专利名称：爪极式无刷硅整流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无刷发电机，特别是一种机动车用爪极式无刷硅整流发电机。
当前国内外汽车拖拉机上广泛应用的发电机主要是爪极式有刷硅整流发电机。而在某些场合采用带不锈钢环的爪极式无刷发电机。前者发电机的爪极结构能采用大量生产工艺，但其转子激磁绕组系旋转绕组，激磁电流必须通过电刷滑环装置引至旋转绕组。这使其工作可靠性和使用寿命显著下降。后者发电机的爪极转子，其经附加气隙端的爪极与另一极性的爪极由不锈钢环采用铆接或焊接连接起来，这种无刷结构其不足之处是转子工艺尚不宜大量生产、工艺要求较高，以及广转速和高转速工作状态(1000～15000转／分)下转子运行阻力较大。中国专利局实用新型《无刷硅整流发电机》(申请号91229966.5)，该机充电效率高、充放电循环小、工艺结构适宜于大量生产作业，这些特点皆较爪极式发电机优越，故该机适用于要求工作可靠、充电效率高、充放电循环小的场合使用。但该机的不足之处是电枢绕组感抗较爪极式发电机大、定子用钢也较多。
本实用新型的目的是通过改进爪极式发电机结构，设法提高爪极无刷结构高转速工作状态的可靠性、减少其运行时的阻力以及提高其结构工艺性，从而使这种爪极无刷结构既保持单位输出功率较高的优点，又能适应高转速工作状态，以及使其工艺结构能适应大量生产作业的需要。
本实用新型发电机是由如下构思来实现的它由定子、转子、后端盖、前端盖、硅整流装置所组成，其特征是其经附加气隙端的某一极性的爪极和磁圈的组合体与另一极性的爪极之间的空间及其四周围由非导磁材料(例轻质合金等)压制成坚实的、外圆光滑的整体，以此构成转子，其内孔的激磁线圈经过线圈架被固定在一端盖上，所述的转子，其光滑的外圆表面上显露着爪极表面，其两种不同极性的爪极是互相交叉排列的，主磁通通过其爪极表面与定子铁心形成内磁路回路，从而使这种无刷结构高速运行阻力、故障大大减少，输出效率和结构工艺性显著提高。
本实用新型发电机与爪极式有刷硅整流发电机相比较，具有如下优点(一)根除了有刷发电机的易损件——电刷滑环装置、提高了充电和工作可靠性，特别提高了在潮湿、含盐雾、严寒、高温环境下的工作可靠性。(二)无无线电干扰。(三)长期使用后性能较稳定。它与目前带不锈钢环固定的爪极式无刷发电机相比较，具有如下优点(一)高转速工作状态可靠性显著提高、发电机高速运行时机械阻力、故障显著减少。(二)无刷爪极结构工艺性大为改善，能适应大量生产作业。该机与专利申请号91229966.5《无刷硅整流发电机》相比较，其优点是单位输出功率大。但其充电效率逊于后者。因此，这二种无刷结构发电机从用途上来看具有互补性，各自有其使用价值和经济价值。
图1是本实用新型的发电机的典型结构图。
图2是本实用新型发电机特征部件的剖视图。
图3至图8是本实用新型的变换结构示例。
现结合附图来详细说明本实用新型的实施例。
如图1所示，发电机有一后盖〔23〕，它的中心有一轴承孔，轴承〔14〕被安装在轴承孔内。定子铁心〔1〕与电枢线圈〔24〕组成所述的定子。后盖〔23〕与前盖〔4〕通过螺栓〔2〕将定子铁心〔1〕连接成整体。前盖〔4〕中心也有一轴承孔，轴承〔7〕被安装在这一轴承孔内。所述的发电机中心有一转子轴〔11〕，其两端与上述的后盖〔23〕和前盖〔4〕的轴承孔内的轴承〔14〕和轴承〔7〕的内孔过渡配合或紧配合。经附加气隙端的某一极性(取决于激磁线圈产生的磁场方向而定)的爪极〔22〕和磁圈〔20〕的组合体与带爪极的磁盘〔3〕由非导磁材料(例轻质合金等)〔12〕压制成一个坚实的、外圆光滑的整体，通过铁心〔13〕带爪极的磁盘〔3〕的凸起与转子轴〔11〕组装成所述的转子。图2是该发电机特征部件的剖视图，所述的转子，其又一特征是经附加气隙端的爪极，其爪极两边边缘上制有若干处非对称或对称的半圆形凹点，从而使爪极与铸件更可靠地结合，进一步防止径向和轴向移动。在所述的转子内孔内，激磁线圈经过线圈架〔15〕被固定在一后盖〔23〕的凸缘上。所述的转子外圆表面显露着爪极表面，其两种不同极性的爪极是互相交叉排列的，主磁通经极表面与定子铁心〔1〕形成内磁路回路。
本实用新型发电机在起动时由蓄电池供电经激磁绕组取得激磁(为他激式)，当发电机发电后由他激转变为自激。当发电机由皮带轮带动转子旋转时，经过爪极的磁通交替的穿过定子的齿部与轭部，定子铁心中的电枢绕组，被磁力线不断切割面感应出交变电动势。
图3至图7所示，为本实用新型发电机作为变换示例，其特征是经附加气隙端的爪极，其爪极边缘两面上制有若干处非对称或对称的三角形(或多边形)的凹点，或者其爪极两边是制成倾斜面的或者爪极边缘两面上制有凸起，或者其爪极边缘两面是滚花的，或者其爪极弧面上两边制有圆角，从而使爪极与铸件更可靠地结合。
本实用新型发电机作为又一种变换，如图8所示，其特征是经附加气隙端的爪极与磁圈组合体是焊接而成的。
本实用新型发电机作为又一种变换，其特征是经附加气隙端的爪极与磁圈是铸成或制成一体的。
本实用新型发电机作为变换，其特征是磁圈上有若干处铸孔，使其与铸件可靠的结合，铸孔的形状是圆形的或三角形的、或多边形的。
本实用新型发电机应与蓄电池並联使用，並带规定型号的电压调节器配套工作。电压调节器可采用触点式和半导体式两种。集成电路电压调节器可安装在发电机上，可构成整体式爪极无刷硅整流发电机。
本实用新型发电机可适用于要求单位输出功率高、使用转速变动范围大的轿车、机动车、船舶等场合供照明和蓄电池充电之用。按使用场合和要求不同，本实用新型发电机与申请号91229966.5《无刷硅整流发电机》皆可作为在不改变外形要求、输出功率、电压调节方法的条件下将爪极式有刷硅整流发电机更新为无刷发电机的选用结构。
权利要求1.一种无刷发电机，特别是一种机动车用爪极式无刷硅整流发电机，由定子、转子、后端盖、前端盖、硅整流装置所组成，其特征是其经附加气隙端的某一极性的爪极和磁圈的组合体与另一极性的爪极之间的空间及其四周围由非导磁材料压制成坚实的、外圆光滑的转子整体，其光滑的外圆表面上显露着爪极表面，其两种不同极性的爪极是互相交叉排列的，主磁通经其爪极表面与定子铁心形成内磁回路，所述的转子内孔内激磁线圈经线圈架被固定在一端盖上。
2.如权利要求1所述的发电机，其特征是经附加气隙端的爪极，其爪极边缘两面上制有若干处非对称或对称的的半圆形凹点，或者其爪极边缘两面制有若干处非对称或对称的三角形(或多边形)的凹点，或者其爪极两边是制成倾斜面的，或者爪极边缘两面上制有凸起，或者其爪极边缘两面是滚花的，或者其爪极弧面上两边制有圆角，从而使爪极与铸件更可靠地结合。
3.如权利要求1所述的发电机，其特征是经附加气隙端的爪极与磁圈组合体是焊接而成的。
4.如权利要求1所述的发电机，其特征是经附加气隙端的爪极与磁圈是铸成或制成一体的。
5.如权利要求1或2或3或4所述的发电机，其特征是磁圈上有若干处铸孔，使其与铸件可靠的结合，铸孔的形状是圆形的或三角形的或多边形的。
专利摘要一种无刷发电机。其悬空端爪极和磁圈组合体与另一极性的爪极间的空间经工艺处理由非导磁材料制成坚实的、外圆光滑的转子，其外圆显露的爪极面与定子构成磁路，从而使有刷发电机根除了易损的电刷滑环装置。提高了在潮湿、含盐、严寒、高温环境下工作可靠性，消除了无线电干扰，提高了输出效率，改善了无刷结构工艺性。对于要求单位输出功率高、转速变动大的车辆，本机可作为将爪极式有刷硅整流发电机更新为无刷硅整流发电机之用。
文档编号H02K21/40GK2125206SQ9220789
公开日1992年12月16日 申请日期1992年4月26日 优先权日1992年4月26日
发明者胡明义 申请人:胡明义