[发明专利]一种无刷爪极电机结构

说明书

本发明提供了一种无刷爪极电机结构，包括机壳组件；所述机壳组件内装有盘式电枢构成定子，盘式电枢穿过气隙同轴安装有转子外爪极，转子外爪极通过隔磁环嵌套装有转子内爪极，隔磁环、转子内爪极和转子外爪极形状配合构成转子；转子内爪极上有筒型激磁架，筒型激磁架上绕有励磁线圈。本发明能够在保持低成本的前提下实现无刷励磁可调、大功率、高可靠、长寿命的优势，同时在高速工况下具有良好的结构稳定性。

技术领域

本发明涉及一种无刷爪极电机结构，属于电气工程技术领域。

背景技术

随着国防工业和民用汽车工业的不断发展，对电机系统的高可靠性、长寿命性能要求不断提升。爪极电机由于其耐高转速、高功率密度和成本低的优点被广泛用于汽车发电机和国防武器供电系统中。

传统爪极电机一般采用径向磁通结构，即电枢在外包容着转子，径向尺寸往往较大，当发电机工作时转子产生的热量无法通过机壳传导散出，导致发电机发热严重，造成效率下降和寿命减短的后果。同时，由于传统爪极发电机转子一般为轴向左右两爪组成磁极，在转子上嵌有磁钢或装有昂贵的电刷、集电环及励磁组件，永磁体和励磁线圈常常无法承受高转速时带来的离心应力而发生故障，励磁组件还会增加转子发热，电刷和集电环也会产生机械磨损和火花，使其故障变多、寿命变短、效率变低、维护工作量变大，且成本也居高不下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种无刷爪极电机结构，该无刷爪极电机结构能够在保持低成本的前提下实现无刷励磁可调、大功率、高可靠、长寿命的优势，同时在高速工况下具有良好的结构稳定性。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种无刷爪极电机结构，包括机壳组件；所述机壳组件内装有盘式电枢构成定子，盘式电枢穿过气隙同轴安装有转子外爪极，转子外爪极通过隔磁环嵌套装有转子内爪极，隔磁环、转子内爪极和转子外爪极形状配合构成转子；转子内爪极上有筒型激磁架，筒型激磁架上绕有励磁线圈。

所述转子内爪极和转子外爪极均为导磁材料制成，隔磁环由非导磁材料制成。

所述转子内爪极、转子外爪极、隔磁环焊接固定。

所述筒型激磁架位于机座内，机座由导磁材料制成；所述励磁线圈与转子内爪极之间存在径向气隙δ₁和斜面气隙δ₂。

所述转子外爪极后端以连接轴穿过盘式电枢，转子外爪极与盘式电枢之间存在轴向气隙δ₃，连接轴通过第二轴承可转动固定。

所述转子外爪极外圆与机座之间存在径向气隙δ₄，机壳组件和机座间通过螺钉连接构成封闭腔体。

所述转子内爪极前端通过第一轴承可转动固定于机座。

所述盘式电枢以硅钢片卷绕而成铁芯，铁芯一边侧面开有多个绕组槽，以扁线作为绕组绕制并侧向嵌入铁芯。

本发明的有益效果在于：能够在保持低成本的前提下实现无刷励磁可调、大功率、高可靠、长寿命的优势，同时在高速工况下具有良好的结构稳定性。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的结构示意图；

图2是图1的爆炸结构示意图；

图3是图2中转子外爪极和转子内爪极的装配示意图；

图4是图3中转子内爪极的结构示意图；

图5是图3中转子外爪极的结构示意图；

图6是图1中盘式电枢的结构示意图；

图7是图1中各气隙位置示意图；