CN105048668A - 混合励磁汽车发电机转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车发电机领域，尤其涉及一种混合励磁汽车发电机转子，包括：转轴；一对电励磁爪极，其相向套设在所述转轴上，每一电励磁爪极上均间隔设置有多个抓爪，一对电励磁爪极的抓爪相互插接设置；多个永磁磁钢，每一永磁磁钢分别安装在一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪之间。本发明提供了一种结构紧凑、磁钢用量少、磁性能好，且体积小、重量轻、安装空间灵活的混合励磁汽车发电机转子。

Description

混合励磁汽车发电机转子
技术领域
本发明涉及汽车发电机领域，尤其涉及一种混合励磁汽车发电机转子。
背景技术
传统的汽车发电机励磁是通过转子上的励磁线圈的电流进行励磁，通过励磁线圈的电能只有一小部分转换为用于发电的磁能，电能利用率低，电能的消耗大。且汽车发电机低速性能差，现在国内道路上普遍人多车挤，以及众多的红绿灯和停靠站，导致汽车发电机经常处于低速大负载甚至超负载运行，容易导致发电机定转子线圈烧损，引发故障。而且频繁对电瓶充放电容易缩短电瓶使用寿命。
新型高效混合励磁汽车发电机除转子上通过励磁线圈电流励磁外，还有永磁体提供励磁，两者在气隙中合成，调节励磁线圈中的电流即可调节气隙磁场，结合电子电压调节器，磁场的大小就可以调节，磁场控制较容易实现。但这种混合励磁汽车发电机由于加入了永磁体，使得转子本身的体积增大，相应重量增加，安装空间受限。
发明内容
针对上述技术问题，本发明设计开发了一种混合励磁汽车发电机转子，目的在于提供一种结构紧凑、磁钢用量少、磁性能好，且体积小、重量轻、安装空间灵活的混合励磁汽车发电机转子。
本发明提供的技术方案为：
一种混合励磁汽车发电机转子，包括：
转轴；
一对电励磁爪极，其相向套设在所述转轴上，每一电励磁爪极上均间隔设置有多个抓爪，一对电励磁爪极的抓爪相互插接设置；
多个永磁磁钢，每一永磁磁钢分别安装在一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪之间。
多个永磁磁钢与一对电励磁爪极形成一体式结构，既减少了空间体积，减轻了汽车发电机转子本身的质量，又同时保证了输出功率。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，多个永磁磁钢在一对电励磁爪极上呈正弦波状分布，这样可以保证通电时输出的波形接近于正弦波。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一电励磁爪极包括一套设部和垂直设置在所述套设部周边的多个抓爪，每一抓爪均设置为一头大、一头小的楔形状，一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的排布方式为：
一个电励磁爪极的抓爪的大头端与另一个电励磁爪极的抓爪的小头端相邻，一个电励磁爪极的抓爪的小头端与另一个电励磁爪极的抓爪的大头端相邻。这样两个电励磁爪极的多个抓爪也形成正弦波状分布，一对电励磁爪极在通电后输出的波形也接近于正弦波。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述电励磁爪极的抓爪的侧部开设有一凹槽，一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的侧部相互配合形成所述永磁磁钢的容置空间，永磁磁钢置于该容置空间中，在提高输出功率的前提下最大程度地减小了发电机转子的整体体积。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述抓爪的大头端与所述套设部固定，所述抓爪的小头端背离所述套设部向外延伸，以便于两个电励磁爪极的相互插接。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述电励磁爪极的套设部为一中间开设有通孔的圆盘，所述通孔的大小与所述转轴的直径一致，一对电励磁爪极通过该通孔与转轴固定。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一永磁磁钢与相邻的两个抓爪的磁通同向叠加分布，以利于多个永磁磁钢和一对电励磁爪极在气隙中的叠加合成，保证气隙均匀。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一永磁磁钢均设置为长条状，便于永磁磁钢顺利***凹槽中。
优选的是，所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述一对电励磁爪极的一侧还设置有一滑环，所述滑环套设在所述转轴上，一对电励磁爪极通过滑环与电子控制器连接。
本发明所述的混合励磁汽车发电机转子中，通过将多个永磁磁钢安装固定在一对电励磁爪极的抓爪形成的容置空间中，并使得多个永磁磁钢和一对电励磁爪极的多个抓爪均呈正弦波状分布，在提高输出功率的前提下，减小了整个汽车发电机转子的体积，使得该汽车发电机转子的结构紧凑，安装空间更加灵活便捷。且该汽车发电机转子的结构简单，通过将永磁磁钢设置成长条状，一对电励磁爪极相互插接，不仅减少了磁钢用量，还由于二者排布方式的特殊性，确保了磁性能良好，保证了气隙均匀，使得多个永磁磁钢和一对电励磁爪极在通电后产生的两个磁场在气隙中相互叠加合成，整个发电机转子的比功率高，在重量相同的情况下输出更大的功率。
附图说明
图1是本发明所述的混合励磁汽车发电机转子的示意图；
图2是本发明所述的电励磁爪极的示意图；
图3是本发明的一对电励磁爪极与多个永磁磁钢的安装排布示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示，本发明提供一种混合励磁汽车发电机转子，包括：转轴1。一对电励磁爪极2，其相向套设在所述转轴上，每一电励磁爪极上均间隔设置有多个抓爪3，一对电励磁爪极的抓爪相互插接设置，即一个电励磁爪极的抓爪与另一个电励磁爪极的抓爪错位分布，二者形成夹持状。多个永磁磁钢4，每一永磁磁钢分别安装在一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪之间，多个永磁磁钢在一对电励磁爪极上呈正弦波状分布，每一永磁磁钢均倾斜设置，相邻两个永磁磁钢形成类U型，多个永磁磁钢环形分布在转轴的外周形成连续的正弦波状曲线，以在通电后输出正弦波。
所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一电励磁爪极包括一套设部5和垂直设置在所述套设部周边的多个抓爪，每一抓爪均设置为一头大、一头小的楔形状，一对电励磁爪极的多个抓爪相向设置，相互插接，形成扣合状。一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的排布方式为：一个电励磁爪极的抓爪的大头端6与另一个电励磁爪极的抓爪的小头端7相邻，一个电励磁爪极的抓爪的小头端与另一个电励磁爪极的抓爪的大头端相邻，即多个抓爪在插接后形成大、小、大……的间隔分布。所述电励磁爪极的抓爪的侧部开设有一凹槽8，相邻两个抓爪的凹槽相向设置，一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的侧部相互配合形成所述永磁磁钢的容置空间。在未安装永磁磁钢时，一对电励磁爪极相邻的两个抓爪之间预留有空隙，该空隙与相邻两个抓爪的侧部开设的凹槽共同形成永磁磁钢的容置空间。
所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述抓爪的大头端与所述套设部固定，所述抓爪的小头端背离所述套设部向外延伸，形成发散状。即抓爪的尖锐部分朝外，便于一对电励磁爪极的相互安装配合，抓爪的大头端与套设部一体成型，便于加工，且提高整了装置的牢固性。
如图2所示，所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述电励磁爪极的套设部为一中间开设有通孔的圆盘，所述通孔的大小与所述转轴的直径一致，转轴穿过一对电励磁爪极的套设部的通孔与其他构件连接，套设部中央的厚度大于周边的厚度，增大了与转轴的接触面积。
如图3所示，所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一永磁磁钢与相邻的两个抓爪的磁通同向叠加分布。通电后，一个电励磁爪极的抓爪均为N极，另一个电励磁爪极的抓爪均为S极，则安装在两个电励磁爪极相邻的两个抓爪之间的永磁磁钢与S极抓爪插接固定的一端也为S极，与N极抓爪插接固定的一端也为N极，以保证磁通同向，利于两个磁场的叠加合成。
所述的混合励磁汽车发电机转子中，每一永磁磁钢均设置为长条状，安装时，将永磁磁钢从抓爪的凹槽的一端***，并最终固定在凹槽中，从而将相邻的两个抓爪连接起来。
所述的混合励磁汽车发电机转子中，所述一对电励磁爪极的一侧还设置有一滑环9，所述滑环套设在所述转轴上，一对电励磁爪极通过滑环与电子控制器连接，通过电子控制器调节磁场的大小。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，包括：
转轴；
一对电励磁爪极，其相向套设在所述转轴上，每一电励磁爪极上均间隔设置有多个抓爪，一对电励磁爪极的抓爪相互插接设置；
多个永磁磁钢，每一永磁磁钢分别安装在一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪之间。
2.如权利要求1所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，多个永磁磁钢在一对电励磁爪极上呈正弦波状分布。
3.如权利要求2所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，每一电励磁爪极包括一套设部和垂直设置在所述套设部周边的多个抓爪，每一抓爪均设置为一头大、一头小的楔形状，一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的排布方式为：
一个电励磁爪极的抓爪的大头端与另一个电励磁爪极的抓爪的小头端相邻，一个电励磁爪极的抓爪的小头端与另一个电励磁爪极的抓爪的大头端相邻。
4.如权利要求3所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，所述电励磁爪极的抓爪的侧部开设有一凹槽，一对电励磁爪极的相邻的两个抓爪的侧部相互配合形成所述永磁磁钢的容置空间。
5.如权利要求3所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，所述抓爪的大头端与所述套设部固定，所述抓爪的小头端背离所述套设部向外延伸。
6.如权利要求3所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，所述电励磁爪极的套设部为一中间开设有通孔的圆盘，所述通孔的大小与所述转轴的直径一致。
7.如权利要求1所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，每一永磁磁钢与相邻的两个抓爪的磁通同向叠加分布。
8.如权利要求1所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，每一永磁磁钢均设置为长条状。
9.如权利要求1所述的混合励磁汽车发电机转子，其特征在于，所述一对电励磁爪极的一侧还设置有一滑环，所述滑环套设在所述转轴上。
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