本實用新型涉及一種通用動力機械領(lǐng)域,尤其涉及一種能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機。
背景技術(shù):
在電噴式小型通用發(fā)動機中,通常設(shè)置有電控噴油系統(tǒng),簡稱電噴系統(tǒng)(EFI系統(tǒng))來保障通用發(fā)動機獲得合適濃度的可燃混合氣;現(xiàn)有發(fā)動機的電噴系統(tǒng)帶有曲軸位置傳感器,用于計算噴油正時和點火正時。在某些發(fā)動機上安裝曲軸位置傳感器,材料成本和安裝的人工成本都會很高。本實用新型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。磁電機利用永久磁鐵產(chǎn)生磁場的小型交流發(fā)電機,是汽油機點火系統(tǒng)中的點火電源?,F(xiàn)有多數(shù)發(fā)動機都帶有磁電機,磁電機安裝在發(fā)動機輸出軸側(cè)的缸體上,輸出軸上安裝有飛輪,飛輪上裝有磁體,當發(fā)動機旋轉(zhuǎn)時,飛輪上的磁體會在磁電機定子的線圈上感應(yīng)出脈沖電壓,用于給發(fā)動機的電瓶充電。磁電機點火系統(tǒng)由開關(guān)、點火線圈、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。而目前的磁電機并不具有產(chǎn)生位置信號的功能,因此在解決發(fā)動機取消曲軸位置傳感器和降低材料成本方面沒有任何貢獻。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型的目的是提供一種能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,該磁電機能產(chǎn)生曲軸位置信號給電控噴油系統(tǒng)中的控制器,不但取消了發(fā)動機的曲軸位置傳感器同時該磁電機的材料成本相比以往基本沒有發(fā)生大的變化。
本實用新型通過以下一種技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題:
本實用新型的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,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)置有獨立于繞組單獨引線的線圈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。
進一步,所述轉(zhuǎn)子為外圓周面周向上均布有多個凸極的凸極轉(zhuǎn)子,每個凸極上分別纏繞有所述線圈A,所述線圈B纏繞在多個凸極之一。
進一步,所述定子的內(nèi)圓周壁由對應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域A和對應(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。
進一步,所述定子為發(fā)動機的飛輪,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)圓周壁上均勻開設(shè)有多個燕尾槽或倒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。
進一步,還包括控制器和發(fā)動機火花塞,所述控制器分別與所述發(fā)動機火花塞、線圈A、線圈B連接。
本實用新型通過另一種并列的技術(shù)手段解決上述技術(shù)問題:
本實用新型的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,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)置有獨立于繞組單獨引線的線圈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。
進一步,所述轉(zhuǎn)子的外圓周壁由對應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域C和對應(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,鐵芯片上對應(yīng)每根定位柱的位置分別設(shè)置有一個定位孔,所述鐵芯片可通過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)手段的共同特點是皆設(shè)置有獨立于繞組單獨引線的線圈B,該線圈B與磁鋼相互配合達到在轉(zhuǎn)動到某一點時可向控制器輸出不同壓力值的電信號以指示轉(zhuǎn)子或曲軸當前轉(zhuǎn)動位置。
本實用新型具有以下有益效果:
1)本實用新型的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,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)置有獨立于繞組單獨引線的線圈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。線圈B可只纏繞一圈或幾圈,由線圈B所引起的磁電機的成本變化微乎其微,本實用新型實用新型的磁電機可代替曲軸位置傳感器,因為磁電機產(chǎn)生的脈沖電壓信號與發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)位置有關(guān),這與曲軸位置傳感器的作用一樣,都可以用于計算發(fā)動機的曲軸旋轉(zhuǎn)位置。通過使用本實用新型的磁電機,使得發(fā)動機上取消安裝曲軸位置傳感器,反而降低了發(fā)動機的材料成本和人工成本。
2)本實用新型的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機使用在電噴系統(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)動機的生產(chǎn)成本,減少了電噴發(fā)動機的裝配工序及人工。另外,本實用新型的磁電機不限于在發(fā)動機上使用,也不限于只產(chǎn)生曲軸位置信號,其作為可提供位置信號的電機設(shè)備,在其他動力裝置中具有廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型實施例1中能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為一種適用于實施例1中磁電機的飛輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實用新型實施例1中能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為一種適用于實施例2中磁電機的飛輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為一種適用于實施例2中磁電機的鐵芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
實施例1能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機
如圖1所示,本實施例中的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,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)置有獨立于繞組單獨引線的線圈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)動機的飛輪,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,具體地,所述轉(zhuǎn)子2為外圓周面周向上均布有多個凸極的凸極轉(zhuǎn)子2,每個凸極上分別纏繞有所述線圈A3,所述線圈B4纏繞在多個凸極之一;所述定子1的內(nèi)圓周壁由對應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域A和對應(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)方案的進一步改進,如圖2所示,所述定子為發(fā)動機的飛輪,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)圓周壁上均勻開設(shè)有多個燕尾槽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,凸起另外一個作用是定位安裝時與曲軸對應(yīng)的角度,從而省去了精調(diào)角度的工序。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,還包括控制器和發(fā)動機火花塞,所述控制器分別與所述發(fā)動機火花塞、線圈A3、線圈B4連接。
實施例2能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機
如圖3所示,本實施例中的能產(chǎn)生曲軸位置信號的磁電機,包括定子1和轉(zhuǎn)子2,所述定子1為發(fā)動機的飛輪,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)置有獨立于繞組單獨引線的線圈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。具體地,所述轉(zhuǎn)子2的外圓周壁由對應(yīng)圓心角為α的扇形區(qū)域C和對應(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)方案的進一步改進,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,鐵芯片上對應(yīng)每根定位柱的位置分別設(shè)置有一個定位孔14,所述鐵芯片可通過定位孔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),通過調(diào)節(jié)鐵芯片的數(shù)量來調(diào)節(jié)鐵芯片的厚度和T形極柱的厚度,進而調(diào)整磁電機的功率。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解,可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換,而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。