一种无刷交流发电机的制作方法

1.本实用新型属于发电机技术领域，具体涉及一种无刷交流发电机。


背景技术：

2.机动车辆基于用电器的用的需求，普遍配置了交流发电机，依靠电磁原理，将发动机的机械能转换为电能，为整车用电器及蓄电瓶提供电力供应。
3.发电机中的调节器的碳刷依靠弹簧的弹力作用与转子所包含的滑环相连接，必须保证此空间内必须保证防水和防尘，保证转子磁场的可靠稳定，进而实现交流发电机的对外输出功能。现有结构有刷电机滑环室非全密封，如果滑环室内进入异物，会导致电刷快速磨损，甚至引起异常高温，造成集电环烧毁失效，导致发电机寿命降低，也可能导致调节器上碳刷卡死，使电机不发电而失效。同时，目前的交流发电机冷却方式为风冷，采用离心式风扇，靠风扇高速旋转形成压力差，形成整个冷却风道的空气流动，实现发电机的冷却。随着发电机工况趋于严酷，尤其对于农用机械，在小麦及玉米收割时，空气中充满小麦及玉米碎屑及粉尘，此类碎屑、粉尘就会被离心式风扇产生的压力差吸附到发电机后护罩，造成发电机冷却风道堵死，发电机散热失效，导致发电机发热件高温失效。
4.如图1所示，传统的有刷交流发电机通常包括：前端盖1、后端盖2、定子3、转子4、调节器10、整流桥11、护罩12、皮带轮20和风扇21。护罩12后端有通风孔，实现外部空气进入发电机内部，整流桥11设计散热孔，与后端盖2有一定间隙，定子3与转子4有一定间隙，前端盖1有通风孔，以上零件形成轴向散热通道，风扇21为离心式风扇通过皮带轮20实现旋转，在叶片出风口形成高压，在叶片进风口形成低压，这样冷却风会沿着轴向冷却风道从发电机后端流向风扇端，实现空气流动，进而对发电机产热件调节器10、整流桥11、定子3、转子4实现冷却。空气中的异物可能会堵塞轴向冷却风道，空气流动过程中还会夹带细小异物会经由护罩12、后端盖2，从转子4上部进入滑环室。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种无刷交流发电机，可防止充满碎屑等异物的环境中护罩通风孔堵死，保证冷却风道正常运行，提高发电机寿命。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种无刷交流发电机，包括前端盖、后端盖以及安装在所述前端盖与所述后端盖形成的容置空间中的转子和定子，所述转子通过转子轴安装于所述前端盖和所述后端盖，所述后端盖远离所述前端盖的一侧安装有护罩，所述转子轴的一端伸出所述护罩，所述护罩的中部设置有避让孔，所述转子轴伸出所述避让孔的部位固定安装有用于清理所述护罩上异物的清理装置，所述转子轴上下一体设置。
7.进一步的，所述转子轴与所述后端盖之间安装有后轴承，所述转子轴穿过所述避让孔的部位套装有防护套，所述防护套的上端面顶靠在所述清理装置的底部、下端面压紧在所述后轴承的内圈上。
8.进一步的，所述防护套包括设置在下部的轴肩，所述轴肩径向凸起，所述轴肩的上端面高出所述护罩上端面、下端面压紧所述后轴承的内圈。
9.进一步的，所述转子轴设置有阶梯面，所述阶梯面低于所述后轴承内圈上端面。
10.进一步的，所述轴肩的圆周面与所述护罩之间具有间隙。
11.进一步的，所述清理装置包括支架和设置在所述支架靠近所述护罩一侧的多组毛刷，所述支架通过紧固装置固定于所述转子轴。
12.进一步的，所述毛刷与所述护罩上端面之间具有间隙。
13.进一步的，所述紧固装置与所述转子轴顶端为螺纹连接或过盈连接。
14.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
15.由于本实用新型的无刷交流发电机包括前端盖、后端盖以及安装在前端盖与后端盖形成的容置空间中的转子和定子，转子通过转子轴安装于前端盖和后端盖，后端盖远离前端盖的一侧安装有护罩，转子轴的一端伸出护罩，护罩的中部设置有避让孔，转子轴伸出避让孔的部位固定安装有用于清理护罩上异物的清理装置，转子轴上下一体设置，转子轴将动力传递到清理装置上，使得无刷交流发电机在充满碎屑等异物的环境中时，清理装置随转子轴旋转来清理护罩上的异物，有效防止护罩通风孔堵死，保证了冷却风道正常运行，提高了发电机寿命，其中转子轴为一体设置，安装方便，动力传递稳定，可靠性更高，且无刷交流发电机无滑环室及碳刷，与有刷发电机相比可避免异物进入及碳刷卡死现象。
附图说明
16.图1是现有技术中有刷交流发电机的结构示意图；
17.图2是本实用新型无刷交流发电机的结构示意图；
18.图中，1
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前端盖，2
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后端盖，3
‑
定子，4
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转子，5
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磁轭，6
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励磁绕组，7
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爪极，8
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转子轴，9
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阶梯面，10
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调节器，11
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整流桥，12
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护罩，13
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清理装置，14
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支架，15
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毛刷，16
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紧固装置，17
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后轴承，18
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防护套，19
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轴肩，20
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皮带轮，21
‑
风扇。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
20.本说明书中涉及到的方位均以附图所示为准，仅代表相对位置关系，不代表绝对位置关系。
21.如图2所示，一种无刷交流发电机，包括前端盖1、后端盖2以及安装在前端盖1与后端盖2形成的容置空间中的转子4和定子3，转子4通过转子轴8安装于前端盖1和后端盖2，后端盖2远离前端盖1的一侧安装有护罩12。转子由磁轭5、励磁绕组6、爪极7和转子轴8组成，定子3相对于转子4安装在前端盖1和后端盖2上，调节器10和整流桥11分别在后端盖2内相对设置，皮带轮20与前端盖1一侧的转子轴8的末端连接，带动风扇21旋转。该无刷交流发电机其他部分的组成、结构、相互位置关系、连接关系及其功用等均为较成熟的现有技术，在此不做赘述，下面仅对本技术改进部分予以详细说明。
22.如图2所示，转子轴8的一端伸出护罩12，护罩12的中部设置有避让孔，转子轴8伸出避让孔的部位固定安装有用于清理护罩12上异物的清理装置13。该转子轴8上下一体设置，转子4旋转带动清理装置13同步转动，实现对护罩12上异物的清理。
23.如图2所示，清理装置13包括支架14和设置在支架14靠近护罩12一侧的多组毛刷15，支架14通过紧固装置16固定于转子轴8。多组毛刷15对应护罩12上的通风孔(图中未示出)间隔设置，毛刷15与护罩12上端面之间具有间隙，可清理护罩12上的异物。支架14和毛刷15均可优选为尼龙、塑料等塑性材料件，二者可一体注塑成型，支架14与转子轴8之间具有间隙，并通过紧固装置16固定。紧固装置16为螺母，螺母与转子轴8顶端螺纹连接，紧固装置16也可以为过盈套，与转子轴8顶端过盈配合。
24.如图2所示，转子轴8与后端盖2之间安装有后轴承17，转子轴8穿过避让孔的部位套装有防护套18，防护套18的上端面顶靠在清理装置13的底部、下端面压紧在后轴承17的内圈上。轴肩19的圆周面与护罩12之间具有间隙，方便防护套18随转子轴8转动。防护套18还可实现对后轴承17的防护，防护套18下部可遮盖住后轴承17的内圈与其密封圈之间的缝隙，防止异物进入对后轴承17产生影响。
25.如图2所示，防护套18包括设置在下部的轴肩19，轴肩19径向凸起，轴肩19的上端面高出护罩12上端面、下端面压紧后轴承17的内圈。轴肩19高出护罩12上端面部分外直径较大，可防止异物缠绕。转子轴8设置有阶梯面9，阶梯面9低于后轴承17内圈上端面。
26.本实用新型的无刷交流发电机通过在穿出护罩的转子轴上设置清理装置来清理护罩上的异物，有效防止护罩通风孔堵死，保证了冷却风道正常运行，提高了发电机寿命，其中转子轴为一体设置，安装方便，动力传递稳定，可靠性更高。上述转子和护罩优选用于无刷电机，但不限于无刷电机。
27.虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所述权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。