專利名稱：低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)，屬于汽車電機(jī)電器技
術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的標(biāo)志，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn) 輸、以及人類生產(chǎn)生活的各個方面都起著不可缺少的作用，目前為汽車剎車制動系統(tǒng)提供 真空助力能量的真空泵和發(fā)電機(jī)是各自獨(dú)立地安裝在車駕上，既占據(jù)了空間又增加成本， 所采用的發(fā)電機(jī)普遍存在著故障率高、輸出功率小、不能滿足用戶使用要求的問題。如已公 開的實(shí)用新型專利混合勵磁式汽車發(fā)電機(jī)，申請?zhí)?00720091005. 5，由爪極轉(zhuǎn)子、定子、 前端蓋、后端蓋、電子控制器組成，它是在通用硅整流汽車交流發(fā)電機(jī)傳統(tǒng)電勵磁的基礎(chǔ) 上，增加稀土永磁勵磁，采用電磁+永磁的混合勵磁結(jié)構(gòu)，其關(guān)鍵技術(shù)是爪極轉(zhuǎn)子上配置磁 鋼，磁鋼置于不同極性的相鄰爪極轉(zhuǎn)子之間，磁鋼的左右兩側(cè)是錐度l : 5的斜面，該方法 是把磁鋼粘貼在每對電勵磁爪極之間，要求每對電勵磁爪極之間的間隙要均勻，裝配精度 高，制造工藝復(fù)雜，成本高；再如已公開的實(shí)用新型專利汽車雙磁場發(fā)電機(jī)及與其配用的 電壓調(diào)節(jié)器，申請?zhí)?00420086799. 2，轉(zhuǎn)子上裝有永磁爪子、電勵磁爪子，其永磁爪子的一 個爪極和其相鄰的電勵磁爪子的一個爪極是一個整體或者是兩個相互靠近的兩個物體，電 勵磁爪子的勵磁線圈與一個內(nèi)設(shè)電流換向器的電壓調(diào)節(jié)器的輸出端連接。該專利描述的是 由爪極結(jié)構(gòu)的永磁轉(zhuǎn)子和無碳刷爪極結(jié)構(gòu)的電勵磁轉(zhuǎn)子組成的雙磁場發(fā)電機(jī)，爪極結(jié)構(gòu)的 永磁轉(zhuǎn)子把軸向充磁的永磁磁場通過爪極改變成多個極的徑向磁場，磁場氣隙多、漏磁大、 材料利用率低，其使用性能有待于進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、磁場充分利用、輸出電壓穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊 湊，占據(jù)空間小，使用安全可靠的低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)，其技術(shù)內(nèi)容 為 包括真空泵、后端蓋、前端蓋、軸、轉(zhuǎn)子和定子，其中真空泵包括泵體、安裝在泵體 內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子和泵蓋，泵轉(zhuǎn)子與軸的花鍵配合安裝，泵體通過螺栓安裝在泵蓋上，泵蓋通過螺 栓固定在發(fā)電機(jī)后端蓋上，定子包括定子鐵芯和電樞繞組，纏繞電樞繞組的定子鐵芯壓裝 固定在后端蓋和前端蓋之間，其特征在于轉(zhuǎn)子包括永磁轉(zhuǎn)子和電勵磁轉(zhuǎn)子，兩者共用同一 個電樞繞組，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成； 電勵磁轉(zhuǎn)子為無刷電勵磁爪極結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子磁軛、電勵磁式后爪極、勵磁繞組和 電勵磁式前爪極，其中纏繞勵磁繞組的轉(zhuǎn)子磁軛固定在后端蓋上構(gòu)成電勵磁轉(zhuǎn)子的固定部 分，電勵磁式后爪極通過非導(dǎo)磁材料焊接在電勵磁式前爪極上，形成N極、S極間隔排列，極 數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極通過它的中心孔壓裝在軸上，構(gòu)成電勵磁 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)部分，轉(zhuǎn)子磁軛與電勵磁式前爪極之間有一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動，電勵磁式后爪極通過它的內(nèi)孔套在轉(zhuǎn)子磁軛的外圓上，兩者之間有一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動；
永磁轉(zhuǎn)子為徑向結(jié)構(gòu)，包括極靴、永磁體、非導(dǎo)磁螺釘和轉(zhuǎn)子鐵芯，其中轉(zhuǎn)子鐵芯 壓裝在軸上，多塊永磁體通過極靴由非導(dǎo)磁螺釘固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓弧面 與永磁體的內(nèi)圓弧面一致，永磁體的外圓弧面與極靴的內(nèi)圓弧面一致，極靴的外圓弧面與 定子鐵芯的內(nèi)圓弧面一致，相鄰的永磁體極性相反，即N極S極間隔排列。
其工作原理為設(shè)置低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)的目標(biāo)穩(wěn)壓值為 14V，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓低于目標(biāo)穩(wěn)壓值14V時，電子控制器給發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供正向 電流，電勵磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場與永磁體提供的磁場迭加，氣隙內(nèi)的磁通量增加，電樞繞組產(chǎn) 生的感應(yīng)電動勢增加，因此發(fā)電機(jī)輸出電壓升高，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓高于目標(biāo)穩(wěn)壓值14V 時，電子控制器給發(fā)電機(jī)的勵磁繞組提供反向電流，電勵磁轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的磁場削弱了永磁轉(zhuǎn) 子提供的磁場，氣隙內(nèi)的磁通量減少，電樞繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢降低，發(fā)電機(jī)輸出電壓也 降低，周而復(fù)始，從而保證發(fā)電機(jī)在變轉(zhuǎn)速、變負(fù)載工況下輸出電壓穩(wěn)定的直流電，給低速 運(yùn)輸車的用電設(shè)備提供電源。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是真空泵固定在混合勵磁發(fā)電機(jī)的后端蓋上，混 合勵磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸與驅(qū)動真空泵的泵轉(zhuǎn)子軸為同一條軸，結(jié)構(gòu)緊湊，占據(jù)空間小，安裝 方便，既能給低速運(yùn)輸車的用電設(shè)施提供電源，又能為剎車制動系統(tǒng)提供真空助力能量，電 子控制器通過調(diào)節(jié)電勵磁轉(zhuǎn)子通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁場迭加后的磁 場可以調(diào)節(jié)，保證發(fā)電機(jī)在寬轉(zhuǎn)速、寬負(fù)載范圍內(nèi)輸出電壓穩(wěn)定的直流電，該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊， 使用安全可靠。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是電勵磁式后爪極的右視圖；
圖3是電勵磁式后爪極的A-A剖面圖。 圖中1.螺栓；2.泵體；3.泵轉(zhuǎn)子；4.泵蓋；5.螺栓；6.螺釘；7.后端蓋；8.轉(zhuǎn)子 磁軛；9.電勵磁式后爪極；IO.勵磁繞組；ll.電勵磁式前爪極；12.定子鐵芯；13.電樞繞 組；14.極靴；15.永磁體；16.非導(dǎo)磁螺釘；17.轉(zhuǎn)子鐵芯；18.前端蓋；19.軸
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明在圖l-3所示的實(shí)施例中，真空泵包括泵 體2、安裝在泵體2內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子3和泵蓋4，泵轉(zhuǎn)子3與軸19的花鍵配合安裝，泵體2通過 螺栓1安裝在泵蓋4上，泵蓋4通過螺栓5固定在發(fā)電機(jī)后端蓋7上，定子包括定子鐵芯12 和電樞繞組13，纏繞電樞繞組13的定子鐵芯12壓裝固定在后端蓋7和前端蓋18之間，其 特征在于轉(zhuǎn)子包括永磁轉(zhuǎn)子和電勵磁轉(zhuǎn)子，兩者共用同一個電樞繞組13，產(chǎn)生的磁場在 磁路中并聯(lián)合成； 電勵磁轉(zhuǎn)子為無刷電勵磁爪極結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子磁軛8、電勵磁式后爪極9、勵磁繞 組10和電勵磁式前爪極ll，其中纏繞勵磁繞組10的轉(zhuǎn)子磁軛8固定在后端蓋7上構(gòu)成電 勵磁轉(zhuǎn)子的固定部分，電勵磁式后爪極9通過非導(dǎo)磁材料焊接在電勵磁式前爪極11上，形 成N極、S極間隔排列，極數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極ll通過它的中
4心孔壓裝在軸19上，構(gòu)成電勵磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)部分，轉(zhuǎn)子磁軛8與電勵磁式前爪極11之間有 一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動，電勵磁式后爪極9通過它的內(nèi)孔套在轉(zhuǎn)子磁軛8的外圓上，兩 者之間有一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動； 永磁轉(zhuǎn)子為徑向結(jié)構(gòu)，包括極靴14、永磁體15、非導(dǎo)磁螺釘16和轉(zhuǎn)子鐵芯17，其中 轉(zhuǎn)子鐵芯17壓裝在軸19上，多塊永磁體15通過極靴14由非導(dǎo)磁螺釘16固定在轉(zhuǎn)子鐵芯 17上，轉(zhuǎn)子鐵芯17的外圓弧面與永磁體15的內(nèi)圓弧面一致，永磁體15的外圓弧面與極靴 14的內(nèi)圓弧面一致，極靴14的外圓弧面與定子鐵芯12的內(nèi)圓弧面一致，相鄰的永磁體15 極性相反，B卩N極S極間隔排列。
權(quán)利要求
一種低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)，包括真空泵、后端蓋(7)、前端蓋(18)、軸(19)、轉(zhuǎn)子和定子，其中真空泵包括泵體(2)、安裝在泵體(2)內(nèi)的泵轉(zhuǎn)子(3)和泵蓋(4)，泵轉(zhuǎn)子(3)與軸(19)的花鍵配合安裝，泵體(2)通過螺栓(1)安裝在泵蓋(4)上，泵蓋(4)通過螺栓(5)固定在發(fā)電機(jī)后端蓋(7)上，定子包括定子鐵芯(12)和電樞繞組(13)，纏繞電樞繞組(13)的定子鐵芯(12)壓裝固定在后端蓋(7)和前端蓋(18)之間，其特征在于轉(zhuǎn)子包括永磁轉(zhuǎn)子和電勵磁轉(zhuǎn)子，兩者共用同一個電樞繞組(13)，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成；電勵磁轉(zhuǎn)子為無刷電勵磁爪極結(jié)構(gòu)，包括轉(zhuǎn)子磁軛(8)、電勵磁式后爪極(9)、勵磁繞組(10)和電勵磁式前爪極(11)，其中纏繞勵磁繞組(10)的轉(zhuǎn)子磁軛(8)固定在后端蓋(7)上構(gòu)成電勵磁轉(zhuǎn)子的固定部分，電勵磁式后爪極(9)通過非導(dǎo)磁材料焊接在電勵磁式前爪極(11)上，形成N極、S極間隔排列，極數(shù)相等，并且都沿圓形均勻分布，電勵磁式前爪極(11)通過它的中心孔壓裝在軸(19)上，構(gòu)成電勵磁轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)部分，轉(zhuǎn)子磁軛(8)與電勵磁式前爪極(11)之間有一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動，電勵磁式后爪極(9)通過它的內(nèi)孔套在轉(zhuǎn)子磁軛(8)的外圓上，兩者之間有一定的間隙，能夠相對轉(zhuǎn)動；永磁轉(zhuǎn)子為徑向結(jié)構(gòu)，包括極靴(14)、永磁體(15)、非導(dǎo)磁螺釘(16)和轉(zhuǎn)子鐵芯(17)，其中轉(zhuǎn)子鐵芯(17)壓裝在軸(19)上，多塊永磁體(15)通過極靴(14)由非導(dǎo)磁螺釘(16)固定在轉(zhuǎn)子鐵芯(17)上，轉(zhuǎn)子鐵芯(17)的外圓弧面與永磁體(15)的內(nèi)圓弧面一致，永磁體(15)的外圓弧面與極靴(14)的內(nèi)圓弧面一致，極靴(14)的外圓弧面與定子鐵芯(12)的內(nèi)圓弧面一致，相鄰的永磁體(15)極性相反，即N極S極間隔排列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低速運(yùn)輸車用帶真空泵的混合勵磁發(fā)電機(jī)，屬于汽車電機(jī)電器技術(shù)領(lǐng)域，包括真空泵、后端蓋、前端蓋、軸、轉(zhuǎn)子和定子，定子包括定子鐵芯和電樞繞組，纏繞電樞繞組的定子鐵芯壓裝固定在后端蓋和前端蓋之間，其特征在于轉(zhuǎn)子包括永磁轉(zhuǎn)子和電勵磁轉(zhuǎn)子，兩者共用同一個電樞繞組，產(chǎn)生的磁場在磁路中并聯(lián)合成，通過調(diào)節(jié)電勵磁轉(zhuǎn)子通電電流的大小和方向，使永磁磁場與電勵磁場迭加后的磁場可以調(diào)節(jié)，保證發(fā)電機(jī)在寬轉(zhuǎn)速、寬負(fù)載范圍內(nèi)輸出電壓穩(wěn)定的直流電，真空泵通過螺栓固定在混合勵磁發(fā)電機(jī)后端蓋上，結(jié)構(gòu)緊湊，占據(jù)空間小，安裝方便，既能給車輛的用電設(shè)備提供電源，又能為剎車制動系統(tǒng)提供真空助力能量。
文檔編號H02K1/27GK101710768SQ200910231549
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者張學(xué)義 申請人:山東理工大學(xué)