一种外转子型发电机飞轮的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，具体涉及一种外转子型发电机飞轮。

背景技术：

近年来，一种具有一些置于外转子内周面上的磁铁的多极发电机已广泛用作通用小中型发电机，电机外转子通常兼具多个功能：

A、一种功能是为内部的定子提供磁能，从而使定子线圈上产生感应电动势。

B、另外功能是有一个装置为外部提供触发信号，这种装置分两种方式：一种是在飞轮的外径表面冲压凸出一块“凸台”，为外部一种叫“触发器”的部件提供位置感应信号，这种飞轮因凸出一块“凸台”，其旋转半径增大，在整个旋转半径范围内都要需避开这个“凸台”，造成设计上的空间浪费。

另一种是没有凸台，而是2条或多条凹口，将内磁钢N极和S极同时漏出来，为外部“点火器”提供磁场，这种点火器需要飞轮开口足够大才能提供足够强的磁场。这种开口大，开口数量多造成飞轮机型强度下降。

同时由于触发器内部绕有多匝线圈，在线圈背部有一块永磁钢提供磁场，并且线圈中间穿入铁芯增强导磁性，其原理是感应旋转的飞轮凸起的齿，当凸齿靠近、远离触发器铁芯过程中，线圈中的磁场强弱发生变化，从而在线圈两端产生电压，为点火器提供信号。这种触发器有很多缺陷：

1、体积大；2成本高；3、电压信号受飞轮转速影响，转速低时，电压信号低，转速高时，电压信号高。点火器往往需要稳定的触发电压信号，触发器的电压变化给点火器信号的处理电路增加复杂程度。4、因体积大不能与点火器集成一体，造成点火系统需要点火模块+触发器+点火线圈等几部分分离部件组合才能完成点火功能。因此，需要采用一种新型的感应元件及其飞轮结构。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种外转子型发电机飞轮，具体技术方案如下：

一种外转子型发电机飞轮，其特征在于：包括壳体(6)，该壳体(6)内部分别设置有磁钢(3)、定位骨架(2)和保护骨架(4)；

所述定位骨架(2)安装在所述壳体(6)内底部，所述保护骨架(4)安装在所述壳体(6)的开口端，所述磁钢(3)位于所述定位骨架(2)和所述保护骨架(4)之间，所述磁钢(3)沿所述壳体(6)内表面均匀排列，在所述壳体 (6)上开设有通孔(7)，所述通孔正对其中一块所述磁钢(3)。

为更好的实现本实用新型，可进一步为：所述壳体(6)上还安装有轴套(5) 和锁紧件(1)，所述锁紧件(1)将所述轴套(5)固定在所述壳体(6)的底部，该轴套(5)的一端穿过所述壳体(6)底部伸入到所述壳体(6)内部。

进一步地：所述通孔(7)的形状为矩形，所述磁钢(3)为弧形结构，所述磁钢(3)的外表面紧贴在所述壳体(6)的内表面。

进一步地：所述通孔(7)的中心正对其中一块所述磁钢(3)的外表面中心。

进一步地:所述磁钢(3)从所述通孔(7)中漏出的磁场为霍尔组件提供磁信号。

本实用新型的有益效果为：第一，只需要从通孔中漏出壳体内部磁钢的N 极或S极，为外部“霍尔元件”提供信号，因霍尔元件灵敏度高，只需要很小的通孔便能感应到磁场，减少原系统的“触发器”，降低了成本。

相比传统的“凸台”飞轮，克服了“凸台”飞轮占的空间大缺陷；相比其它在飞轮壳体上开设至少两个通孔的解决方案，本方案只需开设一个小通孔，避免壳体机械强度降低的问题。

第二，由于只在壳体上开一个“通孔”，在结构上更简单，加工上也更简单，增加生产的可靠性。

第三，由于采用霍尔元件进行漏磁感应，点火器就能够采用霍尔元件为点火模块提供信号，用霍尔元件替代以往的“触发器”，霍尔元件体积小、灵敏度高，信号稳定，不需另外处理便可与MCU直接连接，可方便将霍尔元件与点火模块集成在一起。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1的B-B剖视图；

图3为霍尔元件及利用该霍尔元件信号进行点火的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图3所示：

一种外转子型发电机飞轮，包括壳体6，该壳体6采用钢制件加工成桶状，在壳体6的底面上开设有多个孔，该壳体6内部分别设置有磁钢3、定位骨架2、轴套5、锁紧件1和保护骨架4；

定位骨架2安装在壳体6内底部，该定位骨架2用于实现单片磁钢3的定位，保证磁钢3至之间的均匀排布及其中一片磁钢3与通孔7正对。

保护骨架4安装在壳体6的开口端，磁钢3位于定位骨架2和保护骨架4之间，磁钢3沿壳体6内表面均匀排列，该磁钢3与壳体6通过粘接剂粘接为一体，在壳体6上开设有通孔7，该通孔7的形状为矩形，磁钢3为弧形结构，磁钢3的外表面紧贴在壳体6的内表面，该通孔7的中心正对其中一块磁钢3的外表面中心。

锁紧件1将轴套5固定在壳体6的底部，该锁紧件1为铆钉，该轴套5的右端穿过壳体6底部伸入到壳体6内部。磁钢3从通孔7中漏出的磁场为霍尔组件提供磁信号。

通过将轴套5与发动机输出轴连接，发动机输出轴带动飞轮旋转，内部定子线圈切割磁力线产生电压，为外部供电。

本实用新型原理：从通孔7中漏出磁场，在通孔7周围形成磁场，当飞轮通孔7旋转到霍尔组件A感应面时，根据霍尔效应原理，霍尔元件输出端便产生低/高电平，通孔7离开霍尔组件A，霍尔组件A感应不到磁场，霍尔组件A输出端恢复高/低电平状态，这样，霍尔组件A信号的变化就对应飞轮凹孔的位置。信号变化的快慢反应旋转的速度，准确的为ECU控制模块B4提供信号。

电源整流限幅电路B1将磁电机发出的交流电经整流、限幅成20V以下直流电。

ECU电源电路B2为5V直流电源部分，为ECU提供电源。

高频升压电路B3，用高频升压变压器将20V直流电升压至300V给电容C1 充电。电容C1作为点火模块能量储存元件。

ECU控制模块B4负责计算输入、输出信号。

当通孔7旋转到霍尔组件A的感应面，霍尔组件A的3脚输出电压0V，通孔7离开霍尔组件A的感应面，霍尔组件A的3脚输出电压5V，3脚电压的变化对应通孔7边缘的位置，该信号作为ECU控制模块B4计算飞轮当前的转速与位置，控制点火角度，点火线圈初级一端接电容C1,另一端接可控硅Q6阴极，电容C1另一端接可控硅Q6阳极，可控硅Q6控制极通过电阻R24与ECU控制模块B4的输出端连接，可控硅Q6的控制极与阴极之间还分别跨接有电阻R28 和电容C10，当ECU控制模块B4输出高电平到可控硅Q6的控制极，电容C1 存储的电荷通过可控硅Q6将电放到变压器T1的初级线圈两端，变压器T1的初级线圈便有电流流过，有电流流过的变压器T1的初级线圈进一步产生磁场，与变压器T1的初级线圈同芯的次级线圈在磁场的作用下也产生电压，由于次级线圈匝数比初级线圈多得多，根据电压耦合比例n1/n2＝U1/U2；其中n1/n2为初级线圈与次级线圈的匝数比，U1为初级线圈电压，根据公式，调整n1与n2匝数比，次级线圈得到比初级高的电压产生放电火花。