CN2229726Y - 机动车、船用大功率永磁直流发电机 - Google Patents
机动车、船用大功率永磁直流发电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2229726Y CN2229726Y CN 95214569 CN95214569U CN2229726Y CN 2229726 Y CN2229726 Y CN 2229726Y CN 95214569 CN95214569 CN 95214569 CN 95214569 U CN95214569 U CN 95214569U CN 2229726 Y CN2229726 Y CN 2229726Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron core
- generator
- power
- vessel
- motor vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
一种机动车、船用大功率永磁直流发电机，它包括壳体，安装在壳体中的定子总成和转子总成，以及设置在壳体上的电压调节整流装置，其转子总成是由电机轴和安装在电机轴上的隔磁材料层和与隔磁材料层结合在一起的由硅钢片叠制而成的铁心和镶装在铁心中的永磁体组成；铁心上加工有均布的呈辐射状设置的轴向通槽，永磁体镶装在每个轴向通槽内。本电机具有结构简单、运行可靠的优点，还可提高了其输出功率，缩小电机的体积，节省原材料。
Description
本实用新型涉及一种功率为90W～1200W，可供汽车、拖拉机和小型船只使用的发电机，具体说是涉及一种机动车、船用大功率永磁直流发电机。
车用电源一般分为拖拉机用和汽车用两个系列。中小型拖拉机的电源主要用于照明，多采用永磁交流发电机，直接向负载供电，不带蓄电池，功率多在120W以下。汽车电源则采用电激磁交流发电机，经硅整流、调节器调压，和蓄电池并联向负载供电。
拖拉机用发电机多利用铁氧体永磁材料，经轴向充磁、导磁片导磁而产生旋转磁场发电。近年来，也有径向直接充磁的转子问世。因上述这些发电机的转子所采用的永磁材料为剩磁较小、磁性能较差、价格便宜的磁性材料，所以多采用整体式结构，所以它仅适用于制作功率不大的发电机。另外这类发电机还存在着一个长期没能够解决的问题：即发电机输出电压不可调，其电压是随发动机转速的变化而变化，造成了低速灯不亮，高速烧灯泡的不足之处。
汽车用发电机几乎全部是采用电激磁式发电机。其转子上有绕组，外电路通过碳刷、滑环、整流子将直流电输送到转子绕组上，产生磁极，形成旋转磁场发电，其电压的调整是根据输出电压的高低来调整激磁电流平均值的大小实现的。这种发电机结构复杂，易出故障，维修也不太方便。近年来又出现了爪极式发电机，这种发电机由固定不动的螺旋线圈通以直流电，感应出轴向磁场，再将该磁场经导磁体引导到旋转的爪极上，相邻爪极极性相反，构成多极转子。这种结构虽然省去了碳刷、滑环和整流子，但在将轴向磁通引导到旋转的爪极上时，要经过一气隙磁阻，导致磁通量有所下降，从而降低了爪极到定子之间有用的气隙磁通，使功率降低。另外由于相邻爪极以铜焊连接，以形成一旋转整体，这种结构和生产工艺也较复杂。
本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中的不足之处，利用八十年代中期出现的新型强磁体--稀土永磁材料，采用新的设计方案，向人们提供一种体积小、整体结构筒单、运行可靠，并可输出恒定电压的机动车、船用大功率永磁直流发电机。
本实用新型的目的可采用以下措施来实现：
本实用新型的机动车、船用大功率永磁直流发电机包括壳体，安装在壳体中的定子总成和转子总成，以及设置在壳体上的电压调节整流装置，其特征在于：转子总成是由电机轴和安装在电机轴上的隔磁材料层和与隔磁材料层结合在一起的由硅钢片叠制而成的铁心和镶装在铁心中的永磁体组成；铁心上加工有均布的呈辐射状设置的轴向通槽，永磁体镶装在每个轴向通槽内。
本实用新型中的隔磁材料层与由硅钢片叠制而成的铁心通过燕尾槽形结构方式结合在一起；铁心上至少均布有四个轴向通槽；镶装在铁心上轴向通槽内的永磁体是采用稀土永磁材料制作而成的，其形状为长方体形结构。
本实用新型中的电压调节整流装置是由由可控硅SCR1、SCR2、SCR3和二极管D1、D2、D3组成的三相半控桥式整流电路，和由电容C、稳压管DW、三极管BG以及电阻R4～R7组成的比较电路组成；其三相半控桥式整流电路中可控硅的导通与截止由比较电路来控制；电压调节整流装置通过连接件与电机端盖封装在一起。
由于本实用新型利用八十年代中期出现的新型强磁体--稀土永磁材料作为转子的永磁体，并采用新的设计方案，即转子总成是由电机轴和安装在电机轴上的隔磁材料层和与隔磁材料层结合在一起的由硅钢片叠制而成的铁心和镶装在铁心中的永磁体组成；铁心上加工有均布的呈辐射状设置的轴向通槽，永磁体镶装在每个轴向通槽内。并采用全自动电子电压调节整流器来解决永磁发电机输出电压恒定的问题。这就使得本实用新型的发电机与传统的发电机相比不仅具有结构筒单、运行可靠，几乎不需维修(只要轴承不坏，就可一直运行下去)的优点，同时还提高了其输出功率，缩小了电机的体积，节省了原材料。可以断定，随着稀土永磁材料价格的降低，本实用新型的发电机将会成为一种非常有前途的新型车、船用电源系统。
附图的图面说明如下：
图1是本实用新型的主视图。
图2是图1中转子结构的剖视图。
图3是图1中电压调节整流装置的电路原理图。
本实用新型以下将结合实施例(附图)作以详细的描述：
如图1、图2所示，本实用新型的机动车、船用大功率永磁直流发电机包括壳体(5)，安装在壳体中的定子总成(4)和转子总成(3)，转子通过位于其两端的轴承安装在电机的前后两端盖(2)(6)上，电压调节整流装置(7)通过连接件与电机的后端盖(6)封装在一起，转子轴(1)(2电机轴)的末端安装有一风扇(8)；其转子总成(3)是由电机轴(1)和安装在电机轴上的隔磁材料层(11)和与隔磁材料层结合在一起的由硅钢片叠制而成的铁心(9)和镶装在铁心中的永磁体(10)组成；铁心上加工有均布的呈辐射状设置的八个轴向通槽，永磁体镶装在每个轴向通槽内。
如图2所示，本实用新型中的隔磁材料层(11)与由硅钢片叠制而成的铁心(9)通过燕尾槽形结构方式结合在一起；铁心上均布有八个镶装磁钢的轴向通槽，镶装在铁心上轴向通槽内的永磁体(10)是采用稀土永磁材料制作而成的，其形状为长方体形结构，永磁体同性极相对镶嵌。轴向通槽的数量(永磁体的数量)可根据发电机功率的大小需要可以是4个、6个、8个、12个或16个等。转子中设置隔磁材料层的目的是为了隔断磁极通向轴心方向的磁路，防止转子内部磁极短路，使磁通最大限度地通过转子和定子之间的气隙，产生电能。
本实用新型中的电压调节整流装置是由三相半控桥式整流电路和比较电路组成；三相半控桥式整流电路是由可控硅SCR1、SCR2、SCR3和二极管D1～D9，电阻R1～R3组成，其中可控硅SCR1、SCR2、SCR3和二极管D1～D3组成三相半控整流桥的六个桥臂；比较电路由电容C、稳压管DW、三极管BG以及电阻R4～R7组成，其中R6是可调电阻；其三相半控桥式整流电路中可控硅的导通与截止由比较电路来控制。
其工作原理如下：当发电机输出电压低于给定值时(给定值是预先调定的)，通过分压电阻R5～R7的分压，O点电位较低，晶体管BG由于基极电位低而截止。则可控硅导通，三相桥工作，发电机向蓄电池充电，并向负载供电。当发电机输出电压高于给定值时，O点电位升高，晶体管BG由于基极电位升高而导通，此时将可控硅控制极嵌位到很低的电位，从而使可控硅截止，三相桥不工作，发电机不再向蓄电池充电。随着电容C的放电，O点电位下降，晶体管BG由于基极电位降低而再次截止。可控硅导通，三相桥工作，发电机又向蓄电池充电，并向负载供电。这样周而复始，使输出电压稳定在给定值上。
三相半控桥式整流电路中的二极管D4～D6的作用是防止负脉冲，保护可控硅。二极管D7～D9是相间隔离二极管，避免A、B、C三相互相影响。R1～R3是晶体管BG的负载电阻，使BG在导通时处于正常工作状态。
比较控制电路中的稳压管DW在导通时给出一固定压降，R5、R6、R7是分压电阻，通过可调电阻R6调定分压比，确定输出电压的给定值，电容C和电阻R4～R7构成一充放电回路。
电压调节整流装置通过连接件与电机的后端盖封装在一起的目的是为了增加电子元器件的散热面积，达到简化结构的目的。
Claims (6)
1、一种机动车、船用大功事永磁直流发电机，它包括壳体(5)，安装在壳体中的定子总成(4)和转子总成(3)，以及设置在壳体上的电压调节整流装置(7)，其特征在于：转子总成(3)是由电机轴(1)和安装在电机轴上的隔磁材料层(11)和与隔磁材料层结合在一起的由硅钢片叠制而成的铁心(9)和镶装在铁心中的永磁体(10)组成；铁心上加工有均布的呈辐射状设置的轴向通槽，永磁体镶装在每个轴向通槽内。
2、根据权利要求1所述的机动车、船用大功率永磁直流发电机，其特征在于：隔磁材料层(11)与由硅钢片叠制而成的铁心(9)通过燕尾槽形结构方式结合在一起。
3、根据权利要求1所述的机动车、船用大功率永磁直流发电机，其特征在于：铁心(9)上至少均布有四个轴向通槽。
4、根据权利要求1所述的机动车、船用大功率永磁直流发电机，其特征在于：镶装在铁心(9)上轴向通槽内的永磁体(10)是采用稀土永磁材料制作而成的，其形状为长方体形结构。
5、根据权利要求1所述的机动车、船用大功率永磁直流发电机，其特征在于：电压调节整流装置(7)是由由可控硅SCR1、SCR2、SCR3和二极管D1、D2、D3组成的三相半控桥式整流电路，和由电容C、稳压管DW、三极管BG以及电阻R4～R7组成的比较电路组成；其三相半控桥式整流电路中可控硅的导通与截止由比较电路来控制。
6、根据权利要求1或5所述的机动车、船用大功率永磁直流发电机，其特征在于：电压调节整流装置(7)通过连接件与电机端盖(6)封装在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95214569 CN2229726Y (zh) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 机动车、船用大功率永磁直流发电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 95214569 CN2229726Y (zh) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 机动车、船用大功率永磁直流发电机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2229726Y true CN2229726Y (zh) | 1996-06-19 |
Family
ID=33864161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 95214569 Expired - Fee Related CN2229726Y (zh) | 1995-06-13 | 1995-06-13 | 机动车、船用大功率永磁直流发电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2229726Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101826763A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-08 | 浙江大学 | 一种永磁电机转子结构 |
| RU2714921C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2020-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ стабилизации выходного напряжения вентильного магнитоэлектрического генератора |
| RU2726950C1 (ru) * | 2020-03-12 | 2020-07-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет" "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Стабилизированный по напряжению вентильный магнитоэлектрический генератор |
| RU2762286C1 (ru) * | 2021-04-22 | 2021-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Стабилизированный по напряжению вентильный магнитоэлектрический генератор |
| RU2806899C1 (ru) * | 2023-09-14 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Машинно-электронная генерирующая система со стабилизацией напряжения и частоты |
-
1995
- 1995-06-13 CN CN 95214569 patent/CN2229726Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101826763A (zh) * | 2010-04-23 | 2010-09-08 | 浙江大学 | 一种永磁电机转子结构 |
| RU2714921C1 (ru) * | 2019-06-11 | 2020-02-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ стабилизации выходного напряжения вентильного магнитоэлектрического генератора |
| RU2726950C1 (ru) * | 2020-03-12 | 2020-07-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет" "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Стабилизированный по напряжению вентильный магнитоэлектрический генератор |
| RU2762286C1 (ru) * | 2021-04-22 | 2021-12-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Стабилизированный по напряжению вентильный магнитоэлектрический генератор |
| RU2806899C1 (ru) * | 2023-09-14 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Машинно-электронная генерирующая система со стабилизацией напряжения и частоты |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103684160B (zh) | 自升压双凸极无刷直流发电系统 | |
| CN102470812A (zh) | 车辆用电源系统 | |
| Caricchi et al. | Permanent-magnet, direct-drive, starter/alternator machine with weakened flux linkage for constant-power operation over extremely wide speed range | |
| CN113078792B (zh) | 一种轴向磁场交替极无刷混合励磁电机 | |
| CN102005875B (zh) | 并列结构的无刷无附加气隙混合励磁同步发电机 | |
| CN1893222A (zh) | 离心式永磁起动发电装置 | |
| CN2229726Y (zh) | 机动车、船用大功率永磁直流发电机 | |
| US5172046A (en) | Electric generator | |
| CN113098159A (zh) | 一种混合永磁记忆起动/发电机及其运行方法 | |
| CN2907058Y (zh) | 轴向复合式无刷交流发电机 | |
| US6967417B2 (en) | Variable winding generator | |
| CN2272164Y (zh) | 无刷永磁汽车交流发电机 | |
| US20020047353A1 (en) | Permanent magnet type AC generator having voltage regulating system | |
| CN2829207Y (zh) | 稀土永磁起动发电装置 | |
| EP3465878A1 (en) | Generator device of electrical energy with permanent magnets, particularly for the supply of electrical loads and/or batteries of vehicles | |
| CN110535314A (zh) | 汽车用串联磁路混合励磁发电机 | |
| CN1929262A (zh) | 复合式电机 | |
| CN219181384U (zh) | 一种永磁辅助励磁行车取力凸极同步发电机 | |
| CN2190371Y (zh) | 单相永磁无刷调磁稳压交流发电机 | |
| US20060055261A1 (en) | Multiple stator charging system | |
| CN110729866B (zh) | 一种电动汽车用电励磁凸极电机 | |
| CN1153335C (zh) | 一种车用永磁发电机 | |
| CN2511520Y (zh) | 汽车永磁变极交流发电机 | |
| CN2130302Y (zh) | 嵌入调节式车用稀土永磁发电机 | |
| CN2465384Y (zh) | 一种双磁极高效率发电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |