[发明专利]车辆废气驱动三相发电机

说明书

技术领域

本发明提供一种车辆废气驱动三相发电机，属于汽车电机电器领域。

背景技术

汽车在工农业生产、交通运输、以及人类生产生活的各个方面起着重要的作用，目前汽车发电机多是由发动机直接驱动的，消耗较大的有效功率；轿车、特别是农用车、卡车、特种车所排出的尾气中蕴含有大量的能量，目前在某些高级轿车中通过涡轮增压技术利用这一部分能量并取得了巨大的成功，可见这些能量的巨大作用，但在大多数车辆中这些能量仍处在难以利用状态，原因是现有的技术存在设备复杂、使用成本高的缺点；现有技术中有利用涡轮驱动永磁发电机发电的技术，但大多存在结构复杂或输出电压不稳定的缺点。如中国专利00112053.0所述稳压永磁发电机，由机壳、机座、动力轴、转子、永磁磁钢、定子、定子绕组、定子座、定子滑动套、平衡弹簧、防旋转连接螺丝、滑动块、调节转轴、定位轴承、调节转轴驱动装置及自动反馈控制电路等组成，动力转动轴通过定位轴承固定在基座上，转子固定在固定转轴上，定子滑动套的一端固定在基座上，定子滑动套沿轴向开有通槽，平衡弹簧设置与定子滑动套内，该弹簧的一端由定子滑动套的一端面阻挡，另一端推定至于定子滑动套内的滑动块，该滑动块与定子座之间有穿过滑动套通槽的防旋转连接螺钉固定连结，该滑动块中心与调节转轴的一端成螺纹活动连结，自动反馈控制电路的监测信号输入端并借与定子绕组输入端，该电路的控制信号输出端至驱动机构的受控制端。该稳压永磁电机结构复杂、成本高、使用性能有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述缺陷，结构紧凑，占据空间小，无电励磁绕组，无碳刷滑环结构，故障率低，输出电压稳定，整流稳压电路简单，由车辆发动机排出的废气驱动，节约能源的车辆废气驱动三相发电机，它是通过以下内容实现的：

包括由转子、定子、前端盖、后端盖、涡轮、涡壳组成，轴上安装有涡轮和永磁转子，涡轮安装在涡壳上，通过螺母固定在轴上，涡壳通过螺栓固定在发电机后端盖上；定子的电枢绕组为三相完全相同的电枢绕组，三相中的每相电枢绕组都分别跨过定子铁芯上的三个极依次嵌线，上述电枢绕组的相位差为120度，上述电枢绕组的首端接于发电机的正极输出端，上述电枢绕组的尾端分别接整流稳压器的输入端；永磁转子上的每块永磁体与定子铁芯上的每三个极相对应，若干块永磁体通过极靴由非导磁螺钉固定在转子铁芯上，相邻永磁体的N极和S极间隔排列，组成永磁转子；整流稳压器为三相半波整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器；永磁体为NdFeB磁性材料。

工作原理：车辆发动机排出的高温高压废气通过进气口进入涡轮机带动涡轮旋转，涡轮通过轴带动发电机转子旋转，即磁场旋转，电枢绕组切割磁力线，产生电动势，三相完全相同的电枢绕组产生的三相完全相同的电流、相位差为120度，所述三相完全相同的电流通过三相半波整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器的整流稳压作用，输出稳压直流电，可直接为车辆用电器供电，也可直接为车载蓄电池充电。

本发明比较现有技术的优点在于：

1、涡壳通过螺栓固定在发电机后端盖上，涡轮机的轴与发电机的轴为同一条轴，结构紧凑，占据空间小，安装方便，由发动机排出的废气直接驱动，节约了能源，降低了成本。

2、采用三相电枢绕组永磁发电结构，通过三相半波整流稳压器或三相半控桥式整流稳压器整流稳压，使得发电机在宽转速范围内，直接输出电压稳定的直流电，可直接给车辆直流用电器供电，也可给车载蓄电池或超级电容充电。

3、采用三相电枢，相数多，频率低，每相绕组匝数少，电枢绕组同步电抗小，因此无功损耗少，有效输出功率大。

4、本发明采用NdFeB磁性材料作转子磁极，优点在于，

(1)NdFeB磁性能优异，是目前稀土永磁中磁能积最高的材料，使一般所用铁氧体材料磁极的十余倍，引起磁性强，可以减少永磁材料的使用，降低了成本，改善了性能且价格低廉；

(2)NdFeB磁性材料具有高矫顽力和内稟矫顽力(分别为850KA/m和1980KA/m)(它们是抵抗磁和非磁的干扰而保持其永磁性的量度)，因此不易受外磁性和非磁性环境因素的干扰，有助于提高系统的可靠性；

(3)与其他的稀土材料相比，NdFeB的机械性能好，不易破碎，尤其适合于汽车等震荡的环境；

(4)NdFeB磁性材料的居里温度低，为320摄氏度，因此，

A、随温度下降，永久磁铁的磁性感应上升，该材料在冷启动是更以达到很高的磁性；

B、NdFeB磁性材料材料中所含的稀土材料在我国分布广泛且蕴含量大，从而降低了其生产成本；

附图说明