[实用新型]无刷爪极发电机

说明书

本实用新型涉及一种无刷爪极发电机，属于具有半导体器件换向器的发电机技术领域。

现有无刷爪极发电机的磁路结构部分如图1所示：左爪极12与转轴11紧配合，右爪极16的极爪与左爪极12的极爪用非导磁材料焊接在一起，激磁线圈14环绕在一线圈骨架上，然后固定在导磁件17上，导磁件17用螺钉固定在右端罩上。（图1中未画出右端罩）。激磁线圈通电后产生的磁通，通过一个右爪极16和定子转子之间的气隙，进入定子齿、定子轭15，横跨一个定子极距后再从定子齿中出来，又穿过定子转子之间的气隙，进入左爪极12、转轴11、导磁件17，回到右爪极16，磁通形成一个迴路。当电机转子被带动后，闭合的磁通随转子旋转，切割定子线圈，在线圈中产生感应电势。

这种电机结构的主要缺点是：为了使两个极爪同步旋转，采用将一个极爪焊接到另一个极爪上去的办法，从而导致：

1）两极爪的同心度除决定于机械加工精度外，还决定于焊接质量，这样两极爪的同心度很难保证。

2）两极爪之间的间隙靠焊接难以保证间隙对称和均匀。这样将引起转子转动一周内定子绕组中感应的各相电压不均匀以及转子在不同位置下的同一相电压出现波动。

3）一个爪极焊接在另一个爪极上，使爪极转子转动惯量大；另外，由于焊接后精度难予保证，沿圆周方向各点质量不均匀，这两个问题都会引起振动大，噪声大。

此外，现有技术的这种结构，导磁件中的磁通密度是不均匀的，导磁件中离转轴远的地方磁通通过的面积比离转轴近的地方磁通通过的面积要大些，因此导磁件中离转轴越近的地方，也就是说，在导磁件与转轴交汇处，磁通密度最大。

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足之处而提供一种两个极爪的同心度易于得到保证、两极爪之间的间隙的对称度和均匀度也易于得到保证，并且振动小，噪声低，结构较紧凑、合理的无刷爪极发电机。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：

本实用新型的磁路结构部分由转轴、左极爪、支架、线圈、定子、右极爪、导磁件、紧固螺钉、右端罩及轴套组成。轴套用高导磁材料制成，轴套以紧配合固定在转轴外面，轴套外面以紧配合固定有左爪极和支架，支架用非导磁材料制成，支架上面再用螺钉、弹簧垫圈加环氧树脂固定上右爪极。激磁线圈环绕在线圈骨架上，然后固定在导磁件上，导磁件用螺钉、弹簧垫圈加环氧树脂固定在右端罩上。

激磁线圈通电后产生磁通，磁通所走的路径与上述的现有的无刷爪极发电机的激磁磁路大致相同，只是本实用新型采用高导磁材料做的轴套，使从左爪极过来的磁通80％以上经过轴套，20％以下经过轴，这样降低了轴套和转轴的磁通密度。另外，将导磁件与转轴呈直角形的交汇处，即现有技术中图1的○处，倒一个角度，形成一个锥体面，使导磁件越靠近转轴的地方，轴向尺寸越大，这样就补偿了导磁件越靠近转轴时截面积越小的趋势，使导磁件中的磁通密度趋向均匀。

由于本实用新型的两个爪极以配合的形式分别固定在轴上，这样，两爪极的同心度只决定于机械加工的精度，容易保证高精度。两爪极的间隙的对称度和均匀度也可以在零件设计和机械加工中得到保证。

附图的图面说明：

图1为无刷爪极发电机现有技术中的磁路结构部分纵剖面示意图。

图2为本实用新型的结构纵剖面示意图。

图3为本实用新型的一对爪极中的磁通路径走向图。

图4为从本实用新型纵剖面看的磁通路径走向图。

图5为本实用新型的右爪极主视图。

图6为本实用新型右爪极的右视图。

图7为本实用新型左爪极的主视图。

图8为本实用新型的左爪极的左视图。

图9为本实用新型的左爪极的俯视图。

现结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图2，本实用新型的磁路结构部分由转轴1、左极爪2、支架3、激磁线圈4、定子5、右极爪6、导磁件7、紧固螺钉8、右端罩9及轴套10组成。轴套10用高导磁材料制成，轴套10以紧配合固定在在转轴1外面，轴套10外面以紧配合固定有左爪极2和支架3，支架3用非导磁材料制成，支架3上面再用螺钉、弹簧垫圈加环氧树脂固定上右爪极6。激磁线圈4环绕在线圈骨架上，然后固定在导磁件7上，导磁件7用螺钉8、弹簧垫圈加环氧树脂固定在右端罩9上。另外，将导磁件7与转轴1呈直角形的交汇处，即现有技术中图1的○处13，倒一个角度，形成一个锥体面18，使导磁件越靠近转轴的地方，轴向尺寸越大，这样就补偿了导磁件越靠近转轴时截面积越小的趋势，使导磁件中的磁通密度趋向均匀。