CN112821619B - 汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。永磁转子铁芯上第一矩形永磁钢形成偶数个均布的倒“八”字形磁极，倒“八”字形磁极中部设有由极靴、螺钉和正方形铁铆钉固定的第二矩形永磁钢，形成倒“八”字形磁极的两个第一矩形永磁钢内侧设有六边形隔磁气隙，能有效减少漏磁，第一矩形永磁钢与第二矩形永磁钢组合提供每极磁通，永磁转子聚磁作用显著，功率密度大，第二矩形永磁钢能增大磁极中心的磁场强度，避免感应电动势波峰凹陷，且加装极靴的形式保证了第二矩形永磁钢不失磁。
Description
技术领域
本发明提供一种汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。
背景技术
目前汽车上所采用的发电机多为有刷硅整流发电机，存在励磁损耗大、故障率高等缺点，所采用的混合励磁发电机多为带有导磁桥的电励磁转子与表贴永磁转子的组合转子结构，如现有技术，专利名称：一种混合励磁发电机，专利号：ZL201110246900.0，公开了如下技术方案，电励磁绕组缠绕在表贴式永磁转子两端的导磁环内，电励磁绕组不旋转，避免使用碳刷滑环结构，但励磁磁路长、励磁损耗大，表贴式永磁转子结构，永磁钢直面主气隙，易受电枢反应磁场作用产生退磁现象，因此，有待研发更先进的产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，永磁转子为采用六边形隔磁气隙减少永磁钢端部漏磁，由多片永磁钢共同提供每极磁通的组合式磁极结构，电励磁转子为无刷爪极结构的低励磁损耗、低故障率、高功率密度、高可靠性的汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机转子生产方法，其技术内容为：
由转子、定子、端盖、转轴组成的汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机，其特征在于：混合励磁发电机转子由永磁转子、电励磁转子组成，永磁转子为带有六边形隔磁气隙的组合式磁极永磁转子；
带有六边形隔磁气隙的组合式磁极永磁转子由第一矩形永磁钢、转子铁芯、极靴、第二矩形永磁钢、螺钉、正方形铁铆钉、六边形隔磁气隙、转轴组成，靠近转子冲片外圆处有偶数个由第一长方形槽组成的倒“八”字形槽，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽均贯穿转子冲片厚度且关于转子冲片径向中心线对称，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽内端不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，组成倒“八”字形槽左边的第一长方形槽外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于左边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，左边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，左边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第一矩形槽，且第一矩形槽宽度方向的中心线与左边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第一矩形槽外边与左边第一长方形槽内边连通，第一矩形槽长度比左边第一长方形槽宽度小0.6mm，第一矩形槽内边设有贯穿转子冲片厚度的六边形隔磁气隙，且第一矩形槽内边与六边形隔磁气隙的外边连通，形成倒“八”字形槽右边第一长方形槽的外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于右边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，右边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，右边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，且第二矩形槽宽度方向的中心线与右边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第二矩形槽的外边与右边第一长方形槽内边连通，第二矩形槽长度比右边第一长方形槽宽度小0.6mm，第二矩形槽内边与六边形隔磁气隙的外边连通，第一矩形槽内边和右边夹角的顶点与第二矩形槽内边和左边夹角的顶点直线相连，相邻的两个六边形隔磁气隙不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，六边形隔磁气隙内边与转子冲片内圆不连通，在转子冲片上组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间设有贯穿转子冲片厚度的第二长方形槽，第二长方形槽外边与转子冲片外圆连通，第二长方形槽的长度大于极靴的长度，且大于第二矩形永磁钢的长度，第二长方形槽的宽度等于极靴厚度和第二矩形永磁钢厚度之和，在第二长方形槽的正下方设有贯穿转子冲片厚度的正方形槽，第二长方形槽与正方形槽不连通，不连通部分的尺寸大于2mm，正方形槽的边长大于螺钉的直径；
将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，将叠压后的转子冲片通过正方形铁铆钉铆接形成转子铁芯，在转子铁芯的第二长方形槽内端面正中间钻螺钉孔，在正方形铁铆钉正中间加工贯穿正方形铁铆钉的螺纹孔，螺钉孔的中心线与正方形铁铆钉螺纹孔的中心线在同一直线上，将完全相同的两片第一矩形永磁钢安放在组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢内侧均为N极，通过螺钉将极靴和第二矩形永磁钢固定在组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢外侧的极性为N极，将另外完全相同的两片第一矩形永磁钢安放在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢内侧均为S极，通过螺钉将极靴和第二矩形永磁钢固定在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢外侧的极性为S极，依次类推，形成N极、S极间隔排列的带有六边形隔磁气隙的组合式磁极永磁转子。
本发明与现有技术相比，永磁转子内形成倒“八”字形的两个第一矩形永磁钢内端设有六边形隔磁气隙，六边形隔磁气隙将倒“八”字形的两个第一矩形永磁钢内端的两条漏磁路径阻隔为一条，六边形隔磁气隙内较大的空隙能有效减小漏磁面积，延长漏磁路径，从而减少端部漏磁，同时也起到减重的作用，设计的第二矩形永磁钢可有效提高磁极中心磁场强度，避免因转子磁极中心磁场较弱而出现感应电动势波峰凹陷的问题，三个永磁钢组合提供每极转子磁通，永磁转子聚磁作用显著，功率密度大，第二矩形永磁钢外侧表贴极靴而不直面气隙，能有效防止大功率工况电枢反应磁场导致永磁钢退磁的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的混合励磁发电机结构示意图；
图2是图1所示实施例的永磁转子剖面图。
图中：1、第一矩形永磁钢 2、六边形隔磁气隙 3、极靴 4、第二矩形永磁钢 5、螺钉6、正方形铁铆钉 7、转子铁芯 8、转轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机，由转子、定子、端盖、转轴8组成，其特征在于：混合励磁发电机转子由永磁转子、电励磁转子组成，永磁转子为带有六边形隔磁气隙2的组合式磁极永磁转子；
带有六边形隔磁气隙2的组合式磁极永磁转子由第一矩形永磁钢1、转子铁芯7、极靴3、第二矩形永磁钢4、螺钉5、正方形铁铆钉6、六边形隔磁气隙2、转轴8组成，靠近转子冲片外圆处有偶数个由第一长方形槽组成的倒“八”字形槽，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽均贯穿转子冲片厚度且关于转子冲片径向中心线对称，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽内端不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，组成倒“八”字形槽左边的第一长方形槽外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于左边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，左边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，左边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第一矩形槽，且第一矩形槽宽度方向的中心线与左边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第一矩形槽外边与左边第一长方形槽内边连通，第一矩形槽长度比左边第一长方形槽宽度小0.6mm，第一矩形槽内边设有贯穿转子冲片厚度的六边形隔磁气隙2，且第一矩形槽内边与六边形隔磁气隙2的外边连通，形成倒“八”字形槽右边第一长方形槽的外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于右边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，右边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，右边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，且第二矩形槽宽度方向的中心线与右边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第二矩形槽的外边与右边第一长方形槽内边连通，第二矩形槽长度比右边第一长方形槽宽度小0.6mm，第二矩形槽内边与六边形隔磁气隙2的外边连通，第一矩形槽内边和右边夹角的顶点与第二矩形槽内边和左边夹角的顶点直线相连，相邻的两个六边形隔磁气隙2不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，六边形隔磁气隙2内边与转子冲片内圆不连通，在转子冲片上组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间设有贯穿转子冲片厚度的第二长方形槽，第二长方形槽外边与转子冲片外圆连通，第二长方形槽的长度大于极靴3的长度，且大于第二矩形永磁钢4的长度，第二长方形槽的宽度等于极靴3厚度和第二矩形永磁钢4厚度之和，在第二长方形槽的正下方设有贯穿转子冲片厚度的正方形槽，第二长方形槽与正方形槽不连通，不连通部分的尺寸大于2mm，正方形槽的边长大于螺钉5的直径；
将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，将叠压后的转子冲片通过正方形铁铆钉6铆接形成转子铁芯7，在转子铁芯7的第二长方形槽内端面正中间钻螺钉孔，在正方形铁铆钉6正中间加工贯穿正方形铁铆钉6的螺纹孔，螺钉孔的中心线与正方形铁铆钉6螺纹孔的中心线在同一直线上，将完全相同的两片第一矩形永磁钢1安放在组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢1内侧均为N极，通过螺钉5将极靴3和第二矩形永磁钢4固定在组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢4外侧的极性为N极，将另外完全相同的两片第一矩形永磁钢1安放在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢1内侧均为S极，通过螺钉5将极靴3和第二矩形永磁钢4固定在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢4外侧的极性为S极，依次类推，形成N极、S极间隔排列的带有六边形隔磁气隙2的组合式磁极永磁转子。
Claims (1)
1.一种汽车用组合式永磁与无刷电磁混合励磁发电机，由转子、定子、端盖、转轴（8）组成，其特征在于：混合励磁发电机转子由永磁转子、电励磁转子组成，永磁转子为带有六边形隔磁气隙（2）的组合式磁极永磁转子；
带有六边形隔磁气隙（2）的组合式磁极永磁转子由第一矩形永磁钢（1）、转子铁芯（7）、极靴（3）、第二矩形永磁钢（4）、螺钉（5）、正方形铁铆钉（6）、六边形隔磁气隙（2）、转轴（8）组成，靠近转子冲片外圆处有偶数个由第一长方形槽组成的倒“八”字形槽，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽均贯穿转子冲片厚度且关于转子冲片径向中心线对称，组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽内端不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，组成倒“八”字形槽左边的第一长方形槽外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于左边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，左边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，左边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第一矩形槽，且第一矩形槽宽度方向的中心线与左边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第一矩形槽外边与左边第一长方形槽内边连通，第一矩形槽长度比左边第一长方形槽宽度小0.6mm，第一矩形槽内边设有贯穿转子冲片厚度的六边形隔磁气隙（2），且第一矩形槽内边与六边形隔磁气隙（2）的外边连通，形成倒“八”字形槽右边第一长方形槽的外边为圆弧，且圆弧圆的直径大于右边第一长方形槽的宽度，拱高为1mm，右边第一长方形槽外边与转子冲片外圆不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，右边第一长方形槽的内边中间设有贯穿转子冲片厚度的第二矩形槽，且第二矩形槽宽度方向的中心线与右边第一长方形槽长度方向的中心线在同一直线上，第二矩形槽的外边与右边第一长方形槽内边连通，第二矩形槽长度比右边第一长方形槽宽度小0.6mm，第二矩形槽内边与六边形隔磁气隙（2）的外边连通，第一矩形槽内边和右边夹角的顶点与第二矩形槽内边和左边夹角的顶点直线相连，相邻的两个六边形隔磁气隙（2）不连通，不连通部分的尺寸为1.5mm，六边形隔磁气隙（2）内边与转子冲片内圆不连通，在转子冲片上组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间设有贯穿转子冲片厚度的第二长方形槽，第二长方形槽外边与转子冲片外圆连通，第二长方形槽的长度大于极靴（3）的长度，且大于第二矩形永磁钢（4）的长度，第二长方形槽的宽度等于极靴（3）厚度和第二矩形永磁钢（4）厚度之和，在第二长方形槽的正下方设有贯穿转子冲片厚度的正方形槽，第二长方形槽与正方形槽不连通，不连通部分的尺寸大于2mm，正方形槽的边长大于螺钉（5）的直径；
将转子冲片按毛刺方向朝同一方向的方式叠压，将叠压后的转子冲片通过正方形铁铆钉（6）铆接形成转子铁芯（7），在转子铁芯（7）的第二长方形槽内端面正中间钻螺钉孔，在正方形铁铆钉（6）正中间加工贯穿正方形铁铆钉（6）的螺纹孔，螺钉孔的中心线与正方形铁铆钉（6）螺纹孔的中心线在同一直线上，将完全相同的两片第一矩形永磁钢（1）安放在组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢（1）内侧均为N极，通过螺钉（5）将极靴（3）和第二矩形永磁钢（4）固定在组成倒“八”字形槽的两个第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢（4）外侧的极性为N极，将另外完全相同的两片第一矩形永磁钢（1）安放在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽内，且组成倒“八”字形的第一矩形永磁钢（1）内侧均为S极，通过螺钉（5）将极靴（3）和第二矩形永磁钢（4）固定在相邻组成倒“八”字形槽的第一长方形槽外端中间的第二长方形槽内，且第二矩形永磁钢（4）外侧的极性为S极，依次类推，形成N极、S极间隔排列的带有六边形隔磁气隙（2）的组合式磁极永磁转子。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |