专利名称：一种无刷式电励磁发电机转子结构及发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于发电机，具体涉及一种无刷式电励磁发电机转子 结构及发电机。
背景技术：
发电机无刷式转子结构分为永磁式和电励磁式两种结构。永磁式
无刷发电机的缺点是在转速变化时不能调节输出电压；电励磁式无刷 发电机可以在转速变化时实现电压调节，但目前的这种结构实际上是 两个发电机的合成，即一个发电机负责提供另一个发电机的励磁电 源，两个发电机的转子同轴，定子同壳体，这样就使发电机的体积增 大，转子上有整流设备及导线，转子在旋转时容易损坏且温度高，轴 的结构复杂，加工难度大，降低了发电机的可靠性。
目前车用发电机，普遍冷却方式基本为油冷、水冷、风冷，自然 冷却。油冷、水冷发电机防护等级高，但需要增设冷却设备，安装空 间增大很多；自然冷却式发电机防护等级高，但冷却效果差，温升过 高影响发电机电压调节器的性能，对发电机的绝缘等级要求也高；内 冷式风冷发电机，防护等级不高；普通外冷式发电机防护等级高，但 转子温度高，轴承油膏损耗快，严重影响了发电机的寿命。
同时，车用高压直流发电机，普遍采用整流控制装置与发电机本 体分离的形式，即控制装置外置，它的缺点就是增大了安装的空间， 增加了发电机与控制装置的连接设备，降低了可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单的无刷式电励磁发电机转子结构以及采用所述转子结构的发电机。这种发电机具有更好的可靠性和更长的使用寿命。
本实用新型的无刷式电励磁发电机转子结构，包括由轴承安装在机体端部上的转轴、固定在转轴上的盘爪和环爪，励磁组件与盘爪和环爪形成的环状槽对应固定在机体上，并由外加直流电源提供起励电源。
所述励磁组件固定的机体，包括机体端部的端盖、机体中部的壳体或支撑定子的部件。
本实用新型的发电机，包括机体，由机体中部的壳体、定子紧密接触组成定子部件，由机体端部的端盖、轴承组成支撑部件，转子部件由转轴和固定在其上的盘爪和环爪组成，转轴通过轴承固定在端盖上，励磁组件与盘爪和环爪形成的环状槽对应固定在机体上，并由外加直流电源提供起励电源，在机体外包括一个端盖设有带进风口的护罩，护罩与机体之间留有风道，在护罩内的转轴上设有风扇，构成冷却式外风道。
进一步的技术方案是在所述护罩内的端盖上设有用于将定子的交流电整流和调压的部件。
本实用新型的无刷式电励磁发电机转子结构，励磁组件固定在机体上，与转子隔离，不发生旋转，提高了转子的可靠性；同时转子上无整流设备及导线线圈，不产生热量，转子温度低；励磁组件由外加直流电源提供起励电源，与目前电励磁式无刷发电机相比省去了整流设备和一套定、转子，转子温度低，对发电机轴上的轴承影响小，轴承使用寿命长，即增加了发电机的寿命；转子结构简单，方便加工 与组装，降低了成本。
采用本实用新型转子结构的发电机，除了具有由转子带来的优 点外，还由于采用外风道冷却发电机，转子无须冷却，只需冷却发电 机定子，使定子、转子与大气隔离，发电机的防护等级高。整流、调 压部件安装在发电机内部，即端盖(靠近风扇)的表面，节省安装空 间，减少了电气连接装置，也可提高发电机的可靠性。
以下结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。
图1是本实用新型转子结构的示意图。
图2是本实用新型发电机的示意图。
图3是本实用新型的磁通原理图。
图4是本实用新型另一种发电机的示意图。
具体实施方式
本实用新型的无刷式电励磁发电机转子结构如图1所示，包括 转轴l，转轴l由轴承2安装在机体的端盖3上，转轴l上固定有盘 爪4和环爪7,励磁组件8与盘爪4和环爪7形成的环状槽对应固定 在机体的端盖3上，并由外加直流电源提供起励电源。转子结构中盘 爪4和环爪7位于固定在机体中部壳体5上的定子6内。
励磁组件也可以固定在机体中部的壳体或支撑定子的部件上 (图中未画)。
本实用新型的发电机见图2、图3，包括由端盖3和壳体5组成 的机体，壳体5和固定其上定子6组成定子部件，定子6上设有导线 10，端盖3和轴承2组成支撑部件，转子部件由转轴1和固定在其上的盘爪4和环爪7组成，转轴1通过轴承2固定在端盖3上，励磁组 件8与盘爪4和环爪7形成的环状槽对应固定在端盖3上，并由外加 直流电源提供起励电源，在机体外包括一个端盖3设有带进风口 14 的护罩16,护罩16与壳体5之间留有风道17,在护罩16内的转轴 1上设有风扇15，构成冷却式外风道。
本实用新型的另一种发电机见图4,它是在图2所示发电机的基 础上于护罩16内的端盖3上设有整流桥18和调压器19。
本实用新型的原理由图1可知，转子采用电励磁结构，励磁 组件8固定在端盖3上，当励磁组件8通直流电源后，盘爪4中感生 磁通，磁路如图3中虚线所示磁通经盘爪4、盘爪与定子间的气隙 11、定子6、定子与环爪的气隙12、环爪7、环爪与励磁组件的气隙 13、励磁组件8、励磁组件与盘爪的气隙9，回到盘爪4形成一个磁 回路。励磁组件8与转子隔离，提高了转子的可靠性；同时转子上无 整流设备及导线线圈，不产生热量，转子温度低。这样在外风道冷却 发电机时，转子无须冷却。冷却过程如图2中的箭头所示，风扇15 高速旋转，将护罩16外的冷空气从进风口 14吸入，然后鼓吹至后端 盖表面冷却控制部分，再经过壳体5与护罩16之间的风道17冷却壳 体(定子与壳体紧密接触，定子中的热量传导至壳体)，最后流向大 气。定子6、转子与大气隔离，提高了发电机的防护等级。发电机定 子感生的交流电经整流桥18整流、调压器19调压后，输出恒压直流 电。
权利要求1、一种无刷式电励磁发电机转子结构，包括由轴承安装在机体端部上的转轴、固定在转轴上的盘爪和环爪，其特征在于励磁组件与盘爪和环爪形成的环状槽对应固定在机体上，并由外加直流电源提供起励电源。
2、 根据权利要求l所述的无刷式电励磁发电机转子结构，其特 征在于所述励磁组件固定的机体，包括机体端部的端盖、机体中部的 壳体或支撑定子的部件。
3、 一种发电机，包括机体，由机体中部的壳体和固定在壳体上 的定子组成定子部件，由机体端部的端盖、轴承组成支撑部件，转子 部件由转轴和固定在其上的盘爪和环爪组成，转轴通过轴承固定在端 盖上，励磁组件与盘爪和环爪形成的环状槽对应固定在机体上，并由 外加直流电源提供起励电源，在机体外包括一个端盖设有带进风口的 护罩，护罩与机体之间留有风道，在护罩内的转轴上设有风扇。
4、 根据权利要求3所述的发电机，其特征在于在所述护罩内的 端盖上设有用于将定子的交流电整流和调压的部件。
专利摘要本实用新型公开了一种无刷式电励磁发电机转子结构及发电机，包括由轴承安装在机体端部上的转轴、固定在转轴上的盘爪和环爪，励磁组件与盘爪和环爪形成的环状槽对应固定在机体上，并由外加直流电源提供起励电源。采用该转子结构的发电机，运行可靠，使用寿命长，特别是转子结构简单，加工与组装方便，可降低成本。
文档编号H02K19/16GK201263114SQ200820053148
公开日2009年6月24日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年5月14日
发明者强 王, 罗岳华 申请人:湖南华强电气有限公司