废气涡轮驱动混合励磁发电的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种废气涡轮驱动混合励磁发电机，属于汽车电机电器【技术领域】，由废气涡轮机、混合励磁系统、发电系统、转子、前端盖、后端盖组成，混合励磁系统的数量和发电系统的数量相等并且相互间隔通过螺钉一组固定在后端盖内腔中的同一圆周上、另一组固定在前端盖内腔中的同一圆周上，转子为法兰盘结构，结构简单，转动惯量小，混合励磁磁场由永磁体和电励磁绕组共同提供，通过调节电励磁绕组通电电流的大小和方向，使永磁磁场与电励磁磁场迭加后的磁场可以调节，保证发电机在变转速、变负载工况下输出电压保持稳定，该机由发动机排出的高温高压废气直接驱动，节约能源，减少排放。
【专利说明】废气涡轮驱动混合励磁发电机
【技术领域】
[0001]本发明提供一种废气润轮驱动混合励磁发电机,属于汽车电机电器【技术领域】。
【背景技术】
[0002]汽车工业是现代工业的标志，是国民经济发展的主导产业，在工农业生产、交通运 输、以及人类生产生活中的各个方面都起着不可缺少的作用，燃料在汽车发动机汽缸内燃 烧所产生总能量的25 %?40 %转换为有效功，其余60 %?75 %都损失掉，其中废气带走的 能量为25%?35%，回收利用这部分废气能量具有重要的现实意义。如已公开的发明专 利:废气涡轮增压发电机，申请号:02 I 07205.1，由永磁体和线圈绕组构成，方案一:永磁 体分别嵌置在压气机叶轮的对称位置上，且其磁极性排列刚好相反，而线圈绕组与永磁体 之间保持一定的间隙，永磁体和线圈绕组是固定在压气机壳体的内侧；方案二:永磁体嵌 置在转子主轴上，而线圈绕组也分别排列在相对称的位置上，永磁体和线圈绕组之间保持 一定的间隙，线圈绕组则固定在中间壳体上；方案三:永磁体嵌置在压气机叶轮的背部，而 线圈绕组固定在中间壳体的相应位置上，永磁体和线圈绕组之间保持一定的间隙。该技术 方案是将多块永磁体粘接在压气机叶轮上、或者转子主轴上、或者压气机叶轮的背部，由于 使用粘接剂粘接永磁体，粘接剂容易老化失效，可靠性差，容易损坏，其使用性能有待于进 一步改进。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷，结构紧凑，占据空间小，由发动机排出 的废气驱动，节约能源的废气涡轮驱动混合励磁发电机，其技术内容为:
由废气涡轮机、混合励磁系统、发电系统、转子、前端盖、后端盖组成的废气涡轮驱动 混合励磁发电机，其特征在于:混合励磁系统的数量和发电系统的数量相等并且相互间隔 通过螺钉一组固定在后端盖内腔中的同一圆周上、另一组固定在前端盖内腔中的同一圆周 上；
混合励磁系统由第一电励磁绕组、第一电励磁绕组铁芯、第一永磁体、第一螺钉、第二 螺钉、第二电励磁绕组、第二电励磁绕组铁芯、第二永磁体、第五螺钉、第六螺钉组成，第一 永磁体通过第二螺钉固定在第一电励磁绕组铁芯的一端，第一电励磁绕组铁芯的另一端通 过第一螺钉固定在后端盖的内腔中，第一电励磁绕组缠绕在第一电励磁绕组铁芯的外圆 上，每个第一电励磁绕组绕线方向一致、匝数相等、第一电励磁绕组按通入直流电后第一电 励磁绕组铁芯靠近后端盖的一端产生相同极性的方式接直流电源，第二永磁体通过第五螺 钉固定在第二电励磁绕组铁芯的一端，第二电励磁绕组铁芯的另一端通过第六螺钉固定在 前端盖的内腔中，第二电励磁绕组缠绕在第二电励磁绕组铁芯的外圆上，每个第二电励磁 绕组绕线方向一致、匝数相等、第二电励磁绕组按通入直流电后第二电励磁绕组铁芯靠近 前端盖的一端产生相同极性的方式接直流电源；
发电系统由第一电枢绕组、第一电枢绕组铁芯、第三螺钉、第二电枢绕组、第二电枢绕组铁芯、第四螺钉组成，第一电枢绕组铁芯通过第三螺钉固定在后端盖的内腔中，第一电枢 绕组缠绕在第一电枢绕组铁芯的外圆上，每个第一电枢绕组绕线方向一致、匝数相等，第二 电枢绕组铁芯通过第四螺钉固定在前端盖的内腔中，第二电枢绕组缠绕在第二电枢绕组铁 芯的外圆上，每个第二电枢绕组绕线方向一致、匝数相等；
转子由转子盘、轴、螺母组成，转子盘为法兰盘式结构，周边设有多个转子极，转子极 的数量等于第一永磁体的数量与第一电枢绕组铁芯的数量之和，转子盘通过螺母固定在轴 上，转子盘与第一永磁体、第一电枢绕组铁芯、第二永磁体、第二电枢绕组铁芯的轴向之间 均有一定间隙，能够相对转动。
[0004]工作原理:一路磁通由第一永磁体的N极经过气隙到一个转子极再到相邻的另一 个转子极，再经过气隙、第一电枢绕组铁芯、后端盖、第一电励磁绕组铁芯到第一永磁体的S 极，形成闭合回路，另一路磁通由第二永磁体的N极经过气隙到一个转子极再到相邻的另 一个转子极，再经过气隙、第二电枢绕组铁芯、前端盖、第二电励磁绕组铁芯到第二永磁体 的S极，形成闭合回路，发动机排出的高温高压废气通过进气口进入涡轮机带动涡轮旋转， 涡轮通过轴带动发电机转子转动，电枢绕组铁芯内的磁通不断变化，使电枢绕组产生电动 势，给汽车用电设备提供电能。
[0005]本发明与现有技术相比，转子为法兰盘结构，结构简单，转动惯量小，混合励磁磁 场由永磁体和电励磁绕组共同提供，通过调节电励磁绕组通电电流的大小和方向，使永磁 磁场与电励磁磁场迭加后的磁场可以调节，保证发电机在变转速、变负载工况下输出电压 保持稳定，该机由发动机排出的高温高压废气直接驱动，节约能源，减少排放。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明实施例的结构示意图。
[0007]图2是图1所示实施例的A-A剖面图。
[0008]图3是图1所示实施例的B-B剖面图。
【具体实施方式】
[0009]图中:1、第一电励磁绕组 2、第一螺钉 3、第一电励磁绕组铁芯 4、第二螺 钉 5、第一永磁体 6、第五螺钉 7、第二永磁体 8、第二螺钉 9、后端盖 10、第 一电枢绕组 11、第一电枢绕组铁芯 12、转子盘 13、第二电枢绕组 14、第二电枢 绕组铁芯 15、第四螺钉 16、螺母 17、前端盖 18、轴 19、第二电励磁绕组铁芯 20、第六螺钉 21、第二电励磁绕组。
[0010]下面结合附图对本发明作进一步说明:
由废气涡轮机、混合励磁系统、发电系统、转子、前端盖17、后端盖9组成的废气涡轮驱 动混合励磁发电机，其特征在于:混合励磁系统的数量和发电系统的数量相等并且相互间 隔通过螺钉一组固定在后端盖9内腔中的同一圆周上、另一组固定在前端盖17内腔中的同 一圆周上；
混合励磁系统由第一电励磁绕组1、第一电励磁绕组铁芯3、第一永磁体5、第一螺钉2、 第二螺钉4、第二电励磁绕组21、第二电励磁绕组铁芯19、第二永磁体7、第五螺钉6、第六螺 钉20组成,第一永磁体5通过第二螺钉4固定在第一电励磁绕组铁芯3的一端,第一电励磁绕组铁芯3的另一端通过第一螺钉2固定在后端盖9的内腔中，第一电励磁绕组I缠绕 在第一电励磁绕组铁芯3的外圆上，每个第一电励磁绕组I绕线方向一致、匝数相等、第一 电励磁绕组I按通入直流电后第一电励磁绕组铁芯3靠近后端盖9的一端产生相同极性的 方式接直流电源，第二永磁体7通过第五螺钉6固定在第二电励磁绕组铁芯19的一端，第 二电励磁绕组铁芯19的另一端通过第六螺钉20固定在前端盖17的内腔中，第二电励磁绕 组21缠绕在第二电励磁绕组铁芯19的外圆上，每个第二电励磁绕组21绕线方向一致、匝 数相等、第二电励磁绕组21按通入直流电后第二电励磁绕组铁芯19靠近前端盖17的一端 产生相同极性的方式接直流电源；
发电系统由第一电枢绕组10、第一电枢绕组铁芯11、第三螺钉8、第二电枢绕组13、第 二电枢绕组铁芯14、第四螺钉15组成，第一电枢绕组铁芯11通过第三螺钉8固定在后端盖 9的内腔中,第一电枢绕组10缠绕在第一电枢绕组铁芯11的外圆上，每个第一电枢绕组10 绕线方向一致、匝数相等，第二电枢绕组铁芯14通过第四螺钉15固定在前端盖17的内腔 中，第二电枢绕组13缠绕在第二电枢绕组铁芯14的外圆上，每个第二电枢绕组13绕线方 向一致、匝数相等；
转子由转子盘12、轴18、螺母16组成，转子盘12为法兰盘式结构，周边设有多个转子 极，转子极的数量等于第一永磁体5的数量与第一电枢绕组铁芯11的数量之和，转子盘12 通过螺母16固定在轴18上，转子盘12与第一永磁体5、第一电枢绕组铁芯11、第二永磁体
7、第二电枢绕组铁芯14的轴向之间均有一定间隙，能够相对转动。
【权利要求】
1.一种废气润轮驱动混合励磁发电机，由废气润轮机、混合励磁系统、发电系统、转子、 前端盖(17)、后端盖(9)组成，其特征在于:混合励磁系统的数量和发电系统的数量相等 并且相互间隔通过螺钉一组固定在后端盖(9)内腔中的同一圆周上、另一组固定在前端盖 (17)内腔中的同一圆周上；混合励磁系统由第一电励磁绕组(I )、第一电励磁绕组铁芯(3)、第一永磁体(5)、第一 螺钉(2)、第二螺钉(4)、第二电励磁绕组(21)、第二电励磁绕组铁芯(19)、第二永磁体(7)、 第五螺钉(6 )、第六螺钉(20 )组成，第一永磁体(5 )通过第二螺钉(4 )固定在第一电励磁绕 组铁芯(3)的一端,第一电励磁绕组铁芯(3)的另一端通过第一螺钉(2)固定在后端盖(9) 的内腔中，第一电励磁绕组(I)缠绕在第一电励磁绕组铁芯(3)的外圆上，每个第一电励磁 绕组(I)绕线方向一致、匝数相等、第一电励磁绕组(I)按通入直流电后第一电励磁绕组铁 芯(3)靠近后端盖(9)的一端产生相同极性的方式接直流电源，第二永磁体(7)通过第五螺 钉(6)固定在第二电励磁绕组铁芯(19)的一端,第二电励磁绕组铁芯(19)的另一端通过 第六螺钉(20)固定在前端盖(17)的内腔中，第二电励磁绕组(21)缠绕在第二电励磁绕组 铁芯(19)的外圆上，每个第二电励磁绕组(21)绕线方向一致、匝数相等、第二电励磁绕组(21)按通入直流电后第二电励磁绕组铁芯(19)靠近前端盖(17)的一端产生相同极性的方 式接直流电源；发电系统由第一电枢绕组(10 )、第一电枢绕组铁芯(11)、第三螺钉(8 )、第二电枢绕组(13)、第二电枢绕组铁芯(14)、第四螺钉(15)组成，第一电枢绕组铁芯(11)通过第三螺钉(8)固定在后端盖(9)的内腔中,第一电枢绕组(10)缠绕在第一电枢绕组铁芯(11)的外圆 上，每个第一电枢绕组(10)绕线方向一致、匝数相等，第二电枢绕组铁芯(14)通过第四螺 钉(15)固定在前端盖(17)的内腔中，第二电枢绕组(13)缠绕在第二电枢绕组铁芯(14)的 外圆上，每个第二电枢绕组(13)绕线方向一致、匝数相等；转子由转子盘(12)、轴(18)、螺母(16)组成，转子盘(12)为法兰盘式结构，周边设有 多个转子极，转子极的数量等于第一永磁体(5)的数量与第一电枢绕组铁芯(11)的数量之 和，转子盘(12)通过螺母(16)固定在轴(18)上，转子盘(12)与第一永磁体(5)、第一电枢 绕组铁芯(11)、第二永磁体(7)、第二电枢绕组铁芯(14)的轴向之间均有一定间隙，能够相 对转动。
【文档编号】H02K21/38GK103501097SQ201310473610
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】张学义, 马清芝, 李旭, 史立伟 申请人:山东理工大学