凸極式雙極多相永磁發電機的製作方法
2023-12-11 19:56:57
專利名稱：凸極式雙極多相永磁發電機的製作方法
技術領域：
本發明提供一種凸極式雙極多相永磁發電機，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。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。現有技術中的凸極式四相永磁發電機，通過可控整流穩壓技術，解決了上述問題； 但是每塊永磁體與每四個定子鐵芯極相對應，若採用瓦片狀永磁體(極靴沿圓周方向厚度相同)，則加工成本高、易因加工精度低產生大的附加氣隙、安裝時廢品率增加；若採用條形永磁體，則通過極靴在氣隙裡產生的磁場不均勻(因為極靴沿圓周方向兩側薄、中間厚， 為了得到正弦波形)、從而導致電壓波形正弦畸變率加大、效率降低(實驗證明比相同表面積的瓦片狀永磁體低3. 5%左右)。
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、易加工，電壓波形正弦畸變率較低、效率較高的凸極式雙極多相永磁發電機。是通過以下技術方案來實現的一種凸極式雙極多相永磁發電機，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，由帶有凸極和凹槽的轉子鐵芯、極靴、永磁體構成的轉子；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；永磁體為條形永磁體；每一個凹槽與每兩個凸極互相間隔、且沿圓周均勻分布，每個凹槽內通過極靴由非導磁螺釘固定兩塊沿圓周方向分布、極性相同的永磁體；每個凹槽內的每兩塊永磁體、或每兩個相鄰凸極與定子鐵芯的每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。本發明比較現有技術的優點在於1、採用條形永磁鐵，比較瓦片狀永磁體，易於加工、裝配，廢品率降低；易與極靴、 凹槽形成精密配合，從而減少附加氣隙，減少漏磁。2、本發明採用凸極式永磁結構，比較徑向永磁發電機，永磁體用量減半。3、採用凸極式雙極結構，雖然永磁體塊數增加到二倍，但是使用面積卻並未增加；每塊永磁體的表面積降低，加工廢品率降低(若用釹鐵硼永磁一般為勵磁方向長度2mm左右，薄而難加工)。 4、相對於採用一塊條形永磁體對應每η個極的結構，相鄰兩塊沿圓周分布的條形永磁體更接近於瓦片狀永磁體，所配合的極靴沿圓周方向的厚度差減小，通過極靴在氣隙內產生的磁場更加均勻，電壓波形正弦畸變率減小、效率增加；因為效率增加，可以採用更少的永磁體，從而降低成本。5、本發明相數多，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；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輸出直流電，使得輸出電壓紋波減少，輸出電壓質量高。6、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。本發明雖然僅僅是採用了凸極式雙極的結構，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 是本發明一個實施例的永磁體、凸極與定子鐵芯極相對位置的原理圖；圖2 凸極式永磁、本發明所述凸極式雙極結構中的永磁體與極靴配合、永磁體與凸極分布對比圖；圖3 瓦片狀永磁式凸極轉子結構示意圖。
具體實施例方式1、凸極；2、永磁體；3、極靴；4、定子鐵芯極編號；5、定子鐵芯極；6、定子鐵芯線槽； 7、凸極式永磁結構中永磁體與極靴配合；8、凸極式雙極結構中的永磁體與極靴配合；9、瓦片狀永磁與極靴之間的附加氣隙；10、瓦片狀永磁與凹槽之間的附加氣隙；11、轉軸。下面結合圖1、圖2對本發明做進一步說明一種凸極式雙極多相永磁發電機，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，由帶有凸極1和凹槽的轉子鐵芯、極靴3、永磁體2構成的轉子； 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； 所述電樞繞組為四相完全相同的電樞繞組，四相中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的四個定子鐵芯極5依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為90度；永磁體2為條形永磁體；每一個凹槽與每兩個凸極1互相間隔，沿圓周均勻分布，每個凹槽內通過極靴3由非導磁螺釘固定兩塊沿圓周方向分布、極性相同的永磁體2 ；每個凹槽內的每兩塊永磁體2、或每兩個相鄰凸極1與定子鐵芯的每四個定子鐵芯極5相對應。該實施例是本發明在η = 4、無真空泵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
1.一種凸極式雙極多相永磁發電機，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，由帶有凸極和凹槽的轉子鐵芯、極靴、永磁體構成的轉子；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；永磁體為條形永磁體；每一個凹槽與每兩個凸極互相間隔、且沿圓周均勻分布，每個凹槽內通過極靴由非導磁螺釘固定兩塊沿圓周方向分布、極性相同的永磁體；每個凹槽內的每兩塊永磁體、或每兩個相鄰凸極與定子鐵芯的每η個極相對應。
2.由權利要求1所述凸極式雙極多相永磁發電機，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所述凸極式雙極多相永磁發電機，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所述凸極式雙極多相永磁發電機，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
本發明提供一種凸極式雙極多相永磁發電機，屬於汽車電器領域，其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；永磁體為條形永磁體；每一個凹槽與每兩個凸極互相間隔，沿圓周均勻分布，每個凹槽內通過極靴由非導磁螺釘固定兩塊極性相同的永磁體。本發明具有永磁體形狀簡單、易加工，電壓波形正弦畸變率低、效率高等優點。
文檔編號H02K3/28GK102185406SQ201010132840
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