CN1263372A - 机动车用定子励磁式无刷交流发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机动车用定子励磁式无刷交流发电机,主要应用于各种汽车、农用车和各种机动车。本发电机是定子励磁式,转子无绕组无电刷,能在没有外来励磁供电时自励磁发电,它的转子是由定子的下脚料制作的,所以它降低了生产成本,本发明的发电机加工方便,工艺简单,转子无电刷连续工作寿命长。在低速和高速均能正常工作,它由三组电枢绕组组成,能分别输出相位相差一百二十度的正弦交流电。本发电机的输出功率优于有刷和爪极无刷交流发电机。
Description
本发明所涉及的发电机应用于各种汽车、农用车和各种机动车。
据了解，现应用到各种机动车上的发电机其转子都有线圈和电刷，使整机的结构复杂而且寿命短；爪极无刷交流发电机其附加间隙多，功率小，转子加工复杂，制造成本高；现有的高效自激感应式车用发电机是由两组电枢组成，输出相位相差一百八十度整流后的波形重叠造成输出功率小。
为了解决上述几种发电机存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种机动车用定子励磁式无刷交流发电机，该发明定子为励磁式，转子无绕组无电刷，转子是由定子的下脚料制作的，该发电机结构简单、制造成本低、寿命长、效率高，解决了上述几种发电机的问题和不足。
下面结合附图对本发明的发电机做进一步说明。
图1是本发明的第一个实施例。
图2是本发明的第二个实施例，它由稀土永磁体组合成定子。
从图1可以看出，本发明的发电机定子是由十二个等分凸齿组成，又由十二个凸齿等分成四组，每组由三个凸齿组成，每组的三个凸齿分别与对侧的相对应的三个凸齿平行对应，每个凸齿的宽度都相等。由于结构的特殊设计，在每组凸齿之间又等分出四个外口小里口大的燕尾槽，在四个燕尾槽中嵌放四组励磁绕组用于分别产生两组对应的N极磁场和两组S极磁场作为本发电机的励磁。在每组的三个凸齿上分别嵌放A、B、C三个电枢绕组，组成三相电的输出绕组。发电机的转子由八个凸齿等分组成，在本发电机中起控制每组凸齿导磁大小的作用。转子上无绕组无电刷。本发明定子的凸齿和定子凸齿一侧的凹槽的角度和为30度。所述的定子凸齿为20度，所述的定子凸齿一侧的凹槽为10度。所述的发电机转子的凸齿和转子凸齿一侧的凹槽的角度和为45度。其中转子的凸齿为20度，所述转子凸齿一侧的凹槽的角度为25度。本发明也可以在定子的四个燕尾槽的弧的中点的外侧分别嵌放一个稀土永磁体，所述的稀土永磁体为片状。图2为了使本发电机能在低速时自励磁，特在定子片的四个燕尾段嵌放四片稀土永磁体组合在定子中，使定子产生一个小部分永久磁场，以使本发明的发电机在没有外来励磁供电时也能正常自励磁向外发电。每当发电机励磁后都能自动对四片稀土永磁体充磁使其能永不失磁。
本发明的一个特点是：在转子不变的条件下，图1中的定子可以与图2中的定子同时联合使用。
本发电机的工作原理：当励磁绕组通入直流电后在定子上分别产生N极和S极磁场，通过转子凸齿完成磁回路，当齿形转子旋转到转子凸齿与定子凸齿相对应时，这时两凸齿所通过的磁力线最多，反之当定子凸齿与转子凹槽相对应时所通过的磁力线最少，由于转子的连续转动，根据“电生磁，磁生电”的电磁感应原理得知通过转子切割磁力线在定子凸齿周围产生交变的电磁场，使定子电枢中感应出一个交变的电动势向外输出。由于定子上设有A、B、C三组电枢绕组，分别由转子控制其在相位相差一百二十度，所以由A、B、C三个电枢绕组分别输出相位相差一百二十度的正弦交流电。
本发电机的定子和转子均由硅钢片冲压形成，其中转子是由冲压定子剩下的园芯料冲压形成的，本发电机的优点是：
一、由于转子是由定子的下脚料制作，经叠加组合即成，所以此发电机既节省材料，降低了成本，又加工方便、工艺简单。
二、本发电机连续工作寿命长。由于转子无电刷，所以它的连续工作寿命是有刷交流发电机的六倍，在高速和低速工作时均能正常工作。
三、输出功率大，由于采用三相正弦交流电输出，其整流后的波形互补，所以输出功率大，当外形尺寸和有刷交流发电机相等时，其输出功率优于有刷和爪极无刷交流发电机，能和功率相等的整流桥，调节器配套使用。
四、低速性能好，自激转速低，由于本发电机的定子是采用了四片稀土永磁体组合而成则能在无外来激磁情况下，自励磁。四片稀土永磁体能在低速时做补充发电以增加低速时的输出功率。
本发电机的定子和转子是由硅钢片冲压形成，定子为每三十度设置一个凸齿，共由十二个凸齿组成，转子为每四十五度设置一个凸齿，共由八个凸齿组成。
Claims (7)
1.一种机动车用定子励磁式无刷交流发电机，所述发电机包括定子和转子，其特征在于：所述发电机定子是由十二个凸齿等分组成，所述十二个凸齿等分成四组，每组由三个凸齿组成；每组的三个凸齿分别与对侧的相对应的三个凸齿平行对应，每个凸齿的宽度都相等；在每组的凸齿之间又等分出四个外口小，里口大的燕尾槽，在四个燕尾槽中嵌放用于分别产生两组对应的N极磁场和两组S极磁场的四组励磁绕组；在每组的三个凸齿上分别嵌放A、B、C三组电枢绕组，组成三相电的输出绕组；无绕组、无电刷的发电机的转子由八个凸齿等分组成。
2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：定子的凸齿和定子凸齿一侧的凹槽的角度和为30度。
3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于：所述的定子凸齿为20度，所述的定子凸齿一侧的凹槽为10度。
4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：所述的发电机转子的凸齿和转子凸齿一侧的凹槽的角度和为45度。
5.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于：所述的发电机转子的凸齿为20度，所述转子凸齿一侧的凹槽的角度为25度。
6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于：在定子的四个燕尾槽的弧的中点的外侧分别嵌放一个稀土永磁体。
7.根据权利要求6所述的发电机，其特征在于：所述的稀土永磁体为片状。
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| CN 00103368 CN1263372A (zh) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 机动车用定子励磁式无刷交流发电机 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100338847C (zh) * | 2005-04-29 | 2007-09-19 | 哈尔滨工业大学 | 短磁路结构的无刷直流电机 |
| CN104485251A (zh) * | 2014-11-20 | 2015-04-01 | 平高集团有限公司 | 高压开关操动机构及使用该机构的高压开关 |
| CN106655546A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-05-10 | 吴强 | 一种无刷直流发电机及发电技术 |
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2000
- 2000-03-02 CN CN 00103368 patent/CN1263372A/zh active Pending
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