輕卡用帶真空泵的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的輕卡用帶真空泵的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)由軸、真空泵、發(fā)電機(jī)外殼、兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心、勵(lì)磁線圈、兩套電樞線圈、定子鐵心、軸承和皮帶輪組成。軸直接驅(qū)動(dòng)真空泵的葉片，為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓。固定在軸上的轉(zhuǎn)子鐵心相對(duì)的端面都有扇形的轉(zhuǎn)子極，定子鐵心位于兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心中間，朝向轉(zhuǎn)子鐵心的兩個(gè)端面皆有扇形凸出的定子極。定子極上繞只有電樞繞組。定子鐵心每隔三個(gè)第一定子極有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)嵌有勵(lì)磁線圈。本發(fā)明的技術(shù)首先實(shí)現(xiàn)了盤式電機(jī)和真空泵的集成；其次轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠；另外，定轉(zhuǎn)子接觸面大，因此可提供更大的磁通量以提高發(fā)電機(jī)的功率；最后兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心可通過(guò)錯(cuò)開角度的方法以減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。
【專利說(shuō)明】
輕卡用帶真空泵的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，屬于汽車電器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]改革開放以后，輕卡行業(yè)隨著中國(guó)汽車的大發(fā)展也進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，我國(guó)也成為輕型卡車制造大國(guó)。輕卡行業(yè)雖是中國(guó)汽車行業(yè)中舉足輕重的部分和自主發(fā)展的重要載體，但目前企業(yè)產(chǎn)品的技術(shù)含量和競(jìng)爭(zhēng)力還不充分，需要更明確的市場(chǎng)分析和對(duì)應(yīng)的技術(shù)開發(fā)。汽車發(fā)電機(jī)作為汽車的主要電源，其功用是在發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，向所有用電設(shè)備供電，同時(shí)向蓄電池充電。輕卡發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)是其技術(shù)開發(fā)的一個(gè)重要部分。
[0003]目前為輕卡汽車剎車制動(dòng)系統(tǒng)提供真空助力能量的真空栗和發(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)，普遍存在著低速照明效果差的現(xiàn)象，而且輸出功率小，不能滿足用戶使用要求。因此，有必要發(fā)明一種輕卡用帶真空栗的高效發(fā)電機(jī)。
[0004]盤式電機(jī)由于軸向尺寸短，外形相對(duì)較扁平，特別適用于安裝空間有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。因此，在帶真空栗的集成電機(jī)上會(huì)優(yōu)先選用盤式電機(jī)結(jié)構(gòu)。在相關(guān)的專利中，申請(qǐng)?zhí)枮?01510765665.6的發(fā)明專利申請(qǐng):徑向分布三相盤式橫向磁通永磁發(fā)電機(jī)，提出了雙定子結(jié)構(gòu)的盤式發(fā)電機(jī)。該申請(qǐng)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位于兩個(gè)定子結(jié)構(gòu)之間，在兩塊相鄰的轉(zhuǎn)子鐵心中嵌入一塊永磁體，三相環(huán)形電樞繞組分別依次設(shè)置在定子槽中，兩個(gè)定子結(jié)構(gòu)的三相環(huán)形電樞繞組相連。該申請(qǐng)能有效地降低電機(jī)的軸向長(zhǎng)度，減小電機(jī)的面積，有效利用電機(jī)空間，提高永磁體的利用率，提高電機(jī)的功率密度，但是其轉(zhuǎn)子內(nèi)嵌入永磁體會(huì)不利于轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)，減小了轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度。
[0005]目前已有的相關(guān)申請(qǐng)主要有申請(qǐng)?zhí)枮?201310277469.5的發(fā)明專利申請(qǐng):一種盤式電機(jī)，該申請(qǐng)的一種盤式電機(jī)主要由電機(jī)殼、定子鐵芯、定子繞組、永磁轉(zhuǎn)子和永磁體組成。
[0006]永磁轉(zhuǎn)子有內(nèi)螺紋，轉(zhuǎn)子軸有外螺紋與永磁轉(zhuǎn)的內(nèi)螺紋相配合，永磁轉(zhuǎn)子可以在轉(zhuǎn)子軸上通過(guò)螺紋旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)左右軸向移動(dòng)。該申請(qǐng)具有永磁轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)子軸上不同的位置，電機(jī)具有不同的有效氣隙長(zhǎng)度和輸出特性的特點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)與上述方案皆不同。本發(fā)明的輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)軸直接驅(qū)動(dòng)真空栗的葉片，為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓。采用盤式電機(jī)結(jié)構(gòu)，第一轉(zhuǎn)子鐵心和第二轉(zhuǎn)子鐵心的中間為定子鐵心，定子鐵心固定在發(fā)電機(jī)外殼上，并且第一定子極和第二定子極在軸向上對(duì)齊，第一轉(zhuǎn)子鐵心和第二轉(zhuǎn)子鐵心在軸向上錯(cuò)開的機(jī)械角度為360/8N度。
[0008]目前
【申請(qǐng)人】尚未檢索到有關(guān)使用上述技術(shù)的相關(guān)報(bào)道。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)首先實(shí)現(xiàn)了盤式電機(jī)和真空栗的集成。其次轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。另外，定轉(zhuǎn)子接觸面大，因此可提供更大的磁通量以提高發(fā)電機(jī)的功率。最后兩個(gè)轉(zhuǎn)子鐵心可通過(guò)錯(cuò)開角度的方法以減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了發(fā)明一種輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了盤式電機(jī)和真空栗的集成，而且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、功率高等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，其特征在于:
由軸(I)、真空栗、發(fā)電機(jī)外殼(6)、第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)、勵(lì)磁線圈(8)、第一電樞線圈(9)、定子鐵心(10)、第二電樞線圈(11)、第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)、前端蓋(13)、軸承(14)和皮帶輪
(16)組成;
軸(I)直接驅(qū)動(dòng)真空栗的葉片，為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓；
軸(I)的中間固定有盤式的第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)相對(duì)的端面都有扇形的轉(zhuǎn)子極；
第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)端面上轉(zhuǎn)子極個(gè)數(shù)皆為4N，N為自然數(shù)；
第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的中間為定子鐵心(10)，定子鐵心(10)固定在發(fā)電機(jī)外殼(6)上，定子鐵心(10)朝向第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)的一面有扇形凸出的第一定子極，每個(gè)第一定子極上都繞有一個(gè)第一電樞線圈(9);定子鐵心(10)朝向第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的一面有扇形凸出的第二定子極，每個(gè)第二定子極上都繞有一個(gè)第二電樞線圈(11);皆為集中式繞組的第一電樞線圈(9)和第二電樞線圈(11)都繞軸向繞制；同相位的第一電樞線圈
(9)和第二電樞線圈(11)串聯(lián)或并聯(lián)可組成一相繞組；
第一定子極和第二定子極的個(gè)數(shù)皆為6N;
定子鐵心(10)每隔3個(gè)第一定子極有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)嵌有勵(lì)磁線圈(8)，勵(lì)磁線圈(8)跨三個(gè)第一定子極繞制且相鄰的勵(lì)磁線圈(8)繞制方向相反，繞制好的勵(lì)磁線圈(8)平行于軸(I)。
[0011]如上所述的輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，其特征在于:
第一定子極和第二定子極在軸向上對(duì)齊；
第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)在軸向上錯(cuò)開的機(jī)械角度為360/8N度。
[0012]本發(fā)明的有益效果如下:
(1)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了盤式電機(jī)和真空栗的集成，在作為發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流的同時(shí)，能夠?yàn)檎婵罩ο到y(tǒng)提供負(fù)壓；
(2)在定子鐵心上繞有勵(lì)磁繞組，定子極上繞有電樞繞組，因此轉(zhuǎn)子無(wú)勵(lì)磁繞組，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，可實(shí)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)；
(3)利用盤式電機(jī)結(jié)構(gòu)，定轉(zhuǎn)子接觸面大，因此可提供更大的磁通量以提高發(fā)電機(jī)的功率；
(4)通過(guò)第一轉(zhuǎn)子鐵心和第二轉(zhuǎn)子鐵心在軸向上錯(cuò)開的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的功會(huì)K。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的縱剖圖。其中:1、軸，2、真空栗殼，3、真空栗葉片，4、真空栗蓋，5、真空栗螺栓，6、發(fā)電機(jī)外殼，7、第一轉(zhuǎn)子鐵心，8、勵(lì)磁線圈，9、第一電樞線圈，10、定子鐵心，11、第二電樞線圈，12、第二轉(zhuǎn)子鐵心，13、前端蓋，14、軸承，15、風(fēng)扇，16、皮帶輪。
[0014]圖2是本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的定子側(cè)視圖。其中:1、軸，
8、勵(lì)磁線圈，9、第一電樞線圈，10、定子鐵心。
[0015]圖3為本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的定子縱剖時(shí)的繞組繞制方向圖。其中:1、軸，7、第一轉(zhuǎn)子鐵心，8、勵(lì)磁線圈，9、第一電樞線圈，10、定子鐵心，11、第二電樞線圈，12、第二轉(zhuǎn)子鐵心。
[0016]圖4為本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心側(cè)視圖。其中:1、軸，7、第一轉(zhuǎn)子鐵心，17、轉(zhuǎn)子極。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0018]圖1是本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的縱剖圖。如圖所示，輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，由軸(I)、真空栗、發(fā)電機(jī)外殼(6)、第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)、勵(lì)磁線圈(8)、第一電樞線圈(9)、定子鐵心(10)、第二電樞線圈(11)、第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)、前端蓋(13)、軸承(14)和皮帶輪(16)組成。軸(I)直接驅(qū)動(dòng)真空栗的葉片，為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓;軸(I)的中間固定有盤式的第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的中間為定子鐵心(10)，定子鐵心(10)固定在發(fā)電機(jī)外殼(6)上。
[0019]第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)相對(duì)的端面都有扇形的轉(zhuǎn)子極;定子鐵心
(10)朝向第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)的一面有扇形凸出的第一定子極，每個(gè)第一定子極上都繞有一個(gè)第一電樞線圈(9)，繞制方向垂直于軸(I);定子鐵心(10)朝向第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的一面有扇形凸出的第二定子極，每個(gè)第二定子極上都繞有一個(gè)第二電樞線圈(9);定子鐵心(10)每隔3個(gè)第一定子極有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)嵌有勵(lì)磁線圈(8)，繞制好的勵(lì)磁線圈(8)平行于軸
(I);第一定子極和第二定子極在軸向上對(duì)齊。
[0020]圖2是本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的定子側(cè)視圖。如圖所示，定子鐵心(10)朝向第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)的一面有扇形凸出的第一定子極，每個(gè)第一定子極上都繞有一個(gè)第一電樞線圈(9)，繞制方向垂直于軸(I)，同相位的電樞線圈串聯(lián)或并聯(lián)可組成一相繞組，且皆為集中式繞組;定子鐵心(10)每隔3個(gè)第一定子極有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)嵌有勵(lì)磁線圈(8)，勵(lì)磁線圈(8)跨三個(gè)第一定子極繞制且相鄰的勵(lì)磁線圈(8)繞制方向相反，繞制好的勵(lì)磁線圈(8)平行于軸(I)。
[0021]圖3為本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的定子縱剖時(shí)的繞組繞制方向圖。如圖所示:第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的中間為定子鐵心(10)，定子鐵心
(10)固定在發(fā)電機(jī)外殼(6)上，每個(gè)第一定子極上都繞有一個(gè)第一電樞線圈(9)，每個(gè)第二定子極上都繞有一個(gè)第二電樞線圈(9)，第一電樞線圈(9)和第二電樞線圈(11)的繞制方向垂直于軸(I)。勵(lì)磁線圈(8)跨三個(gè)第一定子極繞制且相鄰的勵(lì)磁線圈(8)繞制方向相反，繞制好的勵(lì)磁線圈(8)平行于軸(I)。第一定子極和第二定子極在軸向上對(duì)齊;第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)在軸向上錯(cuò)開的機(jī)械角度為360/8N度。本實(shí)施例中，N=I。
[0022]圖4為本發(fā)明輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心側(cè)視圖。第一轉(zhuǎn)子與第二轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)相同，以第一轉(zhuǎn)子為例介紹其結(jié)構(gòu)。如圖所示，軸(I)的中間固定有盤式的第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)相對(duì)的端面都有扇形的轉(zhuǎn)子極，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)端面上轉(zhuǎn)子極個(gè)數(shù)為4個(gè)，即在本實(shí)施例中，N=I。
[0023]下面對(duì)本發(fā)明提出的輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)工作原理的說(shuō)明。
[0024]轉(zhuǎn)子隨著軸旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子極滑入一相電樞繞組所在的定子極時(shí)，該相電樞繞組的磁鏈增加；當(dāng)轉(zhuǎn)子極滑出一相電樞繞組所在的定子極時(shí)，該相電樞繞組的磁鏈減小。三相電樞繞組的磁鏈隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷變化，可以感應(yīng)出三相交流電壓。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)第一轉(zhuǎn)子鐵心和第二轉(zhuǎn)子鐵心在軸向上錯(cuò)開的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的功能。
[0025]在軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的同時(shí)軸直接驅(qū)動(dòng)真空栗的葉片，因此在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生三相交流電的同時(shí)真空栗為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓。
[0026]需要指出的是，以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化和替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，其特征在于: 由軸(I)、真空栗、發(fā)電機(jī)外殼(6)、第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)、勵(lì)磁線圈(8)、第一電樞線圈(9)、定子鐵心(10)、第二電樞線圈(11)、第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)、前端蓋(13)、軸承(14)和皮帶輪(16)組成; 軸(I)直接驅(qū)動(dòng)真空栗的葉片，為真空助力系統(tǒng)提供負(fù)壓； 軸(I)的中間固定有盤式的第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)相對(duì)的端面都有扇形的轉(zhuǎn)子極； 第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)端面上轉(zhuǎn)子極個(gè)數(shù)皆為4N，N為自然數(shù)； 第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的中間為定子鐵心(10)，定子鐵心(10)固定在發(fā)電機(jī)外殼(6)上，定子鐵心(10)朝向第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)的一面有扇形凸出的第一定子極，每個(gè)第一定子極上都繞有一個(gè)第一電樞線圈(9);定子鐵心(10)朝向第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)的一面有扇形凸出的第二定子極，每個(gè)第二定子極上都繞有一個(gè)第二電樞線圈(11);皆為集中式繞組的第一電樞線圈(9)和第二電樞線圈(11)都繞軸向繞制；同相位的第一電樞線圈(9)和第二電樞線圈(11)串聯(lián)或并聯(lián)可組成一相繞組； 第一定子極和第二定子極的個(gè)數(shù)皆為6N; 定子鐵心(10)每隔3個(gè)第一定子極有一個(gè)凹槽，凹槽內(nèi)嵌有勵(lì)磁線圈(8)，勵(lì)磁線圈(8)跨三個(gè)第一定子極繞制且相鄰的勵(lì)磁線圈(8)繞制方向相反，繞制好的勵(lì)磁線圈(8)平行于軸⑴。2.如權(quán)利要求1所述的輕卡用帶真空栗的電勵(lì)磁磁阻式發(fā)電機(jī)，其特征在于: 第一定子極和第二定子極在軸向上對(duì)齊，第一轉(zhuǎn)子鐵心(7)和第二轉(zhuǎn)子鐵心(12)在軸向上錯(cuò)開的機(jī)械角度為360/8N度。
【文檔編號(hào)】H02K21/24GK105914946SQ201610256108
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】史立偉, 王德鑫, 郭盈志, 高強(qiáng), 牛興成, 張學(xué)義
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)