專利名稱：一種無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)，具體涉及一種無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) 及發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
發(fā)電機(jī)無(wú)刷式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為永磁式和電勵(lì)磁式兩種結(jié)構(gòu)。永磁式
無(wú)刷發(fā)電機(jī)的缺點(diǎn)是在轉(zhuǎn)速變化時(shí)不能調(diào)節(jié)輸出電壓；電勵(lì)磁式無(wú)刷 發(fā)電機(jī)可以在轉(zhuǎn)速變化時(shí)實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，但目前的這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上是 兩個(gè)發(fā)電機(jī)的合成，即一個(gè)發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)提供另一個(gè)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電 源，兩個(gè)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸，定子同殼體，這樣就使發(fā)電機(jī)的體積增 大，轉(zhuǎn)子上有整流設(shè)備及導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)時(shí)容易損壞且溫度高，軸 的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，降低了發(fā)電機(jī)的可靠性。
目前車用發(fā)電機(jī)，普遍冷卻方式基本為油冷、水冷、風(fēng)冷，自然 冷卻。油冷、水冷發(fā)電機(jī)防護(hù)等級(jí)高，但需要增設(shè)冷卻設(shè)備，安裝空 間增大很多；自然冷卻式發(fā)電機(jī)防護(hù)等級(jí)高，但冷卻效果差，溫升過 高影響發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的性能，對(duì)發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)要求也高；內(nèi) 冷式風(fēng)冷發(fā)電機(jī)，防護(hù)等級(jí)不高；普通外冷式發(fā)電機(jī)防護(hù)等級(jí)高，但 轉(zhuǎn)子溫度高，軸承油膏損耗快，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)的壽命。
同時(shí)，車用高壓直流發(fā)電機(jī)，普遍采用整流控制裝置與發(fā)電機(jī)本 體分離的形式，即控制裝置外置，它的缺點(diǎn)就是增大了安裝的空間， 增加了發(fā)電機(jī)與控制裝置的連接設(shè)備，降低了可靠性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子結(jié)構(gòu)以及采用所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)具有更好的可靠 性和更長(zhǎng)的使用壽命。
本發(fā)明的無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括由軸承安裝在機(jī) 體端部上的轉(zhuǎn)軸、固定在轉(zhuǎn)軸上的盤爪和環(huán)爪，勵(lì)磁組件與盤爪和環(huán) 爪形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體上，并由外加直流電源提供起勵(lì)電 源。
所述勵(lì)磁組件固定的機(jī)體，包括機(jī)體端部的端蓋、機(jī)體中部的 殼體或支撐定子的部件。
本發(fā)明的發(fā)電機(jī)，包括機(jī)體，由機(jī)體中部的殼體、定子緊密接 觸組成定子部件，由機(jī)體端部的端蓋、軸承組成支撐部件，轉(zhuǎn)子部件 由轉(zhuǎn)軸和固定在其上的盤爪和環(huán)爪組成，轉(zhuǎn)軸通過軸承固定在端蓋 上，勵(lì)磁組件與盤爪和環(huán)爪形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體上，并由外 加直流電源提供起勵(lì)電源，在機(jī)體外包括一個(gè)端蓋設(shè)有帶進(jìn)風(fēng)口的護(hù) 罩，護(hù)罩與機(jī)體之間留有風(fēng)道，在護(hù)罩內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有風(fēng)扇，構(gòu)成冷 卻式外風(fēng)道。
進(jìn)一步的技術(shù)方案是在所述護(hù)罩內(nèi)的端蓋上設(shè)有用于將定子 的交流電整流和調(diào)壓的部件。
本發(fā)明的無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁組件固定在機(jī)體 上，與轉(zhuǎn)子隔離，不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，提高了轉(zhuǎn)子的可靠性；同時(shí)轉(zhuǎn)子上無(wú) 整流設(shè)備及導(dǎo)線線圈，不產(chǎn)生熱量，轉(zhuǎn)子溫度低；勵(lì)磁組件由外加直 流電源提供起勵(lì)電源，與目前電勵(lì)磁式無(wú)刷發(fā)電機(jī)相比省去了整流設(shè) 備和一套定、轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子溫度低，對(duì)發(fā)電機(jī)軸上的軸承影響小，軸承使用壽命長(zhǎng)，即增加了發(fā)電機(jī)的壽命；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便加工與組 裝，降低了成本。
采用本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，除了具有由轉(zhuǎn)子帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)外， 還由于采用外風(fēng)道冷卻發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子無(wú)須冷卻,只需冷卻發(fā)電機(jī)定子， 使定子、轉(zhuǎn)子與大氣隔離，發(fā)電機(jī)的防護(hù)等級(jí)高。整流、調(diào)壓部件安 裝在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，即端蓋(靠近風(fēng)扇)的表面，節(jié)省安裝空間，減少 了電氣連接裝置，也可提高發(fā)電機(jī)的可靠性。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是本發(fā)明發(fā)電機(jī)的示意圖。
圖3是本發(fā)明的蹲通原理圖。
圖4是本發(fā)明另一種發(fā)電機(jī)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括轉(zhuǎn)軸1 ， 轉(zhuǎn)軸1由軸承2安裝在機(jī)體的端蓋3上，轉(zhuǎn)軸1上固定有盤爪4和環(huán) 爪7，勵(lì)磁組件8與盤爪4和環(huán)爪7形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體的 端蓋3上，并由外加直流電源提供起勵(lì)電源。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中盤爪4和環(huán) 爪7位于固定在機(jī)體中部殼體5上的定子6內(nèi)。
勵(lì)磁組件也可以固定在機(jī)體中部的殼體或支撐定子的部件上 (圖中未畫)。
本發(fā)明的發(fā)電機(jī)見圖2、圖3，包括由端蓋3和殼體5組成的機(jī) 體，殼體5和固定其上定子6組成定子部件，定子6上設(shè)有導(dǎo)線10， 端蓋3和軸承2組成支撐部件，轉(zhuǎn)子部件由轉(zhuǎn)軸1和固定在其上的盤爪4和環(huán)爪7組成，轉(zhuǎn)軸1通過軸承2固定在端蓋3上，勵(lì)磁組件8 與盤爪4和環(huán)爪7形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在端蓋3上，并由外加直流 電源提供起勵(lì)電源，在機(jī)體外包括一個(gè)端蓋3設(shè)有帶進(jìn)風(fēng)口 14的護(hù) 罩16,護(hù)罩16與殼體5之間留有風(fēng)道17，在護(hù)罩16內(nèi)的轉(zhuǎn)軸1上 設(shè)有風(fēng)扇15,構(gòu)成冷卻式外風(fēng)道。
本發(fā)明的另一種發(fā)電機(jī)見圖4，它是在圖2所示發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上 于護(hù)罩16內(nèi)的端蓋3上設(shè)有整流橋18和調(diào)壓器19。
本發(fā)明的原理由圖1可知，轉(zhuǎn)子采用電勵(lì)磁結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁組件8 固定在端蓋3上，當(dāng)勵(lì)磁組件8通直流電源后，盤爪4中感生磁通， 磁路如圖3中虛線所示磁通經(jīng)盤爪4、盤爪與定子間的氣隙ll、定 子6、定子與環(huán)爪的氣隙12、環(huán)爪7、環(huán)爪與勵(lì)磁組件的氣隙13、勵(lì) 磁組件8、勵(lì)磁組件與盤爪的氣隙9，回到盤爪4形成一個(gè)磁回路。 勵(lì)磁組件8與轉(zhuǎn)子隔離，提高了轉(zhuǎn)子的可靠性；同時(shí)轉(zhuǎn)子上無(wú)整流設(shè) 備及導(dǎo)線線圈，不產(chǎn)生熱量，轉(zhuǎn)子溫度低。這樣在外風(fēng)道冷卻發(fā)電機(jī) 時(shí)，轉(zhuǎn)子無(wú)須冷卻。冷卻過程如圖2中的箭頭所示，風(fēng)扇15高速旋 轉(zhuǎn)，將護(hù)罩16外的冷空氣從進(jìn)風(fēng)口 14吸入，然后鼓吹至后端蓋表面 冷卻控制部分，再經(jīng)過殼體5與護(hù)罩16之間的風(fēng)道17冷卻殼體(定 子與殼體緊密接觸，定子中的熱量傳導(dǎo)至殼體)，最后流向大氣。定 子6、轉(zhuǎn)子與大氣隔離，提高了發(fā)電機(jī)的防護(hù)等級(jí)。發(fā)電機(jī)定子感生 的交流電經(jīng)整流橋18整流、調(diào)壓器19調(diào)壓后，輸出恒壓直流電。
權(quán)利要求
1、一種無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括由軸承安裝在機(jī)體端部上的轉(zhuǎn)軸、固定在轉(zhuǎn)軸上的盤爪和環(huán)爪，其特征在于勵(lì)磁組件與盤爪和環(huán)爪形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體上，并由外加直流電源提供起勵(lì)電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其特 征在于所述勵(lì)磁組件固定的機(jī)體，包括機(jī)體端部的端蓋、機(jī)體中部的 殼體或支撐定子的部件。
3、 一種發(fā)電機(jī)，包括機(jī)體，由機(jī)體中部的殼體和固定在殼體上 的定子組成定子部件，由機(jī)體端部的端蓋、軸承組成支撐部件，轉(zhuǎn)子 部件由轉(zhuǎn)軸和固定在其上的盤爪和環(huán)爪組成，轉(zhuǎn)軸通過軸承固定在端 蓋上，勵(lì)磁組件與盤爪和環(huán)爪形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體上，并由 外加直流電源提供起勵(lì)電源，在機(jī)體外包括一個(gè)端蓋設(shè)有帶進(jìn)風(fēng)口的 護(hù)罩，護(hù)罩與機(jī)體之間留有風(fēng)道，在護(hù)罩內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)有風(fēng)扇。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于在所述護(hù)罩內(nèi)的 端蓋上設(shè)有用于將定子的交流電整流和調(diào)壓的部件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無(wú)刷式電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及發(fā)電機(jī)，包括由軸承安裝在機(jī)體端部上的轉(zhuǎn)軸、固定在轉(zhuǎn)軸上的盤爪和環(huán)爪，勵(lì)磁組件與盤爪和環(huán)爪形成的環(huán)狀槽對(duì)應(yīng)固定在機(jī)體上，并由外加直流電源提供起勵(lì)電源。采用該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，運(yùn)行可靠，使用壽命長(zhǎng)，特別是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工與組裝方便，可降低成本。
文檔編號(hào)H02K29/00GK101345454SQ200810031298
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2008年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者強(qiáng) 王, 羅岳華 申請(qǐng)人:湖南華強(qiáng)電氣有限公司