專利名稱：串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其可有多種應(yīng)用，可用到例如車輛的可移動(dòng)物體上，并且特別涉及串聯(lián)機(jī)制的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有單個(gè)轉(zhuǎn)子軸和多個(gè)定子及轉(zhuǎn)子對(duì)，各個(gè)定子轉(zhuǎn)子對(duì)具有一個(gè)蘭德?tīng)?randel)型的轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
已經(jīng)公知車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)或車輛交流發(fā)電機(jī)，這些電機(jī)可由以串聯(lián)機(jī)制設(shè)置的定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生不同的電壓，并可將該不同的電壓輸出到各種電力負(fù)載。例如，兩個(gè)相關(guān)技術(shù)的文檔公開了這樣的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，日本專利公開文獻(xiàn)(未審查公開專利說(shuō)明書)No.JP-S56-112866和日本實(shí)用新型公開文獻(xiàn)(未審查公開實(shí)用新型說(shuō)明書)No.JP-S57-42565。上述文檔示出車用旋轉(zhuǎn)機(jī)械，其具有為串聯(lián)機(jī)制的一對(duì)蘭德?tīng)栃偷霓D(zhuǎn)子，以增加輸出電壓的大小。
這樣的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)可控制其發(fā)電過(guò)程，以獨(dú)立地輸出不同的電壓，并且該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)以相對(duì)低的制造成本制成具有緊湊的尺寸。而且，與兩個(gè)不同的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)分別地安裝到一臺(tái)車輛上的情形相比較，這樣的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)減小了其安裝空間。
這樣的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)可用于具有雙電壓動(dòng)力系統(tǒng)的車輛，例如，該雙電壓動(dòng)力系統(tǒng)可提供廣泛使用的普通的12V電源和高壓的42V電源。
在上述的具有雙電壓動(dòng)力系統(tǒng)的傳統(tǒng)的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，具有大轉(zhuǎn)動(dòng)慣性質(zhì)量的高壓側(cè)定子轉(zhuǎn)子對(duì)設(shè)置在皮帶輪側(cè)，相反，具有小轉(zhuǎn)動(dòng)慣性質(zhì)量的低壓側(cè)定子轉(zhuǎn)子對(duì)設(shè)置在與皮帶輪相對(duì)的一側(cè)，因?yàn)檫@在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是最合適的布置方式。然而，具有上述構(gòu)造的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)包含如下缺點(diǎn)。
在傳統(tǒng)的具有上述雙電壓動(dòng)力系統(tǒng)的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由低壓交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流低電壓由整流器整流，接著該已整流的直流電壓被充到電池中。另一方面，由高壓交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流高電壓無(wú)需由整流器整流，因?yàn)槔珉妷睾碗娂訜崞鞯妊b配在車輛內(nèi)的交流電源負(fù)載直接使用該未整流的交流高電壓。
順便提及，因?yàn)樽罱能囕v裝備有高電壓和高功率電氣負(fù)載，例如需要和消耗直流電壓的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和電力穩(wěn)定器，此類高功率電氣負(fù)載的使用需要整流器設(shè)備，用于將交流高電壓整流到直流高電壓，且在車上還需要一個(gè)用于整流器設(shè)備的安裝空間，并且另外還需要一個(gè)熱防護(hù)裝置，以散發(fā)整流器設(shè)備整流交流高電壓產(chǎn)生的熱量。即，這樣的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要多個(gè)整流器部件，各整流器部件通常由面結(jié)型二極管制成，并且這些整流器部件的數(shù)量是通常的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的整流器部件的數(shù)量的兩倍或更多。因此，串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)需要用于這些整流器部件的復(fù)雜和大型的散熱機(jī)構(gòu)，從而使得形成整流器設(shè)備的整流器部件難以有效冷卻。
更詳細(xì)地說(shuō)，對(duì)于整流器設(shè)備的散熱機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，最重要的是降低測(cè)得的從各個(gè)整流器部件到低溫?zé)嵩蠢缤獠靠諝獾臒嶙璧拇笮?，并且?dāng)大量的瞬時(shí)電流流經(jīng)整流器設(shè)備的整流器部件而整流器設(shè)備的溫度極大地并且快速地升高時(shí)，保持散熱器工作。當(dāng)大幅度的瞬時(shí)電流流經(jīng)整流器時(shí)，散熱能力弱的散熱機(jī)構(gòu)使得整流器部件的溫度快速地升高。
總體而言，散熱器功能是指熱源(如整流器)和蓄熱器之間具有大的熱容量及小的熱阻的連接。該蓄熱器被叫做散熱器。在傳統(tǒng)的車用交流發(fā)電機(jī)(或旋轉(zhuǎn)電機(jī))中，形成一個(gè)整流器設(shè)備的各整流器部件直接地接觸到后殼體的外表面或通過(guò)熱良導(dǎo)體構(gòu)件間接地接觸到后殼體的表面，并且該交流發(fā)電機(jī)將后殼體或固定到該后殼體上的定子芯用作散熱器。下文中，該散熱機(jī)構(gòu)將被稱為“帶有固定的整流器部件的后殼體機(jī)構(gòu)”。相應(yīng)地，車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)優(yōu)選具有一種散熱機(jī)構(gòu)，即具有在整流器設(shè)備中帶有固定的整流器部件的后殼體機(jī)構(gòu)。
然而，如上所述，因?yàn)檐囉么?lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)在整流器設(shè)備中需要多個(gè)整流器部件，與通常的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，用于設(shè)置各個(gè)整流器部件的區(qū)域減小了。換言之，串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的總體輸出功率和該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中的整流器設(shè)備產(chǎn)生的總熱量值是通常的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的兩倍或更多。因?yàn)榕c通常的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比，串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿著其轉(zhuǎn)子軸向具有較長(zhǎng)的構(gòu)造，殼體端面的面積幾乎不增加。即，因?yàn)榇?lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)必須總共具有12個(gè)整流器部件(雙整流器布置方式中具有24個(gè)整流器部件)，該值是通常的非串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的兩倍，所以需要將該整流器部件設(shè)置并固定到該殼體端面的設(shè)置區(qū)域內(nèi)。該構(gòu)造使得殼體和與各個(gè)整流器部件相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子芯的散熱(吸熱)能力減半。
盡管可增加殼體的尺寸或厚度，以增強(qiáng)帶有固定的整流器部件的后殼體機(jī)構(gòu)或散熱機(jī)構(gòu)的散熱能力，但是這些方式不實(shí)用，因?yàn)樗鼈円苍黾恿舜?lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的總體尺寸、體積和重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)或串聯(lián)機(jī)制的車輛交流發(fā)電機(jī)，其具有高的散熱能力以散發(fā)整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量，而不增加串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的總體尺寸、體積和重量，并且能輸出高的輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有以串聯(lián)機(jī)制設(shè)置的初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)(或初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī))、次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)(或次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī))、殼體和一個(gè)或多個(gè)整流器設(shè)備。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)各具有其上繞有勵(lì)磁繞組的轉(zhuǎn)子芯和其上繞有定子線圈的定子芯。各轉(zhuǎn)子芯固定到同一個(gè)例如由車輛引擎所驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子芯彼此相鄰地設(shè)置。該殼體罩住其內(nèi)的初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯都固定到該殼體上。整流器設(shè)備構(gòu)造成整流從初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)而來(lái)的不同的交流輸出電流。該整流設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件(interposition member)固定到該殼體的一端，以散發(fā)由該整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量。
該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)還具有皮帶輪和控制器。該皮帶輪固定到旋轉(zhuǎn)軸的突出部上。該旋轉(zhuǎn)軸的一端部從該殼體的一端面上突出，其位置與安裝有整流器設(shè)備的殼體的另一端面相對(duì)。該控制器構(gòu)造成控制流經(jīng)該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的勵(lì)磁電流。
這樣的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)可用于例如車輛的可移動(dòng)物體，并且其可產(chǎn)生不同的直流電壓并將其輸出到各種電力負(fù)載上，并可獨(dú)立地控制這些不同的直流電壓。
初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可將不同的電功率獨(dú)立地提供給不同類型的電力負(fù)載，并且還可將電功率提供給相同的電力負(fù)載。特別地，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生正常的電功率并將其輸出到使用頻率高和普通的電力負(fù)載上。而次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生高的電功率并將其輸出到使用頻率低——即間歇使用的電力負(fù)載上。將使用頻率高和間歇使用的電力負(fù)載連接到同一電源電壓是可接受的，此外與之相反，將其連接到不同的電源電壓也是可接受的。
此外，可以將該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的不同輸出電壓相加，然后將該相加的且已整流的電壓輸出到使用頻率低或間歇使用的電力負(fù)載上。更進(jìn)一步，可整流初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電壓并將其輸出到使用頻率高或間歇使用的電力負(fù)載上。
特別地，與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生的低額定電功率相比，次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出高額定電功率。與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的位置相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)靠近整流器設(shè)備側(cè)。而且，與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
即，根據(jù)本發(fā)明，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于整流器設(shè)備側(cè)，而不在皮帶輪側(cè)。本發(fā)明的該布置方式與傳統(tǒng)上可獲得的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造相反，在后者中，可提供高額定電功率并具有大的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于皮帶輪側(cè)。因?yàn)榫哂写蟮男D(zhuǎn)質(zhì)量、大的重量和大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯位于整流器設(shè)備側(cè)或靠近該整流器設(shè)備，通過(guò)具有相對(duì)小的熱阻的殼體，該整流器設(shè)備可使用帶有大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯作為散熱器。與普通的旋轉(zhuǎn)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)相比，本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造可有效地防止形成整流器設(shè)備的處于惡劣條件下的多個(gè)整流部件的溫度升高，并可消除由整流器設(shè)備的溫度升高而導(dǎo)致的最大輸出電流幅度的限制，而不會(huì)增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的體積和重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)(或初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī))、次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)(或次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī))、殼體、初級(jí)整流器設(shè)備和次級(jí)整流器設(shè)備。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)各具有其上繞有勵(lì)磁繞組的轉(zhuǎn)子芯和其上繞有定子線圈的定子芯。各轉(zhuǎn)子芯固定到同一個(gè)例如由安裝到車輛上的引擎所驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸上。這些轉(zhuǎn)子芯彼此相鄰地設(shè)置。該殼體罩住初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，并且初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯都固定到該殼體上。該初級(jí)整流器設(shè)備構(gòu)造成整流初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的交流輸出電流。該初級(jí)整流設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件固定到該殼體的一端，以散發(fā)該初級(jí)整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量。該次級(jí)整流器設(shè)備構(gòu)造成整流次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電流。該次級(jí)整流設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件固定到該殼體的一端，以散發(fā)該次級(jí)整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量。
在該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生的低額定電功率相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生并輸出高額定電功率。該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于殼體的一端，在該端上固定有次級(jí)整流器設(shè)備。與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
例如，該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)還具有皮帶輪和控制器。該皮帶輪固定到旋轉(zhuǎn)軸的突出部上。該旋轉(zhuǎn)軸的突出部從該殼體的一端面突出，其位置與其上安裝有整流器設(shè)備的殼體的另一端面相對(duì)。該控制器構(gòu)造成控制流經(jīng)初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的勵(lì)磁電流。這樣的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)可用于例如車輛的可移動(dòng)物體，并且其可產(chǎn)生并輸出不同的直流電壓，并可獨(dú)立地控制這些不同的直流電壓。
根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可將不同的電功率獨(dú)立地提供給不同類型的電力負(fù)載，但是還可將電功率提供給相同的電力負(fù)載。特別地，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生電功率并將其輸出到使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載上。而次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生電功率并將其輸出到使用頻率低——即間歇使用的電力負(fù)載上。將使用頻率高和間歇使用的電力負(fù)載連接到同一電壓是可接受的，并且，將其連接到不同電壓也是可接受的。此外，可將來(lái)自初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的已整流的不同的輸出電壓相加，然后將該相加的電壓輸出到使用頻率低的電力負(fù)載上，并將已整流的輸出電壓從初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)輸出到使用頻率低——即間歇使用的電力負(fù)載上。
特別地，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出高額定電功率。該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出低于該高額定電功率的低額定電功率。與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的位置相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)靠近次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。而且，與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
即，根據(jù)本發(fā)明，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于靠近該次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。因?yàn)榫哂写蟮男D(zhuǎn)質(zhì)量、大的重量和大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯位于整流器設(shè)備側(cè)或靠近整流器設(shè)備側(cè)，通過(guò)具有相對(duì)小的熱阻的殼體，該次級(jí)整流器設(shè)備使用帶有大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯作為散熱器。與普通的交流發(fā)電機(jī)相比，本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造可有效地防止形成整流器設(shè)備的處于惡劣條件的多個(gè)整流器部件的溫度升高，并可消除由整流器設(shè)備的溫度升高而導(dǎo)致的最大輸出電流幅度的限制，而不會(huì)增大旋轉(zhuǎn)電機(jī)的體積和重量。


本發(fā)明優(yōu)選的非限制性實(shí)施方式將作為例子并參照附圖進(jìn)行描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的具有蘭德?tīng)栃托D(zhuǎn)芯的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的具有蘭德?tīng)栃托D(zhuǎn)芯的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖；和圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的具有蘭德?tīng)栃托D(zhuǎn)芯的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖描述本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式。在下面對(duì)多個(gè)實(shí)施方式的描述中，在多個(gè)附圖中相似的附圖標(biāo)記或數(shù)字表示相似或等同的部件。根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)或車用交流發(fā)電機(jī)可用于多種設(shè)備，并安裝到例如車輛的可移動(dòng)物體上。
第一實(shí)施方式現(xiàn)在將參照?qǐng)D1，描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或車用交流發(fā)電機(jī))的整體構(gòu)造，其帶有雙定子-轉(zhuǎn)子對(duì)構(gòu)造。
圖1是根據(jù)第一實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖，其具有設(shè)置為串聯(lián)結(jié)構(gòu)的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
<第一實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整體構(gòu)造>
圖1中，殼體1包括前殼體11、中央殼體12和后殼體13。殼體1的這些殼體部件11、12、13由貫穿螺栓14緊緊地固定到一起。轉(zhuǎn)子軸4由軸承6和7支撐到殼體1。皮帶輪5固定到轉(zhuǎn)子軸4的前端部，該前端部從殼體1的前端面突出。整流器設(shè)備8、調(diào)壓器9和集電環(huán)電源設(shè)備或機(jī)構(gòu)10固定到位于次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)部分3后端的后殼體13上。
初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))2具有一個(gè)蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21、勵(lì)磁線圈22、定子芯23和定子線圈24。各個(gè)勵(lì)磁線圈22繞到蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21上。定子芯23沿徑向設(shè)置在蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21的外表面上。各個(gè)定子線圈24繞到定子芯23上。
次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))3具有一個(gè)蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31、勵(lì)磁線圈32、定子芯33和定子線圈34。各個(gè)勵(lì)磁線圈32繞到蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31上。定子芯33沿徑向設(shè)置在蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31的外表面上。各個(gè)定子線圈34繞到定子芯33上。由初級(jí)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2和3構(gòu)成的機(jī)構(gòu)也被稱作雙定子-轉(zhuǎn)子對(duì)構(gòu)造。
因?yàn)槌跫?jí)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2和3各自是具有普通蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并且其構(gòu)造和運(yùn)行是公知的，在此省去對(duì)其的詳細(xì)描述。
在第一實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，集電環(huán)電源設(shè)備10具有一對(duì)集電環(huán)，電池的電壓通過(guò)一對(duì)電刷供應(yīng)到該集電環(huán)上。轉(zhuǎn)子軸4裝備有勵(lì)磁電流控制晶體管(未示出)。這些晶體管(未示出)根據(jù)調(diào)壓器9提供的控制信號(hào)通過(guò)集電環(huán)電源設(shè)備10的一對(duì)集電環(huán)獨(dú)立地控制待供應(yīng)到勵(lì)磁線圈22和32中的勵(lì)磁電流。通過(guò)例如光耦合器的光學(xué)設(shè)備(未示出)在非接觸狀態(tài)下將該控制信號(hào)以光學(xué)方式從調(diào)壓器9傳遞到該勵(lì)磁電流控制晶體管。
定子線圈24將電功率提供給待安裝到車輛上的12V電池和電力負(fù)載上，并且定子線圈34將電功率提供給后輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以協(xié)助通常的車輛驅(qū)動(dòng)。
<定子和轉(zhuǎn)子對(duì)>
在第一實(shí)施方式中，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3可產(chǎn)生并提供高電壓(42V)，而不是初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2中的普通電壓(12V)。其如此設(shè)定，使得與初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2相比，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3使用頻率較低。因此，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的定子芯33的溫度遠(yuǎn)低于初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的定子芯23的溫度。然而在運(yùn)行時(shí)，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3可輸出提供給高壓電力負(fù)載的瞬時(shí)高電功率。
<整流器設(shè)備8>
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1描述整流器設(shè)備8的構(gòu)造和運(yùn)行。
整流器設(shè)備8包括一對(duì)三相全波整流器。正如公知的那樣，各個(gè)三相全波整流器包括三個(gè)上臂整流部件(正二極管)和三個(gè)下臂整流部件(負(fù)二極管)。因此，第一實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整流器設(shè)備8有六個(gè)正二極管和六個(gè)負(fù)二極管。在提供大電流時(shí)，要使用并聯(lián)連接的總共12個(gè)正二極管和總共12個(gè)負(fù)二極管。為了描述簡(jiǎn)潔，圖1僅示出兩個(gè)二極管——正二極管81和負(fù)二極管82。正二極管81通過(guò)絕緣片83固定到后殼體13的后端面上。負(fù)二極管82直接固定到后殼體13的后端面上。
現(xiàn)在將描述正二極管81和負(fù)二極管82的散熱機(jī)構(gòu)的方式。
在車輛的特別驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3將電功率提供給后輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
當(dāng)由次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3提供電功率時(shí)，瞬時(shí)大電流流經(jīng)整流器設(shè)備8的三相全波整流部件，用于整流次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的輸出電流，以執(zhí)行后輪驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的快速驅(qū)動(dòng)。從而，正二極管81和負(fù)二極管82被快速加熱，即二極管81和82的溫度都快速地上升。
在第一實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造中，因?yàn)榇渭?jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的定子線圈34緊緊地接觸到或靠近后殼體13，定子芯33可快速并有效地吸收正二極管81和負(fù)二極管82產(chǎn)生的熱量。這可防止次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的瞬時(shí)溫度升高。此外，因?yàn)槌跫?jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2通常將低電平電功率提供給電池(附圖中略去)并產(chǎn)生熱量，并且該初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2與正二極管81和負(fù)二極管82都隔開，所以可防止正二極管81和負(fù)二極管82受到該初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的熱影響。
此外，因?yàn)楫a(chǎn)生高壓的次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3靠近整流器設(shè)備8，交流電線可繞整流器設(shè)備8緊湊地設(shè)置，從而可不用考慮該次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的絕緣。反之，在提供低壓的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2中需要考慮繞組絕緣。
第二實(shí)施方式現(xiàn)在將參照?qǐng)D2，描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或車用交流發(fā)電機(jī))的整體構(gòu)造。圖2是第二實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖。
根據(jù)第二實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造與第一實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本上相同。因此，將解釋第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式之間構(gòu)造和運(yùn)行的不同。
圖2中，附圖標(biāo)記8A表示次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))3的整流器設(shè)備，其可整流次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的輸出電流。次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的整流器設(shè)備8A安裝在殼體1的前殼體11上。次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3的整流器設(shè)備8A的位置與皮帶輪5隔開。附圖標(biāo)記8B表示初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))2的整流器設(shè)備，其可整流初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的輸出電流。初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2的整流器設(shè)備8B安裝在殼體1的后殼體13上。
而且如圖2所示，次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3位于串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的前側(cè)，在該處安裝有皮帶輪5和整流器設(shè)備8A，并且初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2位于串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的后側(cè)，在該處安裝有整流器設(shè)備8B。
由次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3產(chǎn)生的高壓提供給位于前殼體11端面上的整流器設(shè)備8A，由初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2產(chǎn)生的低壓提供給位于后殼體13端面上的整流器設(shè)備8B。因此，上述構(gòu)造可散發(fā)在整流器設(shè)備8A中產(chǎn)生的熱量并解決傳統(tǒng)構(gòu)造產(chǎn)生的空間上的缺點(diǎn)，在傳統(tǒng)構(gòu)造中，初級(jí)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的整流器設(shè)備都位于同一區(qū)域內(nèi)。此外，根據(jù)第二實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造可隔開繞組空間，由初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3產(chǎn)生的電功率通過(guò)該繞組空間提供。這使得繞組位于緊湊的區(qū)域內(nèi)并改善繞組和整流器設(shè)備之間的電絕緣。
第三實(shí)施方式現(xiàn)在將參照?qǐng)D3，描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或車用交流發(fā)電機(jī))的整體構(gòu)造。圖3是第三實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿轉(zhuǎn)子軸方向的剖視圖。
根據(jù)第三實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本上相同。因此，將解釋第三施方式與第一及第二實(shí)施方式的其中一個(gè)不同的構(gòu)造。
初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))2的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21包括一對(duì)半芯201和202。次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(或次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì))3的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31包括一對(duì)半芯202和203。即初級(jí)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2和3的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21和31由沿轉(zhuǎn)子軸方向連接的前半芯201、中間半芯202和后半芯203構(gòu)成。前半芯201串聯(lián)地朝向并靠近中間半芯202，并且中間半芯202串聯(lián)地朝向并靠近后半芯203。
圖3中示出的前半芯201與圖1中示出的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2中的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21的前半部具有相同的構(gòu)造。圖3中示出的后半芯203與圖1中示出的次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3中的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31的后半部具有相同的構(gòu)造。圖3中示出的中間半芯202具有圖1中示出的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)2中的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯21的后半部和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)3中的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯31的前半部的組合形式的構(gòu)造。
中間半芯202具有卡爪基部(或極部)2021和卡爪部212和312。該卡爪基部2021(或極部)從輪轂部2020徑向地延伸。該卡爪部212和312在轉(zhuǎn)子軸側(cè)沿相反方向延伸。根據(jù)第三實(shí)施方式的車用串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯的這種構(gòu)造可減少構(gòu)造部件的數(shù)目，減少勵(lì)磁磁通量磁路的磁阻，從而減少勵(lì)磁電流的值。
附圖標(biāo)記300表示由前半芯201的卡爪部212的前部和后半芯203的卡爪部312的前部支撐的其中一個(gè)非磁性材料的離心葉片。因?yàn)檫@種構(gòu)造的離心葉片300可增大轉(zhuǎn)子芯21和31之間的離心葉片的數(shù)目，該構(gòu)造可有效地促進(jìn)設(shè)置在定子芯22和23之間的縫隙內(nèi)的一對(duì)線圈端部的冷卻。
而且，可將非磁性材料的離心葉片300固定到中間半芯202的卡爪部2021上。
在根據(jù)如圖1到圖3中示出的第一到第三實(shí)施方式的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的上述構(gòu)造中，集電環(huán)電源機(jī)構(gòu)10具有一對(duì)集電環(huán)電刷。然而，本發(fā)明不限制于這些構(gòu)造，例如，集電環(huán)電源機(jī)構(gòu)10可具有三個(gè)或更多個(gè)集電環(huán)電刷。此外，這里省略了由集電環(huán)電源機(jī)構(gòu)10獨(dú)立地控制兩種勵(lì)磁電流的方式的解釋，因?yàn)檫@是公知的，并且不在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
如上詳細(xì)所述，根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)具有下述特征和效果。
該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)自然可用于例如車輛的可移動(dòng)物體，并可產(chǎn)生不同的直流電壓并將其輸出到各種電力負(fù)載，并且還可獨(dú)立地控制這些不同的直流電壓。
初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可將不同的電功率獨(dú)立地提供給不同類型的電力負(fù)載。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)還可將電功率提供給相同的電力負(fù)載。特別地，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生普通的電功率并將其輸出給使用頻率高和通常使用的電力負(fù)載。次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可用于產(chǎn)生高的電功率并將其輸出給使用頻率較低——即間歇使用的電力負(fù)載。將高頻使用的電力負(fù)載和間歇使用的電力負(fù)載連接到同一電源電壓是可接受的，或者將其連接到不同的電源電壓也是可接受的。
此外，根據(jù)本發(fā)明，可將由該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)提供的已整流的不同的輸出電壓相加，然后將該相加的電壓輸出到使用頻率較低——即間歇使用的高壓電力負(fù)載上。此外，可將初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的已整流的輸出電壓輸出到使用頻率低——即間歇使用的低壓電力負(fù)載上。
特別地，次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出高額定電功率，并且初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生低額定電功率。與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的位置相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)靠近整流器設(shè)備側(cè)。在另一構(gòu)造中，次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于殼體的端部，在該端部安裝有次級(jí)整流器設(shè)備。與初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
即，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于整流器設(shè)備側(cè)，而不是像傳統(tǒng)的形式那樣位于皮帶輪側(cè)。本發(fā)明的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的這種布置方式與傳統(tǒng)上的可獲得的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造相反，在后者中，可提供高額定電功率并具有大的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于皮帶輪側(cè)。因?yàn)榫哂写蟮男D(zhuǎn)質(zhì)量、大的重量和大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯位于整流器設(shè)備側(cè)或靠近該整流器設(shè)備，通過(guò)具有相對(duì)小的熱阻的殼體，該整流器設(shè)備可使用帶有大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯作為散熱器。
根據(jù)本發(fā)明，具有大尺寸和大的熱容量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯靠近次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。該構(gòu)造使得通過(guò)該殼體，該次級(jí)整流器設(shè)備可使用具有小的熱阻的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯作為散熱器。
因此，與普通的交流發(fā)電機(jī)相比，本發(fā)明的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造可有效地防止形成整流器設(shè)備的處于惡劣條件下的多個(gè)整流部件的溫度升高，并可消除由整流器設(shè)備的溫度升高而導(dǎo)致的最大輸出電流大小的限制，而不會(huì)增加旋轉(zhuǎn)電機(jī)的體積和重量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載，而次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率低的電力負(fù)載。在本發(fā)明的構(gòu)造中，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可與整流器設(shè)備隔開，或在另一構(gòu)造中與次級(jí)整流器設(shè)備隔開，因?yàn)槌跫?jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯的溫度相對(duì)高，且初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)通常被使用，并且電流通常流經(jīng)該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)。此外，次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)靠近整流器設(shè)備，或在另一構(gòu)造中靠近次級(jí)整流器設(shè)備，因?yàn)榇渭?jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)具有較低使用頻率及較低加熱頻率的定子芯。優(yōu)選地，本發(fā)明的初級(jí)和次級(jí)的布置方式可散發(fā)由整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量。因?yàn)榇渭?jí)整流器設(shè)備整流次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電流產(chǎn)生的瞬時(shí)高熱可通過(guò)具有大尺寸和大的重量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)而被散發(fā)掉，該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造可提高其散熱功能。
更進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，使用頻率高的電力負(fù)載的額定電壓低于使用頻率低的電力負(fù)載的額定電壓。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出低壓。次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出高于該低壓的高壓。根據(jù)本發(fā)明的上述構(gòu)造，即使該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)提供大的輸出電流，也可抑制次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)輸出電流的值的增加。從而，可增強(qiáng)其散熱功能，以冷卻形成整流器設(shè)備的整流器部件，同時(shí)防止次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯的溫度升高。
更進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給高頻和通常使用的電力負(fù)載，而次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給較低頻使用的電力負(fù)載。初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于皮帶輪側(cè)，而次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于整流器設(shè)備側(cè)。此外，在另一構(gòu)造中，次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。
即，根據(jù)初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)、次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)、整流器設(shè)備和殼體的上述布置方式，可有效地散發(fā)由形成整流器設(shè)備的整流器部件產(chǎn)生的熱量，或者對(duì)大尺寸和大重量的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，可有效地散發(fā)當(dāng)次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的瞬時(shí)大輸出電流作為大的電功率被整流時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)高熱能，因?yàn)榫哂懈呤褂妙l率和高溫(因?yàn)榱鹘?jīng)其的正常電流)的定子芯的初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的位置與整流器設(shè)備或與次級(jí)整流器設(shè)備隔開，并且具有較低使用頻率和較低發(fā)熱頻率的轉(zhuǎn)子芯的次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于整流器設(shè)備側(cè)或位于次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。
盡管詳細(xì)地描述了本發(fā)明的特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員需要理解的是，由本公開的全面教導(dǎo)可開發(fā)這些細(xì)節(jié)的各種修改形式和替代形式。因此所公開的特定裝置只是解釋性的，并且不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求及其所有等同物的整個(gè)范圍來(lái)給定。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)分別包括其上繞有勵(lì)磁繞組的轉(zhuǎn)子芯和其上繞有定子線圈的定子芯，每個(gè)轉(zhuǎn)子芯固定到同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并由該旋轉(zhuǎn)軸所驅(qū)動(dòng)，并且各轉(zhuǎn)子芯彼此相鄰地設(shè)置；殼體，其罩住該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，并且該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯都固定到該殼體上；和整流器設(shè)備，其構(gòu)造成整流該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電流，該整流器設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件固定到該殼體的一端，以散發(fā)由該整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量，其中，與該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生的低額定電功率相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生并輸出高額定電功率，且與該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的位置相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)靠近整流器設(shè)備側(cè)，并且與該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)子芯是蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)都由車輛上的引擎所驅(qū)動(dòng)，并且該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括皮帶輪，其固定到所述旋轉(zhuǎn)軸的突出部上，該旋轉(zhuǎn)軸從所述殼體的一個(gè)端面上突出，該端面的位置與其上安裝有整流器設(shè)備的殼體的另一端面相對(duì)；和控制器，其構(gòu)造成控制流經(jīng)該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的勵(lì)磁電流。
3.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率低的電力負(fù)載。
4.如權(quán)利要求3所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載的額定電壓是低壓，而所述使用頻率低的電力負(fù)載的額定電壓是高壓，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該低壓，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該高壓。
5.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率低的電力負(fù)載，和該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于皮帶輪側(cè)，而該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于整流器設(shè)備側(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載的額定電壓是低壓，而所述使用頻率低的電力負(fù)載的額定電壓是高壓，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該低壓，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該高壓。
7.一種串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，包括初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)分別包括其上繞有勵(lì)磁繞組的轉(zhuǎn)子芯和其上繞有定子線圈的定子芯，各轉(zhuǎn)子芯固定到同一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸并由該旋轉(zhuǎn)軸所驅(qū)動(dòng)，并且各轉(zhuǎn)子芯彼此相鄰地設(shè)置；殼體，其罩住該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)，并且該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯都固定到殼體上；初級(jí)整流器設(shè)備，其構(gòu)造成整流該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電流，該初級(jí)整流設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件固定到該殼體的一端，以散發(fā)該初級(jí)整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量；和次級(jí)整流器設(shè)備，其構(gòu)造成整流該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的輸出電流，該次級(jí)整流設(shè)備直接固定到該殼體的一端或通過(guò)插入件固定到該殼體的一端，以散發(fā)該次級(jí)整流器設(shè)備產(chǎn)生的熱量，其中，與該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生的低額定電功率相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)可產(chǎn)生并輸出高額定電功率，且該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于該殼體的一端上，在該端上固定有該次級(jí)整流器設(shè)備，和與該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯相比，該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的定子芯具有更大的尺寸和重量。
8.如權(quán)利要求7所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述轉(zhuǎn)子芯是蘭德?tīng)栃娃D(zhuǎn)子芯，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)都由車輛上的引擎所驅(qū)動(dòng)，并且該串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)還包括皮帶輪，其固定到所述旋轉(zhuǎn)軸的突出部上，該旋轉(zhuǎn)軸從所述殼體的一端面上突出，該端面的位置與其上安裝有所述初級(jí)和次級(jí)整流器設(shè)備的殼體的另一端面相對(duì)；和控制器，其構(gòu)造成控制流經(jīng)該初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)和次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的勵(lì)磁電流。
9.如權(quán)利要求8所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電力提供給使用頻率低的電力負(fù)載。
10.如權(quán)利要求9所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載的額定電壓是低壓，而所述使用頻率低的電力負(fù)載的額定電壓是高壓，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該低壓，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該高壓。
11.如權(quán)利要求8所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)將電功率提供給使用頻率低的電力負(fù)載，并且該次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)位于所述次級(jí)整流器設(shè)備側(cè)。
12.如權(quán)利要求11所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述使用頻率高和正常使用的電力負(fù)載的額定電壓是低壓，而所述使用頻率低的電力負(fù)載的額定電壓是高壓，并且所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該低壓，而所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)產(chǎn)生并輸出該高壓。
13.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的轉(zhuǎn)子芯的后部和所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的轉(zhuǎn)子芯的前部形成為一個(gè)整體而作為一個(gè)共用部件。
14.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中所述初級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的轉(zhuǎn)子芯的后部和所述次級(jí)定子-轉(zhuǎn)子對(duì)的轉(zhuǎn)子芯的前部形成為一個(gè)整體而作為一個(gè)共用部件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可用于例如車輛的多種類型的移動(dòng)物體的串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其裝備有以串聯(lián)機(jī)制設(shè)置的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)。在串聯(lián)旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，由形成一個(gè)或多個(gè)整流器設(shè)備的正二極管和負(fù)二極管產(chǎn)生的熱能被散發(fā)到次級(jí)轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子芯。該次級(jí)轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子芯通過(guò)殼體而用作散熱器。該次級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子芯具有較低使用頻率，且與使用頻率高的初級(jí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子芯相比具有更大的尺寸和重量，并且通常被用作散熱器，以防止整流器設(shè)備的正二極管和負(fù)二極管的溫度升高。
文檔編號(hào)H02K11/00GK1897420SQ200610098439
公開日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者前川武雄, 草瀨新 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝