CN203896154U - 一种等宽爪极电机 - Google Patents
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Abstract
一种等宽爪极电机,属于电机技术领域,包括机壳和与机壳转动连接的转轴,所述机壳包括前端盖、外壳和后端盖;所述前端盖内侧和后端盖内侧均通过励磁支架固定有励磁绕组;所述外壳上安装有定子;所述定子包括定子铁心和电枢绕组;所述转轴上安装有第一爪极和第二爪极;所述第一爪极和第二爪极相对排布且交错设置;所述转轴左侧设置有涡轮;所述转轴左侧穿过前端盖和涡轮后并用螺母固定;所述前端盖上安装有涡壳;所述涡轮设置在涡壳中心。本爪极电机采用了无刷结构,励磁绕组静止,提高了发电机工作的可靠性;本爪极电机采用了等宽爪极,爪极极弧长度相同,气隙磁场均匀对称。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域,具体涉及为一种等宽爪极电机。
背景技术
爪极式电机磁场绕组是静止的,不再需要电刷,故不存在电刷与集电环接触不良导致的发电不稳或不发电的故障。
公开号为1996722的专利申请公开了一种爪极电机,其发电机的爪极顶部窄、根部宽,呈现等腰梯形的形状,电机的轴向气隙磁密不对称,且磁场绕组安装在爪极内部的空腔内。将电机应用于汽车,受到电机体积的限制,爪极安放的空间有限,且极间漏磁大。且汽车的发电机由发动机直接驱动,消耗有效功率。针对上述缺陷,还未发现其他的理想解决方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述提到的缺陷和不足,而提供一种等宽爪极电机,结构紧凑,对爪极和磁场绕组部分进行了改进优化,提高了气隙磁密,且可利用尾气生电。
为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案。
一种等宽爪极电机,包括机壳和与机壳转动连接的转轴,所述机壳包括前端盖、外壳和后端盖;所述前端盖内侧和后端盖内侧均通过励磁支架固定有励磁绕组;所述外壳上安装有定子;所述定子包括定子铁心和电枢绕组;所述转轴上安装有第一爪极和第二爪极;所述第一爪极和第二爪极相对排布且交错设置;所述第一爪极和第二爪极均由一组爪指和一个极掌组成;所述两组爪指以转轴为中心等角度环形阵列;所述两个极掌轴向间隔设置;所述爪指等宽等厚设置;所述相邻的爪指之间设置有一块长方形的永磁体;所述转轴左侧设置有涡轮;所述转轴左侧穿过前端盖和涡轮后并用螺母固定;所述前端盖上安装有涡壳;所述涡轮设置在涡壳中心。
所述定子铁心和外壳之间设置有隔磁层。
所述极掌位于爪指底部三等分处。
所述涡壳的入口垂直于转轴,出口与转轴同轴心。
采用本技术方案之后,本实用新型具有以下有益效果:
1.本爪极电机采用了无刷结构,励磁绕组静止,提高了发电机工作的可靠性;
2.本爪极电机采用了等宽爪极, 爪极极弧长度相同,气隙磁场均匀对称;
3.本爪极电机将磁场绕组贴近前后的端盖,爪极侧表面面积大,因为可以放置表面积更大的永磁体,用以增强气隙磁密;
4.本爪极电机的电励磁磁动势一方面,可以对气隙磁场增磁,另一方面,也可以对气隙磁场弱磁,使得气隙磁场可以在一个比较宽的范围内调节;
5.本爪极电机上设置涡轮机,将汽车排出的高温高压的废气排入涡轮机带动涡轮旋转,涡轮带动转轴转动,从而产生电动势,给车辆的用电设备提供电源。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型的爪极结构示意图;
图3是本实用新型转子结构示意图;
图中:1-螺母、2-涡轮、3-涡壳、4-前端盖、5-励磁支架、6-励磁绕组、7-外壳、8-隔磁层、9-定子铁心、10-电枢绕组、11-第一爪极、12-第二爪极、13-后端盖、14-转轴、15-爪指、16-极掌、17-永磁体。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作进一步详细说明。
一种等宽爪极电机,包括机壳和与机壳转动连接的转轴14。
所述机壳包括前端盖4、外壳7和后端盖13。前端盖4和后端盖13均与外壳7螺纹连接,形成一个容纳空间。
所述前端盖4内侧和后端盖13内侧均通过励磁支架5固定有励磁绕组6。前端盖4和后端盖13成为了电机磁路的一部分,永磁体17和励磁绕组6共同提供了本爪极电机的气隙磁场。两个励磁绕组6串联在一起,前端盖4和后端盖13作为电机磁路的一部分。
所述外壳7上安装有定子;所述定子包括定子铁心9和电枢绕组10。
所述定子铁心9和外壳7之间设置有隔磁层8。
本爪机电机可通过改变励磁电流的大小和方向,用以增磁或去磁。增磁时,电机的磁路包括两部分,即永磁磁路和电励磁磁路,两者并联,同时,电励磁磁动势使得永磁体17产生的磁路通过气隙,而不再转子、前端盖4、后端盖13与外壳7内闭合。气隙磁场随励磁电流的增大而增大,实现并联混合励磁。去磁时,永磁磁路和电励磁磁路串联,电励磁磁动势使得永磁体17产生的磁通进入转子、前端盖4、后端盖13与外壳7内闭合,气隙磁场随着励磁电流的增大而减小。
所述转轴14上安装有第一爪极11和第二爪极12;所述第一爪极11和第二爪极12相对排布且交错设置;所述第一爪极11和第二爪极12均由一组爪指15和一个极掌16组成;所述两组爪指15以转轴14为中心等角度环形阵列。所有爪指15均处于同一平面。
所述爪指15等宽等厚设置;所述相邻的爪指15之间设置有一块长方形的永磁体17。故电机满足几何对称。
所述极掌16位于爪指15底部三等分处,为励磁绕组6的安装预留空间,使电机结构紧凑。
所述两个极掌16轴向间隔设置,用以隔磁。
永磁体17的设置,增大了电机的气隙磁密。爪指15之间设置的永磁体17减少了爪极之间的漏磁通。等宽爪极电机的极弧长度相同,弧极系数远大于传统爪极电机。基于上述原因,相对于传统的电励磁爪极电机,本等宽爪极电机的气隙平均磁密提高了24.4%,远大于传统电励磁爪极发电机的气隙平均磁密。
本等宽爪极电机,采用混合励磁无刷结构,用较小的励磁电流实现电机磁场的调节,并且降低了电机的励磁损耗。
所述转轴14左侧设置有涡轮2;所述转轴14左侧穿过前端盖4和涡轮2后并用螺母1固定;所述前端盖4上安装有涡壳3;所述涡轮2设置在涡壳3中心。所述涡壳3的入口垂直于转轴14,出口与转轴14同轴心。
本等宽爪极电机上设置涡轮机,涡轮机的输出轴与爪极电机的转轴14为同一条轴,其结构紧凑,占用空间小。本等宽爪极电机可应用于汽车上,将汽车排出的高温高压的废气排入涡轮机带动涡轮2旋转,涡轮2带动转轴14转动,从而产生电动势,给车辆的用电设备提供电源。
本实用新型按照实施例进行了说明,在不脱离本原理的前提下,本装置还可以作出若干变形和改进。应当指出,凡采用等同替换或等效变换等方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种等宽爪极电机,包括机壳和与机壳转动连接的转轴(14),其特征在于,所述机壳包括前端盖(4)、外壳(7)和后端盖(13);所述前端盖(4)内侧和后端盖(13)内侧均通过励磁支架(5)固定有励磁绕组(6);所述外壳(7)上安装有定子;所述定子包括定子铁心(9)和电枢绕组(10);所述转轴(14)上安装有第一爪极(11)和第二爪极(12);所述第一爪极(11)和第二爪极(12)相对排布且交错设置;所述第一爪极(11)和第二爪极(12)均由一组爪指(15)和一个极掌(16)组成;所述两组爪指(15)以转轴(14)为中心等角度环形阵列;所述两个极掌(16)轴向间隔设置;所述爪指(15)等宽等厚设置;所述相邻的爪指(15)之间设置有一块长方形的永磁体(17);所述转轴(14)左侧设置有涡轮(2);所述转轴(14)左侧穿过前端盖(4)和涡轮(2)后并用螺母(1)固定;所述前端盖(4)上安装有涡壳(3);所述涡轮(2)设置在涡壳(3)中心。
2.如权利要求1所述的一种等宽爪极电机,其特征在于,所述定子铁心(9)和外壳(7)之间设置有隔磁层(8)。
3.如权利要求1所述的一种等宽爪极电机,其特征在于,所述极掌(16)位于爪指(15)底部三等分处。
4.如权利要求1所述的一种等宽爪极电机,其特征在于,所述涡壳(3)的入口垂直于转轴(14),出口与转轴(14)同轴心。
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CN201420295684.8U CN203896154U (zh) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | 一种等宽爪极电机 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109494956A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-19 | 田振荣 | 无刷混磁驱动发电机 |
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- 2014-06-05 CN CN201420295684.8U patent/CN203896154U/zh not_active Expired - Fee Related
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