CN114530958B - 一种爪极式发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种爪极式发电机，其包括定子铁芯(1)、定子绕组(2)、转子、前爪极(4)、后爪极(5)、转轴(6)、转子绕组(7)、连通腔(8)，前爪极包括第一盘体(41)、多个第一爪部(42)，后爪极包括第二盘体(51)、多个第二爪部(52)，其特征在于：绕组槽设置为48N个，48N个绕组槽沿周向均匀分布，前爪极、后爪极设置为8N个，定子绕组由三相绕组组成，每相绕组由8个线圈组成，每个线圈的跨距为3，即定子绕组的一个线圈边放在第1绕组槽，其另外一个线圈边放在第4绕组槽。本发明能够减小极间漏磁，增大气隙磁密，增大发电机的输出功率，提高发电机的散热效果。

Description

一种爪极式发电机
技术领域
本发明涉及爪极式发电机技术领域，具体涉及一种爪极式发电机，具体为一种8对极48槽爪极式发电机。
背景技术
爪极式发电机是由机械能转化为电能的机电设备，与内燃柴油机配套广泛使用在汽车行业、工程机械行业中。传统的爪极式发电机励磁调节方便，但其极间漏磁大，导致励磁电流大、励磁损耗高、功率密度低，使得电机功率较小，散热效果一般，限制了其应用领域/范围。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种爪极式发电机，其通过绕组槽、前爪极、后爪极数量设计和绕组的布置，能够减小极间漏磁，增大气隙磁密，增大发电机的输出功率；其通过连通孔、第一叶片、第二叶片的设计，能够有效地提高发电机的散热效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种爪极式发电机，其包括定子铁芯(1)、定子绕组(2)、转子(3)、前爪极(4)、后爪极(5)、转轴(6)、转子绕组(7)、连通腔(8)，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯开设有多个绕组槽，绕组槽内嵌有定子绕组，转子包括前爪极、后爪极、转轴、转子绕组，前爪极包括第一盘体(41)、第一爪部(42)，多个第一爪部沿第一盘体的周向均匀分布，后爪极包括第二盘体(51)、第二爪部(52)，多个第二爪部沿第二盘体的周向均匀分布，转轴穿过第一盘体、第二盘体，多个第一爪部与多个第二爪部嵌入式配合并沿周向交替设置，第一爪部、第二爪部的径向内侧构成连通腔(8)，连通腔内设置有转子绕组(7)，其特征在于：绕组槽设置为48N个，48N个绕组槽沿周向均匀分布，前爪极(4)、后爪极(5)设置为8N个，N为系数，定子绕组由三相绕组组成，每相绕组由8个线圈组成，每个线圈的跨距为3，即定子绕组(2)的一个线圈边放在第1绕组槽，其另外一个线圈边放在第4绕组槽，其余的线圈均按此规律布置。
进一步地，所述第一爪部(42)上开设有连通孔(43)，连通孔连通第一爪部的径向外侧与连通腔(8)，第一爪部的径向内侧面设置有多个第一叶片/翅片(44)，多个第一叶片/翅片沿周向分布，第二爪部(52)的径向内侧面设置有多个第二叶片/翅片(53)，多个第二叶片/翅片沿周向分布，在转子(3)旋转时，第一叶片、第二叶片用于使空气流按预设的路径流动，从而提高对转子绕组(7)、定子绕组(2)的散热效果。
进一步地，所述第二爪部(52)上也开设有连通孔。
进一步地，所述预设的路径为：空气流经定子铁芯(1)的轴向一侧→连通孔(43)→连通腔(8)→第二爪部(52)和/或第二爪部上的连通孔→定子铁芯的轴向另一侧。
进一步地，所述第一叶片(44)与第二叶片(53)的旋向或倾斜方向相反，以使空气流按预设的路径流动。
进一步地，所述第一爪部(42)、第二爪部(52)呈锥形设置，其远离第一盘体或第二盘体的一端设置为弧形部，第一盘体(41)与第一爪部一体成型，第二盘体(51)与第二爪部52一体成型。
本发明的一种爪极式发电机，其通过绕组槽、前爪极、后爪极数量设计和绕组的布置，能够减小极间漏磁，增大气隙磁密，增大发电机的输出功率；其通过连通孔、第一叶片、第二叶片的设计，能够有效地提高发电机的散热效果。
附图说明
图1为本发明爪极式发电机的定子、转子结构示意图；
图2为本发明爪极式发电机的转子结构示意图；
图3为本发明爪极式发电机的8对极爪极结构示意图；
图4为本发明爪极式发电机的散热结构结构示意图；
图5为本发明爪极式发电机的定子绕组布置示意图。
图中：定子铁芯1、定子绕组2、转子3、前爪极4、后爪极5、转轴6、转子绕组7、连通腔8、第一盘体41、第一爪部42、连通孔43、第一叶片/翅片44、第二盘体51、第二爪部52、第二叶片/翅片53。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1-5所示，一种爪极式发电机，其包括定子铁芯1、定子绕组2、转子3、前爪极4、后爪极5、转轴6、转子绕组7、连通腔8，定子铁芯1由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯1开设有多个绕组槽，绕组槽内嵌有定子绕组2，转子3包括前爪极4、后爪极5、转轴6、转子绕组7，前爪极4包括第一盘体41、第一爪部42，多个第一爪部42沿第一盘体41的周向均匀分布，后爪极5包括第二盘体51、第二爪部52，多个第二爪部52沿第二盘体51的周向均匀分布，转轴6穿过第一盘体41、第二盘体51，多个第一爪部42与多个第二爪部52嵌入式配合并沿周向交替设置，第一爪部42、第二爪部52的径向内侧构成连通腔8，连通腔8内设置有转子绕组7，其特征在于：绕组槽设置为48N个，48N个绕组槽沿周向均匀分布，前爪极4、后爪极5设置为8N个，N为系数，定子绕组2由三相绕组组成，每相绕组由8个线圈组成，每个线圈的跨距为3，即定子绕组2的一个线圈边放在第1绕组槽，其另外一个线圈边放在第4绕组槽，其余的线圈均按此规律布置。
本发明通过绕组槽、前爪极4、后爪极5数量设计和绕组的布置，能够减小极间漏磁，增大气隙磁密，增大发电机的输出功率。
如图2-4所示，第一爪部42上开设有连通孔43，连通孔43连通第一爪部42的径向外侧与连通腔8，第一爪部42的径向内侧面设置有多个第一叶片/翅片44，多个第一叶片/翅片44沿周向分布，第二爪部52的径向内侧面设置有多个第二叶片/翅片53，多个第二叶片/翅片53沿周向分布，在转子3旋转时，第一叶片44、第二叶片53用于使空气流按预设的路径流动(如图4所示)，从而提高对转子绕组7、定子绕组2的散热效果。
较佳地，第二爪部52上也可开设有连通孔43。
进一步地，预设的路径为：空气流经定子铁芯1的轴向一侧→连通孔43→连通腔8→第二爪部52/第二爪部52上的连通孔43→定子铁芯1的轴向另一侧。
进一步地，第一叶片44与第二叶片53的旋向/倾斜方向相反，以使空气流按预设的路径流动。
本发明通过连通孔43、第一叶片44、第二叶片53的设计，能够有效地提高发电机的散热效果。
第一爪部42、第二爪部52呈锥形设置，其远离第一盘体41或第二盘体51的一端设置为弧形部。第一盘体41与第一爪部42一体成型，第二盘体51与第二爪部52一体成型。
本发明的一种爪极式发电机，其通过绕组槽、前爪极、后爪极数量设计和绕组的布置，能够减小极间漏磁，增大气隙磁密，增大发电机的输出功率；其通过连通孔、第一叶片、第二叶片的设计，能够有效地提高发电机的散热效果。
上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种爪极式发电机，其包括定子铁芯(1)、定子绕组(2)、转子(3)、前爪极(4)、后爪极(5)、转轴(6)、转子绕组(7)、连通腔(8)，定子铁芯由多个定子冲片叠压而成，定子铁芯开设有多个绕组槽，绕组槽内嵌有定子绕组，转子包括前爪极、后爪极、转轴、转子绕组，前爪极包括第一盘体(41)、第一爪部(42)，多个第一爪部沿第一盘体的周向均匀分布，后爪极包括第二盘体(51)、第二爪部(52)，多个第二爪部沿第二盘体的周向均匀分布，转轴穿过第一盘体、第二盘体，多个第一爪部与多个第二爪部嵌入式配合并沿周向交替设置，第一爪部、第二爪部的径向内侧构成连通腔(8)，连通腔内设置有转子绕组(7)，其特征在于：绕组槽设置为48N个，48N个绕组槽沿周向均匀分布，前爪极(4)、后爪极(5)设置为8N个，N为整数，定子绕组由三相绕组组成，每相绕组由8个线圈组成，每个线圈的跨距为3，即定子绕组(2)的一个线圈边放在第1绕组槽，其另外一个线圈边放在第4绕组槽，其余的线圈均按此规律布置；所述第一爪部(42)上开设有连通孔(43)，连通孔连通第一爪部的径向外侧与连通腔(8)，第一爪部的径向内侧面设置有多个第一叶片/翅片(44)，多个第一叶片/翅片沿周向分布，第二爪部(52)的径向内侧面设置有多个第二叶片/翅片(53)，多个第二叶片/翅片沿周向分布，在转子(3)旋转时，第一叶片、第二叶片用于使空气流按预设的路径流动，从而提高对转子绕组(7)、定子绕组(2)的散热效果，预设的路径为：空气流经定子铁芯(1)的轴向一侧→连通孔(43)→连通腔(8)→第二爪部(52)和/或第二爪部上的连通孔→定子铁芯的轴向另一侧。
2.如权利要求1所述的一种爪极式发电机，其特征在于，所述第二爪部(52)上也开设有连通孔。
3.如权利要求2所述的一种爪极式发电机，其特征在于，所述第一叶片(44)与第二叶片(53)的旋向或倾斜方向相反，以使空气流按预设的路径流动。
4.如权利要求3所述的一种爪极式发电机，其特征在于，所述第一爪部(42)、第二爪部(52)呈锥形设置，其远离第一盘体或第二盘体的一端设置为弧形部，第一盘体(41)与第一爪部一体成型，第二盘体(51)与第二爪部(52)一体成型。
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