[发明专利]永磁与电磁混合励磁恒压轴向发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁发电机，具体的说涉及一种不同转速下输出电压恒定的轴向 磁路的永磁发电机。

背景技术

一般汽车使用的发电机主要有硅整流发电机和永磁发电机两种。硅整流发电机通 过电磁绕组的励磁电流产生磁场，励磁绕组的电磁转化率较低，电能的消耗大；永磁发电机 取消了励磁绕组，采用永磁体产生磁场，也就无法通过调节励磁磁场的大小来调节输出电 压。

一般的发电机采用的是筒形结构，转子与定子同轴，且径向分布，此种发电机的比 功率（单位电机重量发出的功率）较低，体积较大。而永磁转子和定子盘均轴向布置的发电 机，减轻了发电机重量，减小了发电机体积，从而提高了发电机比功率，其中，永磁体作为转 子，磁场无法改变，这就无法通过调节磁场的大小来调节输出电压，在汽车不同转速下无法 调节其输出电压。

另外，随着汽车工业的迅猛发展，汽车的用电量大大增加，对发电机比功率的要求 愈来愈高。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在设计一种永磁与电磁混合励磁恒 压轴向发电机，以提高发电机比功率，通过调节励磁线圈电流，从而实现恒压输出。

本发明所述的一种永磁与电磁混合励磁恒压轴向发电机，其包括：转轴、永磁转 子、电磁转子、定子、导磁环、电刷滑环、间隔环、外壳和端盖。

所述外壳和端盖起固定支撑作用；

转轴安装固定于所述外壳和端盖间；

所述转轴一端开始依次交替安装的2个永磁转子、2个定子和1个电磁转子，所述定子与 相邻转子之间安装有间隔环，使其具有相同的轴向气隙，所述定子通过3个螺杆和6个螺母 与外侧外壳和端盖固定相连；

转轴外缘紧固套装的2个间隔环，用以轴向固定所述转子和定子，且使其具有相同的轴 向气隙；

所述永磁转子外侧转轴上分别套设的两导磁环，以减少漏磁，提高发电机功率；

所述转轴安装有为励磁线圈供电的电刷滑环装置；

所述发电机外壳和端盖采用高导热率的铝合金制成，可以有效降低定子线圈发热。

永磁转子盘，其端面的一分度圆上均布有2m个轴向通孔，以及2m个分别安装固定 在所述通孔中的永磁体，该2m个永磁体的充磁方向与所述转轴平行，且该2m个相邻的所述 永磁体在所述转子盘同一端面极性相反；

其中，所述永磁转子的永磁体在所述转轴方向相互对齐，且相互对齐的永磁体的磁力 线是同方向的，m为自然数；

永磁体采用高性能稀土永磁铁。

电磁转子盘，其端面上与权利要求2所述的永磁转子盘同直径的分度圆上均布有 2m个轴向通孔，以及2m个分别安装固定在所述通孔中的励磁绕组，该2m个励磁绕组通过直 流电后，其磁场方向与所述转轴平行，且该2m个相邻的所述励磁绕组产生的磁场在所述转 子盘同一端面极性相反；

其中，所述电磁转子的励磁绕组在所述转轴方向相互对齐，其相互对齐的励磁绕组通 直流电后的磁力线是同方向的，m为自然数；

所述励磁绕组的线圈缠绕在铁芯上。

定子盘，其端面的一分度圆上均布有3p个用于插入绕制有所述线圈铁芯的台阶 孔，铁芯的外缘设置成台阶面，并与所述定子盘上的台阶孔的尺寸相匹配，p为自然数；

其中所述线圈轴线与所述转轴轴线平行；

所述线圈的轴向厚度与铁芯的轴向厚度相匹配；

所述定子平行安装在所述转轴上，且通过螺杆螺母与外壳和端盖固定连接；

所述定子铁芯采用薄硅钢片叠成。

转轴的一端设置有一个与该转轴垂直且一体成型的限位板，所述导磁环、永磁转 子和电磁转子通过另外一个限位板压紧在一起，所述定子与外壳和端盖通过螺杆和螺母轴 向压紧成一体。

所述限位板的端面上设置有多个均布在同一分度圆上的轴向通风孔；

所述外壳和端盖的端面上设置有多个均布在同一分度圆上的轴向通风孔；

所述永磁定子盘的端面上设置有多个均布在同一分度圆上的轴向通风孔；

所述导磁环的端面上设置有多个均布在同一分度圆上的轴向通风孔；

所述靠板的端面上设置有多个均布在同一分度圆上的轴向通风孔。

定子盘的边缘处设置有3个用于穿设所述安装螺杆的安装孔。