[发明专利]废气涡轮驱动复合励磁发电机

说明书

技术领域

本发明提供一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。

背景技术

汽车工业是现代工业的标志，是国民经济发展的主导产业，在工农业生产、交通运输、以及人类生产生活的各个方面都起着不可缺少的作用，燃料在汽车发动机汽缸内燃烧所产生总能量的25％～40％转换为有效功，其余60％～75％都损失掉，其中废气带走的能量为25％～35％，废气能量回收利用具有重要的意义。如已公开的发明专利：废气涡轮增压发电机，申请号：02107205.1，由永磁体和线圈绕组构成，方案一：永磁体分别嵌置在压气机叶轮的对称位置上，且其磁极性排列刚好相反，而线圈绕组与永磁体之间保持一定的间隙，永磁体和线圈绕组是固定在压气机壳体的内侧；方案二：永磁体嵌置在转子主轴上，而线圈绕组也分别排列在相对称的位置上，永磁体和线圈绕组之间保持一定的间隙，线圈绕组则固定在中间壳体上；方案三：永磁体嵌置在压气机叶轮的背部，而线圈绕组固定在中间壳体的相应位置上，永磁体和线圈绕组之间保持一定的间隙。该技术方案是将多块永磁体粘接在压气机叶轮上、或者转子主轴上、或者压气机叶轮的背部，由于使用粘接剂粘接永磁体，粘接剂容易老化失效，可靠性差，容易损坏，其使用性能有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，结构紧凑，占据空间小，由发动机排出的废气驱动，节约能源的废气涡轮驱动复合励磁发电机，其技术内容为：

一种废气涡轮驱动复合励磁发电机，包括废气涡轮机、后端盖、前端盖、转子和定子，其中废气涡轮机包括轴、涡轮和涡壳，涡轮安装在涡壳中央，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，定子包括定子铁芯和电枢绕组，缠绕电枢绕组的定子铁芯压装固定在后端盖和前端盖之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组，产生的磁场在磁路中并联合成；

永磁转子为径向结构，包括非导磁螺钉、极靴、永磁体和转子铁芯，其中转子铁芯压装在轴上，永磁体通过极靴由非导磁螺钉固定在转子铁芯上，转子铁芯的外圆弧面与永磁体的内圆弧面一致，永磁体的外圆弧面与极靴的内圆弧面一致，极靴的外圆弧面与定子铁芯的内圆弧面一致，相邻的永磁体极性相反，即N极S极间隔排列；

电励磁转子为凸极结构，包括凸极转子铁芯和电励磁绕组，其中凸极转子铁芯压装在轴上，电励磁绕组的线圈缠绕在凸极转子铁芯上，按通入直流电后凸极的凸面产生的极性为N极、S极相间隔的规律依次绕线，每个凸极上的匝数相等，电励磁绕组的正负极分别接在滑环上，碳刷与滑环接触，电子调节器的正负极分别接在碳刷上，励磁电流就能够由电子调节器通入电励磁绕组。

其工作原理为：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转动，即磁场旋转，电枢绕组切割磁力线，产生电动势，给车辆的用电设备提供电源。

本发明与现有技术相比，其优点是：涡轮机壳体通过螺栓固定在发电机后端盖上，涡轮机的轴与发电机的转子轴为同一条轴，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。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是图1所示实施例中的A-A剖面图。

图中：1.螺母；2.轴；3.涡轮；4.涡壳；5.螺栓；6.后端盖；7.非导磁螺钉；8.极靴；9.永磁体；10.转子铁芯；11.定子铁芯；12.电枢绕组；13.凸极转子铁芯；14.电励磁绕组；15.前端盖；16.碳刷；17.滑环

具体实施方式

在图1-2所示的实施例中：废气涡轮机包括轴2、涡轮3和涡壳4，涡轮3安装在涡壳4中央，通过螺母1固定在轴2上，涡壳4通过螺栓5固定在发电机后端盖6上，定子包括定子铁芯11和电枢绕组12，缠绕电枢绕组12的定子铁芯11压装固定在后端盖6和前端盖15之间，其特征在于：转子包括永磁转子和电励磁转子，两者共用同一个电枢绕组12，产生的磁场在磁路中并联合成；

永磁转子为径向结构，包括非导磁螺钉7、极靴8、永磁体9和转子铁芯10，其中转子铁芯10压装在轴2上，永磁体9通过极靴8由非导磁螺钉7固定在转子铁芯10上，转子铁芯10的外圆弧面与永磁体9的内圆弧面一致，永磁体9的外圆弧面与极靴8的内圆弧面一致，极靴8的外圆弧面与定子铁芯11的内圆弧面一致，相邻的永磁体9极性相反，即N极S极间隔排列；

电励磁转子为凸极结构，包括凸极转子铁芯13和电励磁绕组14，其中凸极转子铁芯13压装在轴2上，电励磁绕组14的线圈缠绕在凸极转子铁芯13上，按通入直流电后凸极的凸面产生的极性为N极、S极相间隔的规律依次绕线，每个凸极上的匝数相等，电励磁绕组14的正负极分别接在滑环17上，碳刷16与滑环17接触，电子调节器的正负极分别接在碳刷16上，励磁电流就能够由电子调节器通入电励磁绕组。