CN102510198B - 用于交流发电机的爪极及转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于交流发电机的爪极，包括：第一爪极和第二爪极，该第一爪极与一磁轭成为一体。该爪极能有效消除交流发电机工作时，因共振所产生的噪音现象。

Description

用于交流发电机的爪极及转子

技术领域

本发明涉及一种用于汽车的交流发电机技术领域，尤其涉及一种用于交流发电机的爪极及转子。

背景技术

在汽车中，交流发电机的作用是将发动机的部分机械能变成电能，向除起动机以外的所有用电设备供电，并及时对蓄电池进行补充充电。交流发电机主要由转子、定子以及前后端盖等组成。转子是三相同步交流发电机的旋转磁场部分。

如图1中所示，图1是现有技术中一种较为典型的交流发电机的转子。该转子包括滑环1，轴2，爪极3，磁轭4以及磁场绕组5。两块爪极3被压装在转轴2上，且内腔装有磁轭4，磁轭4上绕有磁场绕组5。绕组两端5的引线分别焊在于轴2绝缘的两个滑环1上。两个电刷(图中未示出)装在与端盖绝缘的电刷架内，通过弹簧力使其与滑环1保持接触。当发电机工作时，两电刷1与直流电源连通，可为磁场绕组5提供定向电流并产生轴向磁通，使两块爪极3被分别磁化为N极和S极，从而形成犬牙交错的磁极对并沿圆周方向均匀分布。磁极对数通常为4至7对。爪极3的凸缘外形像鸟嘴，这种形状可以使定子感应的交流电动势近似于正弦波形。转子每转一周，定子的每相电路上就能产生周波个数等于磁极对数的交流电动势。

现有技术中的磁轭4的设计如图2中所示，通常分别固定与爪极内侧。前磁轭41的一端与前爪极31固定，后磁轭42的一端与后爪极32固定。由于爪 极3在切割磁力线的过程中会受磁轭产生的磁场力的作用，会产生一个与轴垂直的力。爪极3的凸缘会受该力的作用而周期性地敲击该磁场绕组5。因此该交流发电机工作时，由于爪极3产生受磁轭的影响产生共振，发出的噪音频率刚好处于几百赫兹到20KHZ之间，正好落入人耳朵的听觉范围，以至于产生难以忍受的音频噪音。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种用于交流发电机的爪极及转子，通过改变极爪的刚度，改变其自振频率，能有效降低交流发电机工作时因爪极与磁轭发生共振而导致的噪音。

为了实现上述发明目的，本发明公开一种用于交流发电机的爪极，其特征在于，包括：第一爪极和第二爪极，该第一爪极与一磁轭成为一体，该第二爪极与该磁轭不成为一体，用于改变第一爪极和第二爪极的自振频率。

更进一步地，该第一爪极和第二爪极安装时，该第一爪极的磁轭的一端与该第二爪极的内表面相接触。该磁轭由导磁性金属制成。

本发明同时公开一种用于交流发电机的转子，包括：爪极、滑环、轴和磁场绕组，其特征在于，该爪极包括第一爪极和第二爪极，该第一爪极与一磁轭成为一体，该磁场绕组绕制于该磁轭之上，该第二爪极与该磁轭不成为一体，用于改变第一爪极和第二爪极的自振频率。

更进一步地，该第一爪极和第二爪极交错固定，该第一爪极的磁轭一端与该第二爪极的内表面相接触。该第一爪极和第二爪极交错固定时，相互位置可换。该磁轭由导磁性金属制成。

与现有技术相比较，本发明首先发现了现有技术中，因磁轭结构所导致的噪音，并提出针对消除该噪音的解决方案。提供一种用于交流发电机的爪极及转子，通过改变极爪的刚度，改变其自振频率，能有效降低交流发电机工 作时，因爪极与磁轭发生共振而导致的噪音。

附图说明

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

图1是现有技术中所使用的交流发电机的转子的结构示意图；

图2是现有技术中所使用的交流发电机的转子的爪极的结构示意图；

图3是本发明所示出的交流发电机的转子的爪极的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的一种具体实施例的用于交流发电机的爪极及转子。然而，应当将本发明理解成并不局限于以下描述的这种实施方式，并且本发明的技术理念可以与其他公知技术或功能与那些公知技术相同的其他技术组合实施。

在以下描述中，为了清楚展示本发明的结构及工作方式，将借助诸多方向性词语进行描述，但是应当将“前”、“后”、“左”、“右”、“外”、“内”、“向外”、“向内”、“轴向”、“径向”等词语理解为方便用语，而不应当理解为限定性词语。

现有技术中，磁轭固定与爪极的内部，由于爪极分为前爪极，磁轭也分为前磁轭和后磁轭。其中前磁轭与后磁轭分别与前爪极和后爪极固定。前后爪极的结构几乎一致，并且二者安装时呈镜像对称。安装过程中，将前爪极和后爪极交错相向时，位于前爪极之间的前磁轭和位于后爪极之间的后磁轭刚好相对。这样的好处在于，既使爪极的加工工艺简单，又能避免增加零部件的数量。缺点在于会因为磁轭与爪极产生共振而产生噪音。为了解决由于共振产生噪音的 问题，本发明提供一种新的爪极。

如图3中示，图3是本发明所涉及的用于交流发电机的爪极。如图3中所示，该爪极包括前爪极31和后爪极32。其中该前爪极31的中心放置一磁轭41，前爪极31与磁轭41相固定。后爪极32的中心没有放置磁轭。当前爪极31和后爪极32的爪指彼此相互交错，安装固定时，磁轭41的不与前爪极相固定的一端刚好接触后爪极32的内表面。本实施方式中，磁轭41与前爪极31成为一体，在另一实施方式中，磁轭41亦可与后爪极32成为一体。

现有技术中前爪极和后爪极，由于结构一致，因此呈现出对称式。前爪极和后爪极的自振频率一样。在交流发电机运作时，前爪极和后爪极产生的噪音相互叠加，以致于振动的频率和振动的幅度刚好落入人的耳朵能够听到的范围。本发明所示出的爪极是非对称性的，与磁轭相连接的前爪极(或者为后爪极)大于现有技术中的对称式结构的前爪极的自振频率。与磁轭不相连接的后爪极(或者为前爪极)小于现有技术中的对称式结构的前爪极的自振频率。因此，前爪极和后爪极的自振频率由原先的相接近变为完全不一致，其振动幅度不能叠加。从而降低交流发电机运作时了因极爪的共振而产生的噪音。

与现有技术相比较，本发明首先发现了现有技术中，因磁轭结构所导致的噪音，并提出针对消除该噪音的解决方案。提供一种用于交流发电机的爪极及转子，通过改变极爪的刚度，改变其自振频率，能有效降低交流发电机工作时，因爪极与磁轭发生共振而导致的噪音。

本说明书中所述的只是本发明的较佳具体实施例，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明的限制。凡本领域技术人员依本发明的构思通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种用于交流发电机的爪极，其特征在于，包括：第一爪极和第二爪极，所述第一第二爪极结构一致，所述第一爪极与一磁轭成为一体，所述第二爪极与所述磁轭不成为一体，用于改变所述第一爪极和所述第二爪极的自振频率。

2.如权利要求1所述的爪极，其特征在于，所述第一爪极和第二爪极安装时，所述第一爪极的磁轭的一端与所述第二爪极的内表面相接触。

3.如权利要求1所述的爪极，其特征在于，所述磁轭由导磁性金属制成。

4.一种用于交流发电机的转子，包括：爪极、滑环、轴和磁场绕组，其特征在于，所述爪极包括第一爪极和第二爪极，所述第一第二爪极结构一致，所述第一爪极与一磁轭成为一体，所述磁场绕组绕制于所述磁轭之上，所述第二爪极与所述磁轭不成为一体，用于改变所述第一爪极和所述第二爪极的自振频率。

5.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述第一爪极和第二爪极交错固定，所述第一爪极的磁轭一端与所述第二爪极的内表面相接触。

6.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述第一爪极和第二爪极交错固定时，相互位置可换。

7.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述磁轭由导磁性金属制成。