[实用新型]一种混合励磁起动发电一体化电机

说明书

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其是一种混合励磁起动发电一体化电机结构方案。

背景技术

起动发电一体化电机是一种集电动和发电功能于一身的电机，可实现汽车发动机的快速起停功能，从而达到降低油耗和排放的目的，且成本较低，在汽车领域极具应用价值。

起动发电一体化电机必须具备低速大转矩电动和宽转速范围高效稳压发电能力。目前，应用异步电机和同步电机的多种解决方案正在探索中。如：通用汽车采用了异步电机、法雷奥公司采用永磁同步爪极电机等。由于异步电机功率密度较低，用作起动发电一体化电机体积较大，不利于在车内安装；永磁电机虽然功率密度较高、体积较小，但是永磁体励磁决定了气隙磁场难以调节，造成在宽速度范围内调节发电电压比较困难。

混合励磁电机集成了电励磁电机调节气隙磁场方便和永磁电机功率密度大、转矩/质量比大等特点，同时又克服了永磁电机磁场调节难的缺点，在起动发电一体化系统中具有很好的应用前景。目前，仅法雷奥公司的混合励磁爪极同步电机作为起动发电一体化电机批量装备汽车，但该电机励磁绕组在爪极转子侧，需要电刷及滑环机构，可靠性等性能受到一定影响。

发明内容

本实用新型针对汽车应用，提供了一种高性能混合励磁起动发电一体化电机，采取了如下技术方案。

混合励磁起动发电一体化电机包括：励磁绕组1，转子轴2，转子铁芯3，转子轴向磁轭4，扇叶5，永磁体磁钢6，不导磁套轴7，定子铁芯8，电枢绕组9，定子轴向磁轭10。

两套定子铁芯8分别固定在定子轴向磁轭10内部的两端，电枢绕组9嵌入定子铁芯8的槽中，定子轴向磁轭两端的定子铁芯共用一套电枢绕组，电枢绕组9由铜线绕制。励磁绕组1固定在两套定子铁芯8之间。

定子铁芯8采用硅钢片叠压制作，定子轴向磁轭10采用铸钢铸造。

两套转子铁芯3之间是转子轴向磁轭，转子铁芯3和转子轴向磁轭4都固定在转子轴2上。在转子铁芯3上开有通风道，转子轴向磁轭4上开有通风道并安装扇叶5，便于在电机转子旋转过程中对电枢绕组9和励磁绕组1进行风冷散热。

转子轴向磁轭4通过转子轴2固定在转子铁芯3之间。转子铁芯3上有凹槽和凸极交错排布，凹槽中嵌入永磁体磁钢6，不导磁套轴7安装在永磁体磁钢6的外部。转子铁芯3和转子轴向磁轭4均采用铸钢铸造，永磁体磁钢6采用钕铁硼永磁体。

本实用新型的优点如下：

1.在转子铁心及轴向磁轭上设置有通风道和扇叶，改善了电机的散热条件，有助于提高电机的安全性和运行性能。

2.电励磁绕组安置在定子侧，没有电刷和换向片结构，提高了电机的可靠性和环境适应性。

3.永磁体磁路与电励磁磁路相互独立，不会造成调节励磁电流时永磁体的不可逆退磁，提高了电机的可靠性。

附图说明

图1为混合励磁起动发电一体化电机剖面图。

图中：1、励磁绕组，2、转子轴，3、转子铁芯，4、转子轴向磁轭，5、扇叶，6、永磁体磁钢，7、不导磁套轴，8、定子铁芯，9、电枢绕组，10、定子轴向磁轭。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

混合励磁起动发电一体化电机包括：励磁绕组1，转子轴2，转子铁芯3，转子轴向磁轭4，扇叶5，永磁体磁钢6，不导磁套轴7，定子铁芯8，电枢绕组9，定子轴向磁轭10。

两套定子铁芯8分别固定在定子轴向磁轭10内部的两端，电枢绕组9嵌入定子铁芯8的槽中，定子轴向磁轭10两端的定子铁芯共用一套电枢绕组。定子铁芯8采用硅钢片叠压制作。定子轴向磁轭10采用铸钢铸造。电枢绕组9由铜线绕制。

励磁绕组1固定在两套定子铁芯8之间。

转子轴向磁轭4在两套转子铁芯3之间，转子铁芯3和转子轴向磁轭4都固定在转子轴2上。转子铁芯3上有凹槽和凸极交错排布，凹槽中嵌入永磁体磁钢6，不导磁套轴7安装在永磁体磁钢6的外部用于固定永磁体磁钢6，使电机能够高速可靠运行。转子铁芯3和转子轴向磁轭4均采用铸钢铸造，永磁体磁钢6采用钕铁硼永磁体。

在转子轴向磁轭4上开有通风道，每个通风道上开有通槽，便于气流在电机内形成循环以便进行自风冷。由不导磁材料制成的扇叶5固定在通风道两侧。

在转子铁芯3上开有通风道，与转子轴向磁轭4的通风道对应，便于通风散热。