一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，屬于汽車電機電氣技術領域。
【背景技術】
[0002]爪極電機由于制造成本低而廣泛用于各種場合。爪極電機的種類有很多，按照是否帶有碳刷滑環(huán)來分類可分為有刷爪極電機和無刷爪極電機；按照用途來分可以分為爪極電動機和爪極發(fā)電機，其中爪極發(fā)電機按照勵磁方式又可分為電勵磁爪極發(fā)電機、混合勵磁爪極發(fā)電機和永磁爪極發(fā)電機。
[0003]普通的電勵磁有刷爪極電機由于使用碳刷和滑環(huán)，電刷及滑環(huán)的磨損和接觸不良會導致發(fā)電機勵磁不穩(wěn)定或不能正常的發(fā)出交流電，而且有可能工作的時候產(chǎn)生火花，故障率高且存在隱患。采用永磁體勵磁的發(fā)電機雖結(jié)構(gòu)緊湊效率較高，但存在著勵磁不可調(diào)、滅磁困難等問題，這限制了其工作范圍，且永磁電機中電樞繞組會對距離較近的磁鋼產(chǎn)生退磁影響。目前國內(nèi)已有增程器用無刷發(fā)電機，例如申請?zhí)枮?01410009399.X的專利申請:一種車用發(fā)電式增程器發(fā)電機組，提出了一種外轉(zhuǎn)子永磁增程器發(fā)電機。
[0004]在爪極式電機方面，授權(quán)的發(fā)明專利:一種高可靠性的四相交流起動發(fā)電機，專利號:ZL201410011535.9。該專利主要側(cè)重于一種多相高可靠性起動發(fā)電機。另外，授權(quán)的發(fā)明專利:車輛用起動發(fā)電裝置，授權(quán)號:ZL200580000837.5，也發(fā)明了一種爪極式起動發(fā)電機，其定子鐵心的內(nèi)周側(cè)有爪極式轉(zhuǎn)子。可以看出，上述專利的電樞繞組都位于爪極外側(cè)的定子上，爪極是旋轉(zhuǎn)的。上述結(jié)構(gòu)的電機需要利用皮帶驅(qū)動，傳動效率不如直接驅(qū)動高，且結(jié)構(gòu)也不如直接驅(qū)動緊湊。
[0005]本實用新型提出的發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，傳動效率高、散熱良好，勵磁電流可調(diào)且轉(zhuǎn)動慣量小，不會存在故障率高、產(chǎn)生電火花滅磁困難等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型采用以下技術方案:一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，由轉(zhuǎn)子、定子、外殼、支架、勵磁繞組和風扇組成，其特征在于:形狀相同的N極爪極和S極爪極互相扣在一起間隔分布，N極爪極和S極爪極均為鑄鐵一體壓鑄而成，用非導磁材料連接在一起的N極爪極和S極爪極位于勵磁繞組和定子鐵心之間，勵磁繞組周向繞制在支架上，支架位于爪極內(nèi)側(cè)并用螺釘緊固在增程器外殼上，三相電樞繞組繞制在定子鐵心上位于爪極外側(cè)。軸穿過N極爪極中心孔將爪極固定，兩者配合部分具有一定錐度，增加定位精度，并用螺母鎖緊軸端防止爪極軸向移動。
[0007]所述的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，其特征是:風扇位于發(fā)電機N極爪極的背側(cè)，采用焊接的方式與N極爪極相連，可對勵磁繞組和電樞繞組進行散熱，為了安裝簡便風扇外徑大小應該不大于定子內(nèi)徑，發(fā)電機外殼圓周面和端面均布有通氣用小孔，同時電機外殼采用鋁合金材料并設有散熱片進行散熱。
[0008]所述的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，其特征是:沖壓制成的定子沖片設有36個槽用來繞制三相電樞繞組，沖片外緣有6個W型坡口，按沖壓毛刺一致的順序疊壓成定子鐵心并焊接沖片外緣W型坡口，外殼內(nèi)壁壓鑄有6個凸條，凸條可恰好嵌入定子鐵心U型槽內(nèi)防止兩者相對轉(zhuǎn)動；定子和外殼之間采用膠接防止定子和外殼的軸向相對運動，發(fā)電機外殼同樣通過螺釘緊固在增程器外殼。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機的縱剖圖。其中:1、發(fā)電機殼體；2、電樞繞組；3、N極爪極；4、S極爪極；5、軸；6、勵磁繞組；7、發(fā)動機外殼；8、支架；9、定子；10、風扇。
[0010]圖2是本實用新型的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機的截面圖。其定子槽數(shù)為36，N極爪極和S極爪極極數(shù)均為6。其中:1、外殼；3、N極爪極；4、S極爪極；5、軸；6、勵磁繞組；9、定子；10、U型槽。
[0011]圖3是本實用新型的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機的電樞繞組繞線圖。其中電樞繞組分為A、B、C三相。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
[0013]圖1是本實用新型一種電發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機的縱剖圖。所述一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機包括外殼1、電樞繞組2、N極爪極3、S極爪極4、軸5、勵磁繞組6、支架8、定子9和風扇10。所述電機由內(nèi)向外依次為軸5、支架8和勵磁繞組6、爪極、定子鐵心9、電樞繞組2和電機外殼I。先通過螺釘將支架連接到發(fā)動機外殼，支架固定后在其上繞制勵磁繞組，勵磁繞組外側(cè)為N極爪極和S極爪極，所述N極爪極和S極爪極結(jié)構(gòu)相同且極數(shù)均為6，N極爪極帶有軛部，S極爪極則沒有軛部，兩者相互扣在一起并用非導磁材料連接，將N極爪極爪朝向發(fā)動機，軸穿過N極爪極中心孔與爪極連接，連接部分采用錐面，增加定位精度，N極爪極背部焊有風扇對勵磁繞組和電樞繞組起到散熱作用，所述支架與爪極均由無取向?qū)Т挪牧现瞥桑谳S端用螺母對爪極和風扇進行軸向鎖緊。
[0014]圖2是本實用新型一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機截面圖。所述的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，其特征是:沖壓制成的定子沖片設有36個槽用來繞制三相電樞繞組，沖片外緣有6個W型坡口，按沖壓毛刺一致的順序疊壓成定子鐵心并焊接沖片外緣U型坡口，外殼內(nèi)壁壓鑄有6個凸條，凸條可恰好嵌入定子鐵心U型槽內(nèi)防止兩者相對轉(zhuǎn)動，在定子和外殼之間涂膠防止定子和外殼的軸向相對運動，發(fā)電機外殼同樣通過螺釘緊固在增程器夕卜殼。
[0015]本實用新型無刷爪極發(fā)電機在工作狀態(tài)時，勵磁繞組通電產(chǎn)生磁通，磁通通過支架、第一附加氣隙、N極爪極、主氣隙、S極爪極、第二附加氣隙再回到支架形成閉合的磁通，電樞繞組中有磁鏈通過。當爪極旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組中的磁鏈就會發(fā)生變化，從而產(chǎn)生感應電動勢，控制勵磁電流的大小可調(diào)節(jié)輸出電壓的大?。籒極爪極背側(cè)焊接有風扇可對勵磁繞組和電樞繞組進行散熱，空氣由圓周面小孔進入，從端面小孔吹出帶走熱量。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，其特征在于:由爪極、定子鐵心(9)、發(fā)電機外殼(I)、支架(8)、勵磁繞組(6)和風扇(10)組成，N極爪極(3)和S極爪極(4)互相扣在一起間隔分布，N極爪極(3)和S極爪極(4)均為低碳鋼一體壓鑄而成，N極爪極(3)帶有軛部，S極爪極(4)則沒有軛部，用非導磁材料將N極爪極(3)和S極爪極(4)連接在一起，兩爪極同心且位于勵磁繞組(6)和定子鐵心(9)之間，勵磁繞組(6)繞制在支架(8)上，支架(8)位于爪極內(nèi)側(cè)并用螺釘緊固在發(fā)動機外殼(7)上，支架(8)靠近發(fā)動機的一側(cè)厚，可導磁；三相電樞繞組(2)繞制在定子鐵心(9)上，位于爪極外側(cè)； 軸(5)穿過N極爪極(3)中心孔將爪極固定，兩者配合部分具有一定錐度，增加定位精度，并用螺母鎖緊軸端防止爪極軸向移動； 風扇(10)焊接在N極爪極(3)的背側(cè)，風扇(10)外徑大小應該不大于定子內(nèi)徑，發(fā)電機外殼(I)圓周面和端面均布有通氣孔，同時電機外殼采用鋁合金材料并設有散熱片進行散熱。2.如權(quán)利要求書I所述的一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，其特征是:沖壓制成的定子沖片設有36個槽用來繞制三相電樞繞組，沖片外緣有6個W型坡口和6個U型槽，按沖壓毛刺一致的順序疊壓成定子鐵心并焊接沖片外緣W型坡口，電機外殼內(nèi)壁壓鑄有6個凸條，凸條可恰好嵌入定子鐵心U型槽內(nèi)防止兩者相對轉(zhuǎn)動；定子和外殼之間采用膠接防止定子和外殼的軸向相對運動，發(fā)電機外殼⑴通過螺釘緊固在發(fā)動機外殼(7)上。
【專利摘要】本實用新型提供一種發(fā)動機直驅(qū)無刷爪極發(fā)電機，包括N極爪極(3)、S極爪極(4)、風扇(10)、勵磁繞組(6)、電樞繞組(2)、定子鐵心(9)、發(fā)電機外殼(1)和軸(5)。其特征在于：勵磁繞組(6)繞制在支架(8)上位于爪極內(nèi)側(cè)，支架(8)用螺釘緊固在發(fā)動機外殼上，電樞繞組(2)繞制在定子鐵心(9)上位于爪極外側(cè)，定子鐵心(9)與發(fā)電機外殼(1)之間用膠連接且發(fā)電機外殼(1)內(nèi)壁有多個定位用的凸條。本實用新型為無刷結(jié)構(gòu)，工作可靠，低轉(zhuǎn)動慣量適合做高轉(zhuǎn)速發(fā)電機。
【IPC分類】H02K29/00, H02K9/06, H02K5/20, H02K1/16, H02K5/18
【公開號】CN204928522
【申請?zhí)枴緾N201520753519
【發(fā)明人】鞏合聰, 史立偉, 馮忠磊, 張建豫, 張學義
【申請人】山東理工大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月28日