飛輪轉子安裝在曲軸的端部上，使飛輪轉子罩住發(fā)電機定子，飛輪轉子上的磁瓦與發(fā)電機定子的繞組相對應，最后可以在飛輪轉子的一側安裝風扇和導流罩，裝配成發(fā)動機整機。本發(fā)明裝配成整機后減少了整機曲軸另一端的負載，由于體積明顯減小，降低了能量的消耗，提高了輸出功率。本發(fā)明在使用時，先使飛輪轉子上的磁瓦與發(fā)電機定子之間產磁場，啟動發(fā)動機，通過曲軸帶動飛輪轉子旋轉，使飛輪轉子做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生電流。飛輪轉子上采用磁瓦，取消了現有發(fā)電機轉子上的繞組，節(jié)約的銅線，不但進一步降低了成本，至少降低了 500元人民幣的成本，還減少了繞線，簡化了生產工序，提高了生產效率。由于采用了上述技術方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點
(1)、通過一個部件替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件，體積明顯減小，體積至少減小至原有發(fā)電機體積的50% ；
(2)、由于部件減少，成本顯著降低，至少降低了500元人民幣的成本；
(3)、結構緊湊，便于維護，減少了部件，減輕了重量，便于搬移；
(4)、取消了發(fā)電機轉子上的繞組，節(jié)約的銅線，不但進一步降低了成本，還減少了繞線，簡化了生產工序，提高了生產效率；
(5)、由于減少了部件，降低了能量的消耗，提高了輸出功率；
(6)、將發(fā)電機部分安裝在導流罩內部，遠離的消聲器，提高了對發(fā)電機定子的冷卻效
果O


本發(fā)明的

如下。圖1是本發(fā)明第一種實施例的結構示意圖。圖2是圖1中A-A的第一種剖視圖。圖3是圖1中A-A的第二種剖視圖。圖4是本發(fā)明中第二種實施例的結構示意圖。圖5是本發(fā)明中飛輪轉子第一種實施例的結構示意圖。圖6是圖5的后視圖。圖7是圖5的左視圖。圖8是圖5中B-B的剖視圖。圖9是本發(fā)明中飛輪轉子第二種實施例的結構示意圖。圖10是圖9中C-C的第一種剖視圖。圖11是圖9中C-C的第二種剖視圖。
圖12是葉輪第一種實施例的結構示意圖。圖13是圖7的后視圖。圖14是圖7的右視圖。圖15是葉輪第二種實施例的結構示意圖。圖16是圖10的右視圖。圖17是圖10的后視圖。圖中1.發(fā)動機；2.發(fā)電機定子；3.曲軸；4.飛輪轉子；5.磁瓦；6.環(huán)套；7.旋轉
套；8.連接套；9.錐形環(huán)臺；10.連接鍵；11.錐形孔；12.鍵槽；13.固定鍵；14.連接孔；15.裝配鍵槽；16·葉輪；17·扇葉片;18.導風罩;19.空濾器;20·消聲器。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1-11所示，包括發(fā)動機1、發(fā)電機定子2及發(fā)動機上的曲軸3，其特征在于在曲軸3上固有位于發(fā)動機一側的飛輪轉子4，發(fā)電機定子2位于飛輪轉子4內，發(fā)電機定子2固定在發(fā)動機I的端面，飛輪轉子4內設置有發(fā)電機定子2的繞組相對應的磁瓦5。本發(fā)明的發(fā)明點就在于用一個飛輪轉子替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件。即飛輪轉子既是發(fā)電機轉子，又是控制發(fā)電機平穩(wěn)運行的飛輪，可以通過調整飛輪轉子的重量來實現對發(fā)電機平穩(wěn)運行的控制，由于本發(fā)明通過一個部件替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件，體積明顯減小，可以將體積至少減小至原有發(fā)電機體積的50%，由于部件的減少，成本顯著降低，重量變輕，便于搬移。發(fā)電機定子內孔大于曲軸的直徑，裝配時，先將發(fā)電機定子通過螺釘安裝在發(fā)動機的一側的端面上，曲軸的一端位于發(fā)電機定子的內孔中，再將飛輪轉子安裝在曲軸的端部上，使飛輪轉子罩住發(fā)電機定子，飛輪轉子上的磁瓦與發(fā)電機定子的繞組相對應，最后可以在飛輪轉子的一側安裝風扇和導流罩，裝配成發(fā)動機整機。本發(fā)明裝配成整機后減少了整機曲軸另一端的負載，由于減少了部件，降低了能量的消耗，提高了輸出功率。本發(fā)明在使用時，先使飛輪轉子上的磁瓦與發(fā)電機定子之間產磁場，啟動發(fā)動機，通過曲軸帶動飛輪轉子旋轉，使飛輪轉子做切割磁力線的運動，從而產生感應電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產生電流。飛輪轉子上采用磁瓦，取消了現有發(fā)電機轉子上的繞組，節(jié)約的銅線，不但進一步降低了成本，至少降低了 500元人民幣的成本，還減少了繞線，簡化了生產工序，提高了生產效率。如圖5、6、7、8所示,飛輪轉子4由環(huán)套6及旋轉套7構成,環(huán)套6及旋轉套7均為空心且兩端開口，旋轉套7固定在環(huán)套6的內壁，在旋轉套7上固有與曲軸3連接的連接套8，磁瓦5固定在旋轉套7的內壁。如圖9、10、11所示，飛輪轉子4是由一個圓形的整體件加工成內空且兩端開口的旋轉件，在旋轉件上固有與曲軸7連接的連接套8，磁瓦5固定在所述旋轉件的內壁。如圖2、4所示，連接套這樣固定在曲軸上的在曲軸3上設置有錐形環(huán)臺9，在曲軸3的錐形環(huán)臺9部位上設置有連接鍵10，連接套8上開有與錐形環(huán)臺9相配合的錐形孔11，在錐形孔11的內壁設置有與連接鍵10相配合的鍵槽12，連接套8通過錐形孔套在曲軸的錐形環(huán)臺9上,連接鍵10位于鍵槽12內與曲軸3固定在一起。該結構中的錐形環(huán)臺9與錐形孔11配合可以防止飛輪轉子與曲軸之間發(fā)生晃動，提高使用的可靠性。如圖3所示，連接套這樣固定在曲軸上的曲軸3上設置有固定鍵13，連接套8上開有連接孔14，連接孔14內壁設置有與固定鍵13相配合的裝配鍵槽15，連接套8通過裝配鍵槽15與固定鍵13的配合與曲軸3固定在一起。如圖12-17所示，為了提高冷卻效果，在連接套8上固有位于飛輪轉子4 一側的葉輪16。葉輪16與風扇的作用相同。如圖12-14所示，葉輪16的其中一個側面上均勻的分布有多塊扇葉片17，葉輪16上設置有通風槽口 18。該結構其是就是單風扇，形成軸流風，通過通風槽口 11冷卻風可以進入發(fā)電機轉子內對發(fā)電機定子進行冷卻。如圖15-17所示，為了增大進風量，進一步提高冷卻效果，葉輪16的兩個側面均設置有多塊扇葉片17。如圖1-4所示，在發(fā)動機I的外殼上固定有能罩住葉輪16及飛輪轉子4的導風罩18,導風罩18的出風端部靠近發(fā)動機的汽缸頭。該導風罩18可以利用葉輪產生的風量從發(fā)電機流向發(fā)動機的汽缸頭，從而使冷卻風先冷卻發(fā)電機定子、飛輪轉子，再冷卻發(fā)動機的汽缸頭,最后冷卻消聲器，先冷卻溫度較低的發(fā)電機定子、發(fā)電機轉子，最后冷卻溫度較高的消聲器，明顯提高了對發(fā)電機定子的冷卻效果。如圖1、2、3所示，飛輪轉子4可以位于發(fā)動機的左側。發(fā)動機的右側的曲軸上無負載，明顯縮小了體積，而一般消聲器是位于發(fā)動機的右側，該安裝形式可以使飛輪轉子4遠離消聲器，提高對發(fā)電機定子的冷卻效果。如圖4所示，飛輪轉子4也可以位于發(fā)動機的右側。發(fā)動機的左側的曲軸上無負載，明顯縮小了體積?？梢酝ㄟ^導風罩使冷卻風先冷卻發(fā)電機定子、飛輪轉子，再冷卻發(fā)動機的汽缸頭，最后冷卻消聲器，先冷卻溫度較低的發(fā)電機定子、發(fā)電機轉子，最后冷卻溫度較高的消聲器，明顯提高了對發(fā)電機定子的冷卻效果。如圖1所示，在發(fā)動機上設置有空濾器19或消聲器20。
權利要求
1.一種變頻發(fā)電機，包括發(fā)動機(I)、發(fā)電機定子(2)及發(fā)動機上的曲軸(3)，其特征在于在曲軸(3)上固有位于發(fā)動機一側的飛輪轉子(4)，發(fā)電機定子(2)位于飛輪轉子(4)內，發(fā)電機定子(2)固定在發(fā)動機(I)的端面，飛輪轉子(4)內設置有與發(fā)電機定子(2)上的繞組相對應的磁瓦(5)。
2.如權利要求1所述的變頻發(fā)電機，其特征在于飛輪轉子(4)由環(huán)套(6)及旋轉套(7)構成，環(huán)套(6)及旋轉套(7)均為空心且兩端開口，旋轉套(7)固定在環(huán)套(6)的內壁，在旋轉套(7)上固有與曲軸(3)連接的連接套(8)，磁瓦(5)固定在旋轉套(7)的內壁。
3.如權利要求1所述的變頻發(fā)電機，其特征在于飛輪轉子(4)是由一個圓形的整體件加工成內空且兩端開口的旋轉件，在旋轉件上固有與曲軸(7)連接的連接套(8)，磁瓦(5)固定在所述旋轉件的內壁。
4.如權利要求2或3所述的變頻發(fā)電機，其特征在于連接套這樣固定在曲軸上的在曲軸(3)上設置有錐形環(huán)臺(9)，在曲軸(3)的錐形環(huán)臺(9)部位上設置有連接鍵(10)，連接套(8)上開有與錐形環(huán)臺(9)相配合的錐形孔(11)，在錐形孔(11)的內壁設置有與連接鍵(10)相配合的鍵槽(12)，連接套(8)通過錐形孔套在曲軸的錐形環(huán)臺(9)上，連接鍵(10)位于鍵槽(12)內與曲軸(3)固定在一起。
5.如權利要求2或3所述的變頻發(fā)電機，其特征在于連接套這樣固定在曲軸上的曲軸(3)上設置有固定鍵(13)，連接套(8)上開有連接孔(14)，連接孔(14)內壁設置有與固定鍵(13)相配合的裝配鍵槽(15)，連接套(8)通過裝配鍵槽(15)與固定鍵(13)的配合與曲軸(3)固定在一起。
6.如權利要求4所述的變頻發(fā)電機，其特征在于在連接套(8)上固有位于飛輪轉子(4)一側的葉輪(16)。
7.如權利要求5所述的變頻發(fā)電機，其特征在于在連接套(8)上固有位于飛輪轉子(4)一側的葉輪(16)。
8.如權利要求6或7所述的變頻發(fā)電機，其特征在于葉輪(16)的其中一個側面上均勻的分布有多塊扇葉片(17)，葉輪(16)上設置有通風槽口(18)。
9.如權利要求6或7所述的變頻發(fā)電機，其特征在于葉輪(16)的兩個側面均設置有多塊扇葉片(17)。
10.如權利要求8所述的變頻發(fā)電機，其特征在于在發(fā)動機(I)的外殼上固定有能罩住葉輪(16)及飛輪轉子(4)的導風罩(18)，導風罩(18)的出風端部靠近發(fā)動機的汽缸頭。
11.如權利要求1、2、3、6、7或10所述的變頻發(fā)電機，其特征在于飛輪轉子(4)位于發(fā)動機的左側。
12.如權利要求1、2、3、6、7或10所述的變頻發(fā)電機，其特征在于飛輪轉子(4)位于發(fā)動機的右側。
13.如權利要求11所述的變頻發(fā)電機，其特征在于在發(fā)動機上設置有空濾器(19)或消聲器(20)。
14.如權利要求12所述的變頻發(fā)電機，其特征在于在發(fā)動機上設置有空濾器(19)及消聲器(20)。
全文摘要
一種變頻發(fā)電機，包括發(fā)動機、發(fā)電機定子及發(fā)動機上的曲軸，其特征在于在曲軸上固有位于發(fā)動機一側的飛輪轉子，發(fā)電機定子位于飛輪轉子內，發(fā)電機定子固定在發(fā)動機的端面，飛輪轉子內設置有發(fā)電機定子的繞組相對應的磁瓦。本發(fā)明具有結構緊湊、重量輕的優(yōu)點，它通過一個部件替代了原有的發(fā)電機轉子和飛輪兩個部件，體積明顯減小，體積至少減小至原有發(fā)電機體積的50%；成本顯著降低，至少降低了500元人民幣的成本；結構緊湊，便于維護，減少了部件，減輕了重量，便于搬移；取消了發(fā)電機轉子上的繞組，節(jié)約的銅線，減少了繞線，簡化了生產工序，提高了生產效率；減少了發(fā)動機上的負載，顯著提高了輸出功率；提高了對發(fā)電機定子的冷卻效果。
文檔編號H02K9/06GK103023209SQ20121055064
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權日2012年12月18日
發(fā)明者李治兵, 鄭選德 申請人:重慶吉力蕓峰實業(yè)(集團)有限公司