專利名稱：機動車交流發電機的轉子及機動車交流發電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機動車交流發電機，尤其涉及一種應用于機動車交流 發電機的轉子，這種轉子旋轉過程中滑環兩端在碳刷跳動的任意時刻不會出現 高的諧波能量。應用這種轉子的發電機可靠性得到提高。
背景技術：
現有用于機動車交流發電機的轉子，如圖1所示，通常包括，旋轉軸l，
一對軸向相對布置的爪形電極2， 3，勵磁線圈4，安裝于所述一對軸向相對布 置的爪形電極之間的磁軛5，滑環組件6，分別連接于所述爪形電極2， 3上的 風扇7， 8。所述滑環組件6，通常包括， 一對彼此電絕緣并同軸布置的滑環 6c， 6d, —對用于所述一對滑環和交流發電機的勵磁線圈之間電連接的導電部 件6a， 6b。所述導電部件6a同所述滑環6c相連接，所述導電部件6b同所述 滑環6d相連接。所述勵磁線圈4 一個出線端同所述滑環組件6連接于導電部 件6a處，所述勵磁線圈4另一個出線端同所述滑環組件6連接于導電部件6b 處。
現有機動車交流發電機，如圖2所示，通常包括，前端蓋9，后端蓋ll， 定子10，調節器12，整流元件板15和所述轉子。所述轉子由安裝于前端蓋9， 后端蓋11中的軸承支撐旋轉。所述調節器12通過一對軸向布置的碳刷13, 14同所述滑環組件6中所述的一對彼此電絕緣并同軸布置的滑環6c， 6d相連 接。所述碳刷13， 14同所述滑環6c， 6d的連接通過彈簧壓力來保證。
安裝在機動車上的發電機，在運轉過程中要承受車輛本身振動的考驗，由 于所述滑環6c， 6d同所述碳刷13， 14之間連接依靠彈簧的壓力來保證，故在 振動過程中，碳刷的彈跳使得所述滑環6c， 6d同所述碳刷13， 14之間連接瞬 時斷開，在所述連接斷開的瞬間，在所述滑環6c， 6d兩端會產生諧波，所產 生諧波峰值的大小同所述碳刷13， 14彈跳的劇烈程度及頻繁程度相聯系，當 諧波峰值超出電壓調節器電路中MOS管規格時會損壞MOS管，導致調節器失控，發電機的輸出電壓過大，從而對車輛的安全產生一定的烕脅。所述諧波
峰值高壓出現的時間間隔很小， 一般在10 20ns，集成在調節器電路中，與 所述一對碳刷13， 14并聯的二極管不能夠對時間間隔在ns級別的諧波做出反 應和進行削弱，不能降低MOS管被擊穿，調節器失控的危險。在諧波負峰值 電壓過大，如200V時，電壓調節器電路的設計，如添加保護電路可以使得 MOS管被擊穿的危險降低，但是調節器電路設計投入大，周期長，電壓調節 器的成本會大幅升高。所述由于碳刷13， 14彈跳而在所述滑環6c， 6d兩端產 生的諧波，還與發電機各組成部件機械加工的精度相關，例如，所述轉子中所 述滑環6c， 6d相對電機軸中心線的跳動量、所述碳刷13， 14與其保持架支架 的鑄造精度等，在生產水平不能在短時間內提升的情況下，通過改進各組成部 件的精度來減輕所述碳刷13， 14跳動顯然是不現實的。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種機動車交流發電機的轉子及 機動車交流發電機，這種轉子可以在任意短時間內持續吸收由于碳刷彈跳而在 兩個滑環之間所產生的諧波能量，降低諧波峰值電壓，消除由于諧波峰值過大 損壞調節器的失效模式，應用這種轉子的發電機可靠性得到提高。
為了實現上述目的，本實用新型提供了一種機動車交流發電機的轉子，包 括.-旋轉軸、設置在旋轉軸上的一對軸向相對布置的爪形電極、安裝于一對爪 形電極之間的勵磁線圈和磁軛、設置在旋轉軸上的滑環組件、分別安裝于一對 爪形電極上的風扇，所述滑環組件包括，彼此電絕緣并同軸布置的一對滑環、 連接所述滑環和所述勵磁線圈的一對導電部件，所述一對滑環通過一對軸向布 置的碳刷與交流發電機的電壓調節器電性相連，其特征在于，還包括至少一個 二極管，并聯于所述勵磁線圈的兩出線端與所述一對導電部件之間。
上述的機動車交流發電機的轉子，其中，所述二極管的正極與所述電壓調 節器的F-端子連接的所述滑環所連接的導電元件相連接，所述二極管的負極 與所述電壓調節器的F+端子連接的所述滑環所連接的導電元件相連接。
上述的機動車交流發電機的轉子，其中，所述二極管設置在所述爪形電極 面向滑環組件的側面上或所述風扇面向滑環組件的側面上或所述爪形電極和 所述風扇之間。上述的機動車交流發電機的轉子，其中，所述二極管的下方或周圍還設置 有用以固定和減震的涂膠層。
上述的機動車交流發電機的轉子，其中，所述二極管上還設置有絕緣層， 所述絕緣層為絕緣套管、絕緣膠帶或絕緣漆。
為了實現上述目的，本實用新型還提供一種機動車交流發電機，包括前 端蓋、后端蓋、定子、轉子、調節器，所述轉子又包括旋轉軸、設置在旋轉 軸上的一對軸向相對布置的爪形電極、安裝于一對爪形電極之間的勵磁線圈和 磁軛、設置在旋轉軸上的滑環組件、分別安裝于一對爪形電極上的風扇，所述 滑環組件包括，彼此電絕緣并同軸布置的一對滑環、連接所述滑環和所述勵磁 線圈的一對導電部件，所述一對滑環通過一對軸向布置的碳刷與所述電壓調節 器電性相連，其特征在于，所述轉子還包括至少一個二極管，并聯于所述勵磁 線圈的兩出線端與所述一對導電部件之間。
上述的機動車交流發電機，其中，所述二極管的正極與所述電壓調節器的 F-端子連接的所述滑環所連接的導電元件相連接，所述二極管的負極與所述電 壓調節器的F+端子連接的所述滑環所連接的導電元件相連接。
上述的機動車交流發電機，其中，所述二極管設置在所述爪形電極面向滑 環組件的側面上或所述風扇面向滑環組件的側面上或所述爪形電極和所述風 扇之間。
上述的機動車交流發電機，其中，所述二極管的下方或周圍還設置有用以 固定和減震的涂膠層。
上述的機動車交流發電機，其中，所述二極管上還設置有絕緣層，所述絕 緣層為絕緣套管、絕緣膠帶或絕緣漆。
本實用新型的有益功效在于本實用新型提供的轉子可以在任意短時間內 持續吸收由于碳刷彈跳而在兩個滑環之間所產生的諧波能量，降低諧波峰值電 壓，消除由于諧波峰值過大損壞調節器的失效模式，應用這種轉子的發電機可 靠性得到提高。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實 用新型的限定。
圖1為現有轉子剖視圖
圖2為應用現有轉子的交流發電機剖視圖3為本實用新型轉子剖視圖4為本實用新型轉子實施例的俯視圖5為本實用新型轉子功能實現原理圖。
其中，附圖標記
現有技術
l一旋轉軸
3—爪形電極
5—磁軛
6a—導電部件
6c—滑環
7_風扇
9一前端蓋
ll一后端蓋
13_碳刷
15 —整流元件板
本實用新型
16—電機軸
18—爪形電極
21a—導電部件 21c—滑環 22—風扇 24—二
2—爪形電極 4—勵磁線圈 6—滑環組件 6b—導電部件 6d—滑環
8_風扇
10—定子
12—電壓調節器
14一碳刷
n—爪形電極
19一勵磁線圈 21—滑環組件 21b—導電部件 21d—滑環 23 —風扇
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的結構原理和工作原理作具體的描述-請參閱圖3為本實用新型轉子剖視圖；圖4為本實用新型轉子實施例的俯 視圖；圖5為本實用新型轉子功能實現原理圖。如圖3、圖4所示，本實用新型揭示的第一實施方式中，交流發電機轉子
通常包括，電機軸16， 一對軸向相對布置的爪形電極17、 18，勵磁線圈19， 安裝于所述一對軸向相對布置的爪形電極之間的磁軛20，滑環組件21，分別 安裝于所述爪形電極上的風扇22、23和至少一個二極管24。所述滑環組件21， 通常包括， 一對彼此電絕緣并同軸布置的滑環21c、 21d， 一對用于連接所述 一對滑環和交流發電機的勵磁線圈的導電部件21a、 21b。所述導電部件21a 同所述滑環21c相連接，所述導電部件21b同所述滑環21d相連接。
所述二極管24同勵磁線圈的兩個出線端通過焊接或其它手段同所述滑環 組件21的兩個導電部件21a、 21b實現電連接。
所述二極管24安裝在所述滑環組件21和所述風扇23上的凸起結構之間 的間隙，該間隙實現所述二極管24的定位。在所述滑環組件21和所述風扇 23上的凸起結構之間的間隙中填涂膠，來固定所述二極管24,來保證所述二 極管在轉子轉動過程中抗損壞能力。所述二極管24還可以設置絕緣層，如絕 緣層可以采用絕緣管，絕緣膠帶或絕緣漆等，實現同周圍其它部件的絕緣。絕 緣層還可以采用其它的具體實施方式
并不以此為限。
利用本實用新型所公開的交流發電機轉子替換圖2中現有發電機所使用 的轉子。假設，圖2中所述碳刷13所對應的是所述電壓調節器的F+端子，所 述碳刷14所對應的是所述電壓調節器的F-端子。將發電機轉子替換為本實用 新型所公布轉子后，所述碳刷13依靠彈簧壓力同所述滑環21d實現電連接， 所述碳刷14依靠彈簧壓力同所述滑環21c實現電連接。所述電壓調節器的F+ 端子同導電部件21b為電連通，所述電壓調節器的F-端子同導電部件21a為電 連通。所述二極管24通過各電連通通路并聯在所述滑環21c， 21d兩端。
圖5為本實用新型轉子功能實現原理圖，圖中虛線連接表示，所述一對滑 環21c、 21d與所述一對碳刷13、 14依靠彈簧壓力所實現的軟連接。發電機在 振動的環境下運轉的時候，所述一對碳刷13、 14跳動，即圖5中所示虛線連 接出現瞬時斷開，不會影響所述二極管24與所述一對滑環21c、 21d的連接， 因此，所述二極管24可以持續的消耗，在碳刷跳動瞬間在所述一對滑環21c、 21d兩端產生的諧波能量，降低諧波的峰值電壓，達到保護電壓調節器電路中 MOS管的目的。
本實用新型公開的交流發電機轉子第二實施方式為，可以將所述二極管
824布置在所述風扇23面向滑環組件的側面上，所述二極管24的定位，固定 及其防震和防離心力可以通過在所述二極管24周圍填涂膠來實現。其它沒有 特殊說明的連接布置及其功能實現原理與上述第一實施方式相同。
本實用新型公開的交流發電機轉子第三實施方式為，將所述二極管24布 置安裝在所述風扇23和所述爪形電極18之間。所述風扇23具有與所述二極 管24形狀相應的凹坑結構。所述二極管24容納安裝在所述風扇23與之相對 應的凹坑結構中。通過所述風扇23和所述爪形對極18之間的連接來保證所述 二極管的定位，抵抗所述轉子轉動過程中的離心力。在所述風扇23與所述二 極管24相對應的凹坑中填涂膠來保證所述二極管24的固定。其它沒有特殊說 明的連接布置及其功能實現原理與上述第一實施方式相同。
本實用新型公開的交流發電機轉子第四實施方式為，將所述二極管24布 置安裝在所述風扇23和所述爪形電極18之間。所述爪形電極18具有同所述 二極管24形狀相應的凹坑結構。所述二極管24容納安裝在所述爪形電極18 與之相對應的凹坑結構中。通過所述風扇23和所述爪形對極18之間的連接來 保證所述二極管的定位，抵抗所述轉子轉動過程中的離心力。在所述爪形電極 18與所述二極管24相對應的凹坑中填涂膠來保證所述二極管24的固定。其 它沒有特殊說明的連接布置及其功能實現原理與上述第一實施方式相同。
本實用新型公開的交流發電機轉子第五實施方式為，將所述二極管24布 置安裝在所述風扇23和所述爪形電極18之間。所述爪形電極18和所述風扇 23同時具有同所述二極管24形狀相應的凹坑結構。所述二極管24容納安裝 在所述爪形電極18和所述風扇23與之相對應的凹坑結構中。通過所述風扇 23和所述爪形對極18之間的連接來保證所述二極管的定位，抵抗所述轉子轉 動過程中的離心力。在所述爪形電極18及所述風扇23與所述二極管24相對 應的凹坑中填涂膠來保證所述二極管24的固定。其它沒有特殊說明的連接布 置及其功能實現原理與上述第一實施方式。
本實用新型揭示的機動車交流發電機為采用上述多種實施方式的轉子，上 述的轉子可以在任意短時間內持續吸收由于碳刷彈跳而在兩個滑環之間所產 生的諧波能量，降低諧波峰值電壓，消除由于諧波峰值過大損壞調節器的失效 模式，為此，應用這種轉子的發電機可靠性得到提高。
當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本實用新型做出各種相應的改 變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保 護范圍。
權利要求1、一種機動車交流發電機的轉子，包括旋轉軸、設置在旋轉軸上的一對軸向相對布置的爪形電極、安裝于一對爪形電極之間的勵磁線圈和磁軛、設置在旋轉軸上的滑環組件、分別安裝于一對爪形電極上的風扇，所述滑環組件包括，彼此電絕緣并同軸布置的一對滑環、連接所述滑環和所述勵磁線圈的一對導電部件，所述一對滑環通過一對軸向布置的碳刷與交流發電機的電壓調節器電性相連，其特征在于，還包括至少一個二極管，并聯于所述勵磁線圈的兩出線端與所述一對導電部件之間。
2、 根據權利要求1所述的機動車交流發電機的轉子，其特征在于，所述 二極管的正極與所述電壓調節器的F-端子連接的所述滑環所連接的導電部件 相連接，所述二極管的負極與所述電壓調節器的F+端子連接的所述滑環所連 接的導電元件相連接。
3、 根據權利要求1或2所述的機動車交流發電機的轉子，其特征在于， 所述二極管設置在所述爪形電極面向滑環組件的側面上或所述風扇面向滑環 組件的側面上或所述爪形電極和所述風扇之間。
4、 根據權利要求1或2所述的機動車交流發電機的轉子，其特征在于， 所述二極管的下方或周圍還設置有用以固定和減震的涂膠層。
5、 根據權利要求1或2所述的機動車交流發電機的轉子，其特征在于， 所述二極管上還設置有絕緣層，所述絕緣層為絕緣套管、絕緣膠帶或絕緣漆。
6、 一種機動車交流發電機，包括前端蓋、后端蓋、定子、轉子、電壓調節器，所述轉子又包括旋轉軸、設置在旋轉軸上的一對軸向相對布置的爪形電極、安裝于一對爪形電極之間的勵磁線圈和磁軛、設置在旋轉軸上的滑環 組件、分別安裝于一對爪形電極上的風扇，所述滑環組件包括，彼此電絕緣并 同軸布置的一對滑環、連接所述滑環和所述勵磁線圈的一對導電部件，所述一 對滑環通過一對軸向布置的碳刷與所述電壓調節器電性相連，其特征在于，所 述轉子還包括至少一個二極管，并聯于所述勵磁線圈的兩出線端與所述一對導 電部件之間。
7、 根據權利要求6所述的機動車交流發電機，其特征在于，所述二極管 的正極與所述電壓調節器的F-端子連接的所述滑環所連接的導電元件相連接，所述二極管的負極與所述電壓調節器的F+端子連接的所述滑環所連接的導電 元件相連接。
8、 根據權利要求6或7所述的機動車交流發電機，其特征在于，所述二 極管設置在所述爪形電極面向滑環組件的側面上或所述風扇面向滑環組件的 側面上或所述爪形電極和所述風扇之間。
9、 根據權利要求6或7所述的機動車交流發電機，其特征在于，所述二 極管的下方或周圍還設置有用以固定和減震的涂膠層。
10、 根據權利要求6或7所述的機動車交流發電機，其特征在于，所述二 極管上還設置有絕緣層，所述絕緣層為絕緣套管、絕緣膠帶或絕緣漆。
專利摘要一種機動車交流發電機的轉子及機動車交流發電機，機動車交流發電機的轉子包括旋轉軸、設置在旋轉軸上的一對軸向相對布置的爪形電極、安裝于一對爪形電極之間的勵磁線圈和磁軛、設置在旋轉軸上的滑環組件、分別安裝于一對爪形電極上的風扇，所述滑環組件包括，彼此電絕緣并同軸布置的一對滑環、連接所述滑環和所述勵磁線圈的一對導電部件，其特征在于，還包括至少一個二極管，并聯于所述勵磁線圈的兩出線端與所述一對導電部件之間。本實用新型提供的轉子可以在任意短時間內持續吸收由于碳刷彈跳而在兩個滑環之間所產生的諧波能量，降低諧波峰值電壓，消除由于諧波峰值過大損壞調節器的失效模式，應用這種轉子的發電機可靠性得到提高。
文檔編號H02K15/02GK201398132SQ200920104958
公開日2010年2月3日 申請日期2009年1月9日 優先權日2009年1月9日
發明者張曉成, 李寧寧, 董大虎 申請人:北京佩特來電器有限公司