[发明专利]一种车用交流发电机

说明书

本发明公开一种车用交流发电机，涉及发电机技术领域。该车用交流发电机包括前端盖、后端盖及固定在前端盖与后端盖之间的转子和定子，转子包括交叉安装的前极爪和后极爪，前极爪与后极爪之间设置有线圈架，线圈架上绕设有转子线圈，定子包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子线圈；定子线圈每槽的相匝数Ns与转子线圈的匝数Nr比为：0.017≤Ns/Nr≤0.029，前极爪与后极爪之间设置有磁轭，磁轭直径D2与转子直径D1之比为：0.55≤D2/D1≤0.62。本发明在满足绕线工艺的前提下，达到漏磁系数与磁阻的优化设计，提高了发电机的输出功率；同时增大了感应电动势，使发电机在同等直径下功率密度最佳。

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种车用交流发电机。

背景技术

在汽车中，交流发电机的作用是将发动机的部分机械能转变成电能，从而为汽车的用电设备或蓄电池进行供电。现有车用交流发电机一般包括端盖、转子、定子、皮带轮、整流桥等部件，在运行过程中，由于发电机自身设计不合理(如定子结构、转子结构、转子与定子配合间隙等)，容易导致发电机铜损大、噪音大、漏磁严重，进而大大降低了发电机的能量转化率和发电功率，影响了发电机的输出性能。基于上述原因，现有车用交流发电机一般采用大尺寸的结构设计，以保证汽车的用电需求，然而随着目前汽车小型化、轻型化的发展趋势，这种输出功率低，体积大的交流发电机越来越无法满足用户的需求。

发明内容

基于以上所述，本发明提供一种车用交流发电机，以解决现有交流发电机发电效率低、输出功率小、体积大、风噪大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种车用交流发电机，包括前端盖、后端盖及固定在前端盖与后端盖之间的转子和定子，所述转子包括交叉安装的前极爪和后极爪，所述前极爪与后极爪之间设置有线圈架，所述线圈架上绕设有转子线圈，所述定子包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子线圈；所述定子线圈每槽的相匝数Ns与转子线圈的匝数Nr比为：0.017≤Ns/Nr≤0.029，所述前极爪与后极爪之间设置有磁轭，所述磁轭直径D2与转子直径D1之比为：0.55≤D2/D1≤0.62。

作为优选，所述定子铁芯的前端面到前极爪底板内侧的距离L2与前极爪底板的厚度L1之比为：L2/L1≤0.19；和/或所述定子铁芯的后端面到后极爪底板内侧的距离L2’与后极爪底板的厚度L1’之比为：L2’/L1’≤0.19。

作为优选，所述前极爪的爪尖到定子铁芯前端面的距离Lp与所述定子铁芯的高度L3之比为：Lp/L3≥0.91；和/或所述后极爪的爪尖到定子铁芯后端面的距离Lp’与所述定子铁芯的高度L3之比为：Lp’/L3≥0.91。

作为优选，所述前极爪爪跟的厚度X1与所述前极爪底板的厚度L1之比为：0.91≤X1/L1≤1.2；和/或所述后极爪爪跟的厚度X1’与所述后极爪底板的厚度L1’之比为：0.91≤X1’/L1’≤1.2。

作为优选，所述前极爪爪尖的厚度X2与所述前极爪爪跟的厚度X1之比为：0.26≤X2/X1≤0.5；和/或所述后极爪爪尖的厚度X2’与所述后极爪爪跟的厚度X1’之比为：0.26≤X2’/X1’≤0.5。

作为优选，所述前极爪及后极爪的爪尖均设有爪尖倒角圆，所述爪尖倒角圆由开设在模具上的冷挤槽挤压成型，且所述爪尖倒角圆的半径R的取值为：R≥2mm。

作为优选，所述前极爪到后极爪的周向距离Y与所述定子铁芯的齿脚宽度X之比为：1.5≤Y/X≤1.99。

作为优选，所述定子铁芯的齿中宽度bt与铁芯槽高度ht之比为：0.3≤bt/ht≤0.39。

作为优选，所述转子前端安装有前风扇，所述前风扇的风叶顶部到定子线圈前端的距离t与前风扇风叶的高度h之比为：t/h≤0.19；和/或所述转子后端安装有后风扇,所述后风扇的风叶顶部到定子线圈后端的距离t’与后风扇风叶的高度h’之比为：t’/h’≤0.19。