[发明专利]由驱动发动机与发电机组成的发电机组

说明书

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述由驱动发动机与发电机，尤其是由柴油机与同步发电组组成的发电机组。

在德国公开文件3009279中介绍了一种可由汽车传动系统驱动的发电机，其中发电机设计为异极发电机，它的转子固定在驱动系统的飞轮上，以及，为了发电机的励磁，在其转子上设永久磁铁。在这里，电压在定子绕组内产生，定子围绕转子固定在驱动系统外壳上。在这种由汽车发动机构成的驱动系统中，转子补充了发动机的飞轮。发动机的冷却系统还间接地用于冷却发电机。

已知的发动机-发电机组的缺点是，它采用大的直径，因为它的转子装在飞轮的外圆周上；虽然将发动机和发电机组装在一起，但并没有简化结构以节省构件。而是将发电机安装在发动机专门适配的传动装置外壳内，传动装置外壳沿径向必须有比较大的尺寸。由于在传动装置外壳内部尤其沿轴向存在有限的容积，所以发电机的电功率仅限于汽车上车载电网的需要。

德国专利文件DE19721527介绍了一种前言所述类型的发电机组，它除此之外还与一泵组组合。发电机固定在曲轴上的转子同时构成发动机的飞轮。通过泵组产生的冷却介质流导致冷却发电机。该文献中没有说明对发动机的冷却。

因此，本发明的目的是，对于前言所述类型的发电机组在结构方面应达到，通过构件的组合能做到节省或能多重利用构件，由此导致减轻重量并且不仅沿径向而且沿轴向减小发电机的结构体积。此外应实现一种简化的结构方式，在此结构方式中不存在与曲轴挠曲有关的问题，以及以简单的方式实施冷却。

按本发明通过权利要求1的特征达到上述目的。其中：

a)柴油机的飞轮由发电机的转子代替，它仍安装在风机叶轮上，风机叶轮本身通过法兰固定在驱动发动机的曲轴端面上；

b)定子设计为由薄板组成的叠片铁芯，它带有电枢绕组；

c)转子设计为由薄板组成的叠片铁芯，它带有永久磁铁用于产生旋转磁场。

在这里，风机叶轮保证有效和节省空间地既用于冷却发电机又用于冷却发动机。

转子和定子薄板叠片的设计，使发电机按一种特别节省体积的结构方式构造。

作为外转子设计的发电机转子有利地构造成，具备往常在发动机一侧所需要的飞轮的全部惯性矩。这意味着，一方面可根据往常存在的飞轮的惯性矩设计转子的尺寸，以及，另一方面为发动机提供原本要求的惯性矩，此惯性矩通常例如为了保证发动机的手起动性能是由飞轮提供的。

此外，在这样一种转子和飞轮的组合中可比较有利地顺利地遵守闪光极限值(Lichtflimmergrenze)。    

若从本发明要达到的目的出发，发动机一侧外壳法兰的径向尺寸不应当由于连接发电机外壳而被超过，从而要限制转子的圆周，则转子的轴向尺寸要么按作为飞轮所需要的惯性矩决定，要么根据所要求的发电机在发电量方面的参数给出。为了在发电机内产生磁场，它有效的磁性质量需要一定的尺寸。

为了进一步减小发动机-发电机组的结构体积，转子在发动机风机叶轮上有利地直接安装在带叶片组的环形部分内部。通过由此将转子设计成具有较大直径的外转子，在轴向结构长度极短的同时达到结构体积特别高的利用率。

定子的一种有利的固定方式在于，它借助于圆周上多个穿过其叠片铁芯中的孔并将叠片铁芯压在一起的定子螺钉与发电机壳体端盖的一个内环固定在一起。在这种情况下特别恰当的是，定子螺钉在定子叠片铁芯与内环之间穿过定距套插入并拉紧固定在内环与定子背对内环的一侧之间。这样一来定子例如在一根轴上复杂的定心支承装置便不再需要。

此外还规定，转子借助于圆周上多个穿过其叠片铁芯中的孔并将叠片铁芯压在一起的夹紧螺钉与风机叶轮在其带叶片组的环形部分内固定在一起。在这种情况下特别恰当的是，夹紧螺钉在转子叠片铁芯与风机叶轮之间通过支承套筒插入并夹紧固定在风机叶轮与转子背对风机叶轮的那一侧之间。

因此，无论是转子还是定子均实现了一种简单的固定或支承方式，其结果是带来明显降低成本的优点。

在一种节省成本的实施形式中，紧挨着发电机外壳圆柱套在其内部，设有多个在圆周上分布地排列并贯穿外壳全长的固定螺钉，它们一端与发动机侧的连接外壳以及另一端与发电机壳体端盖通过螺纹旋紧。

为了进一步节约成本，将发电机外壳特别简单地设计为薄壁的圆柱套，它优选用金属薄板制成，在这种情况下，此发电机外壳以两个端面平面地夹紧在连接外壳与发电机盖之间。

发电机壳体端盖在输出侧的防护罩相宜地同样用金属薄板制成，并借助加长用于发电机外壳的固定螺钉的螺栓固定在发电机壳体端盖上。