[发明专利]凸极式双极多相永磁发电机

说明书

技术领域

本发明提供一种凸极式双极多相永磁发电机，属于汽车电器领域。

背景技术

汽车产业作为我国的支柱产业，在社会经济中发挥着越来越重要的作用。发电机是汽车上重要的电器，也已经形成了一个很大的研究领域和产业。如中国专利00112053.0所述稳压永磁发电机，主要通过自动反馈控制电路的监测信号输入端并借与定子绕组输入端、控制信号输出端至驱动机构的受控制端来实现稳压，该稳压永磁电机结构复杂、成本高、使用性能有待于进一步提高。

现有技术中的凸极式四相永磁发电机，通过可控整流稳压技术，解决了上述问题；但是每块永磁体与每四个定子铁芯极相对应，若采用瓦片状永磁体(极靴沿圆周方向厚度相同)，则加工成本高、易因加工精度低产生大的附加气隙、安装时废品率增加；若采用条形永磁体，则通过极靴在气隙里产生的磁场不均匀(因为极靴沿圆周方向两侧薄、中间厚，为了得到正弦波形)、从而导致电压波形正弦畸变率加大、效率降低(实验证明比相同表面积的瓦片状永磁体低3.5％左右)。

发明内容

本发明在于解决上述问题，提供一种无功损耗少、输出电压质量高，且永磁体形状简单、易加工，电压波形正弦畸变率较低、效率较高的凸极式双极多相永磁发电机。是通过以下技术方案来实现的：

一种凸极式双极多相永磁发电机，包括整流稳压器，前端盖，后端盖，转轴，由定子铁芯、电枢绕组构成的定子，由带有凸极和凹槽的转子铁芯、极靴、永磁体构成的转子；电枢绕组的首端接于发电机的正极输出端，电枢绕组的尾端分别接整流稳压器的输入端；

所述电枢绕组为n相完全相同的电枢绕组，n相中的每相电枢绕组都分别跨过定子铁芯上的n个极依次嵌线，上述电枢绕组的相位差为360/n度，n为大于等于4的整数；

永磁体为条形永磁体；每一个凹槽与每两个凸极互相间隔、且沿圆周均匀分布，每个凹槽内通过极靴由非导磁螺钉固定两块沿圆周方向分布、极性相同的永磁体；每个凹槽内的每两块永磁体、或每两个相邻凸极与定子铁芯的每n个极相对应。

所述整流稳压器为n相半波整流稳压器或n相半控桥式整流稳压器。还包括真空泵；真空泵由泵体、安装在泵体内的泵转子和泵盖组成，泵转子与所述转轴的花键相配合，泵体通过螺栓安装在泵盖上，泵盖通过螺栓安装在所述后端盖上。

本发明比较现有技术的优点在于：

1、采用条形永磁铁，比较瓦片状永磁体，易于加工、装配，废品率降低；易与极靴、凹槽形成精密配合，从而减少附加气隙，减少漏磁。

2、本发明采用凸极式永磁结构，比较径向永磁发电机，永磁体用量减半。

3、采用凸极式双极结构，虽然永磁体块数增加到二倍，但是使用面积却并未增加；每块永磁体的表面积降低，加工废品率降低(若用钕铁硼永磁一般为励磁方向长度2mm左右，薄而难加工)。

4、相对于采用一块条形永磁体对应每n个极的结构，相邻两块沿圆周分布的条形永磁体更接近于瓦片状永磁体，所配合的极靴沿圆周方向的厚度差减小，通过极靴在气隙内产生的磁场更加均匀，电压波形正弦畸变率减小、效率增加；因为效率增加，可以采用更少的永磁体，从而降低成本。

5、本发明相数多，频率低，每相绕组匝数少，电枢绕组同步电抗小，因此无功损耗少，有效输出功率大；由定子电枢绕组输出n相完全相同的交流电，再经过整流稳压作用输出直流电，使得输出电压纹波减少，输出电压质量高。

6、如果还包括真空泵，真空泵与发电机同轴，从而具有结构紧凑、占据空间小的优点，在向外供电能的同时，还能够为刹车提供真空助力。

本发明虽然仅仅是采用了凸极式双极的结构，但是已经取得了预料不到的技术效果，解决了科研、技术人员一直想解决的问题；而且在不增加任何设备的基础上就能够实现所有制造过程，必将取得很大的经济和社会效益。

附图说明

图1：是本发明一个实施例的永磁体、凸极与定子铁芯极相对位置的原理图；

图2：凸极式永磁、本发明所述凸极式双极结构中的永磁体与极靴配合、永磁体与凸极分布对比图；

图3：瓦片状永磁式凸极转子结构示意图。

具体实施方式

1、凸极；2、永磁体；3、极靴；4、定子铁芯极编号；5、定子铁芯极；6、定子铁芯线槽；7、凸极式永磁结构中永磁体与极靴配合；8、凸极式双极结构中的永磁体与极靴配合；9、瓦片状永磁与极靴之间的附加气隙；10、瓦片状永磁与凹槽之间的附加气隙；11、转轴。

下面结合图1、图2对本发明做进一步说明：