本發(fā)明涉及內(nèi)燃機自發(fā)電技術(shù)領域，尤其涉及一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機作為一種旋轉(zhuǎn)活塞式四沖程發(fā)動機，與傳統(tǒng)的往復活塞式發(fā)動機相比，具有質(zhì)量輕、體積小、運動零部件少、工作平穩(wěn)、高速性能好等優(yōu)點。轉(zhuǎn)子發(fā)動機在工作過程中無復雜的傳動機構(gòu)，且三角轉(zhuǎn)子始終在缸體同一平面內(nèi)做單向轉(zhuǎn)動，在穩(wěn)定工作時，其轉(zhuǎn)速可達到3000r/min以上。由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機缸體承受著較大的機械負荷與熱負荷，因此缸體必須擁有一定的厚度以保證足夠的強度和剛度，三角轉(zhuǎn)子目前多采用高強度的合金鑄鐵制成，其內(nèi)腔通常采用設有加強筋的空心結(jié)構(gòu)，故缸體與轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上均有很大的改造空間。三角轉(zhuǎn)子在工作時頂點始終緊貼缸體內(nèi)壁運動，故其與發(fā)動機缸體的距離很小。由此可想到，轉(zhuǎn)子發(fā)動機具備了一些發(fā)電的基礎條件。在現(xiàn)有的搭載轉(zhuǎn)子發(fā)動機的動力機械上，用電仍然由發(fā)動機偏心軸帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，從而與定子中的導體線圈作切割磁感線運動來獲得，這也就是常見的車載發(fā)電機組的工作原理。整個機組主要由轉(zhuǎn)子、定子、轉(zhuǎn)子軸、整流器、端蓋等部分組成。對于一般12V系列發(fā)電機，轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速大于1800r/min時即可輸出額定電壓。這種供電模式，電力需要通過額外的油耗來獲得，發(fā)電機組所占的空間也很大，此外，在耗電量較大時還會影響發(fā)動機的輸出功率，具有很大的優(yōu)化空間。

因此基于上述條件與問題，有必要設計一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機的自發(fā)電系統(tǒng)，使其在正常工作的同時就能向用電器或電瓶輸出電能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)，能夠更充分地利用了轉(zhuǎn)子在運行時的機械能，使轉(zhuǎn)子發(fā)動機在正常工作的同時具有自發(fā)電的功能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)，包括偏心軸、三角轉(zhuǎn)子、缸體；所述偏心軸上設有偏心圓臺，偏心圓臺上嵌入相互不接觸的兩個環(huán)形電刷，偏心圓臺面上有垂直于軸線的連通孔；所述偏心軸中心設有與所述連通孔連通的中心孔；所述中心孔內(nèi)部固定有與環(huán)形電刷連接的第一導線；所述三角轉(zhuǎn)子內(nèi)部設有空腔和第一通孔，所述第一通孔位于所述三角轉(zhuǎn)子的中心，所述空腔與所述第一通孔不相連通，且內(nèi)部安裝磁軛，所述磁軛上纏繞有轉(zhuǎn)子繞組；所述三角轉(zhuǎn)子的第一通孔與所述偏心軸的偏心圓臺間隙配合；所述空腔和第一通孔之間設有導線孔；所述導線孔與第一通孔連通的一端固定有相互不接觸的兩個集電塊；所述導線孔內(nèi)固定有第二導線，所述第二導線連接轉(zhuǎn)子繞組和集電塊；所述缸體缸壁內(nèi)設有槽，所述槽內(nèi)裝有定子繞組；所述三角轉(zhuǎn)子安裝在所述缸體內(nèi)部。

進一步，所述空腔數(shù)量為3個并且以軸線均布，所述空腔形狀為近似三角形。

進一步，所述缸體形狀為雙弧外旋輪線。

進一步，所述定子繞組分為兩相四匝，呈中心對稱分布。

進一步，所述槽的形狀為梯形。

進一步，所述中心孔的直徑大小為2mm。

進一步，所述空腔與磁軛之間間隙為3mm。

本發(fā)明的有益效果在于：

1.將轉(zhuǎn)子發(fā)動機缸體和三角轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點，以及轉(zhuǎn)子自身運動方式的特點與發(fā)電機發(fā)電原理相結(jié)合，更充分地利用了轉(zhuǎn)子在運行時的機械能，使轉(zhuǎn)子發(fā)動機在正常工作的同時具有自發(fā)電的功能，發(fā)電量可觀，可滿足車用電器工作的基本需求。

2.實現(xiàn)了發(fā)動機與發(fā)電機一體化。省去發(fā)電機組后，不但減少了制造成本，更優(yōu)化了汽車運行機組的空間，結(jié)合轉(zhuǎn)子發(fā)動機本身結(jié)構(gòu)簡單零部件少的特點，使得整個系統(tǒng)更加輕便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)的裝配圖。

圖2為本發(fā)明所述三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)的裝配爆炸圖。

圖3為本發(fā)明所述磁場繞組與集電塊的連接原理圖。

圖4為本發(fā)明所述三角轉(zhuǎn)子和偏心軸裝配剖視圖。

圖中：

1-偏心軸；2-環(huán)形電刷；3-磁軛；4-磁場繞組；5-三角轉(zhuǎn)子；6-空腔；7-缸體；8-槽；9-定子繞組；10-集電塊；11-中心孔；12-導線孔；13-第一導線；14-第二導線；15-第一通孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

結(jié)合圖1和圖2所示，一種三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)，包括偏心軸1、三角轉(zhuǎn)子5、缸體7；所述偏心軸1上設有偏心圓臺，偏心圓臺上嵌入相互不接觸的兩個環(huán)形電刷2，偏心圓臺面上有垂直與軸線的連通孔；所述偏心軸1中心設有與所述連通孔連通的中心孔11；所述中心孔11內(nèi)部固定有第一導線13，并且與環(huán)形電刷2連接；所述第一通孔15位于所述三角轉(zhuǎn)子5的中心，所述空腔6與所述第一通孔15不相連通，且內(nèi)部安裝磁軛3，所述磁軛3上纏繞有轉(zhuǎn)子繞組4，磁軛3長度與三角轉(zhuǎn)子5厚度相同，經(jīng)發(fā)動機的前后端蓋封閉后繞組即可固定在該空腔內(nèi)；所述三角轉(zhuǎn)子5的第一通孔15與所述偏心軸1的偏心圓臺間隙配合；所述空腔6和第一通孔15之間設有導線孔12；所述導線孔12與第一通孔15連通的一端固定有集電塊10；所述導線孔12內(nèi)固定有第二導線14，所述第二導線14連接轉(zhuǎn)子繞組4和集電塊10；所述缸體7外圈內(nèi)設有槽8，所述槽8內(nèi)裝有定子繞組9；所述三角轉(zhuǎn)子5安裝在所述缸體7內(nèi)部。

根據(jù)電磁感應原理，發(fā)電的過程是：在磁場中，運動導體切割磁感線，從而在導體中產(chǎn)生感應電流，最后經(jīng)整流器整流后輸出平穩(wěn)的直流電。所以三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)的設計必須遵循電磁感應原理，帶有旋轉(zhuǎn)磁場以及固定線圈。具體為：

在三角轉(zhuǎn)子5內(nèi)部的空腔6中分別固定安裝磁軛3，磁場繞組4環(huán)繞在磁軛3上，磁軛3只起磁力線傳輸作用，普遍采用導磁率比較高的軟鐵。磁場繞組4、磁軛3的布置方式可由不同轉(zhuǎn)子機型的空腔形狀而確定。根據(jù)圖3所示，為了提高效率所述三角轉(zhuǎn)子5的空腔6數(shù)量為3個并且以軸線均布，所述空腔6形狀為近似三角形，所述缸體7形狀為雙弧外旋輪線。集電塊10與磁場繞組4通過第二導線14連接，第二導線14導線固定安裝在導線孔12中。再根據(jù)圖4所示，偏心軸1上的偏心圓臺上嵌入環(huán)形電刷2，輸入直流電通過第一導線13連接到環(huán)形電刷2，再由環(huán)形電刷2傳遞給集電塊10，進而將直流電送到磁場繞組4中。磁場繞組4通電后即可產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。從而當纏繞磁場繞組4的磁軛3跟隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，定子繞組9相對于磁場運動切割磁感線即可起到發(fā)電機轉(zhuǎn)子的功能。環(huán)形電刷2與集電塊10材料分別使用耐磨性、導電性良好的電化石墨和鋼質(zhì)。定子繞組9嵌裝在缸體7內(nèi)部的槽8中，繞組分為兩相四匝，同相的線圈按中心對稱分布。缸體7缸壁內(nèi)設有槽8，所述槽8內(nèi)裝有定子繞組9，所述定子繞組9可以分為兩相四匝，呈中心對稱分布。槽8的形狀優(yōu)選為梯形。轉(zhuǎn)子發(fā)動機開始工作后定子繞組9中即產(chǎn)生兩相交流電，通過導線接入專門的整流器整流后得到可利用的直流電。

為了減少三角轉(zhuǎn)子發(fā)電系統(tǒng)的能耗，所述中心孔11大小為2mm，這樣減少所述偏心軸1的高速運轉(zhuǎn)中不穩(wěn)定性。

為了方便安裝，所述空腔6與磁軛3之間間隙為3mm。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。