CN201478944U

CN201478944U - 双风道双风扇汽车发电机

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Publication number: CN201478944U
Application number: CN2009201699465U
Authority: CN
Inventors: 董国庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-09-09

Abstract

一种双风道双风扇汽车发电机，包括定子、转子、外壳和外部风扇，定子安装在有前、后端盖对接构成的外壳内，转子两端的转子轴转动支撑在前、后端盖的中心孔内，盖转子轴的前端穿出所述的前盖并安装外部风扇，其特征在于：在所述的前、后端盖与定子铁芯的外周面之间设有外冷却风道。在所述的转子的后端装有轴流型的内部风扇。通过上述技术措施，本实用新型发电机在每分钟1500转时达到55％额定值；在每分钟1800转时达到80％额定值；在每分钟2200转时达到额定值；并且能长期工作在95℃的环境，完全满足使用要求。

Description

双风道双风扇汽车发电机

技术领域

本实用新型涉及一种双风道双风扇汽车发电机，是一种在低转速下有优良通风性能的、装有整流装置的汽车交流同步发电机。

背景技术

众所周知，在不改变励磁磁场强度的条件下，发电机定子绕组匝数多一些，发电电压会高一些，功率相应提高。功率的提高必然产生更多的热量，特别是整流器等电子元件产生的热量，需要及时散发。但是对于风冷汽车发电机，由于同轴的风扇不能产生足够的气流，对整流器没有足够的冷却能力，导致整流器过热损坏。同时，定子绕组的温度上升的较高，破坏绝缘性能。究其原因，传统的发电机的冷却气流b的通道只有定子与转子之间的间隙(参见图1)，由于该间隙很小(一般在0.2～0.5mm范围)，气流流动阻力很大，在进风口与出风口压差较小的阶段，通过的风量很低。当转速达到一定值时，才能满足冷却需要。在较低转速下，散热能力严重不足，整流器和定子绕组不能得到有效散热，因而，输出受到限制，不能达到最大的发电能力。以现在普遍使用的汽车发电机为例，当转速达到每分钟2500转以上时，允许输出额定的功率。在怠速(每分钟1500转)时需限定在30％额定功率，以期保护整流器和定子。

现在普遍应用的设计原则是，为了提高发电机的效率，提高功率体积密度。为了提高风量，将发电机设计成大直径、短机身形状使得风扇直径加大。这样虽然能够解决一些问题，但是需要的安装空间增加，给使用带来极大不方便。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种双风道双风扇汽车发电机，以解决现有技术存在的发动机在低速阶段，由于在进风口与出风口通过的风量很低而导致不能满足冷却需要，致使发电机输出功率过低的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：包括定子、转子、外壳和外部风扇，定子安装在由前、后端盖对接构成的外壳内，转子两端的转子轴转动支撑在该前、后端盖的中心孔内，该转子轴的前端穿出所述的前端盖并安装外部风扇和皮带轮，其特征在于：在所述的前、后端盖与定子铁芯的外周面之间设有外风道。

在所述的前、后端盖的内侧设有沿圆周均布并间隔设置的多个凸筋，该前、后端盖的凸筋夹持定子铁芯的两端；所述的外风道由该相邻的凸筋之间和定子与前、后端盖之间的空隙构成；在所述的前、后端盖的端部设有通透的、呈环形排列的通风口。

在所述的转子的后端装有轴流型的内部风扇。

所述的转子的结构为：在所述的转子轴上装有两个相互对应的爪极，两个该爪极相互对叉装配，在该两个爪极之间设有转子间隙；在两个该爪极对叉所包围的中部装有励磁线圈，该励磁线圈的引线焊接在滑环的内面，该引线经过设在转子轴上的纵向槽并用树脂封固，该树脂同时支撑并固定所述的滑环，使该滑环与所述的转子轴同轴。

所述的前、后端盖之间通过相互对应的对接企口密封连接。

在所述的后端盖上装有护罩，在该护罩内装有整流器和电压调节器，在该护罩上设有端面通风口和环面通风口。

本实用新型的优点是：通过增设外风道和内部风扇，大大提高了通风量和冷却效果，使得本实用新型发电机在每分钟1500转时达到55％额定值；在每分钟1800转时达到80％额定值；在每分钟2200转时达到额定值；并且能长期工作在95℃的环境，完全满足使用要求。

附图说明

图1是传统发电机的总体结构轴向剖视图；

图2是本实用新型的总体结构的轴向剖视图；

图3是本实用新型前端盖的轴向剖视图；

图4是图3的左视图；

图5是本实用新型转子结构及内部风扇安装示意图；

图6是本实用新型内部风扇的立体结构示意图；

图7是传统发电机和本实用新型发电机输出特性对比图。

附图标记说明：转子轴1，滑环1.1，绝缘材料1.2，螺母2，皮带轮3，前轴承4，外部风扇5，压板6，前端盖7，前端盖的通风口7.1，前端盖内的凸筋7.2，前端盖边缘的对接企口7.3，前端盖凸筋的止口7.4，定子绕组8，定子铁芯9，爪极10，励磁线圈11，引线11.1，内部风扇12，后端盖13，后端盖的通风口13.1，后端盖内的凸筋13.2，后端盖边缘的对接企口13.3，护罩14，护罩的端面通风口14.1，护罩的环面通风口14.2，整流器15，后轴承16，电压调节器17，通过转子间隙的气流A，通过定子与转子之间的间隙的气流B，通过外风道的气流C。

具体实施方式

参见图2～图6，本实用新型所述的发电机结构是：发电机的转子轴1上装有皮带轮3，通过外部风扇5、前轴承4用螺母2拧紧后由压板6压紧固定在前端盖7上。前端盖7设有通风口7.1。转子轴1上装有两个对称或几近对称的爪极10，两个爪极10相互对叉装配，二者之间留有转子间隙。在两个爪极10对叉包围的中部装有励磁线圈11，后部装有内部风扇12，转子轴1的两端经前轴承4和后部轴承16分别支撑在前、后端盖7和13上。励磁线圈11的引线11.1分别焊接在滑环1.1的内圈，引线11.1用绝缘材料1.2固定在转子轴1的纵向槽内。后端盖13上安装有整流器15和电压调节器17以及护罩14，护罩14罩在整流器15和电压调节器17的外面，在护罩14上有端面通风口14.1和环面通风口14.2。前后端盖的凸筋7.2和13.2夹持定子铁芯9的两个端面，进入发电机的气流C首先经过整流器15，再流经前后端盖7、13与定子铁芯9之间形成的外风道吹向定子绕组8。进入发电机的气流B经过定子与转子的间隙，冷却整流器15和定子、转子。进入发电机的气流A经过爪极10之间的转子间隙，冷却整流器15和转子。

前后端盖与定子铁芯9之间形成的外风道的截面积超过定子与转子之间的间隙和转子爪极10之间的间隙形成的风道截面积大出4～6倍，有效降低总的风阻，提高通风量，大大增强了冷却整流器15和定子绕组8的效果。

前、后端盖上的对接企口7.3和13.3，起到密封和同轴安装的作用。

转子后部的内部风扇12设计成轴流式，提高定子与转子间隙和转子爪极间隙的通风压力，提高通风量。

传统的发电机没有气流C的通道(参考图1和图2)，总的通风面积仅为本实用新型所述的发电机通风面积的五分之一左右，在较低转速下，散热能力严重不足，整流器和定子绕组不能得到有效散热，因而，输出受到限制，不能达到最大的发电能力。

本实用新型的外风道的构成如图2所示，该外风道由前后端盖7和13内的凸筋与凸筋之间的间隙和端盖(前、后端盖7和13)与定子铁芯9之间间隙围成的通道构成，该外风道前后两端贯通。

参见图3和图4，本发明所述的发电机的前端盖7的端部设有通风窗7.1，它是通透的，呈环形排列。在相邻通风窗7.1之间的筋条连接轴承室和外周面。在前端盖的凸筋7.2顶端车出止口7.4，用于安装定子。定子与端盖之间安装用的止口7.4由原有的完整的环状结构改为沿圆周均布并间隔设置的多个凸筋7.2状结构，凸筋7.2与凸筋7.2之间的空隙宽度比在1∶1～1∶2之间，形成气流C的通道。后端盖13与前端盖7的结构相同，亦按此加工。前、后端盖的边缘分别车出对接企口7.3、13.3，并相互对接，起到密封和同轴安装的作用。

参见图4，转子轴1上压入一对爪极10，一对爪极中间装有励磁线圈11，励磁线圈11的引线11.1焊接在滑环1.1内面。引线11.1经过转子轴1的纵向槽并用绝缘材料(树脂)1.2封固。树脂1.2同时支撑固定滑环1.1与转子轴1同轴。内部风扇12用板材制成，风向由后向前，固定在爪极10的后端。

本实用新型所述的发电机是这样工作的：外部动力带动皮带轮3转动，皮带轮3带动转子轴1和风扇5及其爪极10、励磁线圈11、滑环1.1转动，电压调节器17加电到励磁线圈11，产生转动的磁场，切割定子绕组8产生交流电流。交流电流经过整流器15整流后输出。外部风扇5转动使得发电机内部产生负压，空气由风电机的后部补充形成气流。气流A经过内部风扇12加强后经过爪极10间的转子间隙流动，气流B经转子与定子间的间隙流动，气流C经定子铁芯9与外壳(前后端盖)间的间隙流动。这三股气流共同由护罩14的端面通风口14.1和环面通风口14.2进入发电机，首先对整流器15、电压调节器17进行冷却，再对定子线圈8和转子进行冷却。

参见图7，由于本实用新型的前后端盖与定子铁芯9之间形成的外风道的截面积超过定子与转子之间的间隙和转子爪极10之间的间隙形成的风道截面积4～6倍，因此有效降低了总的风阻，提高通风量，对整流器15和定子绕组8的冷却效果大为提高。与现有技术相比，在相同转速的前提下，其功率输出能力有明显的提高。

Claims

1.一种双风道双风扇汽车发电机，包括定子、转子、外壳和外部风扇，定子安装在由前、后端盖对接构成的外壳内，转子两端的转子轴转动支撑在该前、后端盖的中心孔内，该转子轴的前端穿出所述的前端盖并安装外部风扇和皮带轮，其特征在于：在所述的前、后端盖与定子铁芯的外周面之间设有外风道。

2.根据权利要求1所述的双风道双风扇汽车发电机，其特征在于：在所述的前、后端盖的内侧设有沿圆周均布并间隔设置的多个凸筋，该前、后端盖的凸筋夹持定子铁芯的两端；所述的外风道由该相邻的凸筋之间和定子与前、后端盖之间的空隙构成；在所述的前、后端盖的端部设有通透的、呈环形排列的通风口。

3.根据权利要求1所述的双风道双风扇汽车发电机，其特征在于：在所述的转子的后端装有轴流型的内部风扇。

4.根据权利要求1所述的双风道双风扇汽车发电机，其特征在于：所述的转子的结构为：在所述的转子轴上装有两个相互对应的爪极，两个该爪极相互对叉装配，在该两个爪极之间设有转子间隙；在两个该爪极对叉所包围的中部装有励磁线圈，该励磁线圈的引线焊接在滑环的内面，该引线经过设在转子轴上的纵向槽并用树脂封固，该树脂同时支撑并固定所述的滑环，使该滑环与所述的转子轴同轴。

5.根据权利要求1所述的双风道双风扇汽车发电机，其特征在于：所述的前、后端盖之间通过相互对应的对接企口密封连接。

6.根据权利要求1所述的双风道双风扇汽车发电机，其特征在于：在所述的后端盖上装有护罩，在该护罩内装有整流器和电压调节器，在该护罩上设有端面通风口和环面通风口。