[发明专利]汽车用无刷反向爪极电励磁发电机

说明书

本发明提供一种汽车用无刷反向爪极电励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。由前端盖、后端盖、前爪极、后爪极、电励磁绕组、磁轭、塑料骨架、电枢绕组、定子、转轴组成，前爪极呈喇叭状延伸，形成较大的环状导磁体，后爪极呈瓶颈状收缩，形成较小的环状导磁体，形成N极、S极间隔排列，极数相等，并且都沿圆形均匀分布的反向爪极电励磁转子，该结构能增大电励磁绕组径向空间，缩短轴向长度，磁场分布均匀、功率密度高、感应电动势谐波含量少，实现了发电工况下的高正弦度电压波形，整机采用无刷结构，省去易磨损的碳刷滑环结构，可靠性高。

技术领域

本发明提供一种汽车用无刷反向爪极电励磁发电机，属于汽车电机电器技术领域。

背景技术

电励磁爪极发电机因其制造简单、成本低廉且工作稳定性好，在汽车上得到了广泛应用，但随着汽车技术的进步，汽车上的用电设备日益增多，传统的爪极发电机输出效率低、功率密度小、输出电压谐波含量大的问题愈发突出，已逐渐无法满足使用需要，另外由于存在碳刷和机械换向器，不但限制了发电机的过载能力，而且如果长时间运行、势必需要经常维修和更换碳刷及换向器，因此电励磁爪极发电机的性能有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，电励磁绕组径向布置空间大，磁场分布均匀、功率密度高、感应电动势谐波含量少，没有碳刷和机械换向器、故障率低的汽车用无刷反向爪极电励磁发电机，其技术内容为：

由前端盖、后端盖、前爪极、后爪极、电励磁绕组、导磁环、塑料骨架、电枢绕组、定子、转轴组成的汽车用无刷反向爪极电励磁发电机，其特征在于：电励磁发电机转子为反向爪极结构；

反向爪极的电励磁转子由前爪极、后爪极、电励磁绕组、导磁环、塑料骨架组成，前爪极与后爪极的爪部采用相同的等腰梯形变截面结构，爪尖处厚度与宽度均小于爪根处，前爪极与后爪极的爪尖指向一致，爪尖到爪根的长度与定子轴向长度相同，前爪极在前爪极磁轭处向外喇叭状扩展形成前爪极的爪极支撑部，前爪极磁轭外圆直径大于爪根处最大外圆直径，前爪极的爪极支撑部外圆直径大于定子内圆直径且小于定子外圆直径，后爪极在后爪极磁轭处向内收缩形成后爪极的爪极支撑部，两爪极支撑部之间放置导磁环、电励磁绕组和塑料骨架，电励磁绕组缠绕在塑料骨架上，塑料骨架套在导磁环上，导磁环通过螺钉固定在后端盖上，后爪极通过非导磁材料焊接在前爪极上，前爪极压装在转轴上，形成N极、S极间隔排列，极数相等，并且都沿圆形均匀分布。

工作原理：当电励磁绕组通入励磁电流后爪极被磁化，转轴带动爪极转动，转子会产生一个空间旋转磁场，定子绕组中的磁通产生交替变化，根据电磁感应原理，定子三相绕组中会产生交变的感应电动势，将三相交流电经过整流器整流后可以输出直流电。由于电励磁无刷爪极发电机的磁轭通过螺钉固定在后端盖上不随转子转动，因此不需要碳刷滑环结构。

本发明与现有技术相比，前、后爪极的爪部均采用等腰梯形变截面结构，爪尖厚度小于爪根厚度，可以减少爪部材料使用量，减轻整机质量，爪尖宽度小于爪根宽度能明显增大相邻两爪之间的距离，较少漏磁磁通，无需在相邻两爪之间增加额外隔磁材料，实现高气隙磁密的同时有效提高整机效率，降低电机制造成本；

前爪极在前爪极磁轭处向外喇叭状扩展形成前爪极的爪极支撑部，无需以削减爪部尺寸为代价增大电机径向尺寸，避免出现爪根处磁场早于爪尖处达到饱和的现象，磁场分布更加均匀，有效降低了感应电动势中谐波的含量，增加了电励磁绕组的布置空间，提高了整机功率密度，同时整机采用无刷结构，省去易磨损的碳刷滑环结构，可靠性高。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是1所示实施例的剖面图。

图中：1、后端盖 2、转轴 3、导磁环 4、后爪极 5、塑料骨架 6、电励磁绕组 7、前爪极 8、定子 9、电枢绕组 10、前端盖 11、风扇 12、轴承 13、皮带轮 14、螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：