[实用新型]混合励磁式汽车发电机

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车电机电器技术领域，具体涉及一种混合励磁式汽车发电机。

背景技术

目前，汽车用交流发电机一直是人们不断研究的热门课题，涌现了一系列发电机新技术。例如：清华大学在《电工电能新技术》(1996.NO.3)提出的爪极永磁发电机，采用了分级随机优化方法设计永磁砖子，但容量较小只有500W，且磁钢用量达到33.3cm³；山东理工大学在《微电机》(2005.NO.5)提出的永磁车用发电机，虽具备发电效率高、能耗小等诸多优点，但调压、稳压性能不理想，适用功率范围较小，应用上存在一定的局限性；再如福州大学先后在《电工电能新技术》和《电工技术杂志》(2001.NO.5)提出的高效能汽车发电机；以及山东大学在《微特电机》(2002.NO.4)提出的新型汽车发电机，都是在运行中改变发电机绕组匝数和结线方式来提高输出功率和效率，但发电机的容量均介于500W～1000W之间，难于适用城市公交车辆1000W～2000W以上大容量的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种功率范围宽，比功率高，零电流转速低的混合式励磁汽车发电机。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的，混合励磁式汽车发电机，包括爪极转子、定子、前端盖，后端盖、电子控制器组成，它是在通用硅整流汽车交流发电机传统电励磁的基础上，增加稀土永磁励磁，采用电励+永磁的混合励磁结构；其关键技术是爪极转子上配置磁钢，磁钢置于不同极性的相邻爪极转子之间，磁钢的左右两侧面是锥度1∶5的斜面，磁钢的磁化方向为切向，也即永磁体的永磁通径N极、爪极、N极、气隙、定子齿到达定子轭，再经定子轭、气隙到达爪极S，经永磁体S极回到永磁体N极形成回路。接线由3相绕组改为6相双Y接线，当转速低于整定的转速值时，双Y绕组自动切换到串联；当高于整定转速时，双Y绕组自动并联输出，相当于定子匝数减少一半，线径加粗，电抗下降，电流增大，实现了提高输出功率的目的。

优先及积极效果：

本实用新型的上述结构，不仅增加了主磁通，而且减少了爪极转子间的漏磁通，磁钢的配置通过场路结合方法计算出各种损耗得到的效率高达70％，比普通电励磁发电机的效率明显提高40％～55％，具有功率范围宽，比功率高，零电流转速低的优点。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型磁钢位置结构示意图

图3为图2的a-a向剖视图

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型作进一步的阐述。

图1～图3为本实用新型的优选方案，显示了包括爪极转子2、定子3、前端盖5，后端盖4、电子控制器6，它是在通用硅整流汽车交流发电机传统电励磁的基础上，增加稀土永磁励磁，采用电励+永磁的混合励磁结构；其关键技术是爪极转子2上配置磁钢1，磁钢1置于不同极性的相邻爪极转子2之间，磁钢1的左右两侧面是锥度1∶5的斜面，磁钢1的磁化方向为切向。接线由3相绕组改为6相双Y接线，当转速低于整定的转速值时，双Y绕组自动切换到串联；当高于整定转速时，双Y绕组自动并联输出，相当于定子匝数减少一半，线径加粗，电抗下降，电流增大，实现了提高输出功率的目的。

其生产过程如下：

1、爪极转子

先按给定的发电机参数(功率、电压、外形尺寸等)，以确保性能最佳和磁钢用量最少为目标函数进行优化设计。在电励磁转子结构的基础上，按优化设计后的最佳尺寸、形状，线切割加工永磁钢。将磁钢严格按极性的要求配置在爪极之间，除强磁吸力固定磁钢外，有必要在两侧接触面之间抹上环氧胶，以确保可靠性。

2、定子

由3相绕组改为6相双Y接线，分别标示定子绕组的每条引线；在转轴上配置转速传感器；安装实现自动切换及转速整定的线路板；然后将各个接线头仔细按设计图纸与整流桥及自动切换装置正确连接。

3、最后将定子3、爪极转子2、前后端盖5、4、皮带轮等组装成发电机。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。