專利名稱：新型無刷交流汽車發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到汽車發(fā)電機(jī)。特別是一種新型無刷交流汽車發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
由于受到安裝空間位置的限制，汽車所用的發(fā)電機(jī)的體積、結(jié)構(gòu)便受了種種制約。目前，國內(nèi)外雖使用了JFW無刷汽車發(fā)電機(jī)，但它的體積結(jié)構(gòu)同樣受到限制，因而，發(fā)電機(jī)的容量相應(yīng)較小，故而往往難于滿足現(xiàn)代汽車供電量的需求，特別是載重量較大的汽車在夜間行駛時(shí)、其問題就更為突出。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是公開一種容量較大的交流汽車發(fā)電機(jī)。這種新型無刷交流汽車發(fā)電機(jī)是由靜子組件、轉(zhuǎn)子組件組成。其中靜子組件是由前端蓋、機(jī)殼、定子鐵芯、擋風(fēng)板、后端蓋、整流元件板、接線柱、外導(dǎo)電絕緣線、后風(fēng)罩等外用螺栓固接成一體；轉(zhuǎn)子組件是由極爪體、勵(lì)磁繞組、前軸承、前風(fēng)扇、轉(zhuǎn)軸、后軸承、后風(fēng)扇、靜導(dǎo)電板、內(nèi)絕緣襯套、內(nèi)導(dǎo)電絕緣線、動(dòng)導(dǎo)電板、外絕緣襯套等部件構(gòu)成。所不同的是本實(shí)用新型的前端蓋和后端蓋端面上的止口分別與機(jī)殼兩端面上的止口相扣合，并以螺栓固定連接成一體，在機(jī)殼的內(nèi)腔壁或在定子鐵芯的外壁上順軸向開設(shè)著通風(fēng)槽，定子鐵芯嵌裝在機(jī)殼內(nèi)腔中，這樣通風(fēng)槽即形成定子的散熱冷卻通風(fēng)道，在前端蓋的內(nèi)腔中，靠近前端蓋芯孔的后端面處，橫向固裝著一塊擋風(fēng)板。轉(zhuǎn)子的后軸承的外圈套裝著外絕緣襯套配裝在后端蓋芯孔中，后軸承的內(nèi)孔嵌套著內(nèi)絕緣襯套配裝在轉(zhuǎn)軸上，動(dòng)導(dǎo)電板貼著后軸承的內(nèi)圈的內(nèi)端面裝置在轉(zhuǎn)軸的后軸頸上，內(nèi)導(dǎo)電絕緣線的兩端頭分別與動(dòng)導(dǎo)電板和轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組相固接，靜導(dǎo)電板貼著后軸承的外圈的外端面固裝在后端蓋上，外導(dǎo)電絕緣線的輸入端頭與靜導(dǎo)電板接裝，轉(zhuǎn)子上的極爪體呈對環(huán)狀以極爪相向、同軸心線固裝在轉(zhuǎn)軸上、相鄰極爪間的間距為6.5～7.5mm，勵(lì)磁繞組固裝在極爪體外壁的極爪腔中，前風(fēng)扇和后風(fēng)扇分別固裝在極爪體的前、后端面上，整流元件板和直流輸出接線柱固裝在后端蓋上。
在本實(shí)用新型中由于前端蓋、后端蓋與機(jī)殼用止口扣合，再用螺栓聯(lián)接成一體。這樣不僅便于拆裝，提高了產(chǎn)品的裝配工效和一次性合格率，降低了運(yùn)轉(zhuǎn)中的噪音，提高了鋼性聯(lián)接，同時(shí)可保持轉(zhuǎn)子與定子間的間隙不易變動(dòng)，減少漏磁。另也可使本機(jī)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子與定子的間隙可比同類電機(jī)的小，因此，漏磁減少，磁通量增大。這樣，當(dāng)外加勵(lì)磁電流通過內(nèi)外被絕緣的后軸承以線性傳導(dǎo)的方式輸入到轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組，產(chǎn)生了靜磁場，在外界動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，這個(gè)靜磁場形成了旋轉(zhuǎn)磁場，這些旋轉(zhuǎn)磁場穿過與定子間的小間隙，不斷地切割定子繞組，從而產(chǎn)生了交變電勢。根據(jù)電動(dòng)勢的有效公式Eφ＝4.44kfNφ可知，磁通量“φ”與電動(dòng)勢Eφ成正比，當(dāng)磁通量越大、電動(dòng)勢將越高。因此，本實(shí)用新型無刷汽車發(fā)電機(jī)的發(fā)電功率得到了大幅度的提高，經(jīng)測試，本機(jī)比同類電機(jī)的輸出功率提高了25％到2倍以上。
本機(jī)的轉(zhuǎn)子極爪呈對環(huán)狀，以極爪相向、同軸心線固裝在轉(zhuǎn)軸上，改變了以往焊接方式、簡化了生產(chǎn)工藝、保證了零件的制造質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本，其各極爪之間的距離為6.5～7.5mm、較同類電機(jī)大1mm以上。從而使冷風(fēng)通過這些空道迅速地冷卻勵(lì)磁繞組，同時(shí)極爪之間的空道也形成了一把風(fēng)扇，對再次提升風(fēng)壓冷卻整流元件起到了一定的作用。本機(jī)的后軸承裝著內(nèi)絕緣襯套和外絕緣襯套，使外加勵(lì)磁電流可通過靜導(dǎo)電板，經(jīng)軸承外環(huán)、滾珠、內(nèi)環(huán)到動(dòng)導(dǎo)電板傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組，這種利用軸承形成線性傳導(dǎo)電的方式改變了以往傳統(tǒng)的碳刷輸電方式，避免了碳刷接觸滑環(huán)時(shí)摩擦產(chǎn)生的火花對無線電波的干擾。本機(jī)的機(jī)殼內(nèi)腔壁上順軸向開設(shè)著很多通風(fēng)槽，把定子鐵芯嵌在機(jī)殼內(nèi)時(shí)，這些通風(fēng)槽就成了定子繞組最好的散熱冷卻通風(fēng)槽，當(dāng)空氣從端蓋的通風(fēng)孔進(jìn)入，通過擋風(fēng)板到前風(fēng)扇，由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，在前風(fēng)扇的中心即形成真空區(qū)，使得前風(fēng)扇更強(qiáng)勁地吸入冷空氣，并分別高速地向機(jī)殼的通風(fēng)槽，極爪間的通風(fēng)道壓送、迅速地冷卻定子繞組和勵(lì)磁繞組。此時(shí)，被降低風(fēng)速的空氣進(jìn)入到極爪空道和后風(fēng)扇之間，再由極爪形成的風(fēng)扇與后風(fēng)扇一起，再次的提升風(fēng)壓將冷空氣送到整流板上，迅速地冷卻每個(gè)整流元件，而熱空氣將從后風(fēng)罩的通風(fēng)孔排出。這種有效的冷卻方式不僅減少了本機(jī)內(nèi)部件的熱損害，同時(shí)也延長了本機(jī)的使用壽命。經(jīng)測試，本機(jī)與同類電機(jī)比較，溫升降低15％以上。


圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為定子鐵芯嵌裝在機(jī)殼內(nèi)腔中的結(jié)構(gòu)示意圖3為轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型中，在所述的前端蓋(1)、后端蓋(3)上按常規(guī)可設(shè)有很多的通風(fēng)孔，以便于機(jī)身內(nèi)部的空氣對流。前端蓋(1)和后端蓋(3)與機(jī)殼(2)是以止口呈緊動(dòng)配合狀的形式扣合，再用螺檢固連成一體，這樣，不僅便于拆裝，同時(shí)也加強(qiáng)了鋼性結(jié)構(gòu)，保障了轉(zhuǎn)子與定子鐵芯(19)間的間隙不易變動(dòng)，避免因振動(dòng)而產(chǎn)生觸及的不良現(xiàn)象。機(jī)殼(2)的內(nèi)腔壁上順軸向開設(shè)的通風(fēng)槽(24)，可在殼體機(jī)械強(qiáng)度允許的情況下，確定其數(shù)量的多少，最好等分內(nèi)圈均布，通風(fēng)槽(24)橫截面積的大小不受限制，目的在于更好的起到散熱作用。整流元件板(5)最好裝在后風(fēng)罩(4)內(nèi)，以使整流元件在工作中不斷接受后風(fēng)扇(16)壓送出的強(qiáng)風(fēng)的冷卻，避免熱損壞，延長使用壽命和工作的穩(wěn)定性。后軸承(7)采用內(nèi)絕緣襯套(8)和外絕緣襯套(6)，完全是為了利用軸承的線性傳導(dǎo)電方式，將外電流經(jīng)外導(dǎo)電絕緣線(13)到靜導(dǎo)電板(12)傳導(dǎo)到動(dòng)導(dǎo)電板(11)到內(nèi)導(dǎo)電絕緣線(15)到轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組(17)產(chǎn)生磁場，完全替代了傳統(tǒng)的碳刷導(dǎo)電方式。其靜子結(jié)構(gòu)除機(jī)殼(2)、擋風(fēng)板(21)、通風(fēng)槽(24)、定子鐵芯(19)、線槽(26)外，還包括了嵌裝在線槽內(nèi)的三相感應(yīng)繞組和直流輸出接線柱(14)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是將極爪以爪面順軸向呈輻射線狀等分均布在極爪體(18)外圈上鑄成一體的兩個(gè)極爪體(18)、呈極爪相向?qū)Σ宀⒐萄b在轉(zhuǎn)軸(23)上，勵(lì)磁繞組(17)套裝在極爪體(18)外壁與極爪底面間形成的空腔中，之外，還包括了前軸承(22)、后軸承(7)外絕緣襯套(6)、內(nèi)絕緣襯套(8)、固定絕緣墊(10)的螺栓(9)、動(dòng)導(dǎo)電板(11)、靜導(dǎo)電板(12)、前風(fēng)扇(20)、后風(fēng)扇(16)。本實(shí)用新型的前風(fēng)扇(20)在空間允許的情況下最好造得比后風(fēng)扇(16)大些，這樣能更有力地將外冷風(fēng)吸入和壓送到各需被冷卻的部件上。轉(zhuǎn)子與定子間的間隙最好設(shè)計(jì)在0.3mm以內(nèi)，以減少磁阻，使磁通量更高。
權(quán)利要求一種新型無刷交流汽車發(fā)電機(jī)，它由靜子組件和轉(zhuǎn)子組件構(gòu)成，靜子組件是由前端蓋(1)、機(jī)殼(2)、定子鐵芯(19)、擋風(fēng)板(21)、后端蓋(3)、整流元件板(5)、接線柱(14)、外導(dǎo)電絕緣線(13)、后風(fēng)罩(4)外用螺栓固接成一體；轉(zhuǎn)子組件是由極爪體(18)、勵(lì)磁繞組(17)、前軸承(22)、前風(fēng)扇(20)、轉(zhuǎn)軸(23)、后軸承(7)、后風(fēng)扇(16)、靜導(dǎo)電板(12)、內(nèi)絕緣襯套(8)、內(nèi)導(dǎo)電絕緣線(15)、動(dòng)導(dǎo)電板(11)、外絕緣襯套(6)構(gòu)成，其特征在于前端蓋(1)和后端蓋(3)端面上的止口分別與機(jī)殼(2)兩端面上的止口相扣合，并以螺栓固定連接成一體，機(jī)殼(2)的內(nèi)腔壁上順軸向開設(shè)著通風(fēng)槽(24)，定子鐵芯(19)嵌裝在機(jī)殼(2)內(nèi)腔中，在前端蓋(1)的內(nèi)腔中，靠近前端蓋(1)芯孔的后端面處，橫向固裝著一塊擋風(fēng)板(21)，轉(zhuǎn)子的后軸承(7)的外圈套裝著外絕緣襯套(6)配裝在后端蓋(3)芯孔中，后軸承(7)的內(nèi)孔嵌套著內(nèi)絕緣襯套(8)配裝在轉(zhuǎn)軸(23)上，動(dòng)導(dǎo)電板(11)貼著后軸承(7)的內(nèi)圈的內(nèi)端面裝置在轉(zhuǎn)軸(23)的后軸頸上，內(nèi)導(dǎo)電絕緣線(15)的兩端頭分別與動(dòng)導(dǎo)電板(11)和轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組(17)相固接，靜導(dǎo)電板(12)貼著后軸承(7)的外圈的外端面固裝在后端蓋(3)上，外導(dǎo)電絕緣線(13)的輸入端頭與靜導(dǎo)電板(12)接裝，轉(zhuǎn)子上的極爪體(18)呈對環(huán)狀以極爪相向、同軸心線固裝在轉(zhuǎn)軸上、相鄰極爪間的間距為6.5～7.5mm，勵(lì)磁繞組(17)固裝在極爪體(18)外壁的極爪腔中，前風(fēng)扇(20)和后風(fēng)扇(16)分別固裝在極爪體(18)的前、后端面上，整流元件板(5)和直流輸出接線柱(14)固裝在后端蓋(3)上。
專利摘要本實(shí)用新型無刷汽車發(fā)電機(jī)是由靜子組件、轉(zhuǎn)子組件構(gòu)成。靜子組件中的前端蓋和后端蓋以止口形式與機(jī)殼相扣合、外用螺栓固連成一體，機(jī)殼的內(nèi)腔壁上設(shè)著通風(fēng)槽、定子嵌裝在機(jī)殼內(nèi)腔時(shí)，通風(fēng)槽就形成了定子繞組最好的散熱通風(fēng)道。本機(jī)利用轉(zhuǎn)子的后軸承輸電實(shí)現(xiàn)軸承線性傳導(dǎo)電的方式，將外勵(lì)磁電流傳送給轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組，改變以往傳統(tǒng)的碳刷輸電方式，避免了因碳刷接觸滑環(huán)時(shí)摩擦而產(chǎn)生火花對無線電波的干擾。因此，本機(jī)不僅具有鋼性結(jié)構(gòu)緊密、漏磁少，降低發(fā)熱率15％以上，減少本機(jī)內(nèi)部元件的熱損害、延長本機(jī)運(yùn)行壽命，之外，還可使轉(zhuǎn)子與定子間的間隙小。因此，磁通量大，發(fā)電功率比同類電機(jī)高25％以上，滿足各類汽車的用電需求。
文檔編號(hào)H01R39/12GK2696196SQ200420033928
公開日2005年4月27日 申請日期2004年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月5日
發(fā)明者馬本鐸, 陳兆金 申請人:馬本鐸, 陳兆金