專利名稱：汽車用交流發(fā)電機及其冷卻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車發(fā)電機，是一種汽車用交流發(fā)電機及其冷卻方法。
背景技術(shù)：
汽車用交流發(fā)電機是一種遵循電磁感應原理和能量守恒定律的能量轉(zhuǎn)換構(gòu)件，為汽車降低損耗、提升效率、強化冷卻，其效果較為突出，是不錯的選擇。高效汽車用交流發(fā)電機在同等發(fā)電輸出的工作狀況下，相對于普通汽車用交流發(fā)電機能減少汽車發(fā)動機的能量輸入要求，故有一定的節(jié)能效果。目前，各汽車制造企業(yè)對乘用車的舒適性要求越來越重視，對汽車用交流發(fā)電機的噪聲要求日趨嚴格，汽車用交流發(fā)電機的噪聲主要由機械噪聲、電磁噪聲和風摩噪聲混合而成。其中，機械噪聲是汽車用交流發(fā)電機中的運動件與靜止件存在機械接觸相互摩擦·產(chǎn)生，這在電機制造和應用中是被嚴格禁止的；電磁噪聲是汽車用交流發(fā)電機工作時由于磁鏈交聯(lián)進行機械能與電能轉(zhuǎn)換引起繞組振動引起，在電機制造和應用中無法避免，只能通過隔離和消除共振進行改善；風摩噪聲是汽車用交流發(fā)電機工作時散熱風扇驅(qū)動冷卻氣流通過冷卻風道產(chǎn)生的氣動噪聲，及汽車用交流發(fā)電機中的軸承運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲，在電機制造和應用中必然存在，只能通過改進風道和風扇結(jié)構(gòu)，及采用低噪聲的軸承加以改善。同時，目前普遍應用的汽車用交流發(fā)電機從散熱方式不同分為外置風扇式、內(nèi)置雙風扇式和混合式。外置風扇式汽車用交流發(fā)電機在電機驅(qū)動端安裝一只散熱風扇，其電機特點為噪聲較低，但同時電機效率也相對偏低；內(nèi)置雙風扇式汽車用交流發(fā)電機在發(fā)電機轉(zhuǎn)子的爪極兩端各安裝一只散熱風扇，其電機特點為電機效率較高，但噪聲偏大；混合式汽車用交流發(fā)電機為驅(qū)動端蓋端安裝一只外置散熱風扇，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子的電刷端蓋端安裝一只內(nèi)置散熱風扇，電刷端蓋采用內(nèi)置雙風扇式的端蓋結(jié)構(gòu)，其電機特點為效率居中但噪聲仍偏大。因此，上述同類汽車用交流發(fā)電機的散熱結(jié)構(gòu)欠佳、噪音較大，其結(jié)構(gòu)有待進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種汽車用交流發(fā)電機及其冷卻方法，使其解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品散熱結(jié)構(gòu)欠佳、噪音較大的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種汽車用交流發(fā)電機，該交流發(fā)電機包括皮帶輪、電機軸、驅(qū)動端蓋、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成、發(fā)電機定子總成、電機軸、電刷端蓋、整流器總成、調(diào)節(jié)器總成、塑料罩蓋，發(fā)電機定子總成、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于由驅(qū)動端蓋、電刷端蓋構(gòu)成的腔室內(nèi)，驅(qū)動端蓋的端部設有排氣孔，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于發(fā)電機定子總成內(nèi)并連接電機軸，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成與發(fā)電機定子總成之間設有氣隙，電機軸兩端分別通過軸承連接驅(qū)動端蓋、電刷端蓋，電機軸穿過驅(qū)動端蓋的一端連接外置散熱風扇和皮帶輪，電刷端蓋外端連接塑料罩蓋，塑料罩蓋內(nèi)設有整流器總成、調(diào)節(jié)器總成；其特征在于所述電刷端蓋的外周面無散熱排氣孔，電刷端蓋端部與所述發(fā)電機定子總成端面對應設有散熱孔，該散熱孔與所述整流器總成、調(diào)解器總成、塑料罩蓋內(nèi)部形成的散熱通道相通，散熱通道與塑料罩蓋外部相通，電刷端蓋內(nèi)設有連接所述電機軸的內(nèi)置輔助散熱風扇，且內(nèi)置輔助散熱風扇位于所述發(fā)電機定子總成內(nèi)。上述結(jié)構(gòu)，實質(zhì)上是對現(xiàn)有混合風扇式汽車用交流發(fā)電機進行了改進，主要是改進了電刷端蓋部分，取消了電刷端蓋周面的散熱排氣孔，并在電刷端蓋內(nèi)部曾設了一個相對于外置散熱風扇呈輔助作用的內(nèi)置輔助散熱風扇，該內(nèi)置輔助散熱風扇一方面用于將冷卻氣流從塑料罩蓋端沿散熱通道、散熱孔進入驅(qū)動端蓋和電刷端蓋構(gòu)成的腔室內(nèi)，另一方面是轉(zhuǎn)動時在腔室內(nèi)形成紊亂氣流，以提高散熱效率，從而提高電機效率，同時能夠降低發(fā)電機的噪聲。所述內(nèi)置輔助散熱風扇與所述發(fā)電機定子總成的徑向之間設有5 6_的間隙。該間隙相比現(xiàn)有混合風扇式汽車用交流發(fā)電機中內(nèi)置散熱風扇與發(fā)電機定子總成的間隙大的多，能夠提高散熱氣流或紊亂氣流的流通能力，提高散熱效率。該種汽車用交流發(fā)電機的冷卻方法為首先，在內(nèi)置輔助散熱風扇和外置散熱風扇共同作用下，從塑料罩蓋的后部吸進冷卻氣流，冷卻氣流經(jīng)所述散熱通道、散熱孔引入所 述腔室內(nèi)，該過程中，冷卻氣流首先對所述整流器總成、調(diào)節(jié)器總成進行冷卻，進入所述腔室內(nèi)的冷卻氣流在內(nèi)置輔助散熱風扇作用下，冷卻氣流吹向所述電刷端蓋內(nèi)發(fā)電機定子總成的繞組表面，經(jīng)繞組表面和電刷端蓋內(nèi)端面反射形成紊亂氣流，該紊亂氣流在外置散熱風扇的作用下沿所述發(fā)電機定子總成與發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成之間的氣隙流經(jīng)發(fā)電機定子總成的內(nèi)表面及另一端的繞組表面對發(fā)電機定子總成進行散熱，最后紊亂氣流由外置散熱風扇從驅(qū)動端蓋的排氣孔引出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在保證發(fā)電機效率的同時，亦能降低噪音，提高使用壽命，達到節(jié)能減排的目的，適合作為車用發(fā)電機使用，或同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進。


圖I是本發(fā)明剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭表示冷卻氣流方向。圖中序號的名稱為1、皮帶輪，2、電機軸,3、夕卜置散熱風扇,4、驅(qū)動端蓋,5、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成，6、發(fā)電機定子總成，7、電刷端蓋，701、散熱孔，8、腔室，9、內(nèi)置輔助散熱風扇，10、整流器總成，11、調(diào)節(jié)器總成，12、塑料罩蓋，13、散熱通道。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步描述。該汽車用交流發(fā)電機包括皮帶輪I、電機軸2、外置散熱風扇3、驅(qū)動端蓋4、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成5、發(fā)電機定子總成6、內(nèi)置輔助散熱風扇10、電刷端蓋7、整流器總成10、調(diào)節(jié)器總成11、塑料罩蓋12，發(fā)電機定子總成、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于由驅(qū)動端蓋、電刷端蓋裝配形成的腔室8內(nèi)，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于發(fā)電機定子總成內(nèi)并連接電機軸，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成與發(fā)電機定子總成之間設有氣隙，電機軸兩端分別通過軸承連接驅(qū)動端蓋和電刷端蓋，驅(qū)動端蓋端面設有排氣孔，驅(qū)動端蓋外端通過電機軸連接外置散熱風扇和皮帶輪，電刷端蓋周面無散熱排氣孔，電刷端蓋端部設有與電刷端蓋內(nèi)發(fā)電機定子總成端面對應的散熱孔701,電刷端蓋端部連接塑料罩蓋，塑料罩蓋內(nèi)安裝整流器總成和調(diào)節(jié)器總成，電刷端蓋的散熱孔與整流器總成、調(diào)節(jié)總成、塑料罩蓋三者內(nèi)部形成的散熱通道13相通，散熱通道與塑料罩蓋外部相通。電刷端蓋內(nèi)設有連接電機軸的內(nèi)置輔助散熱風扇，該內(nèi)置輔助散熱風扇置于發(fā)電機定子總成內(nèi)，且內(nèi)置輔助散熱風扇與發(fā)電機定子總成在徑向之間設有較大的間隙。該種汽車用交流發(fā)電機的冷卻方式為在外置散熱風扇和內(nèi)置輔助散熱風扇作用下，冷卻氣流從塑料罩蓋處吸入，首先經(jīng)散熱通道對整流器和調(diào)節(jié)器進行冷卻，后經(jīng)電刷端蓋散熱孔進入由電刷端蓋、驅(qū)動端蓋構(gòu)成的腔室內(nèi)，在內(nèi)置輔助散熱風扇的作用下，一部份冷卻氣流被吹向發(fā)電機定子總成的繞組，吹向定子繞組的冷卻氣流被繞組和電刷端蓋內(nèi)端面阻擋后返回形成紊亂氣流，該紊亂氣流可提高散熱效率，紊亂氣流在外置散熱風扇作用下，經(jīng)發(fā)電機定子總成與發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成之間的氣隙對發(fā)電機定子總成進行散熱，后經(jīng)驅(qū)動端蓋的排氣孔排出腔室?！?br> 權(quán)利要求
1.一種汽車用交流發(fā)電機，該交流發(fā)電機包括皮帶輪(I)、電機軸(2)、驅(qū)動端蓋(4)、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成(5)、發(fā)電機定子總成(6)、電機軸(2)、電刷端蓋(7)、整流器總成(10)、調(diào)節(jié)器總成(11)、塑料罩蓋(12)，發(fā)電機定子總成、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于由驅(qū)動端蓋、電刷端蓋構(gòu)成的腔室(8)內(nèi)，驅(qū)動端蓋的端部設有排氣孔，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成置于發(fā)電機定子總成內(nèi)并連接電機軸，發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成與發(fā)電機定子總成之間設有氣隙，電機軸兩端分別通過軸承連接驅(qū)動端蓋、電刷端蓋，電機軸穿過驅(qū)動端蓋的一端連接外置散熱風扇和皮帶輪，電刷端蓋外端連接塑料罩蓋，塑料罩蓋內(nèi)設有整流器總成、調(diào)節(jié)器總成；其特征在于所述電刷端蓋(7)的外周面無散熱排氣孔，電刷端蓋端部與所述發(fā)電機定子總成(6)端面對應設有散熱孔(701)，該散熱孔與所述整流器總成(10)、調(diào)解器總成(11)、塑料罩蓋(12)內(nèi)部形成的散熱通道(13)相通，散熱通道與塑料罩蓋外部相通，電刷端蓋內(nèi)設有連接所述電機軸(2)的內(nèi)置輔助散熱風扇(9)，且內(nèi)置輔助散熱風扇位于所述發(fā)電機定子總成內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述汽車用交流發(fā)電機，其特征在于所述內(nèi)置輔助散熱風扇(9)與所述發(fā)電機定子總成(6)的徑向之間設有5 6mm的間隙。
3.—種如權(quán)利要求I所述汽車用交流發(fā)電機的冷卻方法，其特征在于該冷卻方法為首先，在內(nèi)置輔助散熱風扇(9)和外置散熱風扇(3)共同作用下，從塑料罩蓋(12)的后部吸進冷卻氣流，冷卻氣流經(jīng)所述散熱通道(13)、散熱孔(701)引入所述腔室(8)內(nèi)，該過程中，冷卻氣流首先對所述整流器總成(10 )、調(diào)節(jié)器總成(11)進行冷卻，進入所述腔室內(nèi)的冷卻氣流在內(nèi)置輔助散熱風扇作用下，冷卻氣流吹向所述電刷端蓋(7)內(nèi)發(fā)電機定子總成(6)的繞組表面，經(jīng)繞組表面和電刷端蓋內(nèi)端面反射形成紊亂氣流，該紊亂氣流在外置散熱風扇的作用下沿所述發(fā)電機定子總成與發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成(5)之間的氣隙，流經(jīng)發(fā)電機定子總成的內(nèi)表面及另一端的繞組表面對發(fā)電機定子總成進行散熱，最后紊亂氣流由外置散熱風扇從驅(qū)動端蓋(4)的排氣孔引出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車用交流發(fā)電機及其冷卻方法，是針對解決現(xiàn)有同類產(chǎn)品散熱結(jié)構(gòu)欠佳、噪音較大的技術(shù)問題而設計。其包括驅(qū)動端蓋、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總成、發(fā)電機定子總成、電機軸、電刷端蓋，電刷端蓋外端連接塑料罩蓋，塑料罩蓋內(nèi)設有整流器總成、調(diào)節(jié)器總成。其設計要點在于電刷端蓋的外周面無散熱排氣孔，電刷端蓋端部與發(fā)電機定子總成端面對應設有散熱孔，該散熱孔與整流器總成、調(diào)解器總成、塑料罩蓋內(nèi)部形成的散熱通道相通，散熱通道與塑料罩蓋外部相通，電刷端蓋內(nèi)設有連接電機軸的內(nèi)置輔助散熱風扇，且內(nèi)置輔助散熱風扇位于發(fā)電機定子總成內(nèi)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，散熱效果好，工作效率高，噪音低，適合作為車用發(fā)電機使用，或同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進。
文檔編號H02K9/06GK102904387SQ20121036997
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者謝百年 申請人:謝百年