[0030]图5是本发明三相电枢绕组与逆变器接法图。
【具体实施方式】
[0031 ]下面结合附图对本发明创造做进一步详细说明。
[0032]图1是本发明一种涡轮增压器用电机纵剖图。
[0033]—种涡轮增压器用电机由轴(I)、废气涡轮(2)、废气涡轮壳(3)、电机外壳(4)、转子铁心(5)、电枢绕组(6)、定子铁心(7)、永磁体(8)、增压涡轮壳(9)和增压涡轮(10)组成；
轴(I)的两端分别固定有废气涡轮(2)和增压涡轮(10)，轴(I)的中间固定有盘式的转子铁心(5)；
转子铁心(5)在轴向的一个端面上有沿轴向凸起的转子极;所述转子极呈扇环形；
所述转子极和电机外壳(4)之间是盘式的定子铁心(7)，定子铁心(7)固定在电机外壳
(4)的内壁;定子铁心(7)朝向转子铁心(5)的端面有沿轴向凸起的定子极;所述定子极呈扇环形；
每三个定子极所形成的圆周内侧的定子铁心(7)里嵌有一块永磁体(8);永磁体(8)平行于轴(I)放置且充磁方向垂直于轴(I);相邻的两片永磁体(8)的充磁方向相反；
转子铁心(5)和定子铁心(7)由导磁材料制成，废气涡轮壳(3)、电机外壳(4)和增压涡轮壳(9)为非导磁材料。
[0034]图2是本发明一种涡轮增压器用电机定子铁心及电枢绕组侧视图。
[0035]相邻永磁体(8)之间的定子铁心(7)部位有隔磁凹槽；
每个定子极上皆绕有一个集中式的电枢线圈，同一片永磁体(8)对应的电枢线圈绕向相同；相邻两片永磁体(8)对应的电枢线圈绕向相反；
同相位的电枢线圈串联后组成一相电枢绕组，各相电枢绕组按星型接法组成电枢绕组
(6)；
图3为本发明一种涡轮增压器用电机转子侧视图。
[0036]所述转子极呈扇环形;转子铁心有一体化成型制造，可适应废气涡轮发电机超高速的旋转转速。
[0037]图4为本发明一种涡轮增压器用电机三相电枢绕组的感应电动势图。转子旋转时，各相电枢绕组的磁阻和磁链会发生变化。由于各相电势的大小与磁链的变化率成正比，因此三相电枢绕组产生三相交流电。
[0038]图5是本发明三相电枢绕组与逆变器接法图。
[0039]三相电枢绕组的尾端接在一起，三相电枢绕组的首端分别接逆变器的三个桥臂；
所述一种涡轮增压器用电机工作在低速模式，依据永磁双凸极电动机工作原理给电枢绕组(6)通电，转子铁心(5)旋转，驱动增压涡轮(10)快速旋转给发动机提供高压的进气。
[0040]所述一种涡轮增压器用电机工作在中速模式，发动机废气驱动废气涡轮(2)旋转，带动转子铁心(5)和增压涡轮(10)旋转，增压涡轮(10)给发动机提供高压的进气，电枢绕组
(6)不对外输出电流。
[0041]所述一种涡轮增压器用电机工作在高速模式，发动机废气驱动废气涡轮(2)旋转，带动转子铁心(5)和增压涡轮(1)旋转，电枢绕组(6)对外输出电流，回收发动机废气能量；增压涡轮(10)给发动机提供高压的进气。
[0042]下面对本发明提出的一种涡轮增压器用电机进行工作原理的说明。
[0043]当转子旋转时，会依次增大或减小各定子极上的磁通量，从而引起各相电枢绕组匝链的磁通量变化。因此，三相电枢绕组会感应出三相交流电，其感应电动势就与磁通量的变换率成正比。这个三相交流电压经整流电路整流后就可以给蓄电池充电，或者给汽车用电设备供电。通过控制输出电压和输出电流，就可以实现发电状态下的输出电压的稳定。
[0044]作为电动机运行用以提高增压涡轮的转速时，通过依次给反电势为正的的相通以正向电流，给反电势为负的相通以负向电流，则电机各相绕组即可输出正向转矩，带动转子加速运转。
[0045]需要指出的是，以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种涡轮增压器用电机，其特征在于: 由轴(I)、废气涡轮(2)、废气涡轮壳(3)、电机外壳(4)、转子铁心(5)、电枢绕组(6)、定子铁心(7)、永磁体(8)、增压涡轮壳(9)和增压涡轮(10)组成； 轴(I)的两端分别固定有废气涡轮(2)和增压涡轮(10)，轴(I)的中间固定有盘式的转子铁心(5)； 转子铁心(5)在朝向增压涡轮的端面上有沿轴向凸起的转子极;所述转子极呈扇环形； 所述转子极和电机外壳(4)之间是盘式的定子铁心(7)，定子铁心(7)固定在电机外壳(4)的内壁;定子铁心(7)朝向转子铁心(5)的端面有沿轴向凸起的定子极;所述定子极呈扇环形； 每三个定子极所形成的圆周内侧的定子铁心(7)里嵌有一块永磁体(8);永磁体(8)平行于轴(I)放置且充磁方向垂直于轴(I);相邻的两片永磁体(8)的充磁方向相反； 相邻永磁体(8)之间的定子铁心(7)上有隔磁凹槽； 每个定子极上皆绕有一个集中式的电枢线圈，同一片永磁体(8)对应的电枢线圈绕向相同；相邻两片永磁体(8)对应的电枢线圈绕向相反； 同相位的电枢线圈串联后组成一相电枢绕组，各相电枢绕组按星型接法组成电枢绕组(6)； 转子铁心(5)和定子铁心(7)由导磁材料制成，废气涡轮壳(3 )、电机外壳(4)和增压涡轮壳(9)为非导磁材料。2.如权利要求1所述的一种涡轮增压器用电机，其特征在于: 所述一种涡轮增压器用电机工作在高速模式，发动机废气驱动废气涡轮(2)旋转，带动转子铁心(5)和增压涡轮(1)旋转，电枢绕组(6)对外输出电流，回收发动机废气能量;增压涡轮(10)给发动机提供高压的进气。3.如权利要求1所述的一种涡轮增压器用电机，其特征在于: 所述一种涡轮增压器用电机工作在中速模式，发动机废气驱动废气涡轮(2)旋转，带动转子铁心(5)和增压涡轮(10)旋转，增压涡轮(10)给发动机提供高压的进气，电枢绕组(6)不对外输出电流。4.如权利要求1所述的一种涡轮增压器用电机，其特征在于: 所述一种涡轮增压器用电机工作在低速模式，依据永磁双凸极电动机工作原理给电枢绕组(6)通电，转子铁心(5)旋转，驱动增压涡轮(10)快速旋转给发动机提供高压的进气。
【专利摘要】一种涡轮增压器用电机，由轴、废气涡轮、废气涡轮壳、电机外壳、转子铁心、电枢绕组、定子铁心、永磁体、增压涡轮壳和增压涡轮组成。轴的两端分别固定有废气涡轮和增压涡轮，轴的中间固定有盘式的转子铁心，转子铁心的一个端面上有沿轴向凸起的转子极。定子铁心固定在电机外壳的内壁；定子铁心朝向转子铁心的端面有沿轴向凸起的定子极。电枢绕组绕在定子极上。每三个定子极所形成的圆周内侧的定子铁心里嵌有一块永磁体。本发明的技术转子无永磁体和励磁绕组，可适应废气涡轮所处的高温、高速的工作环境；永磁体和电枢绕组位于定子上，有利于集中散热；既可以用作电动机实现涡轮增压，又可以作为发电机回收废气能量。
【IPC分类】H02K7/18, H02K1/14, H02K1/24, H02K1/17
【公开号】CN105680582
【申请号】CN201610256107
【发明人】史立伟, 马永坤, 章振浩, 张学义, 马良, 李金浩, 聂秀吉
【申请人】山东理工大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年4月25日