CN106992647A - 汽车用组合磁极式复合励磁发电装置 - Google Patents

汽车用组合磁极式复合励磁发电装置 Download PDF

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张学义
张光强
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Abstract

本发明公开了一种汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，属于汽车电机电器技术领域，包括机壳、定子和转子，所述转子包括轴；固定安装于所述轴上的转子铁芯，所述转子铁芯的外圆周上均布有偶数个T型凸极，在每个所述T型凸极上均绕有匝数一致的电励磁绕组的线圈，且通入直流电后，在圆周方向上，所述T型凸极产生的N极和S极交错排列；瓦片磁钢通过极靴由紧固件固定安装在所述T型凸极上，所述瓦片磁钢位于所述极靴与所述T型凸极之间，在圆周方向上，所述T型凸极上的所述瓦片磁钢的外侧面的极性以N极和S极交错排列。本发明永磁与电磁共同励磁，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，使用安装方便。

Description

汽车用组合磁极式复合励磁发电装置
技术领域
本发明属于汽车电机电器技术领域，尤其涉及一种汽车用组合磁极式复合励磁发电装置。
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，目前与汽车配套使用的发电机，普遍存在着低速照明效果差的现象，不能满足用户使用要求。如中国专利公报2001年8月8日公告的发明专利：稳压永磁发电机，申请号：00112053.0，由机壳、机座、动力轴、转子、永磁磁钢、定子、定子绕组、定子座、定子滑动套、平衡弹簧、防旋转连接螺钉、滑动块、调节转轴、定位轴承、调节转轴驱动机构及自动反馈控制电路等组成，动力转动轴通过定位轴承固定在机座上，转子固定在动力转动轴上，定子滑动套的一端固定在机座上，定子滑动套上沿轴向开有通槽，平衡弹簧设置于定子滑动套内，该弹簧的一端由定子滑动套的一端面阻挡，另一端推顶置于定子滑动套内的滑动块，该滑动块与定子座之间由穿过滑动套通槽的防旋转连接螺钉固定连接，该滑动块中心与调节转轴的一端呈螺纹活动连接，自动反馈控制电路的检测信号输入端并接于定子绕组输出端，该电路的控制信号输出端接至驱动机构的受控制端。但是，该稳压永磁发电机结构复杂，成本高，其使用性能有待于进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，永磁与电磁共同励磁，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，使用安装方便。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，包括机壳、固定安装于所述机壳内的定子以及转动安装于所述机壳内的转子，所述转子置于所述定子的内腔中，所述转子包括：
轴；
固定安装于所述轴上的转子铁芯，所述转子铁芯的外圆周上均布有偶数个T型凸极，在每个所述T型凸极上均绕有匝数一致的电励磁绕组的线圈，且通入直流电后，在圆周方向上，所述T型凸极产生的N极和S极交错排列；
瓦片磁钢，所述瓦片磁钢通过极靴由紧固件固定安装在所述T型凸极上，所述瓦片磁钢位于所述极靴与所述T型凸极之间，在圆周方向上，所述T型凸极上的所述瓦片磁钢的外侧面的极性以N极和S极交错排列。
作为一种改进，每个所述T型凸极上的所述瓦片磁钢有多个，所述极靴的数量与所述瓦片磁钢的数量相同，在圆周方向上，同一所述T型凸极上的所述瓦片磁钢的外侧面的极性均相同。
作为进一步的改进，每个所述T型凸极上的所述瓦片磁钢有三个，相应的，每个所述T型凸极上的所述极靴也有三个。
作为一种改进，所述组合磁极式复合励磁发电装置还包括：
碳刷和滑环，所述碳刷安装在所述机壳上且所述碳刷的外端与电子稳压控制器接触，所述滑环安装于所述轴上且所述滑环连接所述电励磁绕组。
作为一种改进，所述轴上安装有皮带轮。
作为一种改进，所述紧固件为非导磁螺钉。
作为一种改进，所述机壳包括固定安装在一起的前端盖和后端盖。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于转子的转子铁芯的外圆周上均布有偶数个T型凸极，在每个所述T型凸极上均绕有匝数一致的电励磁绕组的线圈，因而通过电励磁绕组可以形成凸极电磁场；由于瓦片磁钢通过极靴由紧固件固定安装在所述T型凸极上，因而通过瓦片磁钢可以形成径向永磁场，这样，发电机转子采用组合式磁极结构，减少了发电机启动阻力和运行噪音，并且径向永磁场与凸极电磁场在同一个转子铁芯上，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，工作时通过调节电励磁绕组通电电流的大小和方向对迭加后的磁场进行调节，发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定，为现代汽车用电设备提供直流电源。
本发明提供的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，永磁与电磁共同励磁，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，使用安装方便。
由于每个所述T型凸极上的所述瓦片磁钢有多个，因而每个所述T型凸极上的瓦片磁钢采用分体式设计，方便了制造。
由于所述组合磁极式复合励磁发电装置还包括：碳刷和滑环，因而电子稳压控制器可将电流依次经碳刷和滑环通入电励磁绕组中，从而产生凸极电磁场。
由于所述轴上安装有皮带轮，通过皮带轮可将汽车发动机的动力传递给轴，进而带动转子转动。
由于所述机壳包括固定安装在一起的前端盖和后端盖，方便了安装。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中转子的剖面图；
图中：1-机壳，11-前端盖，12-后端盖，2-定子，21-电枢绕组，22-定子铁芯，3-转子，31-轴，311-轴承，312-轴承，32-转子铁芯，33-T型凸极，34-电励磁绕组，35-瓦片磁钢，36-极靴，37-非导磁螺钉，4-碳刷，5-滑环，6-电子稳压控制器，7-皮带轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1和图2共同所示，一种汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，包括机壳1、固定安装于机壳1内的定子2以及转动安装于机壳1内的转子3，转子3置于定子2的内腔中，为了方便安装，机壳1包括固定安装在一起的前端盖11和后端盖12。
需要说明的是，定子2包括电枢绕组21和定子铁芯22，定子2的具体结构为本领域的公知技术，在此不再赘述。
转子3包括：
轴31，轴31一端通过轴承311转动安装在后端盖12上，另一端通过轴承312转动安装在前端盖11上；
固定安装于轴31上的转子铁芯32，转子铁芯32的外圆周上均布有偶数个T型凸极33，在本实施例中，T型凸极33有八个，在每个T型凸极33上均绕有匝数一致的电励磁绕组34的线圈，且通入直流电后，在圆周方向上，T型凸极33产生的N极和S极交错排列；
瓦片磁钢35，瓦片磁钢35通过极靴36由紧固件固定安装在T型凸极33上，优选的，紧固件为非导磁螺钉37，当然，紧固件也可以选用非导磁螺栓等等，为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述；瓦片磁钢35位于极靴36与T型凸极33之间，在圆周方向上，T型凸极33上的瓦片磁钢35的外侧面的极性以N极和S极交错排列。
为了方便制造，可将每个T型凸极33上的瓦片磁钢35采用分体式设计，每个T型凸极33上的瓦片磁钢35有多个，极靴36的数量与瓦片磁钢35的数量相同，在圆周方向上，同一T型凸极33上的瓦片磁钢35的外侧面的极性均相同。
每个T型凸极33上的瓦片磁钢35的数量本领域技术人员可根据实际情况进行选择，优选的，每个T型凸极33上的瓦片磁钢35有三个，相应的，每个T型凸极33上的极靴36也有三个。
该组合磁极式复合励磁发电装置还包括：
碳刷4和滑环5，碳刷4安装在机壳1上且碳刷4的外端与电子稳压控制器6接触，具体的，碳刷4安装在后端盖12上，滑环5安装于轴31上且滑环5连接电励磁绕组34，轴承311内孔直径不能小于滑环5外圆直径。
轴31的伸出端上安装有皮带轮7，通过皮带轮7可将汽车发动机的动力传递给轴31，进而带动转子3转动。
其工作原理如下：
电子稳压控制器6可将电流依次经碳刷4和滑环5通入电励磁绕组34中，从而产生凸极电磁场；而通过瓦片磁钢35可以形成径向永磁场，这样，发电机的转子3采用组合式磁极结构，减少了发电机启动阻力和运行噪音，并且径向永磁场与凸极电磁场在同一个转子铁芯32上，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，工作时通过调节电励磁绕组34通电电流的大小和方向对迭加后的磁场进行调节，发电机在宽转速、宽负载范围内输出电压保持稳定，为现代汽车用电设备提供直流电源。
汽车发动机带动皮带轮7转动，即转子磁场旋转，电枢绕组21切割磁力线，产生电动势，为汽车的用电设施提供电能。
本发明提供的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，永磁与电磁共同励磁，两种磁场组合形成发电机总磁场，磁场强度大，发电机功率密度高，使用安装方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，包括机壳、固定安装于所述机壳内的定子以及转动安装于所述机壳内的转子，所述转子置于所述定子的内腔中，其特征在于，所述转子包括：
轴；
固定安装于所述轴上的转子铁芯，所述转子铁芯的外圆周上均布有偶数个T型凸极，在每个所述T型凸极上均绕有匝数一致的电励磁绕组的线圈，且通入直流电后，在圆周方向上，所述T型凸极产生的N极和S极交错排列；
瓦片磁钢，所述瓦片磁钢通过极靴由紧固件固定安装在所述T型凸极上，所述瓦片磁钢位于所述极靴与所述T型凸极之间，在圆周方向上，所述T型凸极上的所述瓦片磁钢的外侧面的极性以N极和S极交错排列。
2.根据权利要求1所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，每个所述T型凸极上的所述瓦片磁钢有多个，所述极靴的数量与所述瓦片磁钢的数量相同，在圆周方向上，同一所述T型凸极上的所述瓦片磁钢的外侧面的极性均相同。
3.根据权利要求2所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，每个所述T型凸极上的所述瓦片磁钢有三个，相应的，每个所述T型凸极上的所述极靴也有三个。
4.根据权利要求1所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，所述组合磁极式复合励磁发电装置还包括：
碳刷和滑环，所述碳刷安装在所述机壳上且所述碳刷的外端与电子稳压控制器接触，所述滑环安装于所述轴上且所述滑环连接所述电励磁绕组。
5.根据权利要求1所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，所述轴上安装有皮带轮。
6.根据权利要求1所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，所述紧固件为非导磁螺钉。
7.根据权利要求1所述的汽车用组合磁极式复合励磁发电装置，其特征在于，所述机壳包括固定安装在一起的前端盖和后端盖。
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