專利名稱：高效機電一體化發(fā)電機直流電源及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源及制作方法，屬于發(fā)電機直流電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的發(fā)電機直流電源技術(shù)一般采用兩種方式，其一:直流有刷發(fā)電機電源，由直流有刷發(fā)電機+調(diào)壓穩(wěn)壓或調(diào)速穩(wěn)壓組成，該方式的直流發(fā)電機電源體積較大，功率密度不高，特別是存在電刷的磨損使其不適于長時間工作，可靠性低。其二:由永磁和勵磁復(fù)合調(diào)壓的交流發(fā)電機+整流+勵磁調(diào)壓裝置組成，該方式的無刷結(jié)構(gòu)避免了第一種電刷方式不適于長時間工作的缺點，但勵磁調(diào)壓裝置的溫升受限，通常是需要單獨安裝散熱裝置或分離安裝在溫度較低處，在自散熱條件下功率密度下降。特別是發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化很大的范圍下，其功率密度低與調(diào)壓困難的缺點尤為突出。因此，現(xiàn)有的發(fā)電機直流電源裝置不僅存在著體積大、重量重的問題，而且還存在著工作溫度高、散熱不好、轉(zhuǎn)速變化范圍小、設(shè)備的工作效率低的問題。其結(jié)構(gòu)和使用效果還是不太理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能在轉(zhuǎn)速變化范圍大、自散熱條件下工作時間長、功率密度與可靠性更高、并且體積較小、重量較輕的高效機電一體化發(fā)電機直流電源及制作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明的一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源的制作方法為，該方法包括采用永磁交流發(fā)電機發(fā)電，和采用電源變換調(diào)壓器將永磁交流發(fā)電機輸出的電進(jìn)行整流調(diào)壓后作為直流電源輸出，將永磁交流發(fā)電機的殼體與電源變換調(diào)壓器的殼體連接為一體，并使永磁交流發(fā)電機的輸出軸伸在電源變換調(diào)壓器的殼體內(nèi)，同時使永磁交流發(fā)電機的殼體內(nèi)腔與電源變換調(diào)壓器的殼體內(nèi)腔相通，在永磁交流發(fā)電機的輸出軸上安裝一個散熱離心風(fēng)扇，并在電源變換調(diào)壓器的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇徑向方向的位置處設(shè)置出風(fēng)口，在永磁交流發(fā)電機的殼體上和電源變換調(diào)壓器的殼體端蓋上都設(shè)置進(jìn)風(fēng)口 ；這樣在永磁交流發(fā)電機工作時，即可通過一個散熱離心風(fēng)扇將冷空氣從永磁交流發(fā)電機和電源變換調(diào)壓器的進(jìn)風(fēng)口吸入，并從出風(fēng)口排出經(jīng)過對永磁交流發(fā)電機和電源變換調(diào)壓器內(nèi)進(jìn)行熱交換后的空氣。根據(jù)上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源為:該電源包括永磁交流發(fā)電機和電源變換調(diào)壓器，其電源變換調(diào)壓器的殼體與永磁交流發(fā)電機的殼體連接為一體，并且永磁交流發(fā)電機的輸出軸設(shè)置在電源變換調(diào)壓器的殼體內(nèi)，在永磁交流發(fā)電機的輸出軸上安裝有散熱離心風(fēng)扇；在電源變換調(diào)壓器的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇徑向方向的位置處設(shè)有出風(fēng)口，在永磁交流發(fā)電機的殼體上和電源變換調(diào)壓器的殼體的端蓋上都設(shè)有進(jìn)風(fēng)口。上述電源變換調(diào)壓器由整流濾波器、PWM升、降壓調(diào)制和具有過流過壓保護(hù)電路的穩(wěn)壓器連接組成。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明將電源變換調(diào)壓器的殼體與永磁交流發(fā)電機的殼體連接為一體，并在永磁交流發(fā)電機的輸出軸上安裝了一個設(shè)置在電源變換調(diào)壓器殼體內(nèi)的散熱離心風(fēng)扇，同時在永磁交流發(fā)電機和電源變換調(diào)壓器的殼體上都設(shè)置了通風(fēng)口。這樣當(dāng)本發(fā)明在工作時，即使在機電連接為一體、各個零部件相互靠得很近的情況下，由于其散熱風(fēng)扇和進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口的共同作用，使其整個裝置能夠在高功率密度比的體積下能穩(wěn)定的工作，并達(dá)到很好的散熱效果。本發(fā)明通過這種巧妙的結(jié)構(gòu)，只需采用一個散熱離心風(fēng)扇，即可對兩臺設(shè)備同時進(jìn)行冷卻和散熱，而且使兩臺設(shè)備在工作時互不影響。本發(fā)明所采用的這種新穎的結(jié)構(gòu)方式，經(jīng)測試，在轉(zhuǎn)速2000 12000變化范圍內(nèi)，其發(fā)電機直流電源的功率重量比達(dá)到400W/Kg，在自散熱條件下通過長時間工作性能試驗，本發(fā)明能高可靠地穩(wěn)定的工作，其工作效率、體積、重量功率密度比與散熱效果都超過該類進(jìn)口發(fā)電機直流電源。所以，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅具有能在轉(zhuǎn)速變化范圍大、自散熱條件下工作時間長、功率密度與可靠性更高的優(yōu)點，而且還具有體積小、重量輕的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的標(biāo)記為:1-永磁交流發(fā)電機，2-電源變換調(diào)壓器，3-散熱離心風(fēng)扇，4-出風(fēng)口，5-進(jìn)風(fēng)口。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本發(fā)明限制的依據(jù)。本發(fā)明的實施例:本發(fā)明的一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源的制作方法為，該方法包括采用現(xiàn)有的永磁交流發(fā)電機I進(jìn)行發(fā)電，并采用現(xiàn)有的電源變換調(diào)壓器2將永磁交流發(fā)電機I輸出的電進(jìn)行整流調(diào)壓后作為直流電源輸出，制作時，將永磁交流發(fā)電機I的殼體與電源變換調(diào)壓器2的殼體連接為一體,并使永磁交流發(fā)電機I的輸出軸伸在電源變換調(diào)壓器2的殼體內(nèi)，同時使永磁交流發(fā)電機I的殼體內(nèi)腔與電源變換調(diào)壓器2的殼體內(nèi)腔相通，這樣使空氣能夠在其內(nèi)部流通，然后在永磁交流發(fā)電機I的輸出軸上安裝一個散熱離心風(fēng)扇3，并在電源變換調(diào)壓器2的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇3徑向方向的位置處設(shè)置出風(fēng)口 4，在永磁交流發(fā)電機I的殼體上和電源變換調(diào)壓器2的殼體端蓋上都設(shè)置進(jìn)風(fēng)口 5 ;這樣在永磁交流發(fā)電機I工作時，即可通過一個散熱離心風(fēng)扇3將冷空氣從永磁交流發(fā)電機I和電源變換調(diào)壓器2的進(jìn)風(fēng)口 5吸入，并從出風(fēng)口 4排出經(jīng)過對永磁交流發(fā)電機I和電源變換調(diào)壓器2內(nèi)進(jìn)行熱交換后的空氣，從而使永磁交流發(fā)電機I和電源變換調(diào)壓器2得到很好的空氣對流冷卻。按照上述方法構(gòu)建的本發(fā)明的一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，該直流電源是在現(xiàn)有技術(shù)中的永磁交流發(fā)電機I和電源變換調(diào)壓器2的基礎(chǔ)上改制而成的，制作時，其永磁交流發(fā)電機I可采用現(xiàn)有的高效永磁交流發(fā)電機成品，其電源變換調(diào)壓器2可采用現(xiàn)有的整流濾波器、PWM升、降壓調(diào)制和具有過流過壓保護(hù)電路的穩(wěn)壓器成品、并按常規(guī)連接方式連接組成，將組成電源變換調(diào)壓器2的整流濾波器、PWM升、降壓調(diào)制和具有過流過壓保護(hù)電路的穩(wěn)壓器安裝在同一個殼體內(nèi)，這樣所組成的電源變換調(diào)壓器2具有整流濾波、高效率的PWM斬波穩(wěn)壓與過流過壓保護(hù)和穩(wěn)壓的功能，將電源變換調(diào)壓器2的殼體與永磁交流發(fā)電機I的殼體通過螺絲連接為一體，并將永磁交流發(fā)電機I的輸出軸設(shè)置在電源變換調(diào)壓器2的殼體內(nèi)，然后在永磁交流發(fā)電機I的輸出軸上安裝一個散熱離心風(fēng)扇3，該散熱離心風(fēng)扇3的結(jié)構(gòu)可直接采用現(xiàn)有技術(shù)中的離心風(fēng)扇結(jié)構(gòu)；同時在電源變換調(diào)壓器2的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇3徑向的位置處制作出出風(fēng)口 4，在永磁交流發(fā)電機I的殼體上和電源變換調(diào)壓器2殼體的端蓋上都制作出進(jìn)風(fēng)口 5 (如圖1所示)，使散熱離心風(fēng)扇3能正對在電源變換調(diào)壓器2殼體上的出風(fēng)口 4處即成。
權(quán)利要求
1.一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源的制作方法，包括米用永磁交流發(fā)電機(I)發(fā)電，和采用電源變換調(diào)壓器(2)將永磁交流發(fā)電機(I)輸出的電進(jìn)行整流調(diào)壓后作為直流電源輸出，其特征在于:將永磁交流發(fā)電機(I)的殼體與電源變換調(diào)壓器(2)的殼體連接為一體，并使永磁交流發(fā)電機(I)的輸出軸伸在電源變換調(diào)壓器(2)的殼體內(nèi)，同時使永磁交流發(fā)電機(I)的殼體內(nèi)腔與電源變換調(diào)壓器(2 )的殼體內(nèi)腔相通，在永磁交流發(fā)電機(I)的輸出軸上安裝一個散熱離心風(fēng)扇(3)，并在電源變換調(diào)壓器(2)的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇(3)徑向方向的位置處設(shè)置出風(fēng)口(4)，在永磁交流發(fā)電機(I)的殼體上和電源變換調(diào)壓器(2)的殼體端蓋上都設(shè)置進(jìn)風(fēng)口(5);這樣在永磁交流發(fā)電機(I)工作時，即可通過一個散熱離心風(fēng)扇(3 )將冷空氣從永磁交流發(fā)電機(I)和電源變換調(diào)壓器(2 )的進(jìn)風(fēng)口( 5 )吸入，并從出風(fēng)口( 4 )排出經(jīng)過對永磁交流發(fā)電機(I)和電源變換調(diào)壓器(2 )內(nèi)進(jìn)行熱交換后的空氣。
2.一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源，包括永磁交流發(fā)電機(I)和電源變換調(diào)壓器(2)，其特征在于:電源變換調(diào)壓器(2)的殼體與永磁交流發(fā)電機(I)的殼體連接為一體，并且永磁交流發(fā)電機(I)的輸出軸設(shè)置在電源變換調(diào)壓器(2)的殼體內(nèi)，在永磁交流發(fā)電機(I)的輸出軸上安裝有散熱離心風(fēng)扇(3);在電源變換調(diào)壓器(2)的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇(3)徑向方向的位置處設(shè)有出風(fēng)口(4)，在永磁交流發(fā)電機(I)的殼體上和電源變換調(diào)壓器(2)的殼體的端蓋上都設(shè)有進(jìn)風(fēng)口(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高效機電一體化發(fā)電機直流電源，其特征在于:電源變換調(diào)壓器(2)由整流濾波器、PWM升、降壓調(diào)制和具有過流過壓保護(hù)電路的穩(wěn)壓器連接組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效機電一體化發(fā)電機直流電源及制作方法，本發(fā)明將永磁交流發(fā)電機的殼體與電源變換調(diào)壓器的殼體連接為一體，使永磁交流發(fā)電機的輸出軸伸在電源變換調(diào)壓器的殼體內(nèi)，在永磁交流發(fā)電機的輸出軸上安裝一個散熱離心風(fēng)扇，并在電源變換調(diào)壓器的殼體上正對散熱離心風(fēng)扇徑向方向的位置處設(shè)置出風(fēng)口，在永磁交流發(fā)電機的殼體上和電源變換調(diào)壓器的殼體端蓋上都設(shè)置進(jìn)風(fēng)口；這樣在永磁交流發(fā)電機工作時，即可通過一個散熱離心風(fēng)扇同時對兩臺設(shè)備進(jìn)行冷卻。本發(fā)明不僅具有能在轉(zhuǎn)速變化范圍大、自散熱條件下工作時間長、功率密度與可靠性更高的優(yōu)點，而且還具有體積小、重量輕的優(yōu)點。
文檔編號H02K11/00GK103117627SQ20111036283
公開日2013年5月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者廖興禮, 曹朝暉, 張安東, 唐德宇 申請人:貴州航天林泉電機有限公司