[发明专利]一种汽车用串联磁路混合励磁发电机

说明书

本发明涉及一种汽车用串联磁路混合励磁发电机，由前端盖、后端盖、转轴、混合励磁转子、定子总成、皮带轮、风扇组成。其特征在于：所述的定子总成安装在前端盖和后端盖之间，所述混合励磁转子包括环形永磁体、电励磁绕组、固定磁轭、旋转爪极，固定磁轭通过螺栓固定于后端盖上，圆形永磁体固定在固定磁轭一端，旋转爪极套在转轴上，并且与转轴同心，随转轴一起旋转，所述风扇套在转轴上，安装在前端盖外侧，所述皮带轮紧靠风扇，用半圆键和螺母将风扇和皮带轮固定到转轴上。永磁体产生的永磁场和电励磁绕组产生的电磁场在同一磁路，本发明能够通过调节电流大小和方向，从而控制合成磁场的大小，实现稳压输出，结构简单，减少了励磁所需电能的消耗。

技术领域

本发明涉及一种发电机，尤其涉及一种混合励磁发电机，属于电机制造领域。

背景技术

目前，汽车使用的发电机主要有硅整流发电机和永磁发电机两种，硅整流发电机，通过电励磁绕组的励磁电流产生磁场，通过励磁绕组的电能只有很少一部分转换为用于发电的磁能，电能利用率低，电能的消耗大；转子的励磁绕组易出现烧毁、断线等故障，这样势必增加了汽车维护成本。此外，硅整流发电机还存在以下的问题，在交通拥挤的城市，车辆开不快，发电机输出电压和输出功率达不到额定值，这样，发电机既不能为蓄电池补充充电，也无力向点火系统和其它用电设备供电，整个汽车所需要的电能只能由蓄电池来提供，造成了需要频繁更换蓄电池，增加了充电次数，缩短了蓄电池的使用寿命。而且往往在汽车行驶途中，因为蓄电池的电力不足，造成汽车抛锚，带来了许多麻烦。另一种是永磁发电机，永磁同步发电机取消了励磁绕组，也就取消了容易出现问题的集电环和电刷，成为无刷发电机。因而具有结构简单，运行可靠，体积小，质量轻，损耗小等优点。虽然永磁同步发电机具有上述诸多优点和广泛的应用前景，但从目前的实际应用情况来看，它的应用仍存在一定的局限性，还不能在汽车上得到广泛的推广应用。永磁同步发电机由永磁体产生磁场，因此就不能通过调节励磁磁场的大小来调节输出电压，目前比较成功的用于永磁发电机的稳压方法是可控整流稳压技术，该技术较好的解决了1KW以下的永磁发电机的稳压问题，而且结构简单，成本低，运行可靠；但对于1KW以上的大功率发电机稳压比较困难，因此，永磁发电机主要适应于中小功率的情况。若发电机功率过大，稳压成本增加。混合励磁发电机是一种永磁和电励磁结合的发电机，集电机、电力电子技术、新材料等技术于一体，性能指标显著提高。混合励磁发电机既具有硅整流发电机良好的调整特性，又具有永磁发电机的高功率密度、高效率、高可靠性的优点。能够适应转速和负载在宽广的范围内变化，还能保证输出电压恒定。

发明内容

为了克服硅整流发电机和永磁发电机的固有缺陷，本发明提供了一种兼具永磁发电机高效率、节省励磁电能消耗、故障率低和硅整流发电机良好的电压调节性能的汽车用串联磁路混合励磁发电机。

本发明采用技术方案如下。

一种汽车用串联磁路混合励磁发电机，包括前端盖和后端盖，所述前端盖和后端盖之间固定安装定子总成，后端盖安装稳压控制器；所述定子总成包括定子铁芯和均匀嵌在所述定子铁芯的槽内的电枢绕组；所述混合励磁转子包括一端固定在后端盖上的固定磁轭、固定于转轴上的旋转爪极、缠绕在固定磁轭上的励磁绕组和环形永磁体；所述固定磁轭为圆柱形，固定磁轭的中间部位有一环形凹槽，励磁绕组按圆周方向绕在环形凹槽内，励磁绕组的两端从固定磁轭后端内的两个轴向孔内穿出，再穿过后端盖上的两个孔，连接到后端盖上的稳压器控制器。

作为优选，所述圆环形永磁体的采用轴向充磁，圆环形永磁体的两个端面分别为N极和S极，圆环形永磁体嵌入固定磁轭的前端面上的环形凹槽内。

作为优选，环形凹槽的深度与环形磁铁的厚度相同。

作为优选，所述圆环形永磁体采用具有高剩磁、高矫顽力、高磁能积、高性能价格比的稀土钕铁硼材料。

为了防止套在转轴上的环形永磁体通过钢制转轴产生轴向漏磁，在环形永磁体和固定磁轭之间嵌套环形隔磁套。