爪極式多相永磁發電機的製作方法
2023-12-11 19:59:22
專利名稱：爪極式多相永磁發電機的製作方法
技術領域：
本發明提供一種爪極式多相永磁發電機，屬於汽車電器領域。
背景技術：
汽車產業作為我國的支柱產業，在社會經濟中發揮著越來越重要的作用。發電機是汽車上重要的電器，也已經形成了一個很大的研究領域和產業。目前與汽車配套使用的發電機普遍存在著低速照明效果差的現象，而且輸出功率小，不能滿足用戶使用要求，如中國專利00112053. 0所述穩壓永磁發電機，主要通過自動反饋控制電路的監測信號輸入端並借與定子繞組輸入端、控制信號輸出端至驅動機構的受控制端來實現穩壓，該穩壓永磁電機結構複雜、成本高、使用性能有待於進一步提高。而CN1677793所公開的「混合動力電動汽車用四相永磁發電機」採用CN1707938所公開的「混合動力汽車用整流穩壓器」來實現整流穩壓，基本解決了上述問題，但是存在著永磁體形狀複雜、磁化不均勻、利用程度低、製造成本高等缺點。
發明內容
本發明在於解決上述問題，提供一種無功損耗少、輸出電壓質量高，且永磁體形狀簡單、磁化均勻、利用程度高、製造成本低的爪極式多相永磁發電機。是通過以下技術方案來實現的一種爪極式多相永磁發電機，包括整流穩壓器，前端蓋，後端蓋，轉軸，由定子鐵芯、電樞繞組構成的定子，由爪極、法蘭盤、永磁體構成的轉子；永磁體兩側的法蘭盤對合， 爪極互相錯開，沿圓周均勻分布；電樞繞組的首端接於發電機的正極輸出端，電樞繞組的尾端分別接整流穩壓器的輸入端，所述定子的電樞繞組為η相完全相同的電樞繞組，η相中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的η個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為360/η 度，η為大於等於4的整數；每個爪極與定子鐵芯上每η個極相對應。所述整流穩壓器為η相半波整流穩壓器或η相半控橋式整流穩壓器。還包括真空泵；真空泵由泵體、安裝在泵體內的泵轉子和泵蓋組成，泵轉子與所述轉軸的花鍵相配合， 泵體通過螺栓安裝在泵蓋上，泵蓋通過螺栓安裝在所述後端蓋上。工作原理當發電機轉軸旋轉時，定子電樞繞組切割由永磁體通過法蘭盤、爪極在氣隙中產生的徑向磁場，從而由電樞繞組向外輸出電能；因為電樞繞組為η相完全相同的電樞繞組， η相中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的η個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為360/η度，每個爪極與定子鐵芯上每η個極相對應，所以η相電樞繞組輸出的是η相完全相同的交流電，相位差為360/η度；上述η相完全相同的交流電經整流穩壓器的整流穩壓作用，變成電壓平穩的直流電；可以給蓄電池充電，也可以直接給車載用電器供電。本發明比較現有技術的優點在於1、本發明採用爪極轉子結構，永磁體形狀簡單、磁化均勻、利用程度高、製造成本低。2、與背景技術中徑向永磁結構相比，本發明採用爪極轉子結構，便於採用體積稍大、價格便宜的鐵氧體永磁，從而降低成本。3、本發明由於發電機相數多，頻率低，每相繞組匝數少，電樞繞組同步電抗小，因此無功損耗少，有效輸出功率大。4、本發明由於發電機相數多，且由定子電樞繞組輸出η相完全相同的交流電，再經過整流穩壓作用以輸出直流電，這使得輸出電壓紋波減少、電壓波形正弦畸變率降低、輸出電壓質量高。5、如果還包括真空泵，真空泵與發電機同軸，從而具有結構緊湊、佔據空間小的優點，在向外供電能的同時，還能夠為剎車提供真空助力。本發明雖然僅僅是把多相的思想運用到爪極式發電機領域，但是已經取得了預料不到的技術效果，解決了科研、技術人員一直想解決的問題；而且在不增加任何設備的基礎上就能夠實現所有製造過程，必將取得很大的經濟和社會效益。
圖1 是本發明的一個實施例的結構圖；圖2 是本發明的一個實施例的轉子結構示意圖；圖3 是本發明背景技術中所述「混合動力電動汽車用四相永磁發電機」的轉子結構示意圖；圖4 是本發明一個實施例的爪極與定子鐵芯極相對位置的原理圖；
具體實施例方式1、轉軸；2、後端蓋；3、圓環形永磁；4、爪極；5、機體；6、電樞繞組；7、四相半波整流穩壓器；8、前端蓋；9、軸承；10、法蘭盤；11、轉子鐵芯；12、鑄造支架；13、極靴；14、非導磁螺釘；15、永磁體；16、定子鐵芯極編號；17、定子鐵芯極；18、定子鐵芯線槽。下面結合圖 1、圖2、圖4對本發明做進一步說明一種爪極式多相永磁發電機，包括四相整流穩壓器7，前端蓋8，後端蓋2，轉軸1， 由定子鐵芯、電樞繞組6構成的定子，由爪極4、法蘭盤10、圓環形永磁3構成的轉子；圓環形永磁3兩側的法蘭盤10對合，爪極4互相錯開，沿圓周均勻分布；電樞繞組6的首端接於發電機的正極輸出端，電樞繞組6的尾端分別接四相整流穩壓器7的輸入端；本實施例為η =4時的情況，所述定子的電樞繞組6為四相完全相同的電樞繞組6，四相中的每相電樞繞組6都分別跨過定子鐵芯上的四個定子鐵芯極17依次嵌線，上述電樞繞組6的相位差為90 度，每個爪極與定子鐵芯上每四個極相對應(如圖4)。當發電機轉軸1旋轉時，定子電樞繞組6切割由圓環形永磁3通過法蘭盤10、爪極 4在氣隙中產生的徑向磁場，從而由電樞繞組6向外輸出電能；四相電樞繞組輸出的是四相完全相同的交流電，相位差為90度；上述四相完全相同的交流電經四相半波整流穩壓器7 的整流穩壓作用，變成電壓平穩的直流電；可以給蓄電池充電，也可以直接給車載用電器供 H1^ ο該實施例是本發明在η = 4、無真空泵、採用四相半波整流穩壓器等條件的一種實施方式，並不代表本發明僅此一種實施 方式。在不背離本發明本質的情況下，可以有多種組合、添加或減少某些裝置或零件，但這些相應的改動都應屬於本發明所屬的權利要求保護範圍之內。
權利要求
1.一種爪極式多相永磁發電機，包括整流穩壓器，前端蓋，後端蓋，轉軸，由定子鐵芯、 電樞繞組構成的定子，由爪極、法蘭盤、永磁體構成的轉子；永磁體兩側的法蘭盤對合，爪極互相錯開，沿圓周均勻分布；電樞繞組的首端接於發電機的正極輸出端，電樞繞組的尾端分別接整流穩壓器的輸入端，其特徵在於所述定子的電樞繞組為η相完全相同的電樞繞組，η相中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的η個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為360/η度，η為大於等於4的整數； 每個爪極與定子鐵芯上每η個極相對應。
2.由權利要求1所述爪極式多相永磁發電機，其特徵在於所述整流穩壓器為η相半波整流穩壓器。
3.由權利要求1所述爪極式多相永磁發電機，其特徵在於所述整流穩壓器為η相半控橋式整流穩壓器。
4.由權利要求1所述爪極式多相永磁發電機，其特徵在於還包括真空泵；真空泵由泵體、安裝在泵體內的泵轉子和泵蓋組成，泵轉子與所述轉軸的花鍵相配合，泵體通過螺栓安裝在泵蓋上，泵蓋通過螺栓安裝在所述後端蓋上。
全文摘要
本發明提供一種爪極式多相永磁發電機，屬於汽車電器領域，主要特徵在於電樞繞組為n相完全相同的電樞繞組，n相中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的n個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為360/n度，n為大於等於4的整數；每個爪極與定子鐵芯上每n個極相對應。本發明具有無功損耗少、輸出電壓質量高，永磁體形狀簡單、磁化均勻、利用程度高、製造成本低等優點。
文檔編號H02K21/02GK102185446SQ201010132839
公開日2011年9月14日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者柳小偉, 鄧素華 申請人:鄧素華