一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103291381A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103291381103291381A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310228360.2(22)申请日2013.06.09(71)申请人江西洪都航空工业集团有限责任公司地址330000江西省南昌市新溪桥5001信箱460分箱(72)发明人唐仁杰张邦楚邹敏怀刘涛彭琛熊薇欧军(74)专利代理机构南昌新天下专利商标代理有限公司36115代理人施秀瑾(51)Int.Cl.F01D15/10(2006.01)F01D5/02(2006.01)H02K7/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机(57)摘要本发明涉及一种发电机，尤其是飞行器上使用的空气涡轮驱动高速发电机。一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机，包括发电机外壳、机匣、涡轮转子，还包括永磁体组合、线圈绕组，所述涡轮转子和机匣组成了环形气流通道，所述永磁体组合成圆环形状并固定在所述涡轮转子的最后一级涡轮转子外缘上，所述线圈绕组成圆柱形环绕在机匣外表面，所述发电机外壳将线圈绕组固定到机匣上。本发明的有益效果：1、具有较高的比功率；2、具有较高的设计总落压比；3、能很好地自我平衡气流在轮毂上的作用力；4、结构紧凑；5、能进行自我冷却；6、能对外提供冷却气源。CN103291381ACN103298ACN103291381A权利要求书1/1页1.一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机，包括发电机外壳（2）、机匣（3）、涡轮转子（5），其特征在于：还包括永磁体组合（4）、线圈绕组（1），所述涡轮转子（5）和机匣（3）组成了环形气流通道，所述永磁体组合（4）成圆环形状并固定在所述涡轮转子（5）的最后一级涡轮转子外缘上，所述线圈绕组（1）成圆柱形环绕在机匣（3）外表面，所述发电机外壳（2）将线圈绕组（1）固定到机匣（3）上。2.根据权利要求1所述的以空气涡轮直接驱动的高速发电机，其特征在于：所述涡轮转子（5）采用多级轴流式。3.根据权利要求1或2所述的以空气涡轮直接驱动的高速发电机，其特征在于：所述涡轮转子（5）的轮毂为纺锤形回转体。4.根据权利要求1所述的以空气涡轮直接驱动的高速发电机，其特征在于：所述机匣（3）上设置有若干小孔（31）。5.根据权利要求1所述的以空气涡轮直接驱动的高速发电机，其特征在于：所述线圈绕组（1）采用星形接法或三角形接法。2CN103291381A说明书1/3页一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机技术领域[0001]本发明涉及一种发电机，尤其是飞行器上使用的空气涡轮驱动高速发电机。背景技术[0002]对于采取火箭发动机、以及冲压发动机等无转动部件发动机作为动力装置的飞行器，其机上主电源通常采取热电池、或者比能量更高的锂电池供电的技术方案。当飞行器的飞行时间较短，飞行器需要的用电容量较小时，采用热电池或者锂电池供电的技术方案是合理可行的，以某飞行器采用的锂电池为例，该锂电池的额定容量为10Ah，工作电压27V，相应的外形尺寸为132mm×155mm×117mm（不含安装法兰），重量5kg。但是当飞行器的飞行时间较长时（约5min以上），电池的体积和重量将是一个令飞行器内部空间尺寸和重量难以接受的数值。因此，对于采用火箭发动机、以及冲压发动机等无转动部件发动机作为动力装置的飞行器，飞行器的主电源将是一个制约飞行器飞行时间（航程）增加的技术瓶颈。[0003]另外，对于一些用作小型长航时飞行器动力装置的微型涡轮喷气发动机，受发动机转子内部尺寸空间的限制，无法配装传统的起发电机，当需要此类型飞行器具有较长的留空时间（如5h）时，使用热电池或者锂电池作为飞行器主电源的技术方案将变得完全不可行。发明内容[0004]本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种可以将飞行器上的某种形式的能源转换成足够功率的电能，以满足飞行器所有用电设备的用电需求。[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种以空气涡轮直接驱动的高速发电机，包括发电机外壳、机匣、涡轮转子，还包括永磁体组合、线圈绕组，所述涡轮转子和机匣组成了环形气流通道，所述永磁体组合成圆环形状并固定在所述涡轮转子的最后一级涡轮转子外缘上，所述线圈绕组成圆柱形环绕在机匣外表面，所述发电机外壳将线圈绕组固定到机匣上。[0006]所述涡轮转子主要由中心拉杆、第一级涡轮、主轴承、第二级涡轮、径向支持轴承、第三级涡轮、止动垫圈主螺母组成；所述机匣主要由承力外壳、第一级静子、第二级静子、圆锥销、隔热罩组成；永磁体组合主要由两个半环形永磁体、磁极、永磁体外壳组成。[0007]进一步的，所述