專利名稱：永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定方法及穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，尤其是適用于車輛的發(fā)電機(jī)及在該發(fā)電機(jī)中所采用的穩(wěn)壓方法。
現(xiàn)有的車輛發(fā)電機(jī)絕大多數(shù)采取勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，發(fā)電效率較低，另外，現(xiàn)在車輛發(fā)電機(jī)采用電子調(diào)節(jié)器穩(wěn)定所輸出電壓，穩(wěn)壓效果、環(huán)境適應(yīng)性受電子調(diào)節(jié)器所限，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)過程中的能耗也較大。
本發(fā)明的目的在于提供一種既簡(jiǎn)單又實(shí)用的永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定方法，該方法的關(guān)鍵在于，轉(zhuǎn)子與定子之間在轉(zhuǎn)軸方向上是處在一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，從而減少穩(wěn)壓過程中調(diào)節(jié)定子與轉(zhuǎn)子相對(duì)位移的難度。本發(fā)明在上述方法指導(dǎo)下，還設(shè)計(jì)出了通過離心塊式調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)定子或轉(zhuǎn)子作軸向相對(duì)位移實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)永磁發(fā)電機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提出的永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)壓方法是通過離心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的相對(duì)位移量來達(dá)到實(shí)時(shí)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的，該方法將轉(zhuǎn)子或定子固定于滑動(dòng)套上，該滑動(dòng)套僅能沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸作軸向位移，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向方向上設(shè)置有復(fù)位彈簧、平衡彈簧及調(diào)節(jié)裝置，復(fù)位彈簧和平衡彈簧共同作用于上述滑動(dòng)套，復(fù)位彈簧與平衡彈簧的合力克服了轉(zhuǎn)子與定子之間的磁吸合力，使轉(zhuǎn)子或定子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，調(diào)節(jié)裝置調(diào)整復(fù)位彈簧與平衡彈簧合力的大小。具體地講，在永磁結(jié)構(gòu)情形下，發(fā)電機(jī)輸出電壓過高對(duì)應(yīng)的物理量是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的過高，離心機(jī)構(gòu)則將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的超常量轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間軸向位移量，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。復(fù)位彈簧按裝在與轉(zhuǎn)子、定子吸合相抵消的方向，是將轉(zhuǎn)子與定子之間由高性能稀土永久磁鐵所產(chǎn)生的很高的吸合力在軸向方向相抵消部分或大部分，達(dá)到用較小的離心機(jī)構(gòu)就能輕松實(shí)現(xiàn)定子與轉(zhuǎn)子之間的相對(duì)位移量，并使該位移量與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速之間保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的比例關(guān)系。平衡彈簧按裝方向與復(fù)位彈簧相反，其作用力的方向即是加強(qiáng)吸合力的方向。正是由于設(shè)置了平衡彈簧與調(diào)節(jié)裝置，使在生產(chǎn)發(fā)電機(jī)過程中，磁性能的公差，加工尺寸公差，彈簧公差，離心塊的公差等等累積誤差因素，均得到有效避免和克服，從而使發(fā)電機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下，定子或轉(zhuǎn)子相對(duì)位移量一致，進(jìn)而使發(fā)電機(jī)輸出的電壓也保持一致，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目及實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。如在8000轉(zhuǎn)/分情況下，每臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的相對(duì)位移均在5毫米的位置上。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案之一是，其組成包括有動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、彈簧調(diào)節(jié)螺母等，定子固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套套裝在帶有花鍵的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊等構(gòu)成，離心座固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸，離心塊連接于離心座上，離心塊的力臂端頭卡入至轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上的凹槽內(nèi)，彈簧調(diào)節(jié)螺母設(shè)置于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸的一端，平衡彈簧設(shè)置于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，復(fù)位彈簧設(shè)置于離心機(jī)構(gòu)支架座與轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套之間。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案之二是，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、彈簧調(diào)節(jié)螺母等，定子固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套套裝在帶有花鍵的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定在動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心塊上的螺旋斜面緊靠推塊，推塊固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，彈簧調(diào)節(jié)螺母設(shè)置于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸的一端，平衡彈簧設(shè)置于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，復(fù)位彈簧設(shè)置于離心機(jī)構(gòu)支架座與轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套之間。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案之三是，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有定子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、耐磨擦軸套、彈簧調(diào)節(jié)螺母、導(dǎo)向環(huán)等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，定子固定于定子滑動(dòng)套上，定子滑動(dòng)套套裝于轉(zhuǎn)軸外，定子滑動(dòng)套的一端設(shè)置有彈簧調(diào)節(jié)螺母，定子滑動(dòng)套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有耐磨擦軸套，導(dǎo)向環(huán)固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，復(fù)位彈簧、平衡彈簧套裝在滑動(dòng)套外，并分別設(shè)置于導(dǎo)向環(huán)與定子滑動(dòng)套之間和導(dǎo)向環(huán)與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，離心塊連接于離心座上，離心塊的力臂端頭卡入至推塊的凹槽內(nèi)，推塊與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間設(shè)置有耐磨擦軸套及止推墊圈。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案四是，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有定子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、耐磨擦軸套、彈簧調(diào)節(jié)螺母、導(dǎo)向環(huán)等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，定子固定于定子滑動(dòng)套上，定子滑動(dòng)套套裝于轉(zhuǎn)軸外，定子滑動(dòng)套的一端設(shè)置有彈簧調(diào)節(jié)螺母，定子滑動(dòng)套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有耐磨擦軸套，導(dǎo)向環(huán)固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，復(fù)位彈簧、平衡彈簧套裝在滑動(dòng)套外，并分別設(shè)置于導(dǎo)向環(huán)與定子滑動(dòng)套之間和導(dǎo)向環(huán)與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定在轉(zhuǎn)子支架上，離心塊上的螺旋斜面緊靠推塊，推塊與定子滑動(dòng)套之間設(shè)置有耐磨擦軸套及止推墊圈。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案之五是，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有離心塊、離心塊座、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、平面軸承、定子滑動(dòng)套、定子滑動(dòng)座等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心塊連接在離心塊座上，離心塊座固定在轉(zhuǎn)子支架上，離心塊座內(nèi)沿軸向安裝有平衡彈簧，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)孔上固定有定子滑動(dòng)套，定子滑動(dòng)套內(nèi)安裝有復(fù)位彈簧，定子滑動(dòng)套可以在定子滑動(dòng)座上作軸向移動(dòng)，但不能作徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，定子滑動(dòng)座固定安裝在發(fā)電機(jī)外殼機(jī)座上，在定子滑動(dòng)座的端頭裝有彈簧調(diào)節(jié)螺母，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸從定子滑動(dòng)座內(nèi)孔、復(fù)位彈簧內(nèi)孔、平面軸承內(nèi)孔、平衡彈簧內(nèi)孔、離心塊座內(nèi)孔中通過并安裝在外殼機(jī)座和發(fā)電機(jī)外殼前座上。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明給出穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案之六是，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有離心塊、轉(zhuǎn)子座、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、平面軸承等，離心塊安裝在轉(zhuǎn)子座上，轉(zhuǎn)子座固定在動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并與轉(zhuǎn)子連結(jié)成一體，轉(zhuǎn)子座的兩個(gè)端頭分別安裝有平面軸承A和平面軸承B，在平面軸承A的另一端安裝有復(fù)位彈簧，定子內(nèi)孔內(nèi)安裝有平衡彈簧，在發(fā)電機(jī)外殼前座的后端，對(duì)應(yīng)于復(fù)位彈簧的端部裝有彈簧調(diào)節(jié)螺母，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸依次從平衡彈簧內(nèi)孔、平面軸承B內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子座內(nèi)孔、平面軸承A內(nèi)孔、復(fù)位彈簧內(nèi)孔中通過并安裝在外殼機(jī)座和發(fā)電機(jī)外殼前座上。
在以上技術(shù)方案中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子相應(yīng)的磁場(chǎng)間隙面，其形狀可以是圓柱面，也可以是圓錐面。采取圓錐面結(jié)構(gòu)，可使定子或轉(zhuǎn)子較小的位移量得到相對(duì)較大的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)效果。
以上諸技術(shù)方案中共同具備的一個(gè)重要特點(diǎn)是均在發(fā)電機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向上設(shè)置有平衡彈簧和調(diào)節(jié)彈簧，通過平衡彈簧與調(diào)節(jié)彈簧的合力克服轉(zhuǎn)子與定子之間的磁吸引力，使轉(zhuǎn)子與定子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，而且還設(shè)置了彈簧調(diào)節(jié)裝置用以調(diào)節(jié)平衡彈簧和調(diào)節(jié)彈簧的彈性合力。正是由于設(shè)置了調(diào)節(jié)平衡彈簧與彈簧調(diào)節(jié)裝置，使在生產(chǎn)發(fā)電機(jī)過程中，磁性能的公差，加工尺寸公差，彈簧公差，離心塊的公差等等累積誤差因素，均得到有效避免和克服，從而使發(fā)電機(jī)在同一轉(zhuǎn)速下，定子與轉(zhuǎn)子之間的位移量一致，進(jìn)而使發(fā)電機(jī)輸出的電壓也保持一致，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的以及實(shí)現(xiàn)大規(guī)模批量產(chǎn)品的生產(chǎn)。如在8000轉(zhuǎn)/分情況下，每臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的相對(duì)位移均在5毫米的位置上。本發(fā)明所提供的一系列具體技術(shù)方案中的另一個(gè)共同具備的重要特點(diǎn)是均采用與發(fā)電機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸相固定的機(jī)械式離心機(jī)構(gòu)來帶動(dòng)轉(zhuǎn)子或定子沿軸向產(chǎn)生位移。在永磁結(jié)構(gòu)情形下，發(fā)電機(jī)輸出電壓過高對(duì)應(yīng)的物理量是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速的過高，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)則將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的超常量轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間軸向位移量，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。
本發(fā)明所給出永磁發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過設(shè)置在同一軸線上的兩個(gè)彈簧即復(fù)位彈簧和平衡彈簧的共同作用，使通過改變轉(zhuǎn)子與定子之間相對(duì)位移量來達(dá)到穩(wěn)定發(fā)電機(jī)輸出電壓調(diào)節(jié)更加簡(jiǎn)單、有效，整機(jī)參數(shù)性能的調(diào)整也更加方便、易行。
本發(fā)明所提供的穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于由于采用高效稀土永磁體結(jié)構(gòu)，使發(fā)電機(jī)體積小，重量輕，能耗低，節(jié)能效果明顯；另由于采用全機(jī)械式穩(wěn)壓調(diào)節(jié)，克服了電子調(diào)節(jié)器受環(huán)境溫濕度影響，可靠性差的不足。本發(fā)明可以全面提高發(fā)電機(jī)工作的可靠性和全天候環(huán)境適應(yīng)性。適應(yīng)性增加穩(wěn)壓調(diào)節(jié)可靠。
下面結(jié)合附圖介紹本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施例附

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4是本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6是本發(fā)明實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一如附圖1所示，它是通過轉(zhuǎn)子位移的方式來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)之目的。圖1中，1是轉(zhuǎn)子、2是定子、3是轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、4是離心塊、5是離心塊座、6是動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、7是復(fù)位彈簧、8是平衡彈簧、9是調(diào)節(jié)螺母、10是定子固定座、11是發(fā)電機(jī)機(jī)殼。轉(zhuǎn)子1固定在轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套3上，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套3套裝在帶有花鍵的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸6上，調(diào)節(jié)螺母9設(shè)置于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸6的一端，該調(diào)節(jié)螺母9能沿軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)，并能定位于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸6上定子2固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，復(fù)位彈簧7設(shè)置于離心機(jī)構(gòu)支架與轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套3之間，平衡彈簧8設(shè)置于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套3與調(diào)節(jié)螺母9之間。離心座5固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸6，離心塊4連接于離心座5上，離心塊4的力臂端頭卡入至轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套3上的凹槽內(nèi)。
實(shí)施例二如圖附圖2所示，它也是通過轉(zhuǎn)子位移的方式來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)之目的。圖2中，12是轉(zhuǎn)子、13是定子、14是離心塊、15是推塊、16是轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、17是動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、18是復(fù)位彈簧、19是平衡彈簧、20是調(diào)節(jié)螺母、21是定子固定座、22是發(fā)電機(jī)機(jī)殼。本實(shí)施例與實(shí)施例一不同之處在于，離心塊14上的螺旋斜面緊靠推塊15，推塊15固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套16上。
實(shí)施例三如附圖3所示，它是通過定子位移的方式來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的，圖3中，23是定子，24是平衡彈簧，25是導(dǎo)向環(huán)，26是復(fù)位平衡彈簧，27是定子滑動(dòng)套，28是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，29是轉(zhuǎn)子，30是發(fā)電機(jī)殼體，31是調(diào)節(jié)螺母，32是推塊，33是離心塊，34是離心塊座，35是耐磨擦軸套，36是止推墊圈。轉(zhuǎn)子29固定在轉(zhuǎn)軸28上，轉(zhuǎn)軸28外部套裝有定子滑動(dòng)套27，定子滑動(dòng)套27與轉(zhuǎn)軸28之間設(shè)置有耐磨擦軸套35，定子滑動(dòng)套27上開有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向環(huán)25固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼30上，該導(dǎo)向環(huán)25一方面限制了定子滑動(dòng)套隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面為套裝在定子滑動(dòng)套上的平衡彈簧24和復(fù)位彈簧26提供一個(gè)固定點(diǎn)。平衡彈簧24和復(fù)位彈簧26的張力合力使定子滑動(dòng)套27有一個(gè)向右移動(dòng)的力，該力克服了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子29與定子23之間的磁吸引力，使轉(zhuǎn)子與定子在轉(zhuǎn)軸28軸向上達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，調(diào)節(jié)螺母31可以調(diào)整并改變上述動(dòng)態(tài)平衡，從而便于整機(jī)性能參數(shù)的調(diào)整。
實(shí)施例四如附圖4所示，它同樣是通過定子位移的方式來實(shí)施發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)之目的。圖4中，37是轉(zhuǎn)子，38是定子，39是平衡彈簧，40是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，41是耐磨擦軸套，42是推塊，43是復(fù)位彈簧，44是帶有螺旋斜面的離心塊，45是導(dǎo)向環(huán)，46是調(diào)節(jié)螺母，47是止推墊圈，48是定子滑動(dòng)套。本實(shí)施例四不同于實(shí)施例三之處在于。它的離心塊44固定在轉(zhuǎn)子支架37上，離心塊44上有一個(gè)螺旋斜面，當(dāng)離心塊高速旋轉(zhuǎn)張開一定角度時(shí)，離心塊上的螺旋斜面擠壓推塊42，進(jìn)而擠推定子滑動(dòng)套48及定子38作軸向位移，其穩(wěn)壓調(diào)節(jié)過程如實(shí)施例一。
實(shí)施例五如附圖5所示，它是通過定子位移的方式來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的，圖5中，51是離心塊座，52是離心塊，53是平衡彈簧，54是平面軸承，55是轉(zhuǎn)子，56是定子，57是復(fù)位彈簧，58是定子滑動(dòng)套，59是定子滑動(dòng)座，60是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸，61是發(fā)電機(jī)外殼機(jī)座，62是復(fù)位彈簧調(diào)節(jié)螺母，63是發(fā)電機(jī)外殼前座。
在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子組件55上，有四個(gè)與轉(zhuǎn)子軸60同時(shí)旋轉(zhuǎn)的離心塊52；在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸60上安裝有平衡彈簧53，它使發(fā)電機(jī)的定子56與轉(zhuǎn)子55之間的磁場(chǎng)在軸向產(chǎn)生的吸引力，與平衡彈簧53始終保持相對(duì)平衡；在轉(zhuǎn)子軸60上同時(shí)安裝有復(fù)位彈簧57，它可以調(diào)節(jié)離心塊52在轉(zhuǎn)速的作用下，定子沿軸向移動(dòng)的移動(dòng)量的大?。话l(fā)電機(jī)的定子56在離心塊52高速旋轉(zhuǎn)的作用下可以沿著發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸60的方向作軸向移動(dòng)。附圖5中用雙點(diǎn)劃繪出該發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸在高速旋轉(zhuǎn)情況下，離心塊張開與定子位移狀態(tài)的示意圖。
實(shí)施例六如附圖6所示，它是通過轉(zhuǎn)子位移的方式來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的。圖6中，64是轉(zhuǎn)子軸，65是復(fù)位彈簧調(diào)節(jié)螺母66是發(fā)電機(jī)外殼前座，67是復(fù)位彈簧，68是平面軸承A，69是轉(zhuǎn)子座，70是離心塊，71是平面軸承B，72是平衡彈簧，73是定子，74是轉(zhuǎn)子，75是發(fā)電機(jī)外殼機(jī)座。
四個(gè)離心塊70均衡安裝在轉(zhuǎn)子座69上，離心塊與轉(zhuǎn)子軸64同時(shí)旋轉(zhuǎn)；在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸64上安裝有平衡彈簧72，它使發(fā)電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間在軸向由磁場(chǎng)所產(chǎn)生的吸引力與平衡彈簧張力始終保持相對(duì)平衡；在轉(zhuǎn)子軸64上同時(shí)安裝有復(fù)位彈簧67，改變復(fù)位彈簧67張力的大小可以調(diào)節(jié)離心塊高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子74沿軸向位移量的大小，定子73固定在發(fā)電機(jī)外殼機(jī)座75上，定子內(nèi)孔中安裝有平衡彈簧72，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸64依次從復(fù)位彈簧67內(nèi)孔、平面軸承A68內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子座69內(nèi)孔、平面軸承B71內(nèi)孔、平衡彈簧72內(nèi)孔中通過并安裝在外殼機(jī)座75和發(fā)電機(jī)外殼前座66上，轉(zhuǎn)子座的兩端分別安裝有平面軸承A和平面軸承B，平面軸承A和平面軸承B的動(dòng)面與轉(zhuǎn)子座相靠，它們的定面則分別與平衡彈簧和復(fù)位彈簧的可移動(dòng)端面相靠。附圖6中雙點(diǎn)劃線繪出該發(fā)電機(jī)在小負(fù)載情況下，離心塊張開與轉(zhuǎn)子位移狀態(tài)的示意圖。
以上各實(shí)施例均是汽車用超小型發(fā)電機(jī)。
當(dāng)發(fā)電機(jī)不工作時(shí)，由于復(fù)位彈簧與平衡彈簧的作用力同在轉(zhuǎn)子軸軸線方向，適當(dāng)選擇復(fù)位彈簧和平衡彈簧的材質(zhì)、彈性系數(shù)等，并通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺母，既可使定子與轉(zhuǎn)子之間處于一種相對(duì)平衡的位置狀態(tài)，又可以調(diào)整離心塊張開角度大小與固定在滑動(dòng)套上的定子或轉(zhuǎn)子位移量大小的比例關(guān)系，同時(shí)也提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性。
當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速超過正常值時(shí)，離心塊隨之被張開，離心塊帶動(dòng)滑動(dòng)套作軸向位移，使得正常情況下平衡彈簧與調(diào)節(jié)彈簧之間的動(dòng)態(tài)平衡打破，滑動(dòng)套帶動(dòng)轉(zhuǎn)子或定子沿軸向移動(dòng)，使轉(zhuǎn)子與定子相互背離，進(jìn)而降低發(fā)電機(jī)輸出電壓。
當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常范圍，離心塊恢復(fù)原狀，定子滑動(dòng)套在平衡彈簧與調(diào)節(jié)彈簧合力的共同作用下，重新回到原先的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。
設(shè)計(jì)此類汽車發(fā)電機(jī)各性能參數(shù)時(shí)，可將轉(zhuǎn)動(dòng)軸所提供最低轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓定為標(biāo)稱額定電壓，這樣就能保證汽車低速行駛過程中，發(fā)電機(jī)仍然能輸出所需的電壓，而當(dāng)汽車高速行駛過程中，發(fā)電機(jī)自動(dòng)將輸出電壓穩(wěn)定在標(biāo)稱額定電壓。
權(quán)利要求
1.一種永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定方法，其特征在于它是通過離心機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的相對(duì)位移量來達(dá)到實(shí)時(shí)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)的，即將轉(zhuǎn)子或定子固定于滑動(dòng)套上，該滑動(dòng)套僅能沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸作軸向位移，在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸向方向上設(shè)置有復(fù)位彈簧、平衡彈簧及調(diào)節(jié)裝置，復(fù)位彈簧和平衡彈簧共同作用于上述滑動(dòng)套，復(fù)位彈簧與平衡彈簧的合力克服了轉(zhuǎn)子與定子之間的磁吸合力，使轉(zhuǎn)子或定子處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，調(diào)節(jié)裝置調(diào)整復(fù)位彈簧與平衡彈簧合力的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定方法，其特征在于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)間隙面，其形狀可以是圓柱面，也可以是圓錐面。
3.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、調(diào)節(jié)螺母等，定子固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套套裝在帶有花鍵的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊等構(gòu)成，離心座固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸，離心塊連接于離心座上，離心塊的力臂端頭卡入至轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上的凹槽內(nèi)，彈簧調(diào)節(jié)螺母設(shè)置于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸的一端，平衡彈簧設(shè)置于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，復(fù)位彈簧設(shè)置于離心機(jī)構(gòu)支架座與轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套之間。
4.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、調(diào)節(jié)螺母等，定子固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，轉(zhuǎn)子固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套套裝在帶有花鍵的動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定在動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心塊上的螺旋斜面緊靠推塊，推塊固定于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套上，彈簧調(diào)節(jié)螺母設(shè)置于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸的一端，平衡彈簧設(shè)置于轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，復(fù)位彈簧設(shè)置于離心機(jī)構(gòu)支架座與轉(zhuǎn)子滑動(dòng)套之間。
5.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有定子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、耐磨擦軸套、彈簧調(diào)節(jié)螺母、導(dǎo)向環(huán)等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，定子固定于定子滑動(dòng)套上，定子滑動(dòng)套套裝于轉(zhuǎn)軸外，定子滑動(dòng)套的一端設(shè)置有彈簧調(diào)節(jié)螺母，定子滑動(dòng)套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有耐磨擦軸套，導(dǎo)向環(huán)固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，復(fù)位彈簧、平衡彈簧套裝在滑動(dòng)套外，并分別設(shè)置于導(dǎo)向環(huán)與定子滑動(dòng)套之間和導(dǎo)向環(huán)與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，離心塊連接于離心座上，離心塊的力臂端頭卡入至推塊的凹槽內(nèi)，推塊與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間設(shè)置有耐磨擦軸套及止推墊圈。
6.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有定子滑動(dòng)套、離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、耐磨擦軸套、彈簧調(diào)節(jié)螺母、導(dǎo)向環(huán)等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)軸上，定子固定于定子滑動(dòng)套上，定子滑動(dòng)套套裝于轉(zhuǎn)軸外，定子滑動(dòng)套的一端設(shè)置有彈簧調(diào)節(jié)螺母，定子滑動(dòng)套與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有耐磨擦軸套，導(dǎo)向環(huán)固定于發(fā)電機(jī)機(jī)殼上，復(fù)位彈簧、平衡彈簧套裝在滑動(dòng)套外，并分別設(shè)置于導(dǎo)向環(huán)與定子滑動(dòng)套之間和導(dǎo)向環(huán)與彈簧調(diào)節(jié)螺母之間，離心調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由離心座、離心塊、推塊等構(gòu)成，離心座固定在轉(zhuǎn)子支架上，離心塊上的螺旋斜面緊靠推塊，推塊與定子滑動(dòng)套之間設(shè)置有耐磨擦軸套及止推墊圈。
7.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有離心塊、離心塊座、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、平面軸承、定子滑動(dòng)套、定子滑動(dòng)座等，轉(zhuǎn)子固定于動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，離心塊連接在離心塊座上，離心塊座固定在轉(zhuǎn)子支架上，離心塊座內(nèi)沿軸向安裝有平衡彈簧，發(fā)電機(jī)定子內(nèi)孔上固定有定子滑動(dòng)套，定子滑動(dòng)套內(nèi)安裝有復(fù)位彈簧，定子滑動(dòng)套可以在定子滑動(dòng)座上作軸向移動(dòng)，但不能作徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，定子滑動(dòng)座固定安裝在發(fā)電機(jī)外殼機(jī)座上，在定子滑動(dòng)座的端頭裝有彈簧調(diào)節(jié)螺母，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸從定子滑動(dòng)座內(nèi)孔、復(fù)位彈簧內(nèi)孔、平面軸承內(nèi)孔、平衡彈簧內(nèi)孔、離心塊座內(nèi)孔中通過并安裝在外殼機(jī)座和發(fā)電機(jī)外殼前座上。
8.一種穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其組成包括動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)子、定子、發(fā)電機(jī)殼體，其特征在于其組成中還包括有離心塊、轉(zhuǎn)子座、平衡彈簧、復(fù)位彈簧、平面軸承等，離心塊安裝在轉(zhuǎn)子座上，轉(zhuǎn)子座固定在動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并與轉(zhuǎn)子連結(jié)成一體，轉(zhuǎn)子座的兩個(gè)端頭分別安裝有平面軸承A和平面軸承B，在平面軸承A的另一端安裝有復(fù)位彈簧，定子內(nèi)孔內(nèi)安裝有平衡彈簧，在發(fā)電機(jī)外殼前座的后端，對(duì)應(yīng)于復(fù)位彈簧的端部裝有彈簧調(diào)節(jié)螺母，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸依次從平衡彈簧內(nèi)孔、平面軸承B內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子座內(nèi)孔、平面軸承A內(nèi)孔、復(fù)位彈簧內(nèi)孔中通過并安裝在外殼機(jī)座和發(fā)電機(jī)外殼前座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求3、4、5、6、7、8所述的穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)子定子的磁間隙面與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸線之間夾角為0度至20度。
全文摘要
本發(fā)明涉及永磁發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定方法及穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī),本發(fā)明穩(wěn)壓方法的關(guān)鍵是通過設(shè)置在同一軸線上的復(fù)位彈簧和平衡彈簧及彈簧調(diào)節(jié)螺母的共同作用,使得通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子與定子之間相對(duì)位移量來達(dá)到穩(wěn)定發(fā)電機(jī)輸出電壓更加簡(jiǎn)單、有效,整機(jī)參數(shù)性能的調(diào)整也更加方便、一致性好。運(yùn)用上述穩(wěn)壓方法,本發(fā)明提出了若干個(gè)穩(wěn)壓永磁發(fā)電機(jī)的具體技術(shù)方案。這些穩(wěn)壓永磁發(fā)明具有體積小,重量輕,能耗低,節(jié)能效果明顯,全面提高了汽車發(fā)電機(jī)工作的可靠性和全天候環(huán)境適應(yīng)性。
文檔編號(hào)H02K7/12GK1262547SQ9911426
公開日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1999年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月27日
發(fā)明者戴珊珊, 劉寶云 申請(qǐng)人:南京仁源磁電機(jī)制造有限公司