调速发电机组的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明为一种发电机组，尤其属于调速发电机组。
【背景技术】
[0002]根据发电机频率、转速及磁极对数的关系:f=pn/60其中P为磁极对数、η为每分钟转速，f为频率，对磁场对数为2 (即有4个磁极)的发电机当其n=1500r/min该发电机的发电频率:f=pn/60=2X1500/60=50(Hz)，电机的转速与输出频率成正比，由于P为定值，通常为2的整数倍，而用电设备的设计频率为定值，因此发电机的转速最好也能保持定值，目前发电机的频率有50 Hz和60 Hz两种，这也就是说发电机的转速最好稳定在1500r/min或1800r/min。对于由发动机带动的同步发电机来说,如图1所示，发电机I的输入轴与发动机3的输出轴相连接，由于发电机由发动机同轴带动，所以发动机的转速也要稳定在1500r/min或1800r/min,而发动机最佳转速与发电机的转速不完全相同，如1kw以上的发动机的最佳性能曲线中的最佳转速为2200r/min到2650r/min，现有由发动机带动的同步发电机均采用调速装置对发动机的转速进行调整，如200910186446 “小型发电机组调速装置”、201110450860 “发电机电子调速装置及调速方法”，即为了要满足发电机的转速，发动机就无法在最佳工况下工作，经济性差、排放及使用寿命均受到影响。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术存在的不足，提供一种与发动机的最佳转速相匹配，并能改变输出扭矩，同时又能满足用电设备频率要求的调速发电机组。
[0004]本发明所采用的技术方案为一种调速发电机组，包括发电机、发动机调速装置和发动机，其技术要点在于发电机和发动机之间连接有变速器。
[0005]现在技术中由于发动机本身受燃烧及工况的影响存在转速不稳定，需要有一套调速装置来稳定发动机的转速从而达到稳定输出的目的，因此目前都是利用调速装置直接让发动机的转速稳定到发电机所需的转速，而牺牲了发动机自身的最佳工况的转速，本发明克服传统思维定势，在现有发动机调速装置的基础上增加发动机与发电机之间的变速，使发动机和发电机都能在最佳转速下工作，而发动机因燃烧不稳定等原因造成的转速波动，按现有的发动机调速装置进行调速。
[0006]变速器的具体设计可以为:
变速器由箱体、主动齿轮轴和从动齿轮轴构成，主动齿轮轴上固定有主动齿轮，从动齿轮轴上固定有从动齿轮，主动齿轮轴与发动机输出轴相连接，从动齿轮轴与发电机的输入轴相连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合。
[0007]主动齿轮与从动齿轮之比等于变速器的传动比。
[0008]通过一对齿轮副进行变速，结构简单，但发电机与发动机无法同轴，与现有技术相比改动较大，发电机组的长、宽、高尺寸都有可能要变化。
[0009]变速器由箱体、主动齿轮轴、从动齿轮轴和过渡轴构成,主动齿轮轴上固定有主动齿轮，从动齿轮轴上固定有从动齿轮，过渡轴固定有第一过渡齿轮、第二过渡齿轮，主动齿轮轴与发动机输出轴相连接，从动齿轮轴与发电机的输入轴相连接，主动齿轮与第一过渡齿轮相啮合，第二过渡齿轮与从动齿轮相啮合，发动机的转动由主动齿轮轴传入变速器再传到第一过渡齿轮、第二过渡齿轮、从动齿轮最终传到发电机。
[0010]在主动齿轮轴与从动齿轮轴之间有一固定块，固定块中有通孔，主动齿轮轴与从动齿轮轴分别通过轴承固定于通孔中，两个轴承之间有隔垫。
[0011]这样发动机与发电机的左右、上下位置不变，与现有的同步发电机相同，发动机与发电机同轴，仅是长度方向增加一个变速器，对现有技术改动小，发电机组的整体尺寸仅长度方向有变化，因此包装箱等相关配件改动小。
[0012]变速器具有体积小，改变传递扭矩的特点。变速器在模块组合体系基础上设计制造，有极多的电机组合、安装形式和结构方案，传动比分级细密，满足不同的使用工况，实现机电一体化。变速器传动效率高，耗能低，性能优越。
[0013]通过变速器传动后，变速器扭矩=9550*功率*传动比*使用系数/输入转速=发动机扭矩*传动比*使用系数。所以同功率的发动机通过变速器后可带动传动比倍数的(功率)发电机，从而使新型的发电机组比传统的方式有着诸多优点。
[0014]本发明取得的有益效果是:1、使发动机能在最佳转速下工作，延长使用寿命；2、新型发电机组在同等功率下采用了较小的发动机，从而使产品体积更小，节约成本；3、新型发电机更省油、噪音更小；4、排废气量减少，比传统更节能环保。
【附图说明】
[0015]图1为传统的发电机组的连接方式示意图图2为本发明发电机组的连接方式示意图
图3为本发明实施例1变速器的结构示意图图4为本发明实施例2变速器的结构示意图
其中:1发电机2变速器21主动齿轮轴211主动齿轮22从动齿轮轴 221从动齿轮23过渡轴231第一过渡齿轮232第二过渡齿轮 24箱体3发动机4固定块41通孔42轴承43隔垫。
【具体实施方式】
[0016]下面结合视图对本发明进行详细说明
实施例1，如图2、3所示，一种调速发电机组，包括发动机3、发动机调速装置和发电机1，发动机3和发电机I之间连接有变速器2，所述的变速器2由箱体24、主动齿轮轴21和从动齿轮轴22构成，主动齿轮轴21上固定有主动齿轮211，从动齿轮轴22固定有从动齿轮221，主动齿轮轴21与发动机3输出轴相连接，从动齿轮轴22与发电机I的输入轴相连接，主动齿轮211与从动齿轮221相啮合，主动齿轮211与从动齿轮221之比等于发动机最佳转速:发电机最佳转速。变速器2所起的作用是使发动机和发电机都能在最佳转速下工作，利用齿轮传动将发动机3的最佳转速发电机I的最佳转速相对应，如现有1kw发动机的最佳转速为2250转/分钟，发电机的最佳转速为1500转/分钟，它们之间的转速比为2250:1500=1.5，因此变速器的主动齿轮与从动齿轮之间的传动比为1.5，这样发电机与发动机都在各自最佳转速下工作，提高各自的工作效率。
[0017]变速器具有体积小，改变传递扭矩的特点。变速器在模块组合体系基础上设计制造，有极多的电机组合、安装形式和结构方案，传动比分级细密，满足不同的使用工况，实现机电一体化。变速器传动效率高，耗能低，性能优越。
[0018]通过变速器传动后，变速器扭矩Te=9550*功率*传动比*使用系数/输入转速=发动机扭矩*传动比*使用系数。
[0019]发动机的输出有效功率Pe = TeTi / 9550 (kW)
(其中=Te-输出有效转矩，η-发动机转速r / min)
例:10KW的发动机变速发电机组 Te=9550*10*l.5*1/2250=63.7
Pe = 63.7*2250 / 9550 (kff)=15Kff
所以1KW发动机的可以带动15KW的发电机！也就是说本发电机组在同等功率下采用了较小的发动机，从而使产品体积更小，节约成本，而传统的柴油发电机组，发动机与发电机的匹配的功率基本是相等的。
[0020]同功率的发动机通过变速器后可带动传动比倍数的(功率)发电机，从而使新型的发电机组比传统的方式有着诸多优点。
[0021]实施例2，如图4所示，变速器2由箱体24、主动齿轮轴21、从动齿轮轴22和过渡轴23构成，主动齿轮轴21上固定有主动齿轮211，从动齿轮轴22上固定有从动齿轮221，过渡轴23固定有第一过渡齿轮231、第二过渡齿轮232，主动齿轮轴21与发动机3输入轴相连接，从动齿轮轴22与发电机I的输出轴相连接，主动齿轮211与第一过渡齿轮231相啮合，第二过渡齿轮232与从动齿轮221相啮合，发动机3的转动由主动齿轮轴21传入变速器2再传到第一过渡齿轮231、第二过渡齿轮232、从动齿轮221最终传到发电机I。在主动齿轮轴21与从动齿轮轴22之间有一固定块4，固定块4中有通孔41，主动齿轮轴21与从动齿轮轴22分别通过轴承42固定于通孔41中，两个轴承42之间有隔垫43，从而使发电机虽然与发动机同轴线，却不同转速，其余未述部分与上例相同。
[0022]以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的实质范围内所做出的改进、替换和润饰，也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种调速发电机组，包括发动机(3)、发动机调速装置和发电机(1)，其特征在于:发动机(3 )和发电机(I)之间连接有变速器(2 )。
2.根据权利要求1所述的调速发电机组，其特征在于:变速器(2)的传动比为:发动机最佳转速:发电机最佳转速。
3.根据权利要求1所述的调速发电机组，其特征在于:变速器(2)由箱体(24)、主动齿轮轴(21)和从动齿轮轴(22 )构成，主动齿轮轴(21)上固定有主动齿轮(211)，从动齿轮轴(22 )上固定有从动齿轮(221 )，主动齿轮轴(21)与发动机(3 )输出轴相连接，从动齿轮轴(22)与发电机(I)的输入轴相连接，主动齿轮(211)与从动齿轮(221)相啮合。
4.根据权利要求1所述的调速发电机组，其特征在于:变速器(2)由箱体(24)、主动齿轮轴(21)、从动齿轮轴(22 )和过渡轴(23 )构成，主动齿轮轴(21)上固定有主动齿轮(211)，从动齿轮轴(22)上固定有从动齿轮(221)，过渡轴(23)固定有第一过渡齿轮(231)、第二过渡齿轮(232 )，主动齿轮轴(21)与发动机(3 )输入轴相连接，从动齿轮轴(22 )与发电机(I)的输出轴相连接，主动齿轮(211)与第一过渡齿轮(231)相啮合，第二过渡齿轮(232)与从动齿轮(221)相啮合，发动机(3)的转动由主动齿轮轴(21)传入变速器(2)再传到第一过渡齿轮(231)、第二过渡齿轮(232 )、从动齿轮(221)最终传到发电机(I)。
5.根据权利要求1所述的调速发电机组，其特征在于:在主动齿轮轴(21)与从动齿轮轴(22)之间有一固定块(4)，固定块(4)中有通孔(41)，主动齿轮轴(21)与从动齿轮轴(22)分别通过轴承(42)固定于通孔(41)中，两个轴承(42)之间有隔垫(43)。
【专利摘要】本发明为一种发电机组，尤其属于调速发电机组。本发明所采用的技术方案为一种调速发电机组，包括发电机、发动机调速装置和发动机，其技术要点在于发电机和发动机之间连接有变速器。本发明使发动机能在最佳转速下工作，延长使用寿命；在同等功率下采用了较小的发动机，从而使产品体积更小，节约成本；省油、噪音更小；排废气量减少，比传统的发电机组更节能环保。
【IPC分类】H02K7-116, H02K7-18
【公开号】CN104702046
【申请号】CN201310657727
【发明人】吴能建
【申请人】吴迪
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日