本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，具體涉及一種基于磁發(fā)電機的點火發(fā)電一體化裝置。

背景技術(shù)：

目前無人機飛機發(fā)動機點火和機載電源為兩個系統(tǒng)，即一方面發(fā)動機用傳統(tǒng)的外轉(zhuǎn)子磁電機點火，另一方面機載電源為傳統(tǒng)的勵磁發(fā)電機加整流穩(wěn)壓ac-dc裝置。以上電器機械結(jié)構(gòu)存在著技術(shù)落后、工藝過時、體積龐大、重量重、轉(zhuǎn)換效率差等先天性缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于磁發(fā)電機的點火發(fā)電一體化裝置。

技術(shù)方案：一種基于磁發(fā)電機的點火發(fā)電一體化裝置，包括控制器、轉(zhuǎn)軸、高壓包、火花塞、觸發(fā)器、定子和固定在轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子鐵芯，所述定子鐵芯上繞有發(fā)電繞組和點火繞組，所述發(fā)電繞組和點火繞組相互絕緣，所述轉(zhuǎn)子的圓周方向具有與所述觸發(fā)器配合的凸起；所述點火繞組連接至適配器，所述適配器連接控制器，所述控制器連接至高壓包，所述觸發(fā)器連接至控制器，所述發(fā)電繞組連接至ac-dc電源模塊。

進一步地，所述發(fā)電繞組為三相線圈。

進一步地，所述觸發(fā)器通過觸發(fā)器座與定子固定。

進一步地，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)盤基體和多個稀土磁鋼。

進一步地，所述轉(zhuǎn)盤基體由45號鋼制成，所述稀土磁鋼呈圓環(huán)狀等間距分布在所述轉(zhuǎn)盤基體上。

進一步地，單個稀土磁鋼的截面呈扇形。

進一步地，所述轉(zhuǎn)子通過螺母固定在所述轉(zhuǎn)軸上。

進一步地，所述凸起由45號鋼制成。

進一步地，所述凸起的數(shù)量為一個。

進一步地，所述定子處固定有引線座，所述控制器包括觸發(fā)線、輸出線、充電線、熄火線和接地線；所述觸發(fā)器引出兩根線，一根接地，一根連接控制器的觸發(fā)線；所述引線座引出三相線、點火線、接地線，所述三相線連接至ac-dc電源模塊，所述點火線連接至適配器的輸入線，所述適配器的輸出線連接至控制器的充電線，所述高壓包的一個接線端連接至控制器的輸出線，高壓包的另一接線端接地。

進一步地，轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙為1.3-1.5mm。

進一步地，凸起的數(shù)量為一個。

進一步地，所述觸發(fā)器通過觸發(fā)器座與定子固定。

進一步地，控制器具有熄火線，接地磁電機停止點火。

進一步地，所述稀土磁鋼為高強度稀土磁鋼。

進一步地，所述定子具有安裝孔。

安裝孔用于將定子與發(fā)動機機匣固定。

進一步地，多個安裝孔呈環(huán)形排列。

可以替換地，包括機殼，定子與機殼固定。

有益效果：

1、本發(fā)明針對上述無人機存在的問題進行了顛覆性的設(shè)計，從節(jié)能、集約、高效、可靠性上入手，研究試驗摸索出了全新的技術(shù)方案，并付諸實施，經(jīng)過軍、民用領(lǐng)域?qū)嵺`，證明其技術(shù)先進性并取得了良好的經(jīng)濟效益。

2、本發(fā)明將磁電機點火裝置和發(fā)電機合而為一，采用集約化方式設(shè)計，而設(shè)計成稀土磁發(fā)電機，既點火又發(fā)電。這樣體積是傳統(tǒng)磁電機的1/4，完全省去了過去那種另外再加一套發(fā)電機裝置，這樣總體體積只有原來的1/6不到，利用特種稀土磁材和高性能有取向超薄型硅鋼片制作，節(jié)約了大量的耗材，重量是原系統(tǒng)的1/5，而電機系統(tǒng)的效率大于90％；

3、點火繞組和發(fā)電繞組安裝于一只同軸盤式的鐵芯上，采用真空工藝，模塊化加工制作，該點火、發(fā)電系統(tǒng)一般性故障發(fā)生率幾乎為零，在側(cè)面安裝凸臺和觸發(fā)信號器，也是模塊集成，電機系統(tǒng)不受潮濕、油污等環(huán)境污染影響，比普通的傳統(tǒng)工藝制作的點火發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)性能和可靠性有了極大的提高，非常適合航空及無人機行業(yè)特殊工況條件下的應(yīng)用。

4、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊清晰，模塊化設(shè)計技術(shù)先進，在同樣的體積、重量下能發(fā)出幾倍于傳統(tǒng)電機的功率，而且集點火、發(fā)電功能于一體，安裝簡單，維護不需要任何潤滑油脂，節(jié)能又環(huán)保，用材極少，功耗低，轉(zhuǎn)換效率高。

5、本發(fā)明生產(chǎn)方便，工藝過程易于嚴格控制掌握，對人的要求單一，不易出錯，大大地節(jié)約人力及人為失誤而引起的不必要的成本。

附圖說明

圖1為定子、轉(zhuǎn)子裝配示意圖；

圖2為磁發(fā)電機端面示意圖；

圖3為點火繞組和發(fā)電繞組裝配示意圖；

圖4為一體化裝置連接示意圖。

具體實施方式

附圖標記：1定子；2轉(zhuǎn)子；7轉(zhuǎn)軸；8螺母；5觸發(fā)器；4觸發(fā)器座；6引線座；11點火繞組；12發(fā)電繞組；13點火繞組的輸出線；14三相線；10控制器；20適配器；30高壓包；10.1觸發(fā)線；10.2輸出線；10.3充電線；10.4熄火線。

一種基于磁發(fā)電機的點火發(fā)電一體化裝置，包括控制器、轉(zhuǎn)軸、高壓包30、火花塞、觸發(fā)器、定子1和固定在轉(zhuǎn)軸7上的轉(zhuǎn)子2，所述定子包括定子鐵芯，所述定子鐵芯上繞有發(fā)電繞組和點火繞組，所述發(fā)電繞組和點火繞組相互絕緣，所述轉(zhuǎn)子的圓周方向具有與所述觸發(fā)器4配合的凸起；所述點火繞組連接至適配器20，所述適配器連接控制器，所述控制器連接至高壓包，所述觸發(fā)器連接至控制器，所述發(fā)電繞組連接至ac-dc電源模塊。所述發(fā)電繞組為三相線圈。所述觸發(fā)器通過觸發(fā)器座與定子固定。所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)盤基體和多個稀土磁鋼。所述轉(zhuǎn)盤基體由45號鋼制成，所述稀土磁鋼呈圓環(huán)狀等間距分布在所述轉(zhuǎn)盤基體上。單個稀土磁鋼的截面呈扇形。所述轉(zhuǎn)子通過螺母固定在所述轉(zhuǎn)軸上。所述凸起由45號鋼制成。所述凸起的數(shù)量為一個。所述定子處固定有引線座，所述控制器包括觸發(fā)線10.1、輸出線10.2、充電線10.3、熄火線10.4和接地線；所述觸發(fā)器引出兩根線，一根接地，一根連接控制器的觸發(fā)線；所述引線座引出三相線、點火線、接地線，所述三相線連接至ac-dc電源模塊，所述點火線連接至適配器的輸入線，所述適配器的輸出線連接至控制器的充電線，所述高壓包的一個接線端連接至控制器的輸出線，高壓包的另一接線端接地。

轉(zhuǎn)子和定子之間的間隙為1.3-1.5mm。凸起的數(shù)量為一個。所述觸發(fā)器與定子固定。

所述適配器具有濾波作用，限壓作用，穩(wěn)壓作用。發(fā)電機轉(zhuǎn)速提高會使得磁電機輸出的電壓不斷增高，適配器在輸出電壓超過設(shè)定的范圍時會起到自動降壓，穩(wěn)壓的作用，輸出一個供點火器點火所需的穩(wěn)定的直流電壓。

工作原理：本發(fā)明是通過發(fā)動機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)子上的高強度稀土磁鋼與定子相對運動，在定子繞組中產(chǎn)生電能，同時通過控制點火頻率，實現(xiàn)對發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的控制。控制器接受磁電機觸發(fā)信號的頻率算出發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，按存儲好的點火曲線來改變點火角度，使發(fā)動機點火效率更高，隨著發(fā)動機的轉(zhuǎn)速提高，控制器的自動進角功能可以使發(fā)動機的轉(zhuǎn)速始終保持高速轉(zhuǎn)動狀態(tài)。

各部件組成及關(guān)系：

定子和轉(zhuǎn)子之間有按技術(shù)要求經(jīng)計算的合理工作氣隙，將觸發(fā)器和引線座的相位位置和轉(zhuǎn)子的點火提前角按經(jīng)過試驗計算的參數(shù)要求安裝到位，并保證各零部件連接可靠。

工作過程：發(fā)動機軸旋轉(zhuǎn)帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，由于轉(zhuǎn)子平面真空壓模多級(八級)，高強度稀土磁鋼，轉(zhuǎn)子同定子相對運動產(chǎn)生切割磁力線運動實現(xiàn)由機械能到電能的轉(zhuǎn)換。點火繞組電能經(jīng)控制電路到發(fā)動機缸體產(chǎn)生高壓點火電力，并隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化自動進角，發(fā)電繞組產(chǎn)生三相交流電至整流穩(wěn)壓后，供機載設(shè)備使用。該磁發(fā)電機設(shè)有熄火電路，便于控制。

可以將轉(zhuǎn)軸與發(fā)動機的輸出軸連接，設(shè)置機殼，將定子安裝在機殼上。另外可替換地，可以將定子安裝于發(fā)動機機匣上固定，定子中心孔穿過發(fā)動機輸出軸，將轉(zhuǎn)子安裝于發(fā)動機輸出軸，用壓緊螺母固定好。

轉(zhuǎn)軸可以是獨立的轉(zhuǎn)軸，也可以就是發(fā)動機的輸出軸。

盡管本發(fā)明就優(yōu)選實施方式進行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對本發(fā)明進行各種變化和修改。