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爪极式变极发电机转子   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-05-08
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-09-18
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2019-08-13
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-05-08
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810429973.5 申请日 2018-05-08
公开/公告号 CN108448757B 公开/公告日 2019-08-13
授权日 2019-08-13 预估到期日 2038-05-08
申请年 2018年 公开/公告年 2019年
缴费截止日
分类号 H02K1/14H02K3/18H02K13/00H02K3/51 主分类号 H02K1/14
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 1
权利要求数量 2 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 大连碧蓝节能环保科技有限公司 当前专利权人 大连碧蓝节能环保科技有限公司
发明人 赵晓东 第一发明人 赵晓东
地址 辽宁省大连市大连经济技术开发区哈尔滨路34号-3 邮编 116600
申请人数量 1 发明人数量 1
申请人所在省 辽宁省 申请人所在市 辽宁省大连市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明是一种爪极式变极发电机转子,其涉及一种发电机转子,包括转轴、转子励磁部件、滑环部件一、滑环部件二。所述发电机转子应用于变极汽车发电机时,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一和爪极二磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少。所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降,降低定子铁芯涡流损耗,提高汽车发电机效率。
  • 摘要附图
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图1
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图2
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图3
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图4
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图5
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图6
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图7
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图8
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图9
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图10
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图11
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图12
    爪极式变极发电机转子
  • 说明书附图:图13
    爪极式变极发电机转子
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2019-08-13 授权
2 2018-09-18 实质审查的生效 IPC(主分类): H02K 1/14 专利申请号: 201810429973.5 申请日: 2018.05.08
3 2018-08-24 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种爪极式变极发电机转子,其特征在于所述发电机转子包括转轴(1)、转子励磁部件、滑环部件一、滑环部件二;转子励磁部件包括隔磁套(4)、转子铁芯一(5)、励磁线圈一(6)、线圈骨架一(7)、转子铁芯二(8)、转子铁芯三(14)、励磁线圈二(15)、线圈骨架二(16)、转子铁芯四(17);滑环部件一包括滑环一(2)、滑环二(3)、绝缘套一(11)、接线柱一(12)、绝缘管一(13)、接线柱二(20);滑环部件二包括滑环三(9)、滑环四(10)、接线柱三(18)、绝缘套二(19)、绝缘管二(21)、接线柱四(22);滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴(1)径向外侧;
转子励磁部件的励磁线圈二(15)使转子铁芯三(14)的若干个爪极三(34)磁极极性与转子铁芯四(17)的若干个爪极四(35)磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,爪极三(34)和爪极四(35)磁极极性不变;
转子励磁部件的励磁线圈一(6)使转子铁芯一(5)的若干个爪极一(32)磁极极性与转子铁芯二(8)的若干个爪极二(33)磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一(32)和爪极二(33)磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少;同时使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子磁极数与转子磁极数相同;所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降;
转轴(1)呈圆柱形;隔磁套(4)呈圆筒形,隔磁套(4)轴向端面中间是隔磁套轴孔(23),隔磁套(4)径向外侧中间是定位轴肩(25),定位轴肩(25)两端分别是轴段一(24)、轴段二(26);
线圈骨架一(7) 径向截面呈环形,线圈骨架一(7)轴向端面中间是骨架中心孔(36),线圈骨架一(7)径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈一(6)安装在线圈骨架一(7)的骨架线槽中,线圈骨架一(7)轴向端面上有两个出线槽(37);励磁线圈一(6)的两根线圈接线从线圈骨架一(7)的出线槽(37)中穿过;线圈骨架一(7)、励磁线圈一(6)组成励磁绕组部件一;线圈骨架二(16)与线圈骨架一(7)结构相同;线圈骨架二(16) 径向截面呈环形,线圈骨架二(16)轴向端面中间是骨架中心孔(36),线圈骨架二(16)径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈二(15)安装在线圈骨架二(16)的骨架线槽中,线圈骨架二(16)轴向端面上有两个出线槽(37);励磁线圈二(15)的两根线圈接线从线圈骨架二(16)的出线槽(37)中穿过;线圈骨架二(16)、励磁线圈二(15)组成励磁绕组部件二;
转子铁芯一(5)轴向中间是环形铁芯一(29),环形铁芯一(29)中间是铁芯轴孔(31),环形铁芯一(29)轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭一(30),环形磁轭一(30)径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽(28),相邻两个磁轭隔磁槽(28)之间是柱形磁轭一(27),每一个柱形磁轭一(27)径向外侧有一个瓦片形的爪极一(32),转子铁芯一(5)的柱形磁轭一(27)径向外侧与爪极一(32)轴向左侧一端的径向内侧连接在一起;
转子铁芯二(8)轴向中间是环形铁芯二(41),环形铁芯二(41)中间是铁芯轴孔(31),环形铁芯二(41)轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭二(42),环形磁轭二(42)径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽(28),相邻两个磁轭隔磁槽(28)之间是柱形磁轭二(43),每一个柱形磁轭二(43)径向外侧有一个瓦片形的爪极二(33),转子铁芯二(8)的柱形磁轭二(43)径向外侧与爪极二(33)的径向内侧连接在一起,并且是爪极二(33)轴向中心向左侧移动定位轴肩(25)轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭二(43)径向外侧连接在一起;
转子铁芯三(14)轴向中间是环形铁芯三(44),环形铁芯三(44)中间是铁芯轴孔(31),环形铁芯三(44)轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭三(45),环形磁轭三(45)径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽(28),相邻两个磁轭隔磁槽(28)之间是柱形磁轭三(46),每一个柱形磁轭三(46)径向外侧有一个瓦片形的爪极三(34),转子铁芯三(14)的柱形磁轭三(46)径向外侧与爪极三(34)的径向内侧连接在一起,并且是爪极三(34)轴向中心向右侧移动定位轴肩(25)轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭三(46)径向外侧连接在一起;
转子铁芯四(17)轴向中间是环形铁芯四(47),环形铁芯四(47)中间是铁芯轴孔(31),环形铁芯四(47)轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭四(48),环形磁轭四(48)径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽(28),相邻两个磁轭隔磁槽(28)之间是柱形磁轭四(49),每一个柱形磁轭四(49)径向外侧有一个瓦片形的爪极四(35),转子铁芯四(17)的柱形磁轭四(49)径向外侧与爪极四(35)轴向右侧一端的径向内侧连接在一起;
转子励磁部件在装配时,把转子铁芯二(8)的铁芯轴孔(31)安装在隔磁套(4)的轴段一(24)径向外侧,并且使转子铁芯二(8)的环形磁轭二(42)右侧端面与隔磁套(4)的定位轴肩(25)左侧端面相互接触;然后把励磁绕组部件一安装在转子铁芯二(8)的环形铁芯二(41)与爪极二(33)之间;把转子铁芯一(5)的铁芯轴孔(31)安装在隔磁套(4)的轴段一(24)径向外侧,使励磁绕组部件一安装在转子铁芯一(5)的环形铁芯一(29)与爪极一(32)之间;使转子铁芯一(5)的环形铁芯一(29)右侧端面与转子铁芯二(8)的环形铁芯二(41)左侧端面相互接触;并且使转子铁芯一(5)的爪极一(32)安装在转子铁芯二(8)的磁轭隔磁槽(28)径向外侧,使转子铁芯二(8)的爪极二(33)安装在转子铁芯一(5)的磁轭隔磁槽(28)径向外侧;
并且使每一个转子铁芯一(5)的爪极一(32)与转子铁芯二(8)的爪极二(33)在圆周方向相邻,爪极一(32)与爪极二(33)在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙(38)距离;
把转子铁芯三(14)的铁芯轴孔(31)安装在隔磁套(4)的轴段二(26)径向外侧,并且使转子铁芯三(14)的环形磁轭三(45)左侧端面与隔磁套(4)的定位轴肩(25)右侧端面相互接触;然后把励磁绕组部件二安装在转子铁芯三(14)的环形铁芯三(44)与爪极三(34)之间;
把转子铁芯四(17)的铁芯轴孔(31)安装在隔磁套(4)的轴段二(26)径向外侧,使励磁绕组部件二安装在转子铁芯四(17)的环形铁芯四(47)与爪极四(35)之间;使转子铁芯四(17)的环形铁芯四(47)左侧端面与转子铁芯三(14)的环形铁芯三(44)右侧端面相互接触;并且使转子铁芯三(14)的爪极三(34)安装在转子铁芯四(17)的磁轭隔磁槽(28)径向外侧,使转子铁芯四(17)的爪极四(35)安装在转子铁芯三(14)的磁轭隔磁槽(28)径向外侧;并且使每一个转子铁芯三(14)的爪极三(34)与转子铁芯四(17)的爪极四(35)在圆周方向相邻,爪极三(34)与爪极四(35)在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙(38)距离;
转子励磁部件装配后,转子铁芯二(8)的环形磁轭二(42)右侧端面与转子铁芯三(14)的环形磁轭三(45)左侧端面之间轴向间隙是轴肩隔磁间隙(39),所有转子铁芯相邻的爪极之间圆周方向间隙是爪极隔磁间隙(38),每一个转子铁芯的爪极与其他转子铁芯的磁轭隔磁槽(28)之间径向间隙是槽间隔磁间隙(40);每一个转子铁芯的磁轭隔磁槽(28)径向外侧分别安装有三个其他转子铁芯的爪极;爪极一(32)、爪极二(33)、爪极三(34)、爪极四(35)在转子励磁部件径向外侧沿着顺时针或者逆时针依次排列;
接线柱一(12)呈圆柱形;接线柱二(20)呈圆柱形;绝缘管一(13)呈环形,绝缘套一(11)呈圆筒形,绝缘套一(11)轴向端面中间是绝缘套轴孔;滑环二(3)呈环形,滑环二(3)轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管一(13)安装在滑环二(3)的绝缘管固定孔中,接线柱二(20)的一端安装在滑环二(3)的接线柱固定孔中;滑环一(2)呈环形,滑环一(2)轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱一(12)的一端安装在滑环一(2)的接线柱固定孔中,接线柱一(12)中间位置安装在绝缘管一(13)中;滑环部件一装配时,把滑环一(2)、滑环二(3)依次安装在绝缘套一(11)径向外侧,滑环一(2)、滑环二(3)之间有绝缘间隙;接线柱一(12)、接线柱二(20)另一端分别位于滑环二(3)的轴向外侧;
接线柱三(18)呈圆柱形;接线柱四(22)呈圆柱形;绝缘管二(21)呈环形,绝缘套二(19)呈圆筒形,绝缘套二(19)轴向端面中间是绝缘套轴孔;滑环三(9)呈环形,滑环三(9)轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管二(21)安装在滑环三(9)的绝缘管固定孔中,接线柱三(18)的一端安装在滑环三(9)的接线柱固定孔中;滑环四(10)呈环形,滑环四(10)轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱四(22)的一端安装在滑环四(10)的接线柱固定孔中,接线柱四(22)中间位置安装在绝缘管二(21)中;滑环部件二装配时,把滑环三(9)、滑环四(10)依次安装在绝缘套二(19)径向外侧,滑环三(9)、滑环四(10)之间有绝缘间隙;接线柱三(18)、接线柱四(22)另一端分别位于滑环三(9)的轴向外侧;
所述发电机转子在装配时,把转轴(1)中间部分依次插入绝缘套一(11)的绝缘套轴孔和隔磁套(4)的隔磁套轴孔(23)以及绝缘套二(19)的绝缘套轴孔中,使滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴(1)径向外侧,并且使励磁线圈一(6)的两根线圈接线分别与接线柱一(12)和接线柱二(20)的另一端焊接在一起,使励磁线圈二(15)的两根线圈接线分别与接线柱三(18)和接线柱四(22)的另一端焊接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种爪极式变极发电机转子,其特征在于所述发电机转子与能够改变磁极极数的定子部件配合应用于汽车发电机时,其工作过程是:
所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于低转速运行状态时,励磁线圈二(15)接通直流电源,励磁线圈二(15)使转子铁芯三(14)的三个爪极三(34)径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二(15)使转子铁芯四(17)的三个爪极四(35)径向外表面呈现N极磁极极性;与此同时,励磁线圈一(6)正向接通直流电源,励磁线圈一(6)使转子铁芯一(5)的三个爪极一(32)径向外表面呈现s极磁极极性,励磁线圈一(6)使转子铁芯二(8)的三个爪极二(33)径向外表面呈现n极磁极极性;任意相邻两个爪极径向外表面呈现互为异性磁极极性,爪极一(32)、爪极二(33)、爪极三(34)、爪极四(35)共组成十二个转子磁极;
所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于高转速运行状态时,励磁线圈二(15)接通直流电源,励磁线圈二(15)使转子铁芯三(14)的三个爪极三(34)径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二(15)使转子铁芯四(17)的三个爪极四(35)径向外表面呈现N极磁极极性;与此同时,励磁线圈一(6)反向接通直流电源,励磁线圈一(6)使转子铁芯一(5)的三个爪极一(32)径向外表面呈现n极磁极极性,励磁线圈一(6)使转子铁芯二(8)的三个爪极二(33)径向外表面呈现s极磁极极性;相邻爪极一(32)和爪极四(35)组成一个N极转子磁极,相邻爪极二(33)和爪极三(34)组成一个S极转子磁极,爪极一(32)、爪极二(33)、爪极三(34)、爪极四(35)共组成六个转子磁极。
说明书

技术领域

[0001] 本发明是一种爪极式变极发电机转子,其涉及一种发电机转子,特别是涉及一种应用于汽车领域能够改变磁极极数的爪极式变极发电机转子。

背景技术

[0002] 普通汽车发电机系统由汽车发电机、硅整流器、电压调节器三部分组成。普通汽车发电机属于三相同步发电机,其定子铁芯上安装有三相定子绕组,其转子分为绕线式转子和永磁式转子两种结构类型,绕线式转子上安装有励磁线圈和滑环,永磁式转子上安装有永磁体,两种转子均采用爪极式磁极。永磁式转子一般用于小型汽车发电机。汽车发电机定子绕组输出的交流电经过硅整流器整流成直流电。
[0003] 汽车发电机由汽车发动机驱动,在汽车发动机与汽车发电机之间安装有固定传动比的传动装置,汽车发电机转子每旋转一周,每相定子绕组产生与转子磁极数相同数量周期的交流电动势。汽车发动机的转速不是恒定的,汽油发动机最高转速与最低转速(即怠速)相差约八倍,柴油发动机最高转速与最低转速(即怠速)相差也有三倍以上。
[0004] 发电机输出电压与每相定子绕组匝数、发电机转子相同磁极极性所有磁极的总磁通量、输出交流电频率呈正比。输出交流电频率与发电机磁极极数、发电机转子转速(发电机输入转速)呈正比。发电机转子转速不可控,通过改变转子励磁电流从而改变总磁通量,最终达到调节发电机输出电压的目的,该功能由汽车发电机系统的电压调节器实现。
[0005] 发电机转子转速增加,使输出交流电频率增加,定子铁芯涡流损耗增加,导致定子铁芯发热、汽车发电机效率降低。如果能够同时改变汽车发电机的定子磁极极数和转子磁极极数,在发电机转子处于高转速运行状态时,改变汽车发电机的定子磁极极数和转子磁极极数为低数值,则使输出交流电频率下降,降低定子铁芯涡流损耗,提高汽车发电机效率。
[0006] 汽车发电机的三相分布式定子绕组通过改变绕组线圈的接线方式就可以改变定子磁极极数。现有采用爪极式磁极的发电机转子不能改变转子磁极极数。

发明内容

[0007] 本发明的目的是克服普通汽车发电机的转子转速增加使输出交流电频率增加,导致定子铁芯发热、汽车发电机效率降低的缺点,提供一种能够改变汽车发电机转子磁极极数的爪极式变极发电机转子,该转子与能够改变磁极极数的定子部件配合使用,实现降低定子铁芯涡流损耗、提高汽车发电机效率目的。本发明的实施方案如下:
[0008] 所述发电机转子包括转轴、转子励磁部件、滑环部件一、滑环部件二。转子励磁部件包括隔磁套、转子铁芯一、励磁线圈一、线圈骨架一、转子铁芯二、转子铁芯三、励磁线圈二、线圈骨架二、转子铁芯四。滑环部件一包括滑环一、滑环二、绝缘套一、接线柱一、绝缘管一、接线柱二。滑环部件二包括滑环三、滑环四、接线柱三、绝缘套二、绝缘管二、接线柱四。滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴径向外侧。
[0009] 转子励磁部件的励磁线圈二使转子铁芯三的若干个爪极三磁极极性与转子铁芯四的若干个爪极四磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,爪极三和爪极四磁极极性不变。
[0010] 转子励磁部件的励磁线圈一使转子铁芯一的若干个爪极一磁极极性与转子铁芯二的若干个爪极二磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一和爪极二磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少。同时使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子磁极数与转子磁极数相同。所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降。
[0011] 转轴呈圆柱形。隔磁套呈圆筒形,隔磁套轴向端面中间是隔磁套轴孔,隔磁套径向外侧中间是定位轴肩,定位轴肩两端分别是轴段一、轴段二。
[0012] 线圈骨架一径向截面呈环形,线圈骨架一轴向端面中间是骨架中心孔,线圈骨架一径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈一安装在线圈骨架一的骨架线槽中,线圈骨架一轴向端面上有两个出线槽。励磁线圈一的两根线圈接线从线圈骨架一的出线槽中穿过。线圈骨架一、励磁线圈一组成励磁绕组部件一。线圈骨架二与线圈骨架一结构相同。线圈骨架二径向截面呈环形,线圈骨架二轴向端面中间是骨架中心孔,线圈骨架二径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈二安装在线圈骨架二的骨架线槽中,线圈骨架二轴向端面上有两个出线槽。励磁线圈二的两根线圈接线从线圈骨架二的出线槽中穿过。线圈骨架二、励磁线圈二组成励磁绕组部件二。
[0013] 转子铁芯一轴向中间是环形铁芯一,环形铁芯一中间是铁芯轴孔,环形铁芯一轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭一,环形磁轭一径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽,相邻两个磁轭隔磁槽之间是柱形磁轭一,每一个柱形磁轭一径向外侧有一个瓦片形的爪极一,转子铁芯一的柱形磁轭一径向外侧与爪极一轴向左侧一端的径向内侧连接在一起。
[0014] 转子铁芯二轴向中间是环形铁芯二,环形铁芯二中间是铁芯轴孔,环形铁芯二轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭二,环形磁轭二径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽,相邻两个磁轭隔磁槽之间是柱形磁轭二,每一个柱形磁轭二径向外侧有一个瓦片形的爪极二,转子铁芯二的柱形磁轭二径向外侧与爪极二的径向内侧连接在一起,并且是爪极二轴向中心向左侧移动定位轴肩轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭二径向外侧连接在一起。
[0015] 转子铁芯三轴向中间是环形铁芯三,环形铁芯三中间是铁芯轴孔,环形铁芯三轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭三,环形磁轭三径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽,相邻两个磁轭隔磁槽之间是柱形磁轭三,每一个柱形磁轭三径向外侧有一个瓦片形的爪极三,转子铁芯三的柱形磁轭三径向外侧与爪极三的径向内侧连接在一起,并且是爪极三轴向中心向右侧移动定位轴肩轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭三径向外侧连接在一起。
[0016] 转子铁芯四轴向中间是环形铁芯四,环形铁芯四中间是铁芯轴孔,环形铁芯四轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭四,环形磁轭四径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽,相邻两个磁轭隔磁槽之间是柱形磁轭四,每一个柱形磁轭四径向外侧有一个瓦片形的爪极四,转子铁芯四的柱形磁轭四径向外侧与爪极四轴向右侧一端的径向内侧连接在一起。
[0017] 转子励磁部件在装配时,把转子铁芯二的铁芯轴孔安装在隔磁套的轴段一径向外侧,并且使转子铁芯二的环形磁轭二右侧端面与隔磁套的定位轴肩左侧端面相互接触。然后把励磁绕组部件一安装在转子铁芯二的环形铁芯二与爪极二之间。把转子铁芯一的铁芯轴孔安装在隔磁套的轴段一径向外侧,使励磁绕组部件一安装在转子铁芯一的环形铁芯一与爪极一之间。使转子铁芯一的环形铁芯一右侧端面与转子铁芯二的环形铁芯二左侧端面相互接触。并且使转子铁芯一的爪极一安装在转子铁芯二的磁轭隔磁槽径向外侧,使转子铁芯二的爪极二安装在转子铁芯一的磁轭隔磁槽径向外侧。并且使每一个转子铁芯一的爪极一与转子铁芯二的爪极二在圆周方向相邻,爪极一与爪极二在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙距离。
[0018] 把转子铁芯三的铁芯轴孔安装在隔磁套的轴段二径向外侧,并且使转子铁芯三的环形磁轭三左侧端面与隔磁套的定位轴肩右侧端面相互接触。然后把励磁绕组部件二安装在转子铁芯三的环形铁芯三与爪极三之间。把转子铁芯四的铁芯轴孔安装在隔磁套的轴段二径向外侧,使励磁绕组部件二安装在转子铁芯四的环形铁芯四与爪极四之间。使转子铁芯四的环形铁芯四左侧端面与转子铁芯三的环形铁芯三右侧端面相互接触。并且使转子铁芯三的爪极三安装在转子铁芯四的磁轭隔磁槽径向外侧,使转子铁芯四的爪极四安装在转子铁芯三的磁轭隔磁槽径向外侧。并且使每一个转子铁芯三的爪极三与转子铁芯四的爪极四在圆周方向相邻,爪极三与爪极四在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙距离。
[0019] 转子励磁部件装配后,转子铁芯二的环形磁轭二右侧端面与转子铁芯三的环形磁轭三左侧端面之间轴向间隙是轴肩隔磁间隙,所有转子铁芯相邻的爪极之间圆周方向间隙是爪极隔磁间隙,每一个转子铁芯的爪极与其他转子铁芯的磁轭隔磁槽之间径向间隙是槽间隔磁间隙。每一个转子铁芯的磁轭隔磁槽径向外侧分别安装有三个其他转子铁芯的爪极。爪极一、爪极二、爪极三、爪极四在转子励磁部件径向外侧沿着顺时针或者逆时针依次排列。
[0020] 接线柱一呈圆柱形。接线柱二呈圆柱形。绝缘管一呈环形,绝缘套一呈圆筒形,绝缘套一轴向端面中间是绝缘套轴孔。滑环二呈环形,滑环二轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管一安装在滑环二的绝缘管固定孔中,接线柱二的一端安装在滑环二的接线柱固定孔中。滑环一呈环形,滑环一轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱一的一端安装在滑环一的接线柱固定孔中,接线柱一中间位置安装在绝缘管一中。滑环部件一装配时,把滑环一、滑环二依次安装在绝缘套一径向外侧,滑环一、滑环二之间有绝缘间隙。接线柱一、接线柱二另一端分别位于滑环二的轴向外侧。
[0021] 接线柱三呈圆柱形。接线柱四呈圆柱形。绝缘管二呈环形,绝缘套二呈圆筒形,绝缘套二轴向端面中间是绝缘套轴孔。滑环三呈环形,滑环三轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管二安装在滑环三的绝缘管固定孔中,接线柱三的一端安装在滑环三的接线柱固定孔中。滑环四呈环形,滑环四轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱四的一端安装在滑环四的接线柱固定孔中,接线柱四中间位置安装在绝缘管二中。滑环部件二装配时,把滑环三、滑环四依次安装在绝缘套二径向外侧,滑环三、滑环四之间有绝缘间隙。接线柱三、接线柱四另一端分别位于滑环三的轴向外侧。
[0022] 所述发电机转子在装配时,把转轴中间部分依次插入绝缘套一的绝缘套轴孔和隔磁套的隔磁套轴孔以及绝缘套二的绝缘套轴孔中,使滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴径向外侧,并且使励磁线圈一的两根线圈接线分别与接线柱一和接线柱二的另一端焊接在一起,使励磁线圈二的两根线圈接线分别与接线柱三和接线柱四的另一端焊接在一起。
[0023] 所述发电机转子与能够改变磁极极数的定子部件配合应用于汽车发电机时,其工作过程是:
[0024] 所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于低转速运行状态时,励磁线圈二接通直流电源,励磁线圈二使转子铁芯三的三个爪极三径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二使转子铁芯四的三个爪极四径向外表面呈现N极磁极极性。与此同时,励磁线圈一正向接通直流电源,励磁线圈一使转子铁芯一的三个爪极一径向外表面呈现s极磁极极性,励磁线圈一使转子铁芯二的三个爪极二径向外表面呈现n极磁极极性。任意相邻两个爪极径向外表面呈现互为异性磁极极性,爪极一、爪极二、爪极三、爪极四共组成十二个转子磁极。
[0025] 所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于高转速运行状态时,励磁线圈二接通直流电源,励磁线圈二使转子铁芯三的三个爪极三径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二使转子铁芯四的三个爪极四径向外表面呈现N极磁极极性。与此同时,励磁线圈一反向接通直流电源,励磁线圈一使转子铁芯一的三个爪极一径向外表面呈现n极磁极极性,励磁线圈一使转子铁芯二的三个爪极二径向外表面呈现s极磁极极性。相邻爪极一和爪极四组成一个N极转子磁极,相邻爪极二和爪极三组成一个S极转子磁极,爪极一、爪极二、爪极三、爪极四共组成六个转子磁极。
[0026] 所述发电机转子应用于变极汽车发电机时,励磁线圈二使若干个爪极三与爪极四磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,爪极三和爪极四磁极极性不变。励磁线圈一使若干个爪极一与爪极二磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一和爪极二磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少。所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降,降低定子铁芯涡流损耗,提高汽车发电机效率。

实施方案

[0042] 下面结合附图对本发明做进一步叙述。
[0043] 参照图1、图2,所述发电机转子包括转轴1、转子励磁部件、滑环部件一、滑环部件二。转子励磁部件包括隔磁套4、转子铁芯一5、励磁线圈一6、线圈骨架一7、转子铁芯二8、转子铁芯三14、励磁线圈二15、线圈骨架二16、转子铁芯四17。滑环部件一包括滑环一2、滑环二3、绝缘套一11、接线柱一12、绝缘管一13、接线柱二20。滑环部件二包括滑环三9、滑环四10、接线柱三18、绝缘套二19、绝缘管二21、接线柱四22。滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴1径向外侧。
[0044] 转子励磁部件的励磁线圈二15使转子铁芯三14的若干个爪极三34磁极极性与转子铁芯四17的若干个爪极四35磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,爪极三34和爪极四35磁极极性不变。
[0045] 转子励磁部件的励磁线圈一6使转子铁芯一5的若干个爪极一32磁极极性与转子铁芯二8的若干个爪极二33磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一32和爪极二33磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少。同时使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子磁极数与转子磁极数相同。所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降。
[0046] 参照图1至图11,转轴1呈圆柱形。隔磁套4呈圆筒形,隔磁套4轴向端面中间是隔磁套轴孔23,隔磁套4径向外侧中间是定位轴肩25,定位轴肩25两端分别是轴段一24、轴段二26。
[0047] 线圈骨架一7径向截面呈环形,线圈骨架一7轴向端面中间是骨架中心孔36,线圈骨架一7径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈一6安装在线圈骨架一7的骨架线槽中,线圈骨架一7轴向端面上有两个出线槽37。励磁线圈一6的两根线圈接线从线圈骨架一7的出线槽37中穿过。线圈骨架一7、励磁线圈一6组成励磁绕组部件一。线圈骨架二16与线圈骨架一7结构相同。线圈骨架二16径向截面呈环形,线圈骨架二16轴向端面中间是骨架中心孔36,线圈骨架二16径向外侧中间是骨架线槽,励磁线圈二15安装在线圈骨架二16的骨架线槽中,线圈骨架二16轴向端面上有两个出线槽37。励磁线圈二15的两根线圈接线从线圈骨架二16的出线槽37中穿过。线圈骨架二16、励磁线圈二15组成励磁绕组部件二。
[0048] 转子铁芯一5轴向中间是环形铁芯一29,环形铁芯一29中间是铁芯轴孔31,环形铁芯一29轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭一30,环形磁轭一30径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽28,相邻两个磁轭隔磁槽28之间是柱形磁轭一27,每一个柱形磁轭一27径向外侧有一个瓦片形的爪极一32,转子铁芯一5的柱形磁轭一27径向外侧与爪极一32轴向左侧一端的径向内侧连接在一起。
[0049] 转子铁芯二8轴向中间是环形铁芯二41,环形铁芯二41中间是铁芯轴孔31,环形铁芯二41轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭二42,环形磁轭二42径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽28,相邻两个磁轭隔磁槽28之间是柱形磁轭二43,每一个柱形磁轭二43径向外侧有一个瓦片形的爪极二33,转子铁芯二8的柱形磁轭二43径向外侧与爪极二33的径向内侧连接在一起,并且是爪极二33轴向中心向左侧移动定位轴肩25轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭二43径向外侧连接在一起。
[0050] 转子铁芯三14轴向中间是环形铁芯三44,环形铁芯三44中间是铁芯轴孔31,环形铁芯三44轴向左侧一端的径向外侧是环形磁轭三45,环形磁轭三45径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽28,相邻两个磁轭隔磁槽28之间是柱形磁轭三46,每一个柱形磁轭三46径向外侧有一个瓦片形的爪极三34,转子铁芯三14的柱形磁轭三46径向外侧与爪极三34的径向内侧连接在一起,并且是爪极三34轴向中心向右侧移动定位轴肩25轴向长度的径向内侧位置与柱形磁轭三46径向外侧连接在一起。
[0051] 转子铁芯四17轴向中间是环形铁芯四47,环形铁芯四47中间是铁芯轴孔31,环形铁芯四47轴向右侧一端的径向外侧是环形磁轭四48,环形磁轭四48径向外侧均布有若干个磁轭隔磁槽28,相邻两个磁轭隔磁槽28之间是柱形磁轭四49,每一个柱形磁轭四49径向外侧有一个瓦片形的爪极四35,转子铁芯四17的柱形磁轭四49径向外侧与爪极四35轴向右侧一端的径向内侧连接在一起。
[0052] 转子励磁部件在装配时,把转子铁芯二8的铁芯轴孔31安装在隔磁套4的轴段一24径向外侧,并且使转子铁芯二8的环形磁轭二42右侧端面与隔磁套4的定位轴肩25左侧端面相互接触。然后把励磁绕组部件一安装在转子铁芯二8的环形铁芯二41与爪极二33之间。把转子铁芯一5的铁芯轴孔31安装在隔磁套4的轴段一24径向外侧,使励磁绕组部件一安装在转子铁芯一5的环形铁芯一29与爪极一32之间。使转子铁芯一5的环形铁芯一29右侧端面与转子铁芯二8的环形铁芯二41左侧端面相互接触。并且使转子铁芯一5的爪极一32安装在转子铁芯二8的磁轭隔磁槽28径向外侧,使转子铁芯二8的爪极二33安装在转子铁芯一5的磁轭隔磁槽28径向外侧。并且使每一个转子铁芯一5的爪极一32与转子铁芯二8的爪极二33在圆周方向相邻,爪极一32与爪极二33在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙38距离。
[0053] 把转子铁芯三14的铁芯轴孔31安装在隔磁套4的轴段二26径向外侧,并且使转子铁芯三14的环形磁轭三45左侧端面与隔磁套4的定位轴肩25右侧端面相互接触。然后把励磁绕组部件二安装在转子铁芯三14的环形铁芯三44与爪极三34之间。把转子铁芯四17的铁芯轴孔31安装在隔磁套4的轴段二26径向外侧,使励磁绕组部件二安装在转子铁芯四17的环形铁芯四47与爪极四35之间。使转子铁芯四17的环形铁芯四47左侧端面与转子铁芯三14的环形铁芯三44右侧端面相互接触。并且使转子铁芯三14的爪极三34安装在转子铁芯四17的磁轭隔磁槽28径向外侧,使转子铁芯四17的爪极四35安装在转子铁芯三14的磁轭隔磁槽28径向外侧。并且使每一个转子铁芯三14的爪极三34与转子铁芯四17的爪极四35在圆周方向相邻,爪极三34与爪极四35在圆周方向相隔一个爪极隔磁间隙38距离。
[0054] 转子励磁部件装配后,转子铁芯二8的环形磁轭二42右侧端面与转子铁芯三14的环形磁轭三45左侧端面之间轴向间隙是轴肩隔磁间隙39,所有转子铁芯相邻的爪极之间圆周方向间隙是爪极隔磁间隙38,每一个转子铁芯的爪极与其他转子铁芯的磁轭隔磁槽28之间径向间隙是槽间隔磁间隙40。每一个转子铁芯的磁轭隔磁槽28径向外侧分别安装有三个其他转子铁芯的爪极。爪极一32、爪极二33、爪极三34、爪极四35在转子励磁部件径向外侧沿着顺时针或者逆时针依次排列。
[0055] 接线柱一12呈圆柱形。接线柱二20呈圆柱形。绝缘管一13呈环形,绝缘套一11呈圆筒形,绝缘套一11轴向端面中间是绝缘套轴孔。滑环二3呈环形,滑环二3轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管一13安装在滑环二3的绝缘管固定孔中,接线柱二20的一端安装在滑环二3的接线柱固定孔中。滑环一2呈环形,滑环一2轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱一12的一端安装在滑环一2的接线柱固定孔中,接线柱一12中间位置安装在绝缘管一13中。滑环部件一装配时,把滑环一2、滑环二3依次安装在绝缘套一11径向外侧,滑环一2、滑环二3之间有绝缘间隙。接线柱一12、接线柱二20另一端分别位于滑环二3的轴向外侧。
[0056] 接线柱三18呈圆柱形。接线柱四22呈圆柱形。绝缘管二21呈环形,绝缘套二19呈圆筒形,绝缘套二19轴向端面中间是绝缘套轴孔。滑环三9呈环形,滑环三9轴向端面分别有一个接线柱固定孔和一个绝缘管固定孔,绝缘管二21安装在滑环三9的绝缘管固定孔中,接线柱三18的一端安装在滑环三9的接线柱固定孔中。滑环四10呈环形,滑环四10轴向端面有一个接线柱固定孔,接线柱四22的一端安装在滑环四10的接线柱固定孔中,接线柱四22中间位置安装在绝缘管二21中。滑环部件二装配时,把滑环三9、滑环四10依次安装在绝缘套二19径向外侧,滑环三9、滑环四10之间有绝缘间隙。接线柱三18、接线柱四22另一端分别位于滑环三9的轴向外侧。
[0057] 所述发电机转子在装配时,把转轴1中间部分依次插入绝缘套一11的绝缘套轴孔和隔磁套4的隔磁套轴孔23以及绝缘套二19的绝缘套轴孔中,使滑环部件一、转子励磁部件、滑环部件二依次安装在转轴1径向外侧,并且使励磁线圈一6的两根线圈接线分别与接线柱一12和接线柱二20的另一端焊接在一起,使励磁线圈二15的两根线圈接线分别与接线柱三18和接线柱四22的另一端焊接在一起。
[0058] 参照图1、图2、图11至图13,所述发电机转子与能够改变磁极极数的定子部件配合应用于汽车发电机时,其工作过程是:
[0059] 所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于低转速运行状态时,励磁线圈二15接通直流电源,励磁线圈二15使转子铁芯三14的三个爪极三34径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二15使转子铁芯四17的三个爪极四35径向外表面呈现N极磁极极性。与此同时,励磁线圈一6正向接通直流电源,励磁线圈一6使转子铁芯一5的三个爪极一32径向外表面呈现s极磁极极性,励磁线圈一6使转子铁芯二8的三个爪极二33径向外表面呈现n极磁极极性。任意相邻两个爪极径向外表面呈现互为异性磁极极性,爪极一32、爪极二33、爪极三34、爪极四35共组成十二个转子磁极。
[0060] 所述发电机转子应用于十二极/六极变极汽车发电机,并且处于高转速运行状态时,励磁线圈二15接通直流电源,励磁线圈二15使转子铁芯三14的三个爪极三34径向外表面呈现S极磁极极性,励磁线圈二15使转子铁芯四17的三个爪极四35径向外表面呈现N极磁极极性。与此同时,励磁线圈一6反向接通直流电源,励磁线圈一6使转子铁芯一5的三个爪极一32径向外表面呈现n极磁极极性,励磁线圈一6使转子铁芯二8的三个爪极二33径向外表面呈现s极磁极极性。相邻爪极一32和爪极四35组成一个N极转子磁极,相邻爪极二33和爪极三34组成一个S极转子磁极,爪极一32、爪极二33、爪极三34、爪极四35共组成六个转子磁极。
[0061] 所述发电机转子应用于变极汽车发电机时,励磁线圈二15使若干个爪极三34与爪极四35磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,爪极三34和爪极四35磁极极性不变。励磁线圈一6使若干个爪极一32与爪极二33磁极极性互为异性磁极,并且在所述发电机转子运行过程中,根据所述发电机转子的转速,同时改变爪极一32和爪极二33磁极极性,使所述发电机转子处于低转速运行状态时转子磁极数多,使所述发电机转子处于高转速运行状态时转子磁极数少。所述发电机转子处于高转速运行状态时减少转子磁极数,促使与所述发电机转子配合使用的定子部件的定子绕组产生的交流电频率下降,降低定子铁芯涡流损耗,提高汽车发电机效率。

附图说明

[0027] 图1是所述发电机转子的轴测图。
[0028] 图2是所述发电机转子的轴测剖视图。
[0029] 图3是滑环部件一或者滑环部件二的轴测图。
[0030] 图4是转子励磁部件的轴测图。
[0031] 图5是隔磁套的轴测图。
[0032] 图6是转子铁芯一的轴测图。
[0033] 图7是转子铁芯二的轴测图。
[0034] 图8是转子铁芯三的轴测图。
[0035] 图9是转子铁芯四的轴测图。
[0036] 图10是励磁绕组部件一或者励磁绕组部件二的轴测图。
[0037] 图11是所述发电机转子轴向剖切的示意图。
[0038] 图12是所述发电机转子磁场分布示意图。定子磁极为十二极。
[0039] 图13是所述发电机转子磁场分布示意图。定子磁极为六极。
[0040] 说明书附图中大写字母N和S代表励磁绕组部件二的磁极极性。小写字母n和s代表励磁绕组部件一的磁极极性。
[0041] 图中标注有转轴1、滑环一2、滑环二3、隔磁套4、转子铁芯一5、励磁线圈一6、线圈骨架一7、转子铁芯二8、滑环三9、滑环四10、绝缘套一11、接线柱一12、绝缘管一13、转子铁芯三14、励磁线圈二15、线圈骨架二16、转子铁芯四17、接线柱三18、绝缘套二19、接线柱二20、绝缘管二21、接线柱四22、隔磁套轴孔23、轴段一24、定位轴肩25、轴段二26、柱形磁轭一
27、磁轭隔磁槽28、环形铁芯一29、环形磁轭一30、铁芯轴孔31、爪极一32、爪极二33、爪极三
34、爪极四35、骨架中心孔36、出线槽37、爪极隔磁间隙38、轴肩隔磁间隙39、槽间隔磁间隙
40、环形铁芯二41、环形磁轭二42、柱形磁轭二43、环形铁芯三44、环形磁轭三45、柱形磁轭三46、环形铁芯四47、环形磁轭四48、柱形磁轭四49。
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