一種特種車用永磁發電機制造技術

本實用新型專利技術在于提供一種特種車用永磁發電機，采用外定子內轉子結構，九相完全相同的電樞繞組中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的九個極依次嵌線，電樞繞組的尾端分別接九相半波可控整流穩壓器的輸入端，相數多，頻率低，每相繞組匝數少，電樞繞組同步電抗小，因此無功損耗少，有效輸出功率大；采用發電機轉子固定在發動機曲軸上的結構，如此減少了中間傳輸對能量的損耗，實現了發動機所傳輸能量的最大利用率；特別適合于為大功率的特種車提供穩壓的直流電。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術提供一種特種車永磁發電機，屬于永磁發電機領域。
技術介紹
隨著現代特種車裝備的不斷升級及其本身特性需要，特種車耗電量不斷增 大，其對車載發電機輸出功率的要求也不斷增加。為了解決這一問題，科研工 作者和工程師們開發出各種各樣的大功率發電機。其中包括一些永磁類發電機， 但這些設計大多未解決輸出功率大、輸出電壓穩定且結構簡單易于普及的問題。如中國專利00112053. 0所述穩壓永磁發電機，由機殼、機座、動力軸、轉 子、永磁磁鋼、定子、定子繞組、定子座、定子滑動套、平衡彈簧、防旋轉連 接螺絲、滑動塊、調節轉軸、定位軸承、調節轉軸驅動裝置及自動反饋控制電 路等組成，動力轉動軸通過定位軸承固定在基座上，轉子固定在固定轉軸上， 定子滑動套的一端固定在基座上，定子滑動套沿軸向開有通槽，平衡彈簧設置 與定子滑動套內，該彈簧的一端由定子滑動套的一端面阻擋，另一端推定至于 定子滑動套內的滑動塊，該滑動塊與定子座之間有穿過滑動套通槽的防旋轉連 接螺釘固定連結，該滑動塊中心與調節轉軸的一端成螺紋活動連結，自動反饋 控制電路的監測信號輸入端并借與定子繞組輸入端，該電路的控制信號輸出端 至驅動機構的受控制端。該穩壓永磁電機結構復雜、成本高、使用性能有待于 進一步提高。又如中國專利ZL200410011054. 4公布了一種內轉子式永磁無刷同步起動發 電機解決了提供大功率的問題，但隨之而來出現的問題是，隨轉速增加電壓快速升高，而且很難實現穩壓控制，穩壓裝置復雜、成本高。從世界來看，歐美和日本國家已有專利技術和研究，從其發布的部分參數和功 能來看，它一般采用鼓式轉子和盤式轉子結構。盤式轉子結構電機一般采用雙定子結構，雖然它的發電機功率6KW時效率大于8(m，但考慮到兩個釘子的拉力 等因素，使大的設計費用比較昂貴。而股市電機的最小扭矩為200Nm，而且發電 機功率僅在4KW時系統效率大于80%，可見發電機效率不是很高。現代特種車多采用燃油發動機帶動，車載發電機多是通過皮帶從發動機獲 得能量轉化為電能，在皮帶傳遞能量的同時不可避免地造成了大量的浪費，導 致能量轉化率低、輸出功率低。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種全新的特種車用永磁發電機，它是通過以下內容實現的該發電機的特征在于采用外定子內轉子結構，包括由轉軸、轉子鐵心、永 磁體、極靴、非導磁螺釘構成的轉子和由定子鐵心、電樞繞組、電機軸筒、前 軸蓋、后軸蓋構成的定子，九相完全相同的電樞繞組中的每相電樞繞組都分別 跨過定子鐵芯上的九個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為40度，上述電樞 繞組的首端接于發龜機的正極輸出端，上述電樞繞組的尾端分別接九相半波可 控整流穩壓器的輸入端，組成九相永磁發電機，轉子上的每塊永磁體與定子鐵 芯上的每九個極相對應，若干塊永磁體通過極靴由非導磁螺釘固定在轉子鐵芯上，相鄰永磁體的N極和S極間隔排列，組成永磁轉子；所述一種特種車永磁發電機在特種車中的應用時，所述發電機位與汽車發動機和飛輪之間，定子轉軸 伸出前軸蓋的部分與汽車發動機曲軸連接，定子轉軸伸出后軸蓋的部分與飛輪 連接，發動機曲軸、發電機轉子與飛輪同步轉動；所述一種特種車永磁發電機在特種車中的應用時，所述定子固定在飛輪殼中，電樞繞組放置在定子上，與 發電機軸筒固定安裝在一起的前后軸蓋分別與汽車發動機的曲軸及飛輪連接，軸筒與發動機曲軸及飛輪同步轉動；永磁極由NdFeB永磁材料制成。 本技術比較現有技術的優點在于1、 采用九相電樞，相數多，頻率低，每相繞組匝數少，電樞繞組同步電抗 小，因此無功損耗少，有效輸出功率大。2、 本技術采用發電機轉子固定在發動機曲軸上的結構，永磁體磁極放 置在轉子上隨軸轉動，如此減少了中間傳輸(如皮帶傳輸)對能量的損耗，實 現了發動機所傳輸能量的最大利用率，這也是本技術使輸出功率增大的一 個重要原因。而現有汽車發電機和發動機的位置及工作原理是發電機與發動機 引出的皮帶帶動，發動機在工作時，通過皮帶帶動發電機運轉，造成了很多的 能量浪費。3、本技術采用NdFeB磁性材料作轉子磁極。優點在于，(1) NdFeB磁性能優異，是目前稀土永磁中磁能積最高的材料，使一般所 用鐵氧體材料磁極的十余倍。引起磁性強，可以減少永磁材料的使用，降低了 成本，改善了性能且價格低廉；(2) NdFeB磁性材料具有高矯頑力和內稟矯頑力(分別為850KA/m和1980KA/m)(它們是抵抗磁和非磁的干擾而保持其永磁性的量度)，因此不易受 外界磁性和非磁性環境因素的干擾，有助于提高系統的可靠性；(3) 與其他的稀土材料相比，NdFeB的機械性能好，不易破碎。尤其適合 于汽車等震蕩的環境；(4) NdFeB磁性材料的居里溫度低，為320攝氏度，因此，A、 隨溫度下降，永久磁鐵的磁性感應上升，該材料在冷啟動是更以達到很 高的磁性；B、 NdFeB磁性材料材料中所含的稀土材料在我國分布廣泛且蘊含量大，從 而降低了其生產成本。4、實現制動、減速能量回首，有利于發電機提高效率 由于電機直接連在發動機曲軸上，所以本機可以實現能量的回收，大大提 高了發電效率。附圖說明圖1是本技術是實施例的結構示意圖。具體實施方式l后端軸承 2轉軸 3后端蓋 4九相半波可控整流穩壓器 5轉子 鐵芯 6永磁體 7極靴 8非導磁螺釘 9定子鐵芯 10電子繞組 ll前端蓋 12風扇 13前端軸承14螺母以下結合附圖對本技術作定一步說明九相完全相同的電樞10中的每相電樞繞組10都分別跨過定子鐵芯9上的九個極依次嵌線，上述各電樞繞組10的相位差為40° ，上述各電樞繞組10的 首端接于發電機的正極輸出端，上述各電樞繞組10的尾端分別接九相半波可控 整流穩壓器4的輸入端，組成九相永磁發電機，轉子上的每塊永磁體6與定子 鐵芯9上的每九個極相對應，若干塊永磁體6通過極靴7由非導磁螺釘8固定 在轉子鐵芯5上，相鄰永磁體6的N極和S極間隔排列，組成永磁轉子，后端 軸承1的外圈固定安裝在后端蓋3的軸承孔內，前端軸承13的內孔中，并與風 扇12通過螺母14固定在轉軸2上，通過前端蓋11的安裝孔把汽車用九相永磁 發電機安裝在汽車車架上，把發電機安裝在汽車發動機和飛輪之間，定子轉軸 伸出前軸蓋的部分與汽車發動機曲軸連接，定子轉軸伸出后軸蓋的部分與飛輪 連接，發動機曲軸、發電機轉子與飛輪同步轉動；或者把所述定子固定在飛輪 殼中，電樞繞組放置在定子上，與發電機軸筒固定安裝在一起的前后軸蓋分別 與汽車發動機的曲軸及飛輪連接，軸筒與發動機曲軸及飛輪同步轉動。工作時，發電機伴隨發動機的轉動而轉動，向外輸出穩定的電流，可直接 給車載用電器供電，也可直接為車載電源充電。權利要求1、一種特種車用永磁發電機，其特征在于采用外定子內轉子結構，包括由轉軸、轉子鐵心、永磁體、極靴、非導磁螺釘構成的轉子和由定子鐵心、電樞繞組、電機軸筒、前軸蓋、后軸蓋構成的定子，其特征在于九相完全相同的電樞繞組中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的九個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為40度，上述電樞繞組的首端接于發電機的正極輸出端，上述電樞繞組的尾端分別接九相半波可控整流穩壓器的輸入端，組成九相永磁發電機，轉子上的每塊永磁體與定子鐵芯上的每九個極相對應，若干本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種特種車用永磁發電機，其特征在于：采用外定子內轉子結構，包括由轉軸、轉子鐵心、永磁體、極靴、非導磁螺釘構成的轉子和由定子鐵心、電樞繞組、電機軸筒、前軸蓋、后軸蓋構成的定子，其特征在于：九相完全相同的電樞繞組中的每相電樞繞組都分別跨過定子鐵芯上的九個極依次嵌線，上述電樞繞組的相位差為４０度，上述電樞繞組的首端接于發電機的正極輸出端，上述電樞繞組的尾端分別接九相半波可控整流穩壓器的輸入端，組成九相永磁發電機，轉子上的每塊永磁體與定子鐵芯上的每九個極相對應，若干塊永磁體通過極靴由非導磁螺釘固定在轉子鐵芯上，相鄰永磁體的Ｎ極和Ｓ極間隔排列，組成永磁轉子。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴偉偉，柳小偉，
申請(專利權)人：嚴偉偉，
類型：實用新型
國別省市：37[]