廢氣渦輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種廢氣渦輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電機，屬于汽車電機電器【技術(shù)領(lǐng)域】，由廢氣渦輪機、混合勵磁系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、前端蓋、后端蓋組成，混合勵磁系統(tǒng)的數(shù)量和發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量相等并且相互間隔通過螺釘一組固定在后端蓋內(nèi)腔中的同一圓周上、另一組固定在前端蓋內(nèi)腔中的同一圓周上，轉(zhuǎn)子為法蘭盤結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動慣量小，混合勵磁磁場由永磁體和電勵磁繞組共同提供，通過調(diào)節(jié)電勵磁繞組通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁磁場迭加后的磁場可以調(diào)節(jié)，保證發(fā)電機在變轉(zhuǎn)速、變負載工況下輸出電壓保持穩(wěn)定，該機由發(fā)動機排出的高溫高壓廢氣直接驅(qū)動，節(jié)約能源，減少排放。
【專利說明】廢氣渦輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種廢氣潤輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電機,屬于汽車電機電器【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]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(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運 輸、以及人類生產(chǎn)生活中的各個方面都起著不可缺少的作用，燃料在汽車發(fā)動機汽缸內(nèi)燃 燒所產(chǎn)生總能量的25 %?40 %轉(zhuǎn)換為有效功，其余60 %?75 %都損失掉，其中廢氣帶走的 能量為25%?35%，回收利用這部分廢氣能量具有重要的現(xiàn)實意義。如已公開的發(fā)明專 利:廢氣渦輪增壓發(fā)電機，申請?zhí)?02 I 07205.1，由永磁體和線圈繞組構(gòu)成，方案一:永磁 體分別嵌置在壓氣機葉輪的對稱位置上，且其磁極性排列剛好相反，而線圈繞組與永磁體 之間保持一定的間隙，永磁體和線圈繞組是固定在壓氣機殼體的內(nèi)側(cè)；方案二:永磁體嵌 置在轉(zhuǎn)子主軸上，而線圈繞組也分別排列在相對稱的位置上，永磁體和線圈繞組之間保持 一定的間隙，線圈繞組則固定在中間殼體上；方案三:永磁體嵌置在壓氣機葉輪的背部，而 線圈繞組固定在中間殼體的相應(yīng)位置上，永磁體和線圈繞組之間保持一定的間隙。該技術(shù) 方案是將多塊永磁體粘接在壓氣機葉輪上、或者轉(zhuǎn)子主軸上、或者壓氣機葉輪的背部，由于 使用粘接劑粘接永磁體，粘接劑容易老化失效，可靠性差，容易損壞，其使用性能有待于進 一步改進。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷，結(jié)構(gòu)緊湊，占據(jù)空間小，由發(fā)動機排出 的廢氣驅(qū)動，節(jié)約能源的廢氣渦輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電機，其技術(shù)內(nèi)容為:
由廢氣渦輪機、混合勵磁系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、前端蓋、后端蓋組成的廢氣渦輪驅(qū)動 混合勵磁發(fā)電機，其特征在于:混合勵磁系統(tǒng)的數(shù)量和發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量相等并且相互間隔 通過螺釘一組固定在后端蓋內(nèi)腔中的同一圓周上、另一組固定在前端蓋內(nèi)腔中的同一圓周 上；
混合勵磁系統(tǒng)由第一電勵磁繞組、第一電勵磁繞組鐵芯、第一永磁體、第一螺釘、第二 螺釘、第二電勵磁繞組、第二電勵磁繞組鐵芯、第二永磁體、第五螺釘、第六螺釘組成，第一 永磁體通過第二螺釘固定在第一電勵磁繞組鐵芯的一端，第一電勵磁繞組鐵芯的另一端通 過第一螺釘固定在后端蓋的內(nèi)腔中，第一電勵磁繞組纏繞在第一電勵磁繞組鐵芯的外圓 上，每個第一電勵磁繞組繞線方向一致、匝數(shù)相等、第一電勵磁繞組按通入直流電后第一電 勵磁繞組鐵芯靠近后端蓋的一端產(chǎn)生相同極性的方式接直流電源，第二永磁體通過第五螺 釘固定在第二電勵磁繞組鐵芯的一端，第二電勵磁繞組鐵芯的另一端通過第六螺釘固定在 前端蓋的內(nèi)腔中，第二電勵磁繞組纏繞在第二電勵磁繞組鐵芯的外圓上，每個第二電勵磁 繞組繞線方向一致、匝數(shù)相等、第二電勵磁繞組按通入直流電后第二電勵磁繞組鐵芯靠近 前端蓋的一端產(chǎn)生相同極性的方式接直流電源；
發(fā)電系統(tǒng)由第一電樞繞組、第一電樞繞組鐵芯、第三螺釘、第二電樞繞組、第二電樞繞組鐵芯、第四螺釘組成，第一電樞繞組鐵芯通過第三螺釘固定在后端蓋的內(nèi)腔中，第一電樞 繞組纏繞在第一電樞繞組鐵芯的外圓上，每個第一電樞繞組繞線方向一致、匝數(shù)相等，第二 電樞繞組鐵芯通過第四螺釘固定在前端蓋的內(nèi)腔中，第二電樞繞組纏繞在第二電樞繞組鐵 芯的外圓上，每個第二電樞繞組繞線方向一致、匝數(shù)相等；
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子盤、軸、螺母組成，轉(zhuǎn)子盤為法蘭盤式結(jié)構(gòu)，周邊設(shè)有多個轉(zhuǎn)子極，轉(zhuǎn)子極 的數(shù)量等于第一永磁體的數(shù)量與第一電樞繞組鐵芯的數(shù)量之和，轉(zhuǎn)子盤通過螺母固定在軸 上，轉(zhuǎn)子盤與第一永磁體、第一電樞繞組鐵芯、第二永磁體、第二電樞繞組鐵芯的軸向之間 均有一定間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動。
[0004]工作原理:一路磁通由第一永磁體的N極經(jīng)過氣隙到一個轉(zhuǎn)子極再到相鄰的另一 個轉(zhuǎn)子極，再經(jīng)過氣隙、第一電樞繞組鐵芯、后端蓋、第一電勵磁繞組鐵芯到第一永磁體的S 極，形成閉合回路，另一路磁通由第二永磁體的N極經(jīng)過氣隙到一個轉(zhuǎn)子極再到相鄰的另 一個轉(zhuǎn)子極，再經(jīng)過氣隙、第二電樞繞組鐵芯、前端蓋、第二電勵磁繞組鐵芯到第二永磁體 的S極，形成閉合回路，發(fā)動機排出的高溫高壓廢氣通過進氣口進入渦輪機帶動渦輪旋轉(zhuǎn)， 渦輪通過軸帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，電樞繞組鐵芯內(nèi)的磁通不斷變化，使電樞繞組產(chǎn)生電動 勢，給汽車用電設(shè)備提供電能。
[0005]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，轉(zhuǎn)子為法蘭盤結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，轉(zhuǎn)動慣量小，混合勵磁磁 場由永磁體和電勵磁繞組共同提供，通過調(diào)節(jié)電勵磁繞組通電電流的大小和方向，使永磁 磁場與電勵磁磁場迭加后的磁場可以調(diào)節(jié)，保證發(fā)電機在變轉(zhuǎn)速、變負載工況下輸出電壓 保持穩(wěn)定，該機由發(fā)動機排出的高溫高壓廢氣直接驅(qū)動，節(jié)約能源，減少排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2是圖1所示實施例的A-A剖面圖。
[0008]圖3是圖1所示實施例的B-B剖面圖。
【具體實施方式】
[0009]圖中:1、第一電勵磁繞組 2、第一螺釘 3、第一電勵磁繞組鐵芯 4、第二螺 釘 5、第一永磁體 6、第五螺釘 7、第二永磁體 8、第二螺釘 9、后端蓋 10、第 一電樞繞組 11、第一電樞繞組鐵芯 12、轉(zhuǎn)子盤 13、第二電樞繞組 14、第二電樞 繞組鐵芯 15、第四螺釘 16、螺母 17、前端蓋 18、軸 19、第二電勵磁繞組鐵芯 20、第六螺釘 21、第二電勵磁繞組。
[0010]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
由廢氣渦輪機、混合勵磁系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、前端蓋17、后端蓋9組成的廢氣渦輪驅(qū) 動混合勵磁發(fā)電機，其特征在于:混合勵磁系統(tǒng)的數(shù)量和發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量相等并且相互間 隔通過螺釘一組固定在后端蓋9內(nèi)腔中的同一圓周上、另一組固定在前端蓋17內(nèi)腔中的同 一圓周上；
混合勵磁系統(tǒng)由第一電勵磁繞組1、第一電勵磁繞組鐵芯3、第一永磁體5、第一螺釘2、 第二螺釘4、第二電勵磁繞組21、第二電勵磁繞組鐵芯19、第二永磁體7、第五螺釘6、第六螺 釘20組成,第一永磁體5通過第二螺釘4固定在第一電勵磁繞組鐵芯3的一端,第一電勵磁繞組鐵芯3的另一端通過第一螺釘2固定在后端蓋9的內(nèi)腔中，第一電勵磁繞組I纏繞 在第一電勵磁繞組鐵芯3的外圓上，每個第一電勵磁繞組I繞線方向一致、匝數(shù)相等、第一 電勵磁繞組I按通入直流電后第一電勵磁繞組鐵芯3靠近后端蓋9的一端產(chǎn)生相同極性的 方式接直流電源，第二永磁體7通過第五螺釘6固定在第二電勵磁繞組鐵芯19的一端，第 二電勵磁繞組鐵芯19的另一端通過第六螺釘20固定在前端蓋17的內(nèi)腔中，第二電勵磁繞 組21纏繞在第二電勵磁繞組鐵芯19的外圓上，每個第二電勵磁繞組21繞線方向一致、匝 數(shù)相等、第二電勵磁繞組21按通入直流電后第二電勵磁繞組鐵芯19靠近前端蓋17的一端 產(chǎn)生相同極性的方式接直流電源；
發(fā)電系統(tǒng)由第一電樞繞組10、第一電樞繞組鐵芯11、第三螺釘8、第二電樞繞組13、第 二電樞繞組鐵芯14、第四螺釘15組成，第一電樞繞組鐵芯11通過第三螺釘8固定在后端蓋 9的內(nèi)腔中,第一電樞繞組10纏繞在第一電樞繞組鐵芯11的外圓上，每個第一電樞繞組10 繞線方向一致、匝數(shù)相等，第二電樞繞組鐵芯14通過第四螺釘15固定在前端蓋17的內(nèi)腔 中，第二電樞繞組13纏繞在第二電樞繞組鐵芯14的外圓上，每個第二電樞繞組13繞線方 向一致、匝數(shù)相等；
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子盤12、軸18、螺母16組成，轉(zhuǎn)子盤12為法蘭盤式結(jié)構(gòu)，周邊設(shè)有多個轉(zhuǎn)子 極，轉(zhuǎn)子極的數(shù)量等于第一永磁體5的數(shù)量與第一電樞繞組鐵芯11的數(shù)量之和，轉(zhuǎn)子盤12 通過螺母16固定在軸18上，轉(zhuǎn)子盤12與第一永磁體5、第一電樞繞組鐵芯11、第二永磁體
7、第二電樞繞組鐵芯14的軸向之間均有一定間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動。
【權(quán)利要求】
1.一種廢氣潤輪驅(qū)動混合勵磁發(fā)電機，由廢氣潤輪機、混合勵磁系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子、 前端蓋(17)、后端蓋(9)組成，其特征在于:混合勵磁系統(tǒng)的數(shù)量和發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)量相等 并且相互間隔通過螺釘一組固定在后端蓋(9)內(nèi)腔中的同一圓周上、另一組固定在前端蓋 (17)內(nèi)腔中的同一圓周上；混合勵磁系統(tǒng)由第一電勵磁繞組(I )、第一電勵磁繞組鐵芯(3)、第一永磁體(5)、第一 螺釘(2)、第二螺釘(4)、第二電勵磁繞組(21)、第二電勵磁繞組鐵芯(19)、第二永磁體(7)、 第五螺釘(6 )、第六螺釘(20 )組成，第一永磁體(5 )通過第二螺釘(4 )固定在第一電勵磁繞 組鐵芯(3)的一端,第一電勵磁繞組鐵芯(3)的另一端通過第一螺釘(2)固定在后端蓋(9) 的內(nèi)腔中，第一電勵磁繞組(I)纏繞在第一電勵磁繞組鐵芯(3)的外圓上，每個第一電勵磁 繞組(I)繞線方向一致、匝數(shù)相等、第一電勵磁繞組(I)按通入直流電后第一電勵磁繞組鐵 芯(3)靠近后端蓋(9)的一端產(chǎn)生相同極性的方式接直流電源，第二永磁體(7)通過第五螺 釘(6)固定在第二電勵磁繞組鐵芯(19)的一端,第二電勵磁繞組鐵芯(19)的另一端通過 第六螺釘(20)固定在前端蓋(17)的內(nèi)腔中，第二電勵磁繞組(21)纏繞在第二電勵磁繞組 鐵芯(19)的外圓上，每個第二電勵磁繞組(21)繞線方向一致、匝數(shù)相等、第二電勵磁繞組(21)按通入直流電后第二電勵磁繞組鐵芯(19)靠近前端蓋(17)的一端產(chǎn)生相同極性的方 式接直流電源；發(fā)電系統(tǒng)由第一電樞繞組(10 )、第一電樞繞組鐵芯(11)、第三螺釘(8 )、第二電樞繞組(13)、第二電樞繞組鐵芯(14)、第四螺釘(15)組成，第一電樞繞組鐵芯(11)通過第三螺釘(8)固定在后端蓋(9)的內(nèi)腔中,第一電樞繞組(10)纏繞在第一電樞繞組鐵芯(11)的外圓 上，每個第一電樞繞組(10)繞線方向一致、匝數(shù)相等，第二電樞繞組鐵芯(14)通過第四螺 釘(15)固定在前端蓋(17)的內(nèi)腔中，第二電樞繞組(13)纏繞在第二電樞繞組鐵芯(14)的 外圓上，每個第二電樞繞組(13)繞線方向一致、匝數(shù)相等；轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子盤(12)、軸(18)、螺母(16)組成，轉(zhuǎn)子盤(12)為法蘭盤式結(jié)構(gòu)，周邊設(shè)有 多個轉(zhuǎn)子極，轉(zhuǎn)子極的數(shù)量等于第一永磁體(5)的數(shù)量與第一電樞繞組鐵芯(11)的數(shù)量之 和，轉(zhuǎn)子盤(12)通過螺母(16)固定在軸(18)上，轉(zhuǎn)子盤(12)與第一永磁體(5)、第一電樞 繞組鐵芯(11)、第二永磁體(7)、第二電樞繞組鐵芯(14)的軸向之間均有一定間隙，能夠相 對轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】H02K21/38GK103501097SQ201310473610
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】張學(xué)義, 馬清芝, 李旭, 史立偉 申請人:山東理工大學(xué)