CN101709668A - 废气涡轮驱动复合励磁发电机 - Google Patents

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张学义
史立伟
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Abstract

本发明提供一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，包括废气涡轮机、后端盖、前端盖、转子和定子，其中废气涡轮机包括轴、涡轮和涡壳，涡轮安装在涡壳中央，通过螺母固定在轴上，涡壳通过螺栓固定在发电机后端盖上，定子包括定子铁芯和电枢绕组，缠绕电枢绕组的定子铁芯压装固定在后端盖和前端盖之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组，产生的磁场在磁路中并联合成。本发明结构紧凑，占据空间小，安装方便，并且由发动机排出的高温高压废气驱动，节约了能源，降低了成本。

Description

废气涡轮驱动复合励磁发电机
技术领域
本发明提供一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
汽车工业是现代工业的标志，是国民经济发展的主导产业，在工农业生产、交通运输、以及人类生产生活的各个方面都起着不可缺少的作用，燃料在汽车发动机汽缸内燃烧所产生总能量的25％～40％转换为有效功，其余60％～75％都损失掉，其中废气带走的能量为25％～35％，废气能量回收利用具有重要的意义。如已公开的发明专利：废气涡轮增压发电机，申请号：02107205.1，由永磁体和线圈绕组构成，方案一：永磁体分别嵌置在压气机叶轮的对称位置上，且其磁极性排列刚好相反，而线圈绕组与永磁体之间保持一定的间隙，永磁体和线圈绕组是固定在压气机壳体的内侧；方案二：永磁体嵌置在转子主轴上，而线圈绕组也分别排列在相对称的位置上，永磁体和线圈绕组之间保持一定的间隙，线圈绕组则固定在中间壳体上；方案三：永磁体嵌置在压气机叶轮的背部，而线圈绕组固定在中间壳体的相应位置上，永磁体和线圈绕组之间保持一定的间隙。该技术方案是将多块永磁体粘接在压气机叶轮上、或者转子主轴上、或者压气机叶轮的背部，由于使用粘接剂粘接永磁体，粘接剂容易老化失效，可靠性差，容易损坏，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，结构紧凑，占据空间小，由发动机排出的废气驱动，节约能源的废气涡轮驱动复合励磁发电机，其技术内容为：
一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，包括废气涡轮机、后端盖、前端盖、转子和定子，其中废气涡轮机包括轴、涡轮和涡壳，涡轮安装在涡壳中央，通过螺母固定在轴上，涡壳通过螺栓固定在发电机后端盖上，定子包括定子铁芯和电枢绕组，缠绕电枢绕组的定子铁芯压装固定在后端盖和前端盖之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组，产生的磁场在磁路中并联合成；
永磁转子为径向结构，包括非导磁螺钉、极靴、永磁体和转子铁芯，其中转子铁芯压装在轴上，永磁体通过极靴由非导磁螺钉固定在转子铁芯上，转子铁芯的外圆弧面与永磁体的内圆弧面一致，永磁体的外圆弧面与极靴的内圆弧面一致，极靴的外圆弧面与定子铁芯的内圆弧面一致，相邻的永磁体极性相反，即N极S极间隔排列；
电励磁转子为凸极结构，包括凸极转子铁芯和电励磁绕组，其中凸极转子铁芯压装在轴上，电励磁绕组的线圈缠绕在凸极转子铁芯上，按通入直流电后凸极的凸面产生的极性为N极、S极相间隔的规律依次绕线，每个凸极上的匝数相等，电励磁绕组的正负极分别接在滑环上，碳刷与滑环接触，电子调节器的正负极分别接在碳刷上，励磁电流就能够由电子调节器通入电励磁绕组。
其工作原理为：发动机排出的高温高压废气通过进气口进入涡轮机带动涡轮旋转，涡轮通过轴带动发电机转子转动，即磁场旋转，电枢绕组切割磁力线，产生电动势，给车辆的用电设备提供电源。
本发明与现有技术相比，其优点是：涡轮机壳体通过螺栓固定在发电机后端盖上，涡轮机的轴与发电机的转子轴为同一条轴，结构紧凑，占据空间小，安装方便，由发动机排出的废气直接驱动，节约了能源，降低了成本。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1所示实施例中的A-A剖面图。
图中：1.螺母；2.轴；3.涡轮；4.涡壳；5.螺栓；6.后端盖；7.非导磁螺钉；8.极靴；9.永磁体；10.转子铁芯；11.定子铁芯；12.电枢绕组；13.凸极转子铁芯；14.电励磁绕组；15.前端盖；16.碳刷；17.滑环
具体实施方式
在图1-2所示的实施例中：废气涡轮机包括轴2、涡轮3和涡壳4，涡轮3安装在涡壳4中央，通过螺母1固定在轴2上，涡壳4通过螺栓5固定在发电机后端盖6上，定子包括定子铁芯11和电枢绕组12，缠绕电枢绕组12的定子铁芯11压装固定在后端盖6和前端盖15之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组12，产生的磁场在磁路中并联合成；
永磁转子为径向结构，包括非导磁螺钉7、极靴8、永磁体9和转子铁芯10，其中转子铁芯10压装在轴2上，永磁体9通过极靴8由非导磁螺钉7固定在转子铁芯10上，转子铁芯10的外圆弧面与永磁体9的内圆弧面一致，永磁体9的外圆弧面与极靴8的内圆弧面一致，极靴8的外圆弧面与定子铁芯11的内圆弧面一致，相邻的永磁体9极性相反，即N极S极间隔排列；
电励磁转子为凸极结构，包括凸极转子铁芯13和电励磁绕组14，其中凸极转子铁芯13压装在轴2上，电励磁绕组14的线圈缠绕在凸极转子铁芯13上，按通入直流电后凸极的凸面产生的极性为N极、S极相间隔的规律依次绕线，每个凸极上的匝数相等，电励磁绕组14的正负极分别接在滑环17上，碳刷16与滑环17接触，电子调节器的正负极分别接在碳刷16上，励磁电流就能够由电子调节器通入电励磁绕组。

Claims (1)

1.一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，包括废气涡轮机、后端盖(6)、前端盖(15)、转子和定子，其中废气涡轮机包括轴(2)、涡轮(3)和涡壳(4)，涡轮(3)安装在涡壳(4)中央，通过螺母(1)固定在轴(2)上，涡壳(4)通过螺栓(5)固定在发电机后端盖(6)上，定子包括定子铁芯(11)和电枢绕组(12)，缠绕电枢绕组(12)的定子铁芯(11)压装固定在后端盖(6)和前端盖(15)之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组(12)，产生的磁场在磁路中并联合成；
永磁转子为径向结构，包括非导磁螺钉(7)、极靴(8)、永磁体(9)和转子铁芯(10)，其中转子铁芯(10)压装在轴(2)上，永磁体(9)通过极靴(8)由非导磁螺钉(7)固定在转子铁芯(10)上，转子铁芯(10)的外圆弧面与永磁体(9)的内圆弧面一致，永磁体(9)的外圆弧面与极靴(8)的内圆弧面一致，极靴(8)的外圆弧面与定子铁芯(11)的内圆弧面一致，相邻的永磁体(9)极性相反，即N极S极间隔排列；
电励磁转子为凸极结构，包括凸极转子铁芯(13)和电励磁绕组(14)，其中凸极转子铁芯(13)压装在轴(2)上，电励磁绕组(14)的线圈缠绕在凸极转子铁芯(13)上，按通入直流电后凸极的凸面产生的极性为N极、S极相间隔的规律依次绕线，每个凸极上的匝数相等，电励磁绕组(14)的正负极分别接在滑环(17)上，碳刷(16)与滑环(17)接触，电子调节器的正负极分别接在碳刷(16)上，励磁电流就能够由电子调节器通入电励磁绕组。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102080576A (zh) * 2010-12-16 2011-06-01 清华大学 一种边界层透平发电装置
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CN103973036A (zh) * 2014-05-13 2014-08-06 张学义 车辆废气涡轮驱动复合励磁发电机
CN103973037A (zh) * 2014-05-13 2014-08-06 张学义 汽车废气涡轮驱动混合励磁发电装置

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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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