輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法與流程

2024-03-10 22:11:15

本發明屬於汽車電機電器技術領域，尤其涉及一種輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法。

背景技術：

目前汽車上使用的永磁發電機轉子的裝配方法是採用軸和一個整圓柱形永磁體組裝而成，再把圓柱形的永磁體按徑向充磁，形成n極、s極間隔排列的永磁轉子，在充磁過程中，磁分子不能完全達到有序排列，剩磁感應強度低，並且由於整圓柱形永磁體的磁極之間一部分永磁材料不起作用，因此該結構形式轉子的永磁材料利用率低。

而且由於永磁磁場為恆定磁場，磁場不可調節，在低轉速時輸出電壓低，高轉速時輸出電壓高，輸出電壓不穩定，導致汽車用電設備損壞或使用壽命縮短，其使用性能有待於進一步改進。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法，磁場直接面對氣隙，材料利用率高，工作可靠，起動阻力小，且氣隙內磁場可以調節。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法，包括以下步驟：

a、鑄造轉子鐵芯，所述轉子鐵芯的中間有孔，且所述轉子鐵芯的外圓周上均布有偶數個t型凸極；

b、固定永磁鋼：將永磁鋼通過極靴由緊固件固定安裝在所述t型凸極上，所述永磁鋼位於所述極靴與所述t型凸極之間，在圓周方向上，所述t型凸極上的所述永磁鋼的外側面的極性以n極和s極交錯排列；

c、繞制電勵磁繞組：將裁剪好的絕緣紙折成u字型放在所述轉子鐵芯相鄰的兩個所述t型凸極之間的槽內，在每個所述t型凸極上均繞制匝數一致的電勵磁繞組的線圈，通入直流電後，在圓周方向上，所述t型凸極產生的n極和s極交錯排列；

d、固定集電環並接線：將兩個不互相接觸的集電環安裝在軸上，兩個所述集電環分別連接所述電勵磁繞組的線圈的兩端；

e、將所述轉子鐵芯固定在所述軸上，完成裝配。

作為一種改進，在步驟b中，每個所述t型凸極上的所述永磁鋼有多個，所述極靴的數量與所述永磁鋼的數量相同，在圓周方向上，同一所述t型凸極上的所述永磁鋼的外側面的極性均相同。

作為進一步的改進，每個所述t型凸極上的所述永磁鋼有三個，相應的，每個所述t型凸極上的所述極靴也有三個。

作為一種改進，所述集電環為銅環。

作為一種改進，所述緊固件為非導磁螺釘。

作為一種改進，在步驟e中，所述轉子鐵芯通過螺母固定在所述軸上。

採用了上述技術方案後，本發明的有益效果是：

由於通過該裝配方法裝配出的轉子，其永磁鋼通過極靴由緊固件固定安裝在所述t型凸極上，這樣轉子的永磁極為組合式結構，能夠削弱發電機的內齒槽效應，提高定子的電樞繞組整矩係數，有效減少起動阻力矩，降低運行噪聲；由於通過永磁鋼可以形成永磁磁場，且通過電勵磁繞組可以形成電勵磁磁場，這樣，發電機轉子採用組合式磁極結構，永磁磁場和電勵磁磁場串聯合成後的磁場直接面對氣隙、漏磁少，磁場利用率高，通過調節電勵磁繞組通電電流的大小和方向、進而改變發電機氣隙中的磁場大小，使發電機輸出電壓保持穩定，保證輕型汽車用電設備的安全性和可靠性。

本發明提供的輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法，磁場直接面對氣隙，材料利用率高，工作可靠，起動阻力小，且氣隙內磁場可以調節。

由於在步驟b中，每個所述t型凸極上的所述永磁鋼有多個，因而每個所述t型凸極上的永磁鋼採用分體式設計，方便了製造。

由於在步驟e中，所述轉子鐵芯通過螺母固定在所述軸上，方便了轉子鐵芯與軸的安裝。

附圖說明

圖1是本發明實施例的流程圖；

圖2是本發明實施例提供的轉子的結構示意圖；

圖中：1-軸，2-轉子鐵芯，3-t型凸極，4-電勵磁繞組，5-永磁鋼，6-極靴，7-非導磁螺釘。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，一種輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法，包括以下步驟：

a、鑄造轉子鐵芯，轉子鐵芯的中間有孔，且轉子鐵芯的外圓周上均布有偶數個t型凸極；

b、固定永磁鋼：將永磁鋼通過極靴由緊固件固定安裝在t型凸極上，優選的，緊固件為非導磁螺釘，當然，緊固件也可以選用非導磁螺栓等等，在此不再贅述；永磁鋼位於極靴與t型凸極之間，在圓周方向上，t型凸極上的永磁鋼的外側面的極性以n極和s極交錯排列；

為了方便製造，將每個t型凸極上的永磁鋼採用分體式設計，每個t型凸極上的永磁鋼有多個，極靴的數量與永磁鋼的數量相同，在圓周方向上，同一t型凸極上的永磁鋼的外側面的極性均相同；

每個t型凸極上的永磁鋼的數量本領域技術人員可根據實際情況進行選擇，優選的，每個t型凸極上的永磁鋼有三個，相應的，每個t型凸極上的極靴也有三個；

c、繞制電勵磁繞組：將裁剪好的絕緣紙折成u字型放在轉子鐵芯相鄰的兩個t型凸極之間的槽內，在每個t型凸極上均繞制匝數一致的電勵磁繞組的線圈，通入直流電後，在圓周方向上，t型凸極產生的n極和s極交錯排列；

d、固定集電環並接線：將兩個不互相接觸的集電環安裝在軸上，兩個集電環分別連接電勵磁繞組的線圈的兩端，優選的，集電環為銅環；

e、將轉子鐵芯固定在軸上，具體的，轉子鐵芯通過螺母固定在軸上，可以方便轉子鐵芯與軸的安裝；軸穿過轉子鐵芯上的孔，完成裝配。

通過上述裝配方法裝配後的轉子，其結構如圖2所示，一種轉子包括：上述軸1；固定安裝於軸1上的轉子鐵芯2，轉子鐵芯2的外圓周上均布有偶數個t型凸極3，在本實施例中，t型凸極3有八個，在每個t型凸極3上均繞有匝數一致的電勵磁繞組4的線圈；永磁鋼5，永磁鋼5通過極靴6由非導磁螺釘7固定安裝在t型凸極3上。

由於通過該裝配方法裝配出的轉子，其永磁鋼5通過極靴6由緊固件固定安裝在t型凸極3上，這樣轉子的永磁極為組合式結構，能夠削弱發電機的內齒槽效應，提高定子的電樞繞組整矩係數，有效減少起動阻力矩，降低運行噪聲；由於通過永磁鋼5可以形成永磁磁場，且通過電勵磁繞組4可以形成電勵磁磁場，這樣，發電機轉子採用組合式磁極結構，永磁磁場和電勵磁磁場串聯合成後的磁場直接面對氣隙、漏磁少，磁場利用率高，通過調節電勵磁繞組4通電電流的大小和方向、進而改變發電機氣隙中的磁場大小，使發電機輸出電壓保持穩定，保證輕型汽車用電設備的安全性和可靠性。

本發明提供的輕型汽車用組合磁極串聯磁場發電機轉子裝配方法，磁場直接面對氣隙，材料利用率高，工作可靠，起動阻力小，且氣隙內磁場可以調節。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。