專利名稱：一種采用外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機的小型沼氣發(fā)電機組的制作方法
技術領域：
本技術發(fā)明涉及沼氣發(fā)電機組，尤其是采用外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機的沼氣發(fā)電 機組。
背景技術：
沼氣發(fā)電機組是以燃燒沼氣產(chǎn)生動力的沼氣發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電的一種
發(fā)電設備?，F(xiàn)有6KW以下的小型沼氣發(fā)電機組，普遍采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式的電勵磁發(fā) 電機。它存在以下兩方面的缺點 一是由于沼氣發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩是脈動量很大
的脈動轉(zhuǎn)矩，這個脈動轉(zhuǎn)矩會導致發(fā)電機的輸出波形產(chǎn)生畸變，在帶動電燈泡 這類負載時，燈光有明顯的閃爍現(xiàn)象。只有在發(fā)動機與發(fā)電機之間設置一個很 大的飛輪或者使發(fā)電機轉(zhuǎn)子具有很高的轉(zhuǎn)動慣量，靠這個大的機械慣量來穩(wěn)速 "平波"，才能消除燈光閃爍現(xiàn)象?，F(xiàn)有的沼氣發(fā)電機組的發(fā)動機上已設置有一 個飛輪，發(fā)動機轉(zhuǎn)子獲得的轉(zhuǎn)動慣量是飛輪的轉(zhuǎn)動慣量加上發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動 慣量。但受限于發(fā)電機組本身對體積和重量的要求，發(fā)動機的飛輪不可能做得 很大，轉(zhuǎn)動慣量有限，而電勵磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)子是內(nèi)轉(zhuǎn)子，直徑較小，轉(zhuǎn)動慣量
不大，所以無法消除燈光閃爍現(xiàn)象；二是由于采用的是電勵磁發(fā)電機，有碳刷、 滑環(huán)和勵磁繞組，存在發(fā)電效率低，工作可靠性差的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本技術發(fā)明的目的是提供一種沼氣發(fā)電機組，既能夠克服現(xiàn)有沼氣發(fā)電機 組在帶電燈泡這類負載時存在的燈光閃爍現(xiàn)象，又具有很高的工作可靠性。
本技術發(fā)明的目的是通過下述的技術方案來實現(xiàn)的 一種沼氣發(fā)電機組，
主要由沼氣發(fā)動機、外轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機、輸出面板、機架等組成，其中，沼 氣發(fā)動機、輸出面板等與傳統(tǒng)沼氣發(fā)電機組完全相同，只是用外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電 機替代了電勵磁內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機。外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機主要由永磁轉(zhuǎn)子、定子、端
蓋等組成，轉(zhuǎn)子由導磁性能好的10tt鋼或Q235鋼加工而成，形狀為杯狀，在杯 狀轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓粘貼有瓦片形磁鋼構(gòu)成永磁外轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸部分加工成錐套的形式， 錐套的錐度與沼氣發(fā)動機輸出錐軸的錐度相同，由一顆螺栓將轉(zhuǎn)子壓緊在發(fā)動 機輸出軸上，轉(zhuǎn)子的錐套與發(fā)動機輸出軸的圓錐面配合傳遞扭矩。發(fā)電機的定 子固定在電機端蓋上，再由螺栓將電機端蓋固定在發(fā)動機的殼體上。發(fā)電機的 交流輸出通過導線連接到輸出面板的接線端子上，輸出面板上設有電源插座、 電源開關、交流電壓表等，沼氣發(fā)動機和外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機組裝成一個剛性體， 通過減震膠墊安裝在機架上，輸出面板也安裝在機架上。工作時沼氣發(fā)動機是 動力源，其輸出軸帶動發(fā)電機的永磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電機定子繞組產(chǎn)生交流電 壓輸出，輸出面板上的電源插座通過導線與發(fā)電機輸出端連接成為沼氣發(fā)電機 組的電源輸出接口，由電壓表指示沼氣發(fā)電機組的輸出電壓。
如上所述的沼氣發(fā)電機組，其特征在于沼氣發(fā)電機組上的發(fā)電機是外轉(zhuǎn) 子結(jié)構(gòu)的永磁發(fā)電機。由于采用了外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁發(fā)電機來替代傳統(tǒng)的內(nèi)轉(zhuǎn) 子電勵磁發(fā)電機，可以發(fā)揮永磁發(fā)電機本身就具有的結(jié)構(gòu)簡單、效率高、功率 因數(shù)高、工作可靠等優(yōu)點。而且因為是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的直徑較大，根據(jù)旋 轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動慣量的公式^=1"2111/2可知，轉(zhuǎn)動慣量Jz是與旋轉(zhuǎn)體半徑的平方—和 物體的質(zhì)量m成正比的，由于外轉(zhuǎn)子的直徑遠大于內(nèi)轉(zhuǎn)子的直徑，在轉(zhuǎn)子質(zhì)量 接近的情況下，永磁外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量遠大于電勵磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量，所以 發(fā)動機獲得的總慣量就高。當總慣量達到無閃爍運行所需要的最小飛輪慣量時 (見公式(CD2) min= (KeNe/dn2) X102,式中Ke—系數(shù)，由發(fā)動機示功圖
計算，Ne—發(fā)動機額定功率，單位Ps(馬力)，d—發(fā)動機轉(zhuǎn)速不均勻度，n—發(fā)
動機轉(zhuǎn)速r/min)，即可消除燈光閃爍現(xiàn)象。
本技術發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是
1. 由于采用了外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁發(fā)電機，外轉(zhuǎn)子的直徑較大，轉(zhuǎn)動慣量大，使 沼氣發(fā)電機組在帶動電燈泡時無燈光閃爍現(xiàn)象。
2. 充分利用了永磁發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、發(fā)電效率高的優(yōu)點，既節(jié)約能 源，又能提高整機的工作可靠性。


附圖1是本技術發(fā)明沼氣發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)示意圖中l(wèi).機架，2.輸出面板，3.沼氣發(fā)動機，4.電源開關，5.交流電壓表，6.
外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機，7.輸出插座，8.減震膠墊。
附圖2是本技術發(fā)明沼氣發(fā)電機組上的外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機裝配圖。
圖中l(wèi).沼氣發(fā)動機機殼，2.沼氣發(fā)動機輸出錐軸，3.連接螺栓，4.緊固螺栓，
5.永磁外轉(zhuǎn)子，6.瓦片形磁鋼，7.定子繞組，8.定子鐵芯，9.發(fā)電機端蓋，10.
發(fā)電機安裝掛腳。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本技術發(fā)明作進一步描述。
附圖1反映了本技術發(fā)明沼氣發(fā)電機組主要組成部分的結(jié)構(gòu)布置，外轉(zhuǎn)子 永磁發(fā)電機6安裝在沼氣發(fā)動機3上成為一個剛性的整體，再通過減震膠墊8 安裝在機架1上；輸出面板2安裝在機架1的正面，便于操作和觀察交流電壓 表的指示情況；輸出插座7是發(fā)電機組的電源輸出接口，使用時通過插頭與用 電器連接；電源開關4控制發(fā)電機組與用電器接通或關斷。
在附圖2所示的具體實施例中，發(fā)電機的杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)圓粘有瓦片形磁鋼6 構(gòu)成永磁外轉(zhuǎn)子5，永磁外轉(zhuǎn)子5由緊固螺栓4壓緊在沼氣發(fā)動機輸出錐軸2上， 靠圓錐面配合來傳遞扭矩，這樣設計的好處是結(jié)構(gòu)最簡單、緊湊。定子繞組7 和定子鐵芯8構(gòu)成發(fā)電機的定子，發(fā)電機的定子固定在電機端蓋9上，再由螺 栓3將電機端蓋9固定在發(fā)動機的殼體1上，發(fā)電機端蓋9上有安裝掛腳10， 便于發(fā)電機在機架上的安裝。沼氣發(fā)電機組工作時，發(fā)動機輸出錐軸2帶動永 磁外轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)，使定子繞組7上產(chǎn)生交流電壓輸出。由于永磁外轉(zhuǎn)子的直徑 較大，轉(zhuǎn)動慣量大，使沼氣發(fā)電機組在帶動電燈泡時無燈光閃爍現(xiàn)象。
權利要求
1. 一種小型沼氣發(fā)電機組，主要由沼氣發(fā)動機、永磁發(fā)電機、機架和輸出面板組成。其特征在于永磁發(fā)電機是外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的永磁發(fā)電機。
2. 根據(jù)權利要求1所述的沼氣發(fā)電機組，其特征在于永磁發(fā)電機的永磁 外轉(zhuǎn)子由緊固螺栓壓緊在沼氣發(fā)動機輸出錐軸上，靠圓錐面配合來傳遞扭矩。
3. 根據(jù)權利要求1所述的沼氣發(fā)電機組，其特征在于發(fā)電機的定子固定 在電機端蓋上，再由螺栓將電機端蓋固定在發(fā)動機的殼體上。
全文摘要
現(xiàn)有6KW以下的小型沼氣發(fā)電機組，普遍采用內(nèi)轉(zhuǎn)子式的電勵磁發(fā)電機。它存在以下兩方面的缺點一是由于內(nèi)轉(zhuǎn)子的直徑小，轉(zhuǎn)動慣量小，發(fā)電機組在帶動電燈泡這類負載時，燈光有明顯的閃爍現(xiàn)象；二是結(jié)構(gòu)復雜，工作可靠性差。本技術發(fā)明的一種沼氣發(fā)電機組，主要由沼氣發(fā)動機、外轉(zhuǎn)子式永磁發(fā)電機、輸出面板、機架等組成，由于是用外轉(zhuǎn)子永磁發(fā)電機替代了電勵磁內(nèi)轉(zhuǎn)子發(fā)電機，轉(zhuǎn)子的直徑較大，轉(zhuǎn)動慣量大，使沼氣發(fā)電機組在帶動電燈泡時無燈光閃爍現(xiàn)象，而且充分發(fā)揮永磁發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠的優(yōu)點。
文檔編號F02B63/04GK101377149SQ200710076549
公開日2009年3月4日 申請日期2007年8月28日 優(yōu)先權日2007年8月28日
發(fā)明者吳曉峰, 杰 林, 陳國弟 申請人:深圳市金奇稀土電機有限公司