一種增程式電動汽車用增程發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機。包括有定子、轉子、勵磁機、整流器、控制器、水冷機殼、端蓋、軸承；所述發(fā)電機的定子上包括有電樞繞組、勵磁繞組一和勵磁繞組二，各繞組分別嵌入相應的槽內，并相互之間絕緣分開，勵磁繞組上設有控制勵磁電流大小的控制器；所述發(fā)電機的定子沖片其定子槽數或齒數為3的偶數倍，所述發(fā)電機轉子沖片其齒數與定子齒之間存在以下固定關系，即：定子齒數/轉子齒數=3N/2N；所述勵磁機采用永磁勵磁機，表貼磁鋼結構，勵磁定子沖片外圍布置安裝搭子，轉子磁鋼外圍設不導磁箍環(huán)。本發(fā)明創(chuàng)新采用電勵磁雙凸極無刷發(fā)電機，外接整流器即可構成直流發(fā)電系統(tǒng)，電動及發(fā)電狀態(tài)控制簡單靈活、可靠性高，完全滿足電動汽車增程發(fā)電系統(tǒng)的要求。
【專利說明】一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機。
【背景技術】
[0002]增程式電動汽車作為電動汽車目前重點發(fā)展的方向，但其采用的增程發(fā)電機有永 磁發(fā)電機和異步發(fā)電機兩種。存在的問題是:異步發(fā)電機勵磁無功功率較大，電壓調節(jié)困 難，控制復雜，系統(tǒng)效率較低；永磁發(fā)電機功率密度雖高，但磁場難以調節(jié)，輸出調節(jié)困難， 需要全功率變換電路,系統(tǒng)結構和控制復雜,而且稀土永磁材料成本高。

【發(fā)明內容】

[0003]針對以上所述兩種發(fā)電機存在的問題，本發(fā)明創(chuàng)新采用電勵磁雙凸極無刷發(fā)電 機，外接整流器即可構成直流發(fā)電系統(tǒng)，電動及發(fā)電狀態(tài)控制簡單靈活、可靠性高，完全滿 足電動汽車增程發(fā)電系統(tǒng)的要求。
[0004]為此本發(fā)明采用的技術方案是:本發(fā)明包括有定子、轉子、勵磁機、整流器、控制 器、水冷機殼、端蓋、軸承；
所述發(fā)電機的定子上包括有電樞繞組、勵磁繞組一和勵磁繞組二，各繞組分別嵌入相 應的槽內，并相互之間絕緣分開，勵磁繞組上設有控制勵磁電流大小的控制器；
所述發(fā)電機的定子沖片其定子槽數或齒數為3的偶數倍，所述發(fā)電機轉子沖片其齒數 與定子齒之間存在以下固定關系，即:定子齒數/轉子齒數=3N/2N ；
所述勵磁機采用永磁勵磁機，表貼磁鋼結構，勵磁定子沖片外圍布置安裝搭子，轉子磁 鋼外圍設不導磁箍環(huán)。
[0005]所述發(fā)電機的定子沖片齒頂寬度完全相同且均等于齒距的一半，每兩個大槽之間 分布兩個小槽，所述小槽中放置電樞繞組。
[0006]所述小槽的槽形可以是平底槽，也可是圓底槽。
[0007]所述發(fā)電機轉子沖片齒寬與定子齒頂寬相同。
[0008]轉子沖片軛部設置通風孔、通風槽。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)點是:I)本發(fā)明設有三套繞組，有電樞繞組、勵磁繞組一和勵磁繞組 二，勵磁繞組中輸入直流電(勵磁電流)，勵磁電流的大小通過控制器進行調節(jié)控制，可以很 方便地調節(jié)氣隙磁場，同時兩套勵磁繞組的磁勢疊加，形成復合勵磁系統(tǒng)，使的本發(fā)明的發(fā) 電機調節(jié)方便且有效功率較大，電機效率高；2)本發(fā)明定子齒數/轉子齒數=3N/2N，經檢測 此比例關系電機轉速輸出較為合理，較好的滿足電機的使用需求；3)轉子磁鋼外圍用不導 磁材料制做了箍環(huán)，以保證磁鋼不在高速旋轉情況因受離心力而脫落。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的控制原理圖。
[0011]圖2為本發(fā)明定子結構繞組分布圖。[0012]圖3為本發(fā)明定子沖片結構圖。
[0013]圖4、5、6為本發(fā)明發(fā)電機轉子沖片圖。
[0014]圖7、8為本發(fā)明勵磁機結構圖。
[0015]圖9、10為本發(fā)明冷卻結構圖。
[0016]圖中I為勵磁繞組一、2為電樞繞組、3為勵磁繞組二、4為定子鐵芯、5為安裝搭 子、6為轉子、7為磁鋼、8為箍環(huán)。
【具體實施方式】
[0017]電勵磁雙凸極無刷發(fā)電機的原理是在定子側的勵磁繞組中輸入直流電產生磁場， 轉子6在外力拖動下旋轉，由于定轉子之間的氣隙內磁導的變化，使電樞繞組2中的磁通發(fā) 生變化，從而感應電勢?？刂破髡{節(jié)輸入的勵磁電流的大小控制輸出電壓和功率的大小。勵 磁機作為勵磁源功率提供者。系統(tǒng)原理圖見圖1。
[0018]所述發(fā)電機的定子上有三套繞組，有電樞繞組2、勵磁繞組一 I和勵磁繞組二 3，各 繞組按照一定的次序分別嵌入相應的槽內，并相互之間絕緣分開。勵磁繞組中輸入直流電 (勵磁電流)，勵磁電流的大小通過控制器進行調節(jié)控制，可以很方便地調節(jié)氣隙磁場，同時 兩套勵磁繞組的磁勢疊加，形成復合勵磁系統(tǒng)。定子結構繞組分布見圖2。
[0019]所述發(fā)電機的定子沖片結構見圖3，定子槽數或齒數為3的偶數倍，如6槽、12槽、 18槽、24槽、30槽等，齒頂寬度完全相同且均等于齒距的一半，每兩個大槽之間分布兩個小 槽，小槽的槽形可以是平底槽，也可是圓底槽，小槽中放置電樞繞組2，由于電磁設計的需 要，增大了大槽的面積，以便盡量多的放置勵磁繞組。
[0020]所述發(fā)電機轉子6沖片見圖4、5、6，齒寬與定子齒頂寬相同，其齒數與定子齒之間 有著固定關系，即:定子齒數/轉子齒數=3N/2N，一般為4齒、8齒、12齒、16齒、20齒等。轉 子6沖片軛部在滿足磁路需要的尺寸后，可布置通風孔、通風槽，或將多余軛部去除，直接 布置內部支架以減輕重量。
[0021]所述勵磁機采用永磁勵磁機，表貼磁鋼7結構，其作用是勵磁系統(tǒng)的功率源。其結 構見圖7、8。永磁勵磁機與控制器、勵磁繞組共同形成了無刷自勵系統(tǒng)。勵磁機體積小，可 以安裝在定子繞組端部形成的空腔中，充分利用空間。勵磁定子鐵芯4沖片外圍均勻布置 了四處安裝搭子5，沖片疊壓一定高度后部分沖片旋轉45度，形成安裝止口，結構巧妙、合 理。轉子6磁鋼7外圍用不導磁材料制做了箍環(huán)8，保證磁鋼7不在高速旋轉情況因受離心 力而脫落。
[0022]該雙凸極無刷發(fā)電機為水冷結構，機殼為螺旋水道冷卻結構，見圖9、10所示。冷 卻水從進水口進入機殼內，沿螺旋水道流動，從出水口排出，將電機產生的熱量帶走。
【權利要求】
1.一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機，其特征在于，包括有定子、轉子、勵磁機、整流 器、控制器、水冷機殼、端蓋、軸承；所述發(fā)電機的定子上包括有電樞繞組、勵磁繞組一和勵磁繞組二，各繞組分別嵌入相 應的槽內，并相互之間絕緣分開，勵磁繞組上設有控制勵磁電流大小的控制器；所述發(fā)電機的定子沖片其定子槽數或齒數為3的偶數倍，所述發(fā)電機轉子沖片其齒數 與定子齒之間存在以下固定關系，即:定子齒數/轉子齒數=3N/2N ；所述勵磁機采用永磁勵磁機，表貼磁鋼結構，勵磁定子沖片外圍布置安裝搭子，轉子磁 鋼外圍設不導磁箍環(huán)。
2.根據權利要求1所述的一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機，其特征在于，所述發(fā)電 機的定子沖片齒頂寬度完全相同且均等于齒距的一半，每兩個大槽之間分布兩個小槽，所 述小槽中放置電樞繞組。
3.根據權利要求2所述的一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機，其特征在于，所述小槽 的槽形可以是平底槽，也可是圓底槽。
4.根據權利要求1所述的一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機，其特征在于，所述發(fā)電 機轉子沖片齒寬與定子齒頂寬相同。
5.根據權利要求1所述的一種增程式電動汽車用增程發(fā)電機，其特征在于，轉子沖片 軛部設置通風孔、通風槽。
【文檔編號】H02K19/38GK103580417SQ201210264800
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月30日 優(yōu)先權日:2012年7月30日
【發(fā)明者】王振洲, 馬祥根, 張卓然 申請人:英泰集團有限公司