CN204391924U - 一种内转子式爪极发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内转子式爪极发电机，包括壳体和转轴，转轴位于壳体内，壳体内设有转子和定子，转子连接转轴，转子包括转子轭和爪极，转子轭和爪极之间设有隔磁片，转子轭上设有转子齿，转子齿上设有磁场绕组，爪极包括左爪极和右爪极，左爪极和右爪极位于转子轭的两侧，左爪极和右爪极相匹配，爪极包括爪极盘和爪齿，爪齿呈圆周分布于爪极盘上，爪齿上设有永磁片，爪极盘中心上设有凸台，凸台与转子轭相匹配，定子包括定子齿和定子轭，定子齿之间形成有定子槽，定子槽之间形成有发电绕组，转轴上连接有滑环，滑环连接有电刷，电刷上设有刷盒。转子齿通过磁场绕组，使转子轭上形成转子磁场。定子槽通过发电绕组，使定子轭上形成定子磁场。

Description

一种内转子式爪极发电机

技术领域

本实用新型涉及一种内转子式爪极发电机。

背景技术

发电机作为汽车主要电源之一，为车用电器供电，同时为蓄电池供电。随着汽车工业的发展，发电机也经历了从直流发电机、交流发电机到无刷交流发电机的三个发展阶段。目前，我国的车用发电机一直沿用传统的爪极式结构的发电机，这种发电机虽然结构简单、经久耐用，但其转子爪极的漏磁问题非常严重，特别是爪极两侧面之间闭合的漏磁通、爪极两斜面之间的漏磁通和两爪极导磁盘外端之间的漏磁通的数值都较大，因此导致其效率偏低，能量转换大部分都用于发热了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内转子式爪极发电机，该机器结构简单、自动化程度高，体积小、重量轻、转矩和功率密度高，适用于恶劣环境，解决了爪极发电机转换效率偏低的问题。通过转子轭两端套有两个相互啮合的爪极，在爪极和转子轭之间连接有隔磁片，减少了外部磁场对转子轭的影响。爪齿设有永磁片，增加了爪极的有效面积，从而提高发电机的发电效率。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种内转子式爪极发电机，包括壳体和转轴，转轴位于壳体内，壳体内设有转子和定子，转子连接转轴，转子包括转子轭和爪极，转子轭和爪极之间设有隔磁片，转子轭上设有转子齿，转子齿上设有磁场绕组，爪极包括左爪极和右爪极，左爪极和右爪极位于转子轭的两侧，左爪极和右爪极相匹配，爪极包括爪极盘和爪齿，爪齿呈圆周分布于爪极盘上，爪齿上设有永磁片，爪极盘中心上设有凸台，凸台与转子轭相匹配，定子包括定子齿和定子轭，定子齿之间形成有定子槽，定子槽之间形成有发电绕组，转轴上连接有滑环，滑环连接有电刷，电刷上设有刷盒。转子齿通过磁场绕组，使转子轭上形成转子磁场。定子槽通过发电绕组，使定子轭上形成定子磁场。隔磁片用于隔绝爪极和转子轭，减少爪极之间的漏磁通，提高爪极发电机的气隙磁密，从而提高发电机的输出效率。除此之外，隔磁片可以消除齿谐波，减弱高次谐波，使发电机输出的电压为优等的正弦波。爪齿上设置永磁片，不但增加了爪极的有效面积，又增加了一个永磁场。这样不仅可以有效地补偿爪极发电机由于爪极之间漏磁所带来的负面影响，提高爪极发电机的气隙磁密，减少爪极的漏磁，又可以有效地提高主磁通，从而提高爪极发电机的磁能面积，改善发电机的低速输出特性，提高发电机的输出效率。电刷是发电机传导电流的滑动接触体。在发电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向的任务。

进一步，爪极盘上设有加固片，加固片包括爪齿贴合段和转子轭贴合段，爪齿贴合段连接爪齿，转子轭贴合段连接转子轭。爪齿贴合段和转子轭贴合段，使爪齿和转子轭的贴合更加紧密，缝隙更小，减少爪极之间的漏磁通。

进一步，凸台上设有凸台贯穿孔，凸台贯穿孔与转轴相匹配，转子轭上设有转子轴孔，转子轴孔与转轴相匹配。

进一步，凸台上设有加固圈。加固圈用于转轴和凸台之间，使爪极在绕着转轴作旋转运动时，不会发生相对滑动，从而增加转轴和凸台之间的牢固性。

进一步，刷盒连接有刷架。

进一步，转轴上套有风扇。风扇可以带走发电机内部的热量，使发电机的内部零件不会因长期发热而损坏，从而延长发电机的使用寿命。

进一步，转轴的两端连接有轴承，轴承连接有端盖，端盖与壳体相匹配。轴承设置于端盖上，使轴承在做转动时不会发生轴向滑动和径向滑动，从而使转轴带动转子在作旋转运动过程中，运动更加平稳，发电机的输出端输出的电压更加稳定。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种内转子式爪极发电机，该机器结构简单、自动化程度高，体积小、重量轻、转矩和功率密度高，适用于恶劣环境，解决了爪极发电机转换效率偏低的问题。转子齿通过磁场绕组，使转子轭上形成转子磁场。定子槽通过发电绕组，使定子轭上形成定子磁场。隔磁片用于隔绝爪极和转子轭，减少爪极之间的漏磁通，提高爪极发电机的气隙磁密，从而提高发电机的输出效率。除此之外，隔磁片可以消除齿谐波，减弱高次谐波，使发电机输出的电压为优等的正弦波。爪齿上设置永磁片，不但增加了爪极的有效面积，又增加了一个永磁场。这样不仅可以有效地补偿爪极发电机由于爪极之间漏磁所带来的负面影响，提高爪极发电机的气隙磁密，减少爪极的漏磁，又可以有效地提高主磁通，从而提高爪极发电机的磁能面积，改善发电机的低速输出特性，提高发电机的输出效率。电刷是发电机传导电流的滑动接触体。在发电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向的任务。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型中一种内转子式爪极发电机的结构示意图；

图2为本实用新型中爪极的结构示意图；

图3为本实用新型中定子与发电绕组连接的结构示意图；

图4为本实用新型中转子与磁场绕组连接的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种内转子式爪极发电机，包括壳体1和转轴2，转轴2位于壳体1内。壳体1内设有转子5和定子6，转子5连接转轴2。转子5包括转子轭51和爪极，转子轭51上设有转子轴孔54，转子轴孔54与转轴2相匹配。转子轭51和爪极之间设有隔磁片15，隔磁片15用于隔绝爪极和转子轭51，减少爪极之间的漏磁通，提高爪极发电机的气隙磁密，从而提高发电机的输出效率。除此之外，隔磁片15可以消除齿谐波，减弱高次谐波，使发电机输出的电压为优等的正弦波。转子轭51上设有转子齿52，转子齿52上设有磁场绕组53。转子齿52通过磁场绕组53，使转子轭51上形成转子磁场。

爪极包括左爪极3和右爪极4，左爪极3和右爪极4位于转子轭52的两侧，左爪极3和右爪极4相匹配。爪极包括爪极盘31和爪齿32，爪齿32呈圆周分布于爪极盘31上。爪极盘31上设有加固片35，加固片35包括爪齿贴合段351和转子轭贴合段352，爪齿贴合段351连接爪齿32，转子轭贴合段352连接转子轭51。爪齿贴合段351和转子轭贴合段352使爪齿32和转子轭51的贴合更加紧密，缝隙更小，减少爪极之间的漏磁通。爪齿32上设有永磁片36，永磁片36不但增加了爪极的有效面积，又增加了一个永磁场。这样不仅可以有效地补偿爪极发电机由于爪极之间漏磁所带来的负面影响，提高爪极发电机的气隙磁密，减少爪极的漏磁，又可以有效地提高主磁通，从而提高爪极发电机的磁能面积，改善发电机的低速输出特性，提高发电机的输出效率。爪极盘31中心上设有凸台33，凸台33与转子轭51相匹配。凸台33上设有凸台贯穿孔34，凸台贯穿孔34与转轴2相匹配。凸台33上设有加固圈37。加固圈37用于转轴2和凸台33之间，使爪极在绕着转轴2作旋转运动时，不会发生相对滑动，从而增加转轴2和凸台33之间的牢固性。

定子6包括定子齿63和定子轭62，定子齿63之间形成有定子槽64，定子槽64之间形成有发电绕组61。定子槽64通过发电绕组61，使定子轭62上形成定子磁场。转轴2上连接有滑环8，滑环8连接有电刷9，电刷9上设有刷盒10，刷盒10连接有刷架14。电刷9是发电机传导电流的滑动接触体。在发电机中，它还担负着对电枢绕组中感应的交变电动势，进行换向的任务。转轴2上套有风扇13，风扇13可以带走发电机内部的热量，使发电机的内部零件不会因长期发热而损坏，从而延长发电机的使用寿命。转轴2的两端连接有轴承11，轴承11连接有端盖12，端盖12与壳体1相匹配。轴承11设置于端盖12上，使轴承11在做转动时不会发生轴向滑动和径向滑动，从而使转轴2带动转子5在作旋转运动过程中，运动更加平稳，发电机的输出端输出的电压更加稳定。

当开始工作时，转轴2带动转子5上的爪极和转子轭51绕着转轴2作旋转运动，使定子6上的发电绕组61在磁场中做切割磁感线运动。与此同时，风扇13开始转动，带着发电机内部的热量。这样爪极发电机的输出端就可以向外输送电能了。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种内转子式爪极发电机，包括壳体和转轴，所述转轴位于所述壳体内，其特征在于：所述壳体内设有转子和定子，所述转子连接所述转轴，所述转子包括转子轭和爪极，所述转子轭和所述爪极之间设有隔磁片，所述转子轭上设有转子齿，所述转子齿上设有磁场绕组，所述爪极包括左爪极和右爪极，所述左爪极和所述右爪极位于所述转子轭的两侧，所述左爪极和所述右爪极相匹配，所述爪极包括爪极盘和爪齿，所述爪齿呈圆周分布于所述爪极盘上，所述爪齿上设有永磁片，所述爪极盘中心上设有凸台，所述凸台与所述转子轭相匹配，所述定子包括定子齿和定子轭，所述定子齿之间形成有定子槽，所述定子槽之间形成有发电绕组，所述转轴上连接有滑环，所述滑环连接有电刷，所述电刷上设有刷盒。

2.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述爪极盘上设有加固片，所述加固片包括爪齿贴合段和转子轭贴合段，所述爪齿贴合段连接所述爪齿，所述转子轭贴合段连接所述转子轭。

3.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述凸台上设有凸台贯穿孔，所述凸台贯穿孔与所述转轴相匹配，所述转子轭上设有转子轴孔，所述转子轴孔与所述转轴相匹配。

4.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述凸台上设有加固圈。

5.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述刷盒连接有刷架。

6.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述转轴上套有风扇。

7.根据权利要求1所述一种内转子式爪极发电机，其特征在于：所述转轴的两端连接有轴承，所述轴承连接有端盖，所述端盖与所述壳体相匹配。