專利名稱：低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機，屬于汽車電機電器技
術領域。
背景技術：
汽車工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的標志，是國民經(jīng)濟發(fā)展的主導產(chǎn)業(yè)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運 輸、以及人類生產(chǎn)生活的各個方面都起著不可缺少的作用，目前為汽車剎車制動系統(tǒng)提供 真空助力能量的真空泵和發(fā)電機是各自獨立地安裝在車駕上，既占據(jù)了空間又增加成本， 所采用的發(fā)電機普遍存在著故障率高、輸出功率小、不能滿足用戶使用要求的問題。如已公 開的實用新型專利混合勵磁式汽車發(fā)電機，申請?zhí)?00720091005. 5，由爪極轉子、定子、 前端蓋、后端蓋、電子控制器組成，它是在通用硅整流汽車交流發(fā)電機傳統(tǒng)電勵磁的基礎 上，增加稀土永磁勵磁，采用電磁+永磁的混合勵磁結構，其關鍵技術是爪極轉子上配置磁 鋼，磁鋼置于不同極性的相鄰爪極轉子之間，磁鋼的左右兩側是錐度l : 5的斜面，該方法 是把磁鋼粘貼在每對電勵磁爪極之間，要求每對電勵磁爪極之間的間隙要均勻，裝配精度 高，制造工藝復雜，成本高；再如已公開的實用新型專利汽車雙磁場發(fā)電機及與其配用的 電壓調節(jié)器，申請?zhí)?00420086799. 2，轉子上裝有永磁爪子、電勵磁爪子，其永磁爪子的一 個爪極和其相鄰的電勵磁爪子的一個爪極是一個整體或者是兩個相互靠近的兩個物體，電 勵磁爪子的勵磁線圈與一個內設電流換向器的電壓調節(jié)器的輸出端連接。該專利描述的是 由爪極結構的永磁轉子和無碳刷爪極結構的電勵磁轉子組成的雙磁場發(fā)電機，爪極結構的 永磁轉子把軸向充磁的永磁磁場通過爪極改變成多個極的徑向磁場，磁場氣隙多、漏磁大、 材料利用率低，其使用性能有待于進一步改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、磁場充分利用、輸出電壓穩(wěn)定，結構緊 湊，占據(jù)空間小，使用安全可靠的低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機，其技術內容 為 包括真空泵、后端蓋、前端蓋、軸、轉子和定子，其中真空泵包括泵體、安裝在泵體 內的泵轉子和泵蓋，泵轉子與軸的花鍵配合安裝，泵體通過螺栓安裝在泵蓋上，泵蓋通過螺 栓固定在發(fā)電機后端蓋上，定子包括定子鐵芯和電樞繞組，纏繞電樞繞組的定子鐵芯壓裝 固定在后端蓋和前端蓋之間，其特征在于轉子包括永磁轉子和電勵磁轉子，兩者共用同一 個電樞繞組，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成； 電勵磁轉子為無刷電勵磁爪極結構，包括轉子磁軛、電勵磁式后爪極、勵磁繞組和 電勵磁式前爪極，其中纏繞勵磁繞組的轉子磁軛固定在后端蓋上構成電勵磁轉子的固定部 分，電勵磁式后爪極通過非導磁材料焊接在電勵磁式前爪極上，形成N極、S極間隔排列，極 數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極通過它的中心孔壓裝在軸上，構成電勵磁 轉子的旋轉部分，轉子磁軛與電勵磁式前爪極之間有一定的間隙，能夠相對轉動，電勵磁式后爪極通過它的內孔套在轉子磁軛的外圓上，兩者之間有一定的間隙，能夠相對轉動；
永磁轉子為徑向結構，包括極靴、永磁體、非導磁螺釘和轉子鐵芯，其中轉子鐵芯 壓裝在軸上，多塊永磁體通過極靴由非導磁螺釘固定在轉子鐵芯上，轉子鐵芯的外圓弧面 與永磁體的內圓弧面一致，永磁體的外圓弧面與極靴的內圓弧面一致，極靴的外圓弧面與 定子鐵芯的內圓弧面一致，相鄰的永磁體極性相反，即N極S極間隔排列。
其工作原理為設置低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機的目標穩(wěn)壓值為 14V，當發(fā)電機輸出電壓低于目標穩(wěn)壓值14V時，電子控制器給發(fā)電機的勵磁繞組提供正向 電流，電勵磁轉子產(chǎn)生的磁場與永磁體提供的磁場迭加，氣隙內的磁通量增加，電樞繞組產(chǎn) 生的感應電動勢增加，因此發(fā)電機輸出電壓升高，當發(fā)電機輸出電壓高于目標穩(wěn)壓值14V 時，電子控制器給發(fā)電機的勵磁繞組提供反向電流，電勵磁轉子產(chǎn)生的磁場削弱了永磁轉 子提供的磁場，氣隙內的磁通量減少，電樞繞組產(chǎn)生的感應電動勢降低，發(fā)電機輸出電壓也 降低，周而復始，從而保證發(fā)電機在變轉速、變負載工況下輸出電壓穩(wěn)定的直流電，給低速 運輸車的用電設備提供電源。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其優(yōu)點是真空泵固定在混合勵磁發(fā)電機的后端蓋上，混 合勵磁發(fā)電機的轉子軸與驅動真空泵的泵轉子軸為同一條軸，結構緊湊，占據(jù)空間小，安裝 方便，既能給低速運輸車的用電設施提供電源，又能為剎車制動系統(tǒng)提供真空助力能量，電 子控制器通過調節(jié)電勵磁轉子通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁場迭加后的磁 場可以調節(jié)，保證發(fā)電機在寬轉速、寬負載范圍內輸出電壓穩(wěn)定的直流電，該機結構緊湊， 使用安全可靠。


圖1是本發(fā)明實施例的結構示意圖；
圖2是電勵磁式后爪極的右視圖；
圖3是電勵磁式后爪極的A-A剖面圖。 圖中1.螺栓；2.泵體；3.泵轉子；4.泵蓋；5.螺栓；6.螺釘；7.后端蓋；8.轉子 磁軛；9.電勵磁式后爪極；IO.勵磁繞組；ll.電勵磁式前爪極；12.定子鐵芯；13.電樞繞 組；14.極靴；15.永磁體；16.非導磁螺釘；17.轉子鐵芯；18.前端蓋；19.軸
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明在圖l-3所示的實施例中，真空泵包括泵 體2、安裝在泵體2內的泵轉子3和泵蓋4，泵轉子3與軸19的花鍵配合安裝，泵體2通過 螺栓1安裝在泵蓋4上，泵蓋4通過螺栓5固定在發(fā)電機后端蓋7上，定子包括定子鐵芯12 和電樞繞組13，纏繞電樞繞組13的定子鐵芯12壓裝固定在后端蓋7和前端蓋18之間，其 特征在于轉子包括永磁轉子和電勵磁轉子，兩者共用同一個電樞繞組13，產(chǎn)生的磁場在 磁路中并聯(lián)合成； 電勵磁轉子為無刷電勵磁爪極結構，包括轉子磁軛8、電勵磁式后爪極9、勵磁繞 組10和電勵磁式前爪極ll，其中纏繞勵磁繞組10的轉子磁軛8固定在后端蓋7上構成電 勵磁轉子的固定部分，電勵磁式后爪極9通過非導磁材料焊接在電勵磁式前爪極11上，形 成N極、S極間隔排列，極數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極ll通過它的中
4心孔壓裝在軸19上，構成電勵磁轉子的旋轉部分，轉子磁軛8與電勵磁式前爪極11之間有 一定的間隙，能夠相對轉動，電勵磁式后爪極9通過它的內孔套在轉子磁軛8的外圓上，兩 者之間有一定的間隙，能夠相對轉動； 永磁轉子為徑向結構，包括極靴14、永磁體15、非導磁螺釘16和轉子鐵芯17，其中 轉子鐵芯17壓裝在軸19上，多塊永磁體15通過極靴14由非導磁螺釘16固定在轉子鐵芯 17上，轉子鐵芯17的外圓弧面與永磁體15的內圓弧面一致，永磁體15的外圓弧面與極靴 14的內圓弧面一致，極靴14的外圓弧面與定子鐵芯12的內圓弧面一致，相鄰的永磁體15 極性相反，B卩N極S極間隔排列。
權利要求
一種低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機，包括真空泵、后端蓋(7)、前端蓋(18)、軸(19)、轉子和定子，其中真空泵包括泵體(2)、安裝在泵體(2)內的泵轉子(3)和泵蓋(4)，泵轉子(3)與軸(19)的花鍵配合安裝，泵體(2)通過螺栓(1)安裝在泵蓋(4)上，泵蓋(4)通過螺栓(5)固定在發(fā)電機后端蓋(7)上，定子包括定子鐵芯(12)和電樞繞組(13)，纏繞電樞繞組(13)的定子鐵芯(12)壓裝固定在后端蓋(7)和前端蓋(18)之間，其特征在于轉子包括永磁轉子和電勵磁轉子，兩者共用同一個電樞繞組(13)，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成；電勵磁轉子為無刷電勵磁爪極結構，包括轉子磁軛(8)、電勵磁式后爪極(9)、勵磁繞組(10)和電勵磁式前爪極(11)，其中纏繞勵磁繞組(10)的轉子磁軛(8)固定在后端蓋(7)上構成電勵磁轉子的固定部分，電勵磁式后爪極(9)通過非導磁材料焊接在電勵磁式前爪極(11)上，形成N極、S極間隔排列，極數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極(11)通過它的中心孔壓裝在軸(19)上，構成電勵磁轉子的旋轉部分，轉子磁軛(8)與電勵磁式前爪極(11)之間有一定的間隙，能夠相對轉動，電勵磁式后爪極(9)通過它的內孔套在轉子磁軛(8)的外圓上，兩者之間有一定的間隙，能夠相對轉動；永磁轉子為徑向結構，包括極靴(14)、永磁體(15)、非導磁螺釘(16)和轉子鐵芯(17)，其中轉子鐵芯(17)壓裝在軸(19)上，多塊永磁體(15)通過極靴(14)由非導磁螺釘(16)固定在轉子鐵芯(17)上，轉子鐵芯(17)的外圓弧面與永磁體(15)的內圓弧面一致，永磁體(15)的外圓弧面與極靴(14)的內圓弧面一致，極靴(14)的外圓弧面與定子鐵芯(12)的內圓弧面一致，相鄰的永磁體(15)極性相反，即N極S極間隔排列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低速運輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機，屬于汽車電機電器技術領域，包括真空泵、后端蓋、前端蓋、軸、轉子和定子，定子包括定子鐵芯和電樞繞組，纏繞電樞繞組的定子鐵芯壓裝固定在后端蓋和前端蓋之間，其特征在于轉子包括永磁轉子和電勵磁轉子，兩者共用同一個電樞繞組，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成，通過調節(jié)電勵磁轉子通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁場迭加后的磁場可以調節(jié)，保證發(fā)電機在寬轉速、寬負載范圍內輸出電壓穩(wěn)定的直流電，真空泵通過螺栓固定在混合勵磁發(fā)電機后端蓋上，結構緊湊，占據(jù)空間小，安裝方便，既能給車輛的用電設備提供電源，又能為剎車制動系統(tǒng)提供真空助力能量。
文檔編號H02K1/27GK101710768SQ200910231549
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權日2009年12月4日
發(fā)明者張學義 申請人:山東理工大學