技术领域
本实用新型涉及电气设备技术领域,具体为一种新型爪极发电机。
背景技术
车辆发电机是车辆电气设备的主要电源,它不仅要为点火系统及其用电设备提供电能,还要向蓄电池充电,输出必须为直流电,发电机分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机存在较多问题,在换向过程中,碳刷与换向器之间不免产生火花,引起碳刷和换向器的磨损和烧蚀,随着发电机转速的提高,火花越来越大,碳刷与换向器的磨损也更为严重。目前使用的电励磁爪极交流发电机,与直流发电机相比,存在显著优势,在相同容量下,交流发电机比直流发电机体积小、质量轻。但是现存的电励磁爪极交流发电机仍存在一定的问题,例如,车辆发电机在变频、变速、变负载的工况,而永磁电机励磁无法调节,感应电动势随着电机转速的升高而升高,维持大电机输出电压恒定的性能较差,且气隙磁场调节范围较小,密度较低,稳定性较差。
实用新型内容
为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种新型爪极发电机,能够实现在较宽广的范围内调节气隙磁场,提高气隙磁密,具有较高的工作稳定性和可靠性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型爪极发电机,包括机壳和端盖,所述端盖安装在机壳两端,并形成密封的结构,所述机壳内部上表面安装有电枢绕组,所述电枢绕组包括有槽铁芯和三相对称绕组,所述槽铁芯穿过三相对称绕组中心位置,所述电枢绕组的上表面与机壳之间设有隔磁层,所述电枢绕组下端固定有爪极,所述爪极右侧安装有永磁体,所述机壳两端的端盖内表面均安装有励磁支架,所述励磁支架的一端固定安装在端盖内表面,另一端连在励磁绕组的一端,所述励磁绕组的另一端安装在端盖的内表面,所述励磁支架两侧下端安装有轴承,所述轴承下端固定有转轴。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述爪极的极掌位于爪极的轴向接近中间的位置,所述爪极的极面宽度、厚度都相同。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述永磁体为长方体形永磁体,所述永磁体个数为爪极个数的二倍。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述隔磁层采用镍合金材料。
作为本实用新型一种优选的技术方案,所述机壳和端盖由导磁材料加工而成。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型通过设置爪极,使两个爪极的极掌之间的轴向有一定的距离,起到隔磁的作用,爪极采用等宽度、等厚度无刷爪极,爪极发电机的气隙磁场由永磁体和励磁绕组共同组合而成,通过改变励磁电流的大小和方向,可以实现发电机的增磁和去磁运行,当励磁电流为零时,永磁体产生的磁通大部分通过爪极、端盖和机壳闭合,小部分进入电枢绕组,气隙磁密较小,当励磁绕组通电增磁时,电机磁路分为两部分,雍熙西路和电励磁磁路,二者并联关系,电励磁动势“迫使”永磁体产生的磁通进入气隙而不再爪极、端盖和机壳内闭合,气隙磁场睡着励磁电流的增大而增大,实现了并联混合励磁,电磁力动势既可以对气隙磁场增磁,也可以弱磁,气隙磁场可以在较宽广的范围内调节,由于励磁绕组安装在端盖上,爪极等宽式混合励磁无刷爪极发电机的爪极侧表面积大,可以放置表面积更大的永磁体,以提高气隙磁密,励磁绕组静止,取消了电刷-滑环结构,实现了无刷化啊,提高了发电机工作的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图中:1-机壳;2-端盖;3-电枢绕组;4-有槽铁芯;5-三相对称绕组;6-隔磁层;7-爪极;8-励磁绕组;9-励磁支架;10-轴承;11-转轴;12-永磁体。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例:
如图1所示,一种新型爪极发电机,包括机壳1和端盖2,所述端盖2安装在机壳1两端,并形成密封的结构,所述机壳1内部上表面安装有电枢绕组3,所述电枢绕组3包括有槽铁芯4和三相对称绕组5,所述槽铁芯4穿过三相对称绕组5中心位置,所述电枢绕组3的上表面与机壳1之间设有隔磁层6,所述电枢绕组3下端固定有爪极7,所述爪极7右侧安装有永磁体12,所述机壳1两端的端盖2内表面均安装有励磁支架9,所述励磁支架9的一端固定安装在端盖2内表面,另一端连在励磁绕组8的一端,所述励磁绕组8的另一端安装在端盖2的内表面,所述励磁支架9两侧下端安装有轴承10,所述轴承10下端固定有转轴11,所述爪极7的极掌位于爪极的轴向接近中间的位置,所述爪极7的极面宽度、厚度都相同,所述永磁体12为长方体形永磁体,所述永磁体12个数为爪极7个数的二倍,所述隔磁层6采用镍合金材料,所述机壳1和端盖2由导磁材料加工而成。
本实用新型的主要特点在于,本实用新型通过设置爪极,使两个爪极的极掌之间的轴向有一定的距离,起到隔磁的作用,爪极采用等宽度、等厚度无刷爪极,爪极发电机的气隙磁场由永磁体和励磁绕组共同组合而成,通过改变励磁电流的大小和方向,可以实现发电机的增磁和去磁运行,当励磁电流为零时,永磁体产生的磁通大部分通过爪极、端盖和机壳闭合,小部分进入电枢绕组,气隙磁密较小,当励磁绕组通电增磁时,电机磁路分为两部分,雍熙西路和电励磁磁路,二者并联关系,电励磁动势“迫使”永磁体产生的磁通进入气隙而不再爪极、端盖和机壳内闭合,气隙磁场睡着励磁电流的增大而增大,实现了并联混合励磁,电磁力动势既可以对气隙磁场增磁,也可以弱磁,气隙磁场可以在较宽广的范围内调节,由于励磁绕组安装在端盖上,爪极等宽式混合励磁无刷爪极发电机的爪极侧表面积大,可以放置表面积更大的永磁体,以提高气隙磁密,励磁绕组静止,取消了电刷-滑环结构,实现了无刷化啊,提高了发电机工作的可靠性。
对于本领域技术人员而言,显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。