[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。