[发明专利]一种高效一体化双转子双向发电机装置

说明书

技术领域

    本发明公开了一种发电设备，具体涉及一种高效一体化双转子双向发电机装置。

背景技术

传统使用的发电机主要由定子和转子等结构组成，其中定子固定，转子旋转运动，从而发出电。近年来，一些人提出了一种新型的发电机结构，即：除去发电机定子，改为含有两个转子，且这两个转子通过驱动转换装置可以实现同时逆向相对旋转。

虽然现在已经有一些人设计出可以实现这些特殊要求的发电机，并且这些发电机总的发电原理也都大同小异，但是对实现双转子能同时逆向旋转的驱动转换装置这一关键系统却是各式各样。

王菁菁、 叶似锦、郑卫刚. 一种综合利用风能洋流能的新型双转子发电机的设计[J].变频器世界. 2013(10).中公开了一种内转子（原转子）和外转子（原定子）各固定连接一跟轴，且两根轴的一端各装一个偏转角相反的叶轮，实现双转子逆向旋转。但该装置比较适合于竖直方向布置，水平布置则会结构强度低，难能满足在较大的受力状态下稳定运行。

在专利号为ZL200910264407.4中，公开了通过分流传动齿轮轴、反向齿圈、转向轴等组成驱动转换装置，以及专利号为ZL201210334291.9中采用行星齿轮箱作为驱动转换装置实现双转，但发电机起动转矩较大，不易启动。

在专利号为ZL02235745.9中公开了采用内轴与内转子固定连接，并安装一组扭角角度受力后顺时针方向旋转的叶轮；外轴为空心轴外套在内轴上，并且与外转子固定连接，同时也安装一组扭角角度受力后逆时针方向旋转的叶轮，从而实现双转子逆转，但是该装置安装叶轮较多，忽视了来流时后叶轮会给前叶轮造成较大的阻力，所以该装置的效率会较低。

综合目前已经开发出的双转子发电机，它们虽然在驱动转换装置方面不同，但它们有个共同的特点，即：根本原理都是使用两根轴，且每根轴的两端都分别与一个转子和一个叶轮固定连接，所以双转子的转向会随着叶轮的转向改变而发生改变，这样除了对发电质量会有所影响以外，还会导致发电机启动阻力大而难以启动，且寿命低，所以目前现有的双转子发电机仅适合用于一些特定场合，如应用于流速稳定的单向流体中，而不适合用于来流方向不稳定的双向发电。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高效一体化双转子双向发电机装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明公开的一种高效一体化双转子双向发电机装置，包括外壳、设在外壳两端的第一叶轮和第二叶轮以及设在外壳内部的内转子驱动装置和外转子驱动装置；所述内转子驱动装置包括一内轴、设在内轴中间的内转子、设在内轴两端的第一单向齿轮和第二单向齿轮，所述第一单向齿轮和第二单向齿轮外侧分别设有一第一推力轴承和第二推力轴承，所述第一单向齿轮和第二单向齿轮分别与第一叶轮和第二叶轮可拆卸式固定连接；所述外转子驱动装置包括外转子、第三单向齿轮、第四单向齿轮、分别设在内转子两侧的第一外轴和第二外轴，所述第一外轴和第二外轴的一端分别与第一叶轮和第二叶轮固定连接，所述第一外轴和第二外轴的另一端分别设有第三单向齿轮和第四单向齿轮，所述外转子设在内转子外侧，外转子两端分别与第三单向齿轮和第四单向齿轮连接，所述第一单向齿轮、第三单向齿轮齿槽旋向相同、所述第二单向齿轮与第四单向齿轮齿槽旋向从同一方向看均相同，第一叶轮和第二叶轮的叶片安装角以内轴8中间竖直面为中心呈轴对称设置。

    进一步地，为了支撑内轴与外轴，所述第一外轴和第二外轴两端与内轴之间分别设有一组第三推力轴承。

进一步地，所述内转子两侧分别设有一设在内轴上的推力板，所述推力板与内轴之间设有一第四推力轴承。

进一步地，所述外转子两端分别设有一可拆卸端盖，所述可拆卸端盖与外轴之间设有一第六推力轴承。

进一步地，单向齿轮包括外齿以及与外齿相连的内齿，所述外齿的内环上设有一组旋向相同的齿槽，所述内齿包括两个连接件以及与两个连接件相连的连接环，所述第一单向齿轮和第二单向齿轮通过连接环与内轴连接，通过外齿分别与第一叶轮和第二叶轮可拆卸固定连接，所述第三单向齿轮和第四单向齿轮通过连接环分别与第一外轴和第二外轴连接，通过外齿分别与外转子可拆卸固定相连。第一单向齿轮与第二单身齿轮半径大小相同，第三单向齿轮与第四单向齿轮半径大小相同，且第三单向齿轮半径大于第一单向齿轮半径。

进一步地，所述外转子内设有一第一集电环，所述第一集电环设在第一外轴上，所述第一外轴上设有一与第一集电环通过引线连接的第二集电环。