[发明专利]起动发电机

说明书

本发明涉及起动发电机，该起动发电机既可用作起动机又可用作发电机，可供小型摩托车的发动机使用或供通用发动机使用，本发明具体涉及可直接连接于发动机不需减速齿轮装置的起动发电机。

各种小型发动机例如摩托车的发动机和轻便发电机的发动机一般均单独地装有起动发动机的起动电动机和由发动机驱动的发电机。然而，电动机和发电机在基本结构方面彼此有很多共同之处，起动电动机仅用于起动发动机，而永磁发电机是用在起动发动机之后。在轻便发动机领域已经对起动发电机(自马达发电机(sel-motor dynamos))进行开发，在这种发电机中发电机的转子和定子还被作成用作励磁装置和起动电动机的电枢。

作为起动发电机，众所周知外转子型的起动发电机，在这种发电机中带有永磁体(以后简称为磁体)的转子配置在定子外边。小摩托车以及轻便发电机等通常将用永磁发电机。在这种装置中，转子连接于发动机的曲轴并适于在定子的外边转动，定子上绕有发电绕组，因而当转子转动时便发电。

当用这种起动发电机作起动电动机时，从电源向起动绕组输送电力便可以产生磁场，通过这种磁场和转子磁体产生的磁场之间的相互作用便可以产生转动力，由此驱动曲轴转动，使发动机起动。另一方面，在发动机起动后用起动发电机作永磁发电机时，转子磁体的磁通作用在发电机绕组上，由此产生电动势。

然而当转子直接连接于发动机，而且起动发电机被作成不仅用作起动电动机而且还用作发电机时，这种装置在可能应用于摩托车的条件下会伴随以下困难。即，当供摩托车使用的现行起动电动机被配置成相对于发动机曲轴具有总的减速比为20～30时，在发动机被驱动操作时发电机直接连接发动机。因此，当适于既作起动机又作发电机的起动发电机应用在摩托车上并像一般发电机一样直接连接于发动机时，在起动电动机所需的机体尺寸和作为发电机所需的机体尺寸之间便会产生严重不平衡。

电动机的转矩基本上正比于电动机的机身尺寸(或重量)，因此减速比为20的用作起动电动机的起动发电机的重量将达到60kg，如果在用它来产生力矩时，该产生的力矩用直接连接于发动机(减速比为1)的重量仅为0.3kg的普通马达便可以达到。还应注意到，当其用作发电机时，只需重量1kg，便可得到期望的发电量，与其它普通发电机一样，而重量达6kg的发电机所发的电是实际所需的电力的6倍，因而任何多余的电力只得浪费掉。

下面的表1示出对已知起动发电机的不平衡进行试验的结果。表1中“发电量”是指用起动电动机的绕组所得到的最大值。从表1可看出，当起动发电机被设计成产生起动机所需要的输出时，发电机(供电器)的输出将比要求的输出高出10倍以上。

表1

    要求输出    实际输出    起动机起动转矩：1千克力·米起动转矩：1千克力·米    发电机  照明输出：80W  供电输出：70W  照明输出：80W  供电输出：800W