CN204928522U - 一种发动机直驱无刷爪极发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种发动机直驱无刷爪极发电机，包括N极爪极(3)、S极爪极(4)、风扇(10)、励磁绕组(6)、电枢绕组(2)、定子铁心(9)、发电机外壳(1)和轴(5)。其特征在于：励磁绕组(6)绕制在支架(8)上位于爪极内侧，支架(8)用螺钉紧固在发动机外壳上，电枢绕组(2)绕制在定子铁心(9)上位于爪极外侧，定子铁心(9)与发电机外壳(1)之间用胶连接且发电机外壳(1)内壁有多个定位用的凸条。本实用新型为无刷结构，工作可靠，低转动惯量适合做高转速发电机。

Description

一种发动机直驱无刷爪极发电机

技术领域

本实用新型涉及一种发动机直驱无刷爪极发电机，属于汽车电机电气技术领域。

背景技术

爪极电机由于制造成本低而广泛用于各种场合。爪极电机的种类有很多，按照是否带有碳刷滑环来分类可分为有刷爪极电机和无刷爪极电机；按照用途来分可以分为爪极电动机和爪极发电机，其中爪极发电机按照励磁方式又可分为电励磁爪极发电机、混合励磁爪极发电机和永磁爪极发电机。

普通的电励磁有刷爪极电机由于使用碳刷和滑环，电刷及滑环的磨损和接触不良会导致发电机励磁不稳定或不能正常的发出交流电，而且有可能工作的时候产生火花，故障率高且存在隐患。采用永磁体励磁的发电机虽结构紧凑效率较高，但存在着励磁不可调、灭磁困难等问题，这限制了其工作范围，且永磁电机中电枢绕组会对距离较近的磁钢产生退磁影响。目前国内已有增程器用无刷发电机，例如申请号为201410009399.X的专利申请：一种车用发电式增程器发电机组，提出了一种外转子永磁增程器发电机。

在爪极式电机方面，授权的发明专利：一种高可靠性的四相交流起动发电机，专利号：ZL201410011535.9。该专利主要侧重于一种多相高可靠性起动发电机。另外，授权的发明专利：车辆用起动发电装置，授权号：ZL200580000837.5，也发明了一种爪极式起动发电机，其定子铁心的内周侧有爪极式转子。可以看出，上述专利的电枢绕组都位于爪极外侧的定子上，爪极是旋转的。上述结构的电机需要利用皮带驱动，传动效率不如直接驱动高，且结构也不如直接驱动紧凑。

本实用新型提出的发动机直驱无刷爪极发电机，结构简单紧凑，传动效率高、散热良好，励磁电流可调且转动惯量小，不会存在故障率高、产生电火花灭磁困难等问题。

发明内容

本实用新型采用以下技术方案：一种发动机直驱无刷爪极发电机，由转子、定子、外壳、支架、励磁绕组和风扇组成，其特征在于：形状相同的N极爪极和S极爪极互相扣在一起间隔分布，N极爪极和S极爪极均为铸铁一体压铸而成，用非导磁材料连接在一起的N极爪极和S极爪极位于励磁绕组和定子铁心之间，励磁绕组周向绕制在支架上，支架位于爪极内侧并用螺钉紧固在增程器外壳上，三相电枢绕组绕制在定子铁心上位于爪极外侧。轴穿过N极爪极中心孔将爪极固定，两者配合部分具有一定锥度，增加定位精度，并用螺母锁紧轴端防止爪极轴向移动。

所述的一种发动机直驱无刷爪极发电机，其特征是：风扇位于发电机N极爪极的背侧，采用焊接的方式与N极爪极相连，可对励磁绕组和电枢绕组进行散热，为了安装简便风扇外径大小应该不大于定子内径，发电机外壳圆周面和端面均布有通气用小孔，同时电机外壳采用铝合金材料并设有散热片进行散热。

所述的一种发动机直驱无刷爪极发电机，其特征是：冲压制成的定子冲片设有36个槽用来绕制三相电枢绕组，冲片外缘有6个W型坡口，按冲压毛刺一致的顺序叠压成定子铁心并焊接冲片外缘W型坡口，外壳内壁压铸有6个凸条，凸条可恰好嵌入定子铁心U型槽内防止两者相对转动；定子和外壳之间采用胶接防止定子和外壳的轴向相对运动，发电机外壳同样通过螺钉紧固在增程器外壳。

附图说明

图1是本实用新型的一种发动机直驱无刷爪极发电机的纵剖图。其中：1、发电机壳体；2、电枢绕组；3、N极爪极；4、S极爪极；5、轴；6、励磁绕组；7、发动机外壳；8、支架；9、定子；10、风扇。

图2是本实用新型的一种发动机直驱无刷爪极发电机的截面图。其定子槽数为36，N极爪极和S极爪极极数均为6。其中：1、外壳；3、N极爪极；4、S极爪极；5、轴；6、励磁绕组；9、定子；10、U型槽。

图3是本实用新型的一种发动机直驱无刷爪极发电机的电枢绕组绕线图。其中电枢绕组分为A、B、C三相。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本实用新型一种电发动机直驱无刷爪极发电机的纵剖图。所述一种发动机直驱无刷爪极发电机包括外壳1、电枢绕组2、N极爪极3、S极爪极4、轴5、励磁绕组6、支架8、定子9和风扇10。所述电机由内向外依次为轴5、支架8和励磁绕组6、爪极、定子铁心9、电枢绕组2和电机外壳1。先通过螺钉将支架连接到发动机外壳，支架固定后在其上绕制励磁绕组，励磁绕组外侧为N极爪极和S极爪极，所述N极爪极和S极爪极结构相同且极数均为6，N极爪极带有轭部，S极爪极则没有轭部，两者相互扣在一起并用非导磁材料连接，将N极爪极爪朝向发动机，轴穿过N极爪极中心孔与爪极连接，连接部分采用锥面，增加定位精度，N极爪极背部焊有风扇对励磁绕组和电枢绕组起到散热作用，所述支架与爪极均由无取向导磁材料制成，在轴端用螺母对爪极和风扇进行轴向锁紧。

图2是本实用新型一种发动机直驱无刷爪极发电机截面图。所述的一种发动机直驱无刷爪极发电机，其特征是：冲压制成的定子冲片设有36个槽用来绕制三相电枢绕组，冲片外缘有6个W型坡口，按冲压毛刺一致的顺序叠压成定子铁心并焊接冲片外缘U型坡口，外壳内壁压铸有6个凸条，凸条可恰好嵌入定子铁心U型槽内防止两者相对转动，在定子和外壳之间涂胶防止定子和外壳的轴向相对运动，发电机外壳同样通过螺钉紧固在增程器外壳。

本实用新型无刷爪极发电机在工作状态时，励磁绕组通电产生磁通，磁通通过支架、第一附加气隙、N极爪极、主气隙、S极爪极、第二附加气隙再回到支架形成闭合的磁通，电枢绕组中有磁链通过。当爪极旋转时，电枢绕组中的磁链就会发生变化，从而产生感应电动势，控制励磁电流的大小可调节输出电压的大小；N极爪极背侧焊接有风扇可对励磁绕组和电枢绕组进行散热，空气由圆周面小孔进入，从端面小孔吹出带走热量。

Claims (2)

1.一种发动机直驱无刷爪极发电机，其特征在于：由爪极、定子铁心(9)、发电机外壳(1)、支架(8)、励磁绕组(6)和风扇(10)组成，N极爪极(3)和S极爪极(4)互相扣在一起间隔分布，N极爪极(3)和S极爪极(4)均为低碳钢一体压铸而成，N极爪极(3)带有轭部，S极爪极(4)则没有轭部，用非导磁材料将N极爪极(3)和S极爪极(4)连接在一起，两爪极同心且位于励磁绕组(6)和定子铁心(9)之间，励磁绕组(6)绕制在支架(8)上，支架(8)位于爪极内侧并用螺钉紧固在发动机外壳(7)上，支架(8)靠近发动机的一侧厚，可导磁；三相电枢绕组(2)绕制在定子铁心(9)上，位于爪极外侧；

轴(5)穿过N极爪极(3)中心孔将爪极固定，两者配合部分具有一定锥度，增加定位精度，并用螺母锁紧轴端防止爪极轴向移动；

风扇(10)焊接在N极爪极(3)的背侧，风扇(10)外径大小应该不大于定子内径，发电机外壳(1)圆周面和端面均布有通气孔，同时电机外壳采用铝合金材料并设有散热片进行散热。

2.如权利要求书1所述的一种发动机直驱无刷爪极发电机，其特征是：冲压制成的定子冲片设有36个槽用来绕制三相电枢绕组，冲片外缘有6个W型坡口和6个U型槽，按冲压毛刺一致的顺序叠压成定子铁心并焊接冲片外缘W型坡口，电机外壳内壁压铸有6个凸条，凸条可恰好嵌入定子铁心U型槽内防止两者相对转动；定子和外壳之间采用胶接防止定子和外壳的轴向相对运动，发电机外壳(1)通过螺钉紧固在发动机外壳(7)上。