[发明专利]开关磁路式发电机

摘要

开关磁路式发电机本发明属机电领域：在汽车废气的高温环境废气能量所驱动的发电机的设计需要考虑永磁的居里温度及线圈的温度上限等；轴承的温限也是必须考虑的内容；本技术提出开关磁路思路，使得永磁体及线圈都同时脱离转子安装于定子圈体中，使温度封装及降温成为可能；热管也可被使用，必要将区域的温度控制在200度以下；所设计的永磁发电机，可广泛应用于诸如汽车及大型交通工具等行业中。

主权项

开关磁路式发电机，基本工作原理为：由进气口(11)所进入的高温高压的发动机废气在经排气口(12)流出时推动涡轮叶片(4)使涡轮转动，发电机采用了开关磁路方法，即在涡轮的周边以叶片(4)为支撑物固定了导磁体(1)含导磁体桥部(5)，因而在涡轮转动的时候会不断穿越永磁体(2)的磁极区域，在导磁体(1)通过永磁体(2)的磁场区时由于导磁体(1)的高导磁作用，使得大部分磁力线出于其自身,相当于由开放磁路渐渐转变为闭合磁路，即成为开关磁路；被导流磁力线是穿过线圈的部分磁力线而使得安装在永磁体(2)磁极之间的线圈(3)的磁通量发生改变，线圈剖面(9)表明线圈的电流所导致的磁场方向与涡轮轴基本垂直，所对应的线圈放置位置为线圈(3)的外露面(24)及线圈引出线(25，26)及线圈面向壳体的面(27)，导致线圈(3)产生感生电流；轴承部位(35)的散热主要通过轴承组件导热管(10)及导热管过渡区(32)将热量导出到外部,包括使用高效热管，涡轮转轴(36)包括使用绝热材料表层或一段使用绝热材料，绝热层是为减小高温废气的热量传入轴承组件；永磁体及线圈封装部位(37)突出了发电机表面,内部包括进行适当的隔热处理，有利于减小废气热量对永磁体及线圈的传入，极大的控制温升；其特征就在于：在发电机中采用开关磁路方法来使线圈获得感生电流，在与壳体接近的一侧安装了永磁体及线圈，内部的发电机转子与涡轮同轴,在涡轮的一段部位上安装导磁体，导磁体不是均一的布满整个圆周，而是必需分段分布在转子圆周上才能获得交变的磁路开关及线圈中的交变电流的生成；转子含涡轮的轴承既可以直接安装在轴承座孔内或在与热气接触的部位覆盖有隔热层或使用热管:包含相变的热管,将轴承座组件的热量导出散热，热管所暴露在高温废气中的部分也可以覆盖有绝热层，热管的热量的导出端可以连接在车架及发动机部位。