[实用新型]爪极式无刷硅整流发电机

说明书

本实用新型涉及一种无刷发电机，特别是一种机动车用爪极式无刷硅整流发电机。

当前国内外汽车拖拉机上广泛应用的发电机主要是爪极式有刷硅整流发电机。而在某些场合采用带不锈钢环的爪极式无刷发电机。前者发电机的爪极结构能采用大量生产工艺，但其转子激磁绕组系旋转绕组，激磁电流必须通过电刷滑环装置引至旋转绕组。这使其工作可靠性和使用寿命显著下降。后者发电机的爪极转子，其经附加气隙端的爪极与另一极性的爪极由不锈钢环采用铆接或焊接连接起来，这种无刷结构其不足之处是转子工艺尚不宜大量生产、工艺要求较高，以及广转速和高转速工作状态（1000～15000转／分）下转子运行阻力较大。中国专利局实用新型《无刷硅整流发电机》（申请号：91229966.5），该机充电效率高、充放电循环小、工艺结构适宜于大量生产作业，这些特点皆较爪极式发电机优越，故该机适用于要求工作可靠、充电效率高、充放电循环小的场合使用。但该机的不足之处是电枢绕组感抗较爪极式发电机大、定子用钢也较多。

本实用新型的目的是通过改进爪极式发电机结构，设法提高爪极无刷结构高转速工作状态的可靠性、减少其运行时的阻力以及提高其结构工艺性，从而使这种爪极无刷结构既保持单位输出功率较高的优点，又能适应高转速工作状态，以及使其工艺结构能适应大量生产作业的需要。

本实用新型发电机是由如下构思来实现的：它由定子、转子、后端盖、前端盖、硅整流装置所组成，其特征是其经附加气隙端的某一极性的爪极和磁圈的组合体与另一极性的爪极之间的空间及其四周围由非导磁材料（例：轻质合金等）压制成坚实的、外圆光滑的整体，以此构成转子，其内孔的激磁线圈经过线圈架被固定在一端盖上，所述的转子，其光滑的外圆表面上显露着爪极表面，其两种不同极性的爪极是互相交叉排列的，主磁通通过其爪极表面与定子铁心形成内磁路回路，从而使这种无刷结构高速运行阻力、故障大大减少，输出效率和结构工艺性显著提高。

本实用新型发电机与爪极式有刷硅整流发电机相比较，具有如下优点：（一）根除了有刷发电机的易损件——电刷滑环装置、提高了充电和工作可靠性，特别提高了在潮湿、含盐雾、严寒、高温环境下的工作可靠性。（二）无无线电干扰。（三）长期使用后性能较稳定。它与目前带不锈钢环固定的爪极式无刷发电机相比较，具有如下优点：（一）高转速工作状态可靠性显著提高、发电机高速运行时机械阻力、故障显著减少。（二）无刷爪极结构工艺性大为改善，能适应大量生产作业。该机与专利申请号91229966.5《无刷硅整流发电机》相比较，其优点是单位输出功率大。但其充电效率逊于后者。因此，这二种无刷结构发电机从用途上来看具有互补性，各自有其使用价值和经济价值。

图1是本实用新型的发电机的典型结构图。

图2是本实用新型发电机特征部件的剖视图。

图3至图8是本实用新型的变换结构示例。

现结合附图来详细说明本实用新型的实施例。

如图1所示，发电机有一后盖〔23〕，它的中心有一轴承孔，轴承〔14〕被安装在轴承孔内。定子铁心〔1〕与电枢线圈〔24〕组成所述的定子。后盖〔23〕与前盖〔4〕通过螺栓〔2〕将定子铁心〔1〕连接成整体。前盖〔4〕中心也有一轴承孔，轴承〔7〕被安装在这一轴承孔内。所述的发电机中心有一转子轴〔11〕，其两端与上述的后盖〔23〕和前盖〔4〕的轴承孔内的轴承〔14〕和轴承〔7〕的内孔过渡配合或紧配合。经附加气隙端的某一极性（取决于激磁线圈产生的磁场方向而定）的爪极〔22〕和磁圈〔20〕的组合体与带爪极的磁盘〔3〕由非导磁材料（例：轻质合金等）〔12〕压制成一个坚实的、外圆光滑的整体，通过铁心〔13〕带爪极的磁盘〔3〕的凸起与转子轴〔11〕组装成所述的转子。图2是该发电机特征部件的剖视图，所述的转子，其又一特征是经附加气隙端的爪极，其爪极两边边缘上制有若干处非对称或对称的半圆形凹点，从而使爪极与铸件更可靠地结合，进一步防止径向和轴向移动。在所述的转子内孔内，激磁线圈经过线圈架〔15〕被固定在一后盖〔23〕的凸缘上。所述的转子外圆表面显露着爪极表面，其两种不同极性的爪极是互相交叉排列的，主磁通经极表面与定子铁心〔1〕形成内磁路回路。

本实用新型发电机在起动时由蓄电池供电经激磁绕组取得激磁（为他激式），当发电机发电后由他激转变为自激。当发电机由皮带轮带动转子旋转时，经过爪极的磁通交替的穿过定子的齿部与轭部，定子铁心中的电枢绕组，被磁力线不断切割面感应出交变电动势。