[发明专利]车载式无铁芯发电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机生产制造领域，尤其涉及一种车载式无铁芯发电机。

背景技术

目前国内解决移动车载发电站有以下方案：第一种是用货车装载发电机组供电；另一种是用电瓶组充电后装在汽车上，利用逆变器，把电瓶的电转换成交流电供电。第一种明显存在着许多缺点：（1）动力资源浪费，必须专用一辆汽车作为发电机机组为平台，并且需要两个动力，一个拉车动力以及另一个发电动力；（2）发电机组庞大，噪声大；（3）必须两个供油系统；（4）自动化控制程度低；（5）效率低；（6）供电电压电流稳定性差。另一种电瓶发电站也存在以下缺点：（1）功率小，供电时间有限制；（2）必须先充电；（3）须安装在专用汽车上。

在20世纪90年代，美国首先利用有铁芯盘式发电机解决上述问题，把大功率盘式发电机5KW～15KW装配在汽车动力仓内，代替了原汽车上300W左右的小功率发电机。我国军方一直想引进此类发电机机组，直至2008年通过民间渠道终于得以转让，获得两套有铁芯盘式发电机机组，功率为5KW～8KW，发电机由日本生产，控制由韩国生产，由美国主导装配，是由美国军方控制。在近20年时间的科技发展后，目前发现此类发电机组存在许多缺点：（1）效率低，只有60～70%；（2）重量，体积还可以减小；（3）由于励磁发电机控制系统繁琐；（4）电压、电流稳定性差，并且供电都有明显缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种适用于车载的无铁芯发电机。

为解决上述问题，本发明的一种车载式无铁芯发电机，包括发电机外壳，外壳内固定有多个无铁芯定子绕组；所述发电机的转子固定在转动轴上，转动轴通过轴承安装在所述外壳上；所述定子绕组，与转动轴的轴向相垂直设置，分为上、下两层间隔叠放在外壳内，定子绕组与外壳之间通过团状模塑料DMC封装固化连接；所述转子为多个，与转动轴的轴向相垂直设置，分布在所述上、下两层定子绕组的上、下侧以及中间位置，并且转子上靠近定子绕组的一侧固定有磁钢；所述发电机外壳固定在汽车上，并且所述转动轴与汽车动力系统相连。

所述外壳包括上壳体和下壳体，所述转动轴与上壳体之间安装的轴承为深沟轴承，所述转动轴与下壳体之间安装的轴承为磁悬浮轴承。

每一相所述的定子绕组由多个线圈绕组组成，所述多个线圈绕组与电压组合切换模块相连，电压组合切换模块与交流稳定电压输出模块相连；所述多个线圈绕组中的一个引出电压与电压取样电路相连，该电压取样模块与控制电路相连；所述控制电路分别与电压组合模块以及交流稳定电压输出模块相连，根据取样电压控制电压组合切换电路模块对所述线圈绕组进行串联和/或并联组合，以及控制交流稳压电路的恒压输出。

所述转子通过螺栓固定在所述转动轴上。

本发明的车载式无铁芯发电机，具有以下优点：1）与传统径向磁场结构设计相比，采用了轴向磁场结构设计，大幅度提高功率密度和转矩体积比；2）定子绕组采用新型绕制工艺、高压精密压铸成型及高分子材料，有效降低绕组铜损；3）无铁芯定子，消除了磁阻尼及铁损，减少了铁损发热源；4）控制交流电简单，电流，电压稳定性好，并供电与大电站供电一模一样；5）体积小，重量轻。

附图说明

图1为本发明车载式无铁芯发电机的结构示意图；

图2为本发明车载式无铁芯发电机的输出原理控制图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，本发明的一种车载式无铁芯发电机，包括发电机外壳，所述外壳由上壳体1和下壳体2结合组成；外壳内固定有多个无铁芯定子绕组3；所述发电机的转子4通过螺栓固定在转动轴5上，转动轴5通过轴承安装在所述外壳上。

所述转动轴5与上壳体1之间安装的轴承为深沟轴承6，所述转动轴5与下壳体2之间安装的轴承为磁悬浮轴承7。

所述定子绕组3，与转动轴5的轴向相垂直设置，分为上、下两层间隔叠放在外壳内，定子绕组与外壳之间通过团状模塑料DMC封装固化连接；团状模塑料DMC的主要原料由短切玻璃纤维、不饱和树脂、填料以及各种添加剂充分混合而成的料团状预浸料，因其具有良好的电气性能、机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性，又适应各种成型工艺，即可满足各种产品对性能的要求。