專利名稱：一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法，特別是一種基于減少汽車爪極發(fā)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩來降低其電磁振動噪聲的方法。
背景技術(shù)：
汽車發(fā)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩主要由其氣隙磁場與定子齒槽相互作用產(chǎn)生的。齒槽轉(zhuǎn)矩引起的轉(zhuǎn)矩脈動是汽車發(fā)電機(jī)振動和噪聲產(chǎn)生的重要原因，當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動頻率與定子或轉(zhuǎn)子的機(jī)械共振頻率一致時，齒槽轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的振動和噪聲將被放大。目前控制汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁方面的振動和噪聲的方法主要從氣隙的徑向電磁力波和定子模態(tài)頻率著手，分析各種極槽配合可能存在的電磁力波次數(shù)并預(yù)測電機(jī)結(jié)構(gòu)各階徑向模態(tài)頻率，在保證力能指標(biāo)要求的前提下盡量選擇各次電磁力波最高頻率低于并遠(yuǎn)離電機(jī)結(jié)構(gòu)相應(yīng)徑向各階模態(tài)頻率的極槽配合。但是在現(xiàn)有的汽車發(fā)電機(jī)中，即便是選擇了合理的極槽配合還是存在著較大的電磁振動和噪聲，原因是無法單獨改變電機(jī)的磁極參數(shù)或電樞參數(shù)來進(jìn)一步削弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩，因而還留有較大的轉(zhuǎn)矩脈動存在。所以，如何進(jìn)一步削弱汽車發(fā)電機(jī)氣隙磁場與定子齒槽相互作用所引起的齒槽轉(zhuǎn)矩，減少電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動，降低其電磁振動和噪聲已成為制造高性能汽車發(fā)電機(jī)的迫切需要，但是，迄今還沒有相關(guān)技術(shù)方案的公開報導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法，通過對原有的汽車發(fā)電機(jī)爪極進(jìn)行合理開槽加工，改變電機(jī)的磁極參數(shù)，影響氣隙磁場空間分布，從而削弱氣隙磁場與定子齒槽之間相互作用所引起的齒槽轉(zhuǎn)矩，減少電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動，控制汽車發(fā)電機(jī)的電磁和噪聲。本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法的特點是在爪極發(fā)電機(jī)的N極和S極的各爪極的上表面、沿電機(jī)軸向設(shè)有長條狀矩形凹槽，所述各爪極上的長條狀矩形凹槽的形狀和尺寸均為相同。本發(fā)明降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法的特點也在于所述長條狀矩形凹槽的槽長度Itl與爪極上表面等長，槽寬度Idci為爪極極尖前端寬度b的0. 9/5至1. 1/5，槽深度Iitl為槽寬度的0. 9/2至1. 1/2。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明通過在汽車發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子爪極上表面開有矩形輔助槽，來改變電機(jī)的磁極參數(shù)，影響氣隙磁場空間分布，削弱氣隙磁場與定子齒槽相互作用所引起的齒槽轉(zhuǎn)矩，從而降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動，進(jìn)而減少汽車爪極發(fā)電機(jī)的電磁噪聲和振動。2、本發(fā)明通過開槽增大了爪極的表面積，增加了電機(jī)的散熱性能。


圖1為本發(fā)明汽車發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子爪極展開圖；圖2為本發(fā)明汽車發(fā)電機(jī)爪極側(cè)視開槽示意圖；圖3為本發(fā)明汽車發(fā)電機(jī)爪極俯視開槽示意圖；圖中標(biāo)號1a為N極爪極；lb為S極爪極；2a為N極法蘭盤；2b為S極法蘭盤；3a為N極爪極輔助槽；3b為S極爪極輔助槽；4側(cè)視長條狀矩形凹槽；5俯視長條狀矩形凹槽。
具體實施例方式參見圖1，本實施例中降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法是在爪極發(fā)電機(jī)的各N極爪極Ia的上表面、沿電機(jī)軸向設(shè)有長條狀矩形凹槽，即N極爪極輔助槽3a，在各S極爪極Ib的上表面、沿電機(jī)軸向同樣設(shè)有長條狀矩形凹槽，即S極爪極輔助槽3b，各N極爪極輔助槽3a和各S極爪極輔助槽3b的形狀和尺寸均為相同；N極法蘭盤2a和S極法蘭盤2b相互對合使所有長條狀矩形凹槽沿圓周均勻分布。如圖2和圖3所示的側(cè)視長條狀矩形凹槽4和俯視長條狀矩形凹槽5，具體實施中，長條狀矩形凹槽的槽長度I。與爪極上表面等長，槽寬度k為爪極極尖前端寬度b的
0.9/5至1. 1/5，槽深度Iitl為槽寬度的0. 9/2至1. 1/2。本實施例通過在轉(zhuǎn)子爪極上表面開有長條狀矩形凹槽，改變電機(jī)磁極參數(shù)，影響氣隙磁場空間分布，削弱氣隙磁場與定子齒槽相互作用所引起的齒槽轉(zhuǎn)矩，使其轉(zhuǎn)矩脈動小，振動和噪聲得以控制，并且通過開輔助槽增大爪極表面積，使其散熱性能得到改善。通過對一臺14V/1KW的常規(guī)汽車發(fā)電機(jī)進(jìn)行實驗分析，該汽車發(fā)電機(jī)爪極極尖寬度為6. 5mm，爪極長度為27. 2mm。按本發(fā)明方法在其各爪極的上表面開出長條狀矩形凹槽，該長條狀矩形凹槽的槽長度為27. 2mm、槽寬度為1. 3mm，槽深度為0. 6mm,電機(jī)工作在額定轉(zhuǎn)速6000r/min時，電磁噪聲降低了 3dB。
權(quán)利要求
1.一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法，其特征是在爪極發(fā)電機(jī)的N極和S極的各爪極的上表面、沿電機(jī)軸向設(shè)有長條狀矩形凹槽，所述各爪極上的長條狀矩形凹槽的形狀和尺寸均為相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法，其特征是所述長條狀矩形凹槽的槽長度I。與爪極上表面等長，槽寬度k為爪極極尖前端寬度b的0. 9/5至1.1/5，槽深度Iitl為槽寬度的0. 9/2至1. 1/2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低汽車爪極發(fā)電機(jī)電磁振動噪聲的方法，其特征是在爪極發(fā)電機(jī)的N極和S極的各爪極的上表面、沿電機(jī)軸向設(shè)有長條狀矩形凹槽，各爪極上的長條狀矩形凹槽的形狀和尺寸均為相同。本發(fā)明通過改變磁極參數(shù)，即爪極參數(shù)，影響氣隙的空間磁場分布來削弱氣隙磁場與定子齒槽相互作用所引起的齒槽轉(zhuǎn)矩，從而降低電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動，達(dá)到控制電機(jī)電磁振動和噪聲的作用。本發(fā)明在原有汽車發(fā)電機(jī)爪極上進(jìn)行簡單加工，使電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩脈動小，電磁振動噪聲得到控制的優(yōu)點，還可改善電機(jī)散熱性能。
文檔編號H02K1/08GK103066714SQ20131003409
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月29日
發(fā)明者鮑曉華, 吳鋒, 呂強(qiáng), 劉謀志, 李佳慶, 方勇 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)