[发明专利]一种车用交流发电机

说明书

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其涉及一种车用交流发电机。

背景技术

在汽车中，交流发电机的作用是将发动机的部分机械能转变成电能，从而为汽车的用电设备或蓄电池进行供电。现有车用交流发电机一般包括端盖、转子、定子、皮带轮、整流桥等部件，在运行过程中，由于发电机自身设计不合理(如定子结构、转子结构、转子与定子配合间隙等)，容易导致发电机铜损大、噪音大、漏磁严重，进而大大降低了发电机的能量转化率和发电功率，影响了发电机的输出性能。基于上述原因，现有车用交流发电机一般采用大尺寸的结构设计，以保证汽车的用电需求，然而随着目前汽车小型化、轻型化的发展趋势，这种输出功率低，体积大的交流发电机越来越无法满足用户的需求。

发明内容

基于以上所述，本发明提供一种车用交流发电机，以解决现有交流发电机发电效率低、输出功率小、体积大、风噪大的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种车用交流发电机，包括前端盖、后端盖及固定在前端盖与后端盖之间的转子和定子，所述转子包括交叉安装的前极爪和后极爪，所述定子包括定子铁芯及缠绕在定子铁芯上的定子线圈；所述定子铁芯的前端面到前极爪底板内侧的距离L2与前极爪底板的厚度L1之比为：L2/L1≤0.19；所述前极爪的爪尖到定子铁芯前端面的距离Lp与所述定子铁芯的高度L3之比为：Lp/L3≥0.91。

作为优选，所述定子铁芯的后端面到后极爪底板内侧的距离L2’与后极爪底板的厚度L1’之比为：L2’/L1’≤0.19，所述后极爪的爪尖到定子铁芯后端面的距离Lp’与所述定子铁芯的高度L3之比为：Lp’/L3≥0.91。

作为优选，所述前极爪爪跟的厚度X1与所述前极爪底板的厚度L1之比为：0.91≤X1/L1≤1.2；和/或所述后极爪爪跟的厚度X1’与所述后极爪底板的厚度L1’之比为：0.91≤X1’/L1’≤1.2。

作为优选，所述前极爪爪尖的厚度X2与所述前极爪爪跟的厚度X1之比为：0.26≤X2/X1≤0.5；和/或所述后极爪爪尖的厚度X2’与所述后极爪爪跟的厚度X1’之比为：0.26≤X2’/X1’≤0.5。

作为优选，所述前极爪及后极爪的爪尖均设有爪尖倒角圆，所述爪尖倒角圆由开设在模具上的冷挤槽挤压成型，且所述爪尖倒角圆的半径R的取值为：R≥2mm。

作为优选，所述前极爪到后极爪的周向距离Y与所述定子铁芯的齿脚宽度X之比为：1.5≤Y/X≤1.99。

作为优选，所述定子铁芯的齿中宽度bt与铁芯槽高度ht之比为：0.3≤bt/ht≤0.39。

作为优选，所述转子前端安装有前风扇，所述前风扇的风叶顶部到定子线圈前端的距离t与前风扇风叶的高度h之比为：t/h≤0.19；和/或所述转子后端安装有后风扇,所述后风扇的风叶顶部到定子线圈后端的距离t’与后风扇风叶的高度h’之比为：t’/h’≤0.19。

作为优选，所述前极爪及后极爪的根部均开设有风切倒角，所述风切倒角为一平面。

本发明的有益效果为：

本发明通过调整定子铁芯与极爪的尺寸及比例关系，有效增大了交流发电机的感应电动势，改善了发电机输出功率，提高了电能转化效率；同时，该设置使得交流发电机在同等直径下具有最优的功率密度，在保证极爪的机械强度下感应电动势最大化，输出和效率达到最佳，有利于减小发电机的体积。上述比例的配合设置，保证了转子与定子铁芯的磁场饱和程度最佳，同时兼顾了转子的机械强度、风噪等因素，使发电机在拥有高输出同时，噪音更低，机械强度更好，发电效率更高，而且振动小，工作平稳；进而，在具有同等输出的基础上，本发明有效减小了发电机的体积，节约了生产成本和车内空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的车用交流发电机的爆炸结构图；

图2是本发明提供的车用交流发电机的内部结构剖视图；

图3是本发明所涉及的转子的安装结构图；

图4是本发明所涉及的前极爪的结构图；

图5是本发明所涉及的前极爪的另一角度结构图；

图6是本发明所涉及的前极爪的剖视图；