本發(fā)明涉及一種通用動(dòng)力機(jī)械領(lǐng)域,尤其涉及一種能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)。
背景技術(shù):
在電噴式小型通用發(fā)動(dòng)機(jī)中,通常設(shè)置有電控噴油系統(tǒng),簡(jiǎn)稱電噴系統(tǒng)(EFI系統(tǒng))來(lái)保障通用發(fā)動(dòng)機(jī)獲得合適濃度的可燃混合氣;現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)的電噴系統(tǒng)帶有曲軸位置傳感器,用于計(jì)算噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。在某些發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝曲軸位置傳感器,材料成本和安裝的人工成本都會(huì)很高。本發(fā)明的目的是取消曲軸位置傳感器,這樣可以降低材料成本及人工成本。磁電機(jī)利用永久磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的小型交流發(fā)電機(jī),是汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中的點(diǎn)火電源?,F(xiàn)有多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)都帶有磁電機(jī),磁電機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸側(cè)的缸體上,輸出軸上安裝有飛輪,飛輪上裝有磁體,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí),飛輪上的磁體會(huì)在磁電機(jī)定子的線圈上感應(yīng)出脈沖電壓,用于給發(fā)動(dòng)機(jī)的電瓶充電。磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)由開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、斷電器、電容器、分電器和安全放電裝置等組成,它產(chǎn)生高壓電并分配給各氣缸的火花塞。而目前的磁電機(jī)并不具有產(chǎn)生位置信號(hào)的功能,因此在解決發(fā)動(dòng)機(jī)取消曲軸位置傳感器和降低材料成本方面沒(méi)有任何貢獻(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本發(fā)明的目的是提供一種能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),該磁電機(jī)能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)給電控噴油系統(tǒng)中的控制器,不但取消了發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸位置傳感器同時(shí)該磁電機(jī)的材料成本相比以往基本沒(méi)有發(fā)生大的變化。
本發(fā)明通過(guò)以下一種技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題:
本發(fā)明的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),包括定子和轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子具有由單匝或多匝線圈A組成的繞組,所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁上設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B,所述定子的內(nèi)圓周壁上設(shè)置有多塊磁鋼,所述多塊磁鋼非均勻分布,所述線圈B與所述非均勻分布的磁鋼配合以產(chǎn)生位置信號(hào)。
進(jìn)一步,所述轉(zhuǎn)子為外圓周面周向上均布有多個(gè)凸極的凸極轉(zhuǎn)子,每個(gè)凸極上分別纏繞有所述線圈A,所述線圈B纏繞在多個(gè)凸極之一。
進(jìn)一步,所述定子的內(nèi)圓周壁由對(duì)應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域A和對(duì)應(yīng)圓心角為360°-α的扇形區(qū)域B的兩塊扇形區(qū)域組成,其中,所述多塊磁鋼均勻分布在所述扇形區(qū)域B內(nèi),所述扇形區(qū)域A內(nèi)不安裝磁鋼。
進(jìn)一步,所述多塊磁鋼均勻分布在所述定子的內(nèi)圓周壁上,所述多塊磁鋼其中之一的磁性小于或大于其它磁鋼的磁性。
進(jìn)一步,所述定子為發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪,所述多塊磁鋼設(shè)置在飛輪的內(nèi)壁上;所述飛輪的中部開(kāi)有階梯孔,所述扇形區(qū)域A和扇形區(qū)域B設(shè)置在所述階梯孔的內(nèi)圓周壁上,所述階梯孔在所述扇形區(qū)域B內(nèi)沿自身內(nèi)圓周壁上均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)燕尾槽或倒T形槽,所述磁鋼背面設(shè)置成能夠與所述燕尾槽或倒T形插接配合的結(jié)構(gòu);所述階梯孔在所述扇形區(qū)域A內(nèi)設(shè)置有向飛輪軸心延伸的凸起,所述凸起用于飛輪配重和角度定位。
進(jìn)一步,還包括控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞,所述控制器分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞、線圈A、線圈B連接。
本發(fā)明通過(guò)另一種并列的技術(shù)手段解決上述技術(shù)問(wèn)題:
本發(fā)明的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),包括定子和轉(zhuǎn)子,所述定子具有由單匝或多匝線圈A組成的繞組,所述定子的內(nèi)圓周壁上設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B,所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁上設(shè)置有多塊磁鋼,所述多塊磁鋼非均勻分布,所述線圈B與所述非均勻分布的磁鋼配合以產(chǎn)生位置信號(hào)。
進(jìn)一步,所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁由對(duì)應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域C和對(duì)應(yīng)圓心角為360°-α的扇形區(qū)域B的兩塊扇形區(qū)域D組成,其中,所述多塊磁鋼均勻分布在所述扇形區(qū)域D內(nèi),所述扇形區(qū)域C內(nèi)不安裝磁鋼。
進(jìn)一步,所述多塊磁鋼均勻分布在所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁上,所述多塊磁鋼其中之一的磁性小于或大于其它磁鋼的磁性。
進(jìn)一步,所述飛輪的中部設(shè)置有中心孔,所述中心孔內(nèi)圍繞飛輪軸心固定設(shè)置有多根定位柱,所述定位柱的長(zhǎng)度大于飛輪的厚度使得定位柱伸出到中心孔之外;所述定位柱的軸心與飛輪的軸心相互平行,定位柱一端開(kāi)設(shè)有外螺紋;還包括環(huán)形的鐵芯片,所述鐵芯片的內(nèi)圓周壁上均勻設(shè)置有多個(gè)向鐵芯片軸心伸出的用于纏繞線圈的T形極柱,所述鐵芯片與所述飛輪同軸設(shè)置,鐵芯片上對(duì)應(yīng)每根定位柱的位置分別設(shè)置有一個(gè)定位孔,所述鐵芯片可通過(guò)定位孔固定在定位柱上;所述定位柱上套設(shè)的鐵芯片的數(shù)量可調(diào)。
上述兩種技術(shù)手段的共同特點(diǎn)是皆設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B,該線圈B與磁鋼相互配合達(dá)到在轉(zhuǎn)動(dòng)到某一點(diǎn)時(shí)可向控制器輸出不同壓力值的電信號(hào)以指示轉(zhuǎn)子或曲軸當(dāng)前轉(zhuǎn)動(dòng)位置。
本發(fā)明具有以下有益效果:
1)本發(fā)明的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),包括定子和轉(zhuǎn)子,所述轉(zhuǎn)子具有由單匝或多匝線圈A組成的繞組,所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁上設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B,所述定子的內(nèi)圓周壁上設(shè)置有多塊磁鋼,所述多塊磁鋼非均勻分布,所述線圈B與所述非均勻分布的磁鋼配合以產(chǎn)生位置信號(hào)。線圈B可只纏繞一圈或幾圈,由線圈B所引起的磁電機(jī)的成本變化微乎其微,本發(fā)明的磁電機(jī)可代替曲軸位置傳感器,因?yàn)榇烹姍C(jī)產(chǎn)生的脈沖電壓信號(hào)與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)位置有關(guān),這與曲軸位置傳感器的作用一樣,都可以用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸旋轉(zhuǎn)位置。通過(guò)使用本發(fā)明的磁電機(jī),使得發(fā)動(dòng)機(jī)上取消安裝曲軸位置傳感器,反而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的材料成本和人工成本。
2)本發(fā)明的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)使用在電噴系統(tǒng)中可取消曲軸位置傳感器,降低了電噴系統(tǒng)的材料成本及電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)成本,減少了電噴發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配工序及人工。另外,本發(fā)明的磁電機(jī)不限于在發(fā)動(dòng)機(jī)上 使用,也不限于只產(chǎn)生曲軸位置信號(hào),其作為可提供位置信號(hào)的電機(jī)設(shè)備,在其他動(dòng)力裝置中具有廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種適用于實(shí)施例1中磁電機(jī)的飛輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為一種適用于實(shí)施例2中磁電機(jī)的飛輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為一種適用于實(shí)施例2中磁電機(jī)的鐵芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
實(shí)施例1能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)
如圖1所示,本實(shí)施例中的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),包括定子1和轉(zhuǎn)子2,所述轉(zhuǎn)子2具有由單匝或多匝線圈A3組成的繞組,所述轉(zhuǎn)子2的外圓周壁上設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B4,所述定子1的內(nèi)圓周壁上設(shè)置有多塊磁鋼5,所述定子1為發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪,所述多塊磁鋼5設(shè)置在飛輪的內(nèi)壁上,所述多塊磁鋼5非均勻分布,所述線圈B4與所述非均勻分布的磁鋼5配合以產(chǎn)生位置信號(hào),具體地,所述轉(zhuǎn)子2為外圓周面周向上均布有多個(gè)凸極的凸極轉(zhuǎn)子2,每個(gè)凸極上分別纏繞有所述線圈A3,所述線圈B4纏繞在多個(gè)凸極之一;所述定子1的內(nèi)圓周壁由對(duì)應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域A和對(duì)應(yīng)圓心角為360°-α的扇形區(qū)域B的兩塊扇形區(qū)域組成,其中,所述多塊磁鋼5均勻分布在所述扇形區(qū)域B內(nèi),所述扇形區(qū)域A內(nèi)不安裝磁鋼5,作為替換方案,所述多塊磁鋼5均勻分布在所述定子1的內(nèi)圓周壁上,所述多塊磁鋼5其中之一的磁性小于或大于 其它磁鋼5的磁性。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),如圖2所示,所述定子為發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪,所述多塊磁鋼設(shè)置在飛輪的內(nèi)壁上;所述飛輪的中部開(kāi)有階梯孔6,所述扇形區(qū)域A和扇形區(qū)域B設(shè)置在所述階梯孔的內(nèi)圓周壁上,所述階梯孔6在所述扇形區(qū)域B內(nèi)沿自身內(nèi)圓周壁上均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)燕尾槽7,所述磁鋼背面設(shè)置成能夠與所述燕尾槽或倒T形插接配合的燕尾結(jié)構(gòu)8;所述階梯孔在所述扇形區(qū)域A內(nèi)設(shè)置有向飛輪軸心延伸的凸起9,所述凸起9用于飛輪配重以消除因磁鋼不均引起的震動(dòng),凸起另外一個(gè)作用是定位安裝時(shí)與曲軸對(duì)應(yīng)的角度,從而省去了精調(diào)角度的工序。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),還包括控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞,所述控制器分別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞、線圈A3、線圈B4連接。
實(shí)施例2能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī)
如圖3所示,本實(shí)施例中的能產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)的磁電機(jī),包括定子1和轉(zhuǎn)子2,所述定子1為發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪,所述定子1具有由單匝或多匝線圈A3組成的繞組,所述線圈A3和線圈B4設(shè)置在飛輪的內(nèi)壁上;所述定子1的內(nèi)圓周壁上設(shè)置有獨(dú)立于繞組單獨(dú)引線的線圈B4,所述轉(zhuǎn)子2的外圓周壁上設(shè)置有多塊磁鋼5,所述多塊磁鋼5非均勻分布,所述線圈B4與所述非均勻分布的磁鋼5配合以產(chǎn)生位置信號(hào)。具體地,所述轉(zhuǎn)子2的外圓周壁由對(duì)應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域C和對(duì)應(yīng)圓心角為360°-α的扇形區(qū)域B的兩塊扇形區(qū)域D組成,其中,所述多塊磁鋼5均勻分布在所述扇形區(qū)域D內(nèi),所述扇形區(qū)域C內(nèi)不安裝磁鋼5,作為替換方案,可將所述多塊磁鋼5均勻分布在所述轉(zhuǎn)子2的外圓周壁上,所述多塊磁鋼5其中之一的磁性小于或大于其它磁鋼5的磁性。
作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn),如4和5所示,所述飛輪的中部設(shè)置有中心孔10,所述中心孔10內(nèi)圍繞飛輪軸心固定設(shè)置有多根定位柱11,所述定位柱11的長(zhǎng)度大于飛輪的厚度使得定位柱伸出到中心孔之外;所述定位柱11的軸心與飛輪的軸心相互平行,定位柱一端開(kāi)設(shè)有外螺紋;還包括環(huán)形的鐵芯片12,所述鐵芯片的內(nèi)圓周壁上均勻設(shè)置有多個(gè)向鐵芯片軸心伸出的用于纏繞線圈的T 形極柱13,所述鐵芯片與所述飛輪同軸設(shè)置,鐵芯片上對(duì)應(yīng)每根定位柱的位置分別設(shè)置有一個(gè)定位孔14,所述鐵芯片可通過(guò)定位孔14固定在定位柱11上;所述定位柱上套設(shè)的鐵芯片的數(shù)量可調(diào),通過(guò)調(diào)節(jié)鐵芯片的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)鐵芯片的厚度和T形極柱的厚度,進(jìn)而調(diào)整磁電機(jī)的功率。
最后說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。