[发明专利]各相隔离的五相容错汽车发电机

说明书

本发明提出各相隔离的五相容错汽车发电机，包括定子铁心、转子铁心、励磁绕组、电枢绕组、定子固定块、外壳和轴，属于汽车电器技术领域。定子铁心由5个沿圆周均布的子铁心组成，子铁心利用不导磁的定子固定块均匀的固定在外壳内侧；其定子极按照极弧机械角大小不同分为宽定子极和窄定子极，宽定子极的极弧机械角为14度，窄定子极的极弧机械角为10度。转子铁心有18个凸型结构的转子极，转子极沿圆周方向均布。该电机的五相绕组互相隔离，可以把故障限制在一相内，以减小故障相对其它相造成负面影响，而且可以通过调节励磁电流的大小可以调节气隙磁场的强弱，从而实现所述发电机输出电压的稳定。

技术领域

本发明涉及各相隔离的五相容错汽车发电机，属于汽车电器领域。

背景技术

汽车发电机是汽车电源系统的主要电源，其功用是在发动机正常运转时，对除起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。由于汽车发电机安装在发动机上，需要其在强烈震动、多灰尘、高温的环境下都能正常工作，因此汽车用发电机必须具备很高的稳定性和可靠性。

随着现代汽车技术的发展和车载设备用电需求的增长，不仅要求增加电源系统的功率容量，而且对电源系统质量和可靠性提出了越来越高的要求。目前，爪极式发电机在汽车上应用最为普及，爪极式发电机有其固有的缺点：制造工艺难度大、成本高、效率低，因此已经难以满足现代汽车电气技术发展的要求。因此，研究高性能、高可靠性的新型汽车发电机已经成为新一代汽车电源技术发展和设计的重要课题。

在目前公开的技术中，已有相关专利申请号为201310473599.6的发明专利申请：汽车废气涡轮驱动轴向励磁发电机，该发明提供一种轴向励磁发电机，由废气涡轮机、电励磁系统、发电系统、转子、前端盖、后端盖组成。其转子为法兰盘结构，既没有电励磁绕组，也没有永磁体，结构简单，转动惯量小，涡轮机通过螺栓固定在发电机前端盖上，涡轮机的轴与发电机的转子轴为同一条轴，结构紧凑，占据空间小，安装方便，并且由汽车发动机排出的高温高压废气驱动，节约能源，降低成本。

由于现代汽车用发电机对电机的可靠性提出了更高的要求，而采用多相绕组可提高电机的可靠性。在多相发电机中，已有的相关申请主要有专利号为：201010290905.9的发明专利：多相电机，提出了一种多相电机，具有围绕转子的环形定子，多个电绕组位于槽中，以限定沿周边隔开的磁极。该发明能够减弱传动系速度振荡，减轻车辆振动和噪音。

传统的五相电励磁双凸极电机存在各相不对称问题，为了解决上述问题，本申请第一发明人发表的论文《各相对称的五相电励磁双凸极发电机电磁特性分析》.中国电机工程学报2016.36(10))提出了一种30槽24极结构的五相电励磁双凸极电机，不可避免的是该电机极数较多，电机换向过于频繁且槽间漏磁较大。同时励磁绕组跨三个极绕制，多达10个励磁线圈也增加了励磁绕组的铜耗和漆包线的用量。

为了解决研究中发现的上述问题，本发明提出了一种五相容错汽车发电机，定子铁心由5个沿圆周均布的子铁心组成，子铁心利用不导磁的定子固定块均匀的固定在外壳内侧，其定子极按照极弧机械角大小不同分为宽定子极和窄定子极。本发明的各个定子铁心之间被不导磁的定子固定块隔离，使得定子相绕组在物理和电磁上都是彼此隔离的，这大大降低了相间故障的可能性，而且采用五相绕组，即使有缺相故障时系统仍能维持工作，容错能力强。

目前申请人经国内外检索，尚未检索到本发明所涉及各相隔离的五相容错汽车发电机的高容错、高效率的要求所提出一种新型结构的电机。

发明内容

所要解决的技术问题：提供一种高效率、高可靠性的各相隔离的五相容错汽车发电机。

为了实现以上功能，本发明采取的技术方案是：

各相隔离的五相容错汽车发电机，包括定子铁心(1)、转子铁心(2)、励磁绕组(4)、电枢绕组(5)、定子固定块(6)、外壳(7)和轴(3)，轴(3)旋转时带动转子铁心(2)旋转，其特征在于：