[实用新型]侧极式无刷直流恒压发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电机，特别是一种侧极式无刷直流恒压发电机。

技术背景

根据百度百科对无刷直流发电机的定义：无刷直流发电机由无刷交流发电机与半导体整流器组成，是输出直流电的发电机整流器组合装置。即现有直流发电机要么通过电刷和换向器输出直流电，要么通过整流器输出直流电。

本实用新型采用无刷双侧极结构，用散热卡环将定子环形磁极与定子环形电枢接成一个整体，定子磁极产生轴向磁通，双侧极在定子电枢的两侧旋转，通过电枢的磁通的方向始终保持不变，定子电枢直接产生恒定电压的直流电，无需电刷、换向器或整流器，结构简单、可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能直接输出恒压直流电的侧极式无刷直流恒压发电机。由于侧极式无刷直流恒压发电机无需电刷、换向器和整流器，结构简单可靠、耐用，成本低、效率高等优点，可用于替代现有的汽车用爪极式交流发电机。

本实用新型是这样实现的：一种侧极式无刷直流恒压发电机，定子部份主要包括环形磁极、环形电枢、散热卡环(2)、机座(8)、端盖(9)和接线盒(12)，转子部份主要包括前侧极(1)、后侧极(7)、转轴(11)和风扇(13)，其特征是：环形磁极由励磁绕组(3)和环形磁轭(4)组成，通以直流电产生轴向磁通；环形电枢由电枢绕组(5)和环形铁心(6)组成；环形电枢和环形磁极用散热卡环连接成一个环形定子，环形电枢设在外层，散热卡环设在中层，环形磁极设在内层，或者，环形磁极设在外层，散热卡环设在中层，环形电枢设在内层；环形定子的内孔直径略大于转轴的直径，转轴从中无接触穿过；前侧极和后侧极固定在转轴上、分别位于磁极和电枢的前后两侧。

发电机的工作原理：定子磁极通以直流电产生轴向磁场，磁通从磁极的N极发出，经过侧极、电枢，从另一侧极回到磁极的S极，形成完整的磁路，原机带动转子旋转时，侧极在磁极和电枢的两端旋转，电枢感应到电动势且产生恒压直流电。

所述前侧极和后侧极为盘式侧极或爪式侧极。前侧极和后侧极用软铁材料制成，如电工纯铁等。

盘式侧极为平盘式侧极或凹盘式侧极，侧极上设有通风散热孔。凹盘式侧极的外缘向一侧凸出，盘体为径向，外缘为轴向。平盘式侧极的两个侧面都是平的，两个侧面的面积相同，或者，一个侧面比另一个侧面稍大。若盘式侧极为凹盘，则与之相对的电枢铁心或磁轭的端面设有凹环，凹盘的凸缘被电枢铁心或磁轭的端面的凹环半包围，凹盘的凸缘与电枢铁心或磁轭的端面的凹环之间留有气隙，这种设计可以减少漏磁。

爪式侧极的爪为直爪或弯爪或平斜爪或弯斜爪。弯爪是指爪式侧极的爪先朝径向延伸、再朝轴向弯曲90度，平斜爪是指爪式侧极的爪从径向看是平的，不是弯的，但又朝切向倾斜一定的角度，弯斜爪是指爪式侧极的爪从径向看是朝轴向弯曲90度角的，但又朝切向倾斜一定的角度。若采用弯爪式侧极或弯斜爪式侧极，则与之相对的电枢铁心或磁轭的端面设有凹环，侧极的弯爪或弯斜爪被电枢铁心或磁轭的端面的凹环半包围，侧极的弯爪或弯斜爪与电枢铁心或磁轭的端面的凹环之间留有气隙，这种设计可以减少漏磁。爪式侧极的中间(又称根部)可设柱状磁轭。一个爪式侧极至少有两个爪，爪式侧极的爪朝径向放射状对称凸出。考滤到通风散热的需要，爪式侧极的极根要足够深，以免影响散热。

电枢铁心用软铁材料制成，如电工纯铁、硅钢、铁氧体、非晶合金等。电枢铁心为环形铁心，环形铁心的两端有凸缘、中间凹陷，整体平面呈“工”字形，电枢绕组嵌放在环形铁心的中间凹陷位置。电枢铁心的端面是平的，或者，电枢铁心的端面设有凹环。电枢铁心可以铸造成一个整体，也可以分解成2至3个部件，用焊接、紧配等方法连接成一个环形整体。若环形电枢设在内层，电枢铁心做成一个整体，与电枢绕组设在一起，或者，电枢铁心分成两部份，一部份与电枢绕组设在一起，另一部份与转轴设在一起，两部份电枢铁心之间留有气隙。

磁极的磁轭也是用软铁材料制成，一般用电工纯铁铸造。磁轭为环形磁轭，环形磁轭的两端有凸缘、中间凹陷，整体平面呈“工”字形，励磁绕组嵌放在环形磁轭的中间凹陷位置。磁轭的端面是平的，或者，磁轭的端面设有凹环。环形磁轭可以铸造成一个整体，也可以分解成2至3个部件，用焊接、紧配等方法连接成一个环形整体。若环形磁极设在内层，环形磁轭做成一个整体，与励磁绕组设在一起，或者，环形磁轭分成两部份，一部份与励磁绕组设在一起，另一部份与与侧极设在一起，固定在转轴上，两部份磁轭之间留有气隙。