專利名稱：爪極式無刷硅整流發電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無刷發電機，特別是一種機動車用爪極式無刷硅整流發電機。
當前國內外汽車拖拉機上廣泛應用的發電機主要是爪極式有刷硅整流發電機。而在某些場合采用帶不銹鋼環的爪極式無刷發電機。前者發電機的爪極結構能采用大量生產工藝，但其轉子激磁繞組系旋轉繞組，激磁電流必須通過電刷滑環裝置引至旋轉繞組。這使其工作可靠性和使用壽命顯著下降。后者發電機的爪極轉子，其經附加氣隙端的爪極與另一極性的爪極由不銹鋼環采用鉚接或焊接連接起來，這種無刷結構其不足之處是轉子工藝尚不宜大量生產、工藝要求較高，以及廣轉速和高轉速工作狀態(1000～15000轉／分)下轉子運行阻力較大。中國專利局實用新型《無刷硅整流發電機》(申請號91229966.5)，該機充電效率高、充放電循環小、工藝結構適宜于大量生產作業，這些特點皆較爪極式發電機優越，故該機適用于要求工作可靠、充電效率高、充放電循環小的場合使用。但該機的不足之處是電樞繞組感抗較爪極式發電機大、定子用鋼也較多。
本實用新型的目的是通過改進爪極式發電機結構，設法提高爪極無刷結構高轉速工作狀態的可靠性、減少其運行時的阻力以及提高其結構工藝性，從而使這種爪極無刷結構既保持單位輸出功率較高的優點，又能適應高轉速工作狀態，以及使其工藝結構能適應大量生產作業的需要。
本實用新型發電機是由如下構思來實現的它由定子、轉子、后端蓋、前端蓋、硅整流裝置所組成，其特征是其經附加氣隙端的某一極性的爪極和磁圈的組合體與另一極性的爪極之間的空間及其四周圍由非導磁材料(例輕質合金等)壓制成堅實的、外圓光滑的整體，以此構成轉子，其內孔的激磁線圈經過線圈架被固定在一端蓋上，所述的轉子，其光滑的外圓表面上顯露著爪極表面，其兩種不同極性的爪極是互相交叉排列的，主磁通通過其爪極表面與定子鐵心形成內磁路回路，從而使這種無刷結構高速運行阻力、故障大大減少，輸出效率和結構工藝性顯著提高。
本實用新型發電機與爪極式有刷硅整流發電機相比較，具有如下優點(一)根除了有刷發電機的易損件——電刷滑環裝置、提高了充電和工作可靠性，特別提高了在潮濕、含鹽霧、嚴寒、高溫環境下的工作可靠性。(二)無無線電干擾。(三)長期使用后性能較穩定。它與目前帶不銹鋼環固定的爪極式無刷發電機相比較，具有如下優點(一)高轉速工作狀態可靠性顯著提高、發電機高速運行時機械阻力、故障顯著減少。(二)無刷爪極結構工藝性大為改善，能適應大量生產作業。該機與專利申請號91229966.5《無刷硅整流發電機》相比較，其優點是單位輸出功率大。但其充電效率遜于后者。因此，這二種無刷結構發電機從用途上來看具有互補性，各自有其使用價值和經濟價值。
圖1是本實用新型的發電機的典型結構圖。
圖2是本實用新型發電機特征部件的剖視圖。
圖3至圖8是本實用新型的變換結構示例。
現結合附圖來詳細說明本實用新型的實施例。
如圖1所示，發電機有一后蓋〔23〕，它的中心有一軸承孔，軸承〔14〕被安裝在軸承孔內。定子鐵心〔1〕與電樞線圈〔24〕組成所述的定子。后蓋〔23〕與前蓋〔4〕通過螺栓〔2〕將定子鐵心〔1〕連接成整體。前蓋〔4〕中心也有一軸承孔，軸承〔7〕被安裝在這一軸承孔內。所述的發電機中心有一轉子軸〔11〕，其兩端與上述的后蓋〔23〕和前蓋〔4〕的軸承孔內的軸承〔14〕和軸承〔7〕的內孔過渡配合或緊配合。經附加氣隙端的某一極性(取決于激磁線圈產生的磁場方向而定)的爪極〔22〕和磁圈〔20〕的組合體與帶爪極的磁盤〔3〕由非導磁材料(例輕質合金等)〔12〕壓制成一個堅實的、外圓光滑的整體，通過鐵心〔13〕帶爪極的磁盤〔3〕的凸起與轉子軸〔11〕組裝成所述的轉子。圖2是該發電機特征部件的剖視圖，所述的轉子，其又一特征是經附加氣隙端的爪極，其爪極兩邊邊緣上制有若干處非對稱或對稱的半圓形凹點，從而使爪極與鑄件更可靠地結合，進一步防止徑向和軸向移動。在所述的轉子內孔內，激磁線圈經過線圈架〔15〕被固定在一后蓋〔23〕的凸緣上。所述的轉子外圓表面顯露著爪極表面，其兩種不同極性的爪極是互相交叉排列的，主磁通經極表面與定子鐵心〔1〕形成內磁路回路。
本實用新型發電機在起動時由蓄電池供電經激磁繞組取得激磁(為他激式)，當發電機發電后由他激轉變為自激。當發電機由皮帶輪帶動轉子旋轉時，經過爪極的磁通交替的穿過定子的齒部與軛部，定子鐵心中的電樞繞組，被磁力線不斷切割面感應出交變電動勢。
圖3至圖7所示，為本實用新型發電機作為變換示例，其特征是經附加氣隙端的爪極，其爪極邊緣兩面上制有若干處非對稱或對稱的三角形(或多邊形)的凹點，或者其爪極兩邊是制成傾斜面的或者爪極邊緣兩面上制有凸起，或者其爪極邊緣兩面是滾花的，或者其爪極弧面上兩邊制有圓角，從而使爪極與鑄件更可靠地結合。
本實用新型發電機作為又一種變換，如圖8所示，其特征是經附加氣隙端的爪極與磁圈組合體是焊接而成的。
本實用新型發電機作為又一種變換，其特征是經附加氣隙端的爪極與磁圈是鑄成或制成一體的。
本實用新型發電機作為變換，其特征是磁圈上有若干處鑄孔，使其與鑄件可靠的結合，鑄孔的形狀是圓形的或三角形的、或多邊形的。
本實用新型發電機應與蓄電池並聯使用，並帶規定型號的電壓調節器配套工作。電壓調節器可采用觸點式和半導體式兩種。集成電路電壓調節器可安裝在發電機上，可構成整體式爪極無刷硅整流發電機。
本實用新型發電機可適用于要求單位輸出功率高、使用轉速變動范圍大的轎車、機動車、船舶等場合供照明和蓄電池充電之用。按使用場合和要求不同，本實用新型發電機與申請號91229966.5《無刷硅整流發電機》皆可作為在不改變外形要求、輸出功率、電壓調節方法的條件下將爪極式有刷硅整流發電機更新為無刷發電機的選用結構。
權利要求1.一種無刷發電機，特別是一種機動車用爪極式無刷硅整流發電機，由定子、轉子、后端蓋、前端蓋、硅整流裝置所組成，其特征是其經附加氣隙端的某一極性的爪極和磁圈的組合體與另一極性的爪極之間的空間及其四周圍由非導磁材料壓制成堅實的、外圓光滑的轉子整體，其光滑的外圓表面上顯露著爪極表面，其兩種不同極性的爪極是互相交叉排列的，主磁通經其爪極表面與定子鐵心形成內磁回路，所述的轉子內孔內激磁線圈經線圈架被固定在一端蓋上。
2.如權利要求1所述的發電機，其特征是經附加氣隙端的爪極，其爪極邊緣兩面上制有若干處非對稱或對稱的的半圓形凹點，或者其爪極邊緣兩面制有若干處非對稱或對稱的三角形(或多邊形)的凹點，或者其爪極兩邊是制成傾斜面的，或者爪極邊緣兩面上制有凸起，或者其爪極邊緣兩面是滾花的，或者其爪極弧面上兩邊制有圓角，從而使爪極與鑄件更可靠地結合。
3.如權利要求1所述的發電機，其特征是經附加氣隙端的爪極與磁圈組合體是焊接而成的。
4.如權利要求1所述的發電機，其特征是經附加氣隙端的爪極與磁圈是鑄成或制成一體的。
5.如權利要求1或2或3或4所述的發電機，其特征是磁圈上有若干處鑄孔，使其與鑄件可靠的結合，鑄孔的形狀是圓形的或三角形的或多邊形的。
專利摘要一種無刷發電機。其懸空端爪極和磁圈組合體與另一極性的爪極間的空間經工藝處理由非導磁材料制成堅實的、外圓光滑的轉子，其外圓顯露的爪極面與定子構成磁路，從而使有刷發電機根除了易損的電刷滑環裝置。提高了在潮濕、含鹽、嚴寒、高溫環境下工作可靠性，消除了無線電干擾，提高了輸出效率，改善了無刷結構工藝性。對于要求單位輸出功率高、轉速變動大的車輛，本機可作為將爪極式有刷硅整流發電機更新為無刷硅整流發電機之用。
文檔編號H02K21/40GK2125206SQ9220789
公開日1992年12月16日 申請日期1992年4月26日 優先權日1992年4月26日
發明者胡明義 申請人:胡明義