专利名称：无刷调压稀土永磁直流发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无刷调压稀土永磁直流发电机，适用于矿井卡轨运输车、单轨吊运输车、内燃机牵引车以及工矿电机车照明、监控、通讯、工程等设备的电源。
至今煤矿井下使用的机载式直流发电机仍是煤矿井下运输、通讯、监控中必不可少的给能设备，尤其是在井下电机车、有轨、无轨辅助运输内燃机车上普遍使用，但目前因为井下机载发电多数依赖进口或采用仿德产品，这类发电机体积大，采用大块稀土永磁磁钢，磁钢用量大，功率小，价格昂贵，低速带负载发电性能差，调压结构复杂，易损，维护修理不便，不能满足实际使用需要。
中国实用新型专利CN2130302Y公开了一种“嵌入调节式车用稀上永磁发电机”，该发电机的爪极较长，其转轴相应亦长，当爪极不平衡和快转速时，转轴发热而变软，发电机易卡住。
目前，汽车和拖拉机广泛使用的他励发电机带有电刷和滑环，存在着易摩擦损耗问题。
本实用新型的目的是避免现有技术的上述问题，而提供一种低速带负载发电机性能好、功率大、宽幅调整输出电压、采用现行汽车发电机调压器无需另配复杂特殊零件、节约稀土磁钢消耗、无电刷无滑环的无刷调压稀土永磁直流发电机。
本实用新型的目的是通过下列技术措施来达到的。
本实用新型包括有壳体、壳体的前端盖和后端盖、固装于壳体内的定子、转轴、转轴两端的轴承、导磁架、爪极转子、可控励磁绕组、隔磁套以及整流系统和调压器。爪极转子由左爪极和右爪极以及分体稀土磁钢组件构成，分体稀土磁钢组件由两个环形片状磁钢和两个铁质导磁套构成，右爪极紧固于转轴上，在转轴的根部紧压右爪极依次固装紧压的环形片状磁钢(13)、导磁套(12)、环形片状磁钢(11)和导磁套(10)后与左爪极固定。
构成可控励磁部件的导磁架和可控励磁绕组与固定于铁质壳体上的隔磁套相套并完全嵌入爪极转子内。
壳体由铁或铝或铜制成，当壳体为铁质时，转轴为非导磁材料转轴；当壳体为铝或铜质时，转轴为导磁材料转轴。
套在转轴且压固于右爪极上的分体稀土磁钢组件通过导磁架形成爪极转子磁通量最大的回路，提高发电机低速发电性能，减少稀土磁钢用量，同时，嵌入整个爪极转子内的可控励磁部件的爪极转子也是可控励磁绕组产生励磁的通路，嵌入爪极转子内的可控励磁部件调节可控绕组内的电流大小，即改变爪极转子的磁通量达到宽幅调整输出电压的目的。
本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、本实用新型永磁励磁回路和可控励磁回路均通过爪极转子，可控励磁部件嵌入整个爪极转子内，调节可控励磁部件内绕组的电流大小，可宽幅调整输出电压。
2、本实用新型采用分体稀土磁钢，将已有技术中的大块磁钢分成片状环形磁钢分置两处紧固于转轴上，以最小的磁钢消耗量，达到最大的功率，带负载起动重复性好，过载能力强。当600转/分时可带70W负载，比同类进口发电机功率大30～40％。
3、本实用新型不需要电刷和滑环，易损件少，无特殊复杂部件，均可用作现行汽车和拖拉机的发电机。
4、壳体表面温升低，发电输出稳定，结构简单，造价低廉，维修方便、安全可靠。
附图图面说明
图1为本实用新型的结构示意图。
以下本实用新型将(结合附图)对实施例进行详述。
图1所示的本实用新型包括有壳体2、壳体2的前端盖15和后端盖16、固装于壳体2内的定子5、转轴3、转轴3两端的轴承18和19、导磁架6、爪极转子17、可控励磁绕组7、隔磁套9以及整流系统1和调压器8。
爪极转子17由左爪极4、右爪极14和分体稀土磁钢组件(10、11、12和13)构成，分体稀土磁钢组件为环形片状磁钢(11和13)和铁质导磁套(10和12)，右爪极14紧固于转轴3上，在转轴3的根部紧压右爪极14依次固装紧压环形片状磁钢13、导磁套12、环形片状磁钢11和导磁套10后与左爪极4固定。
构成可控励磁部件的导磁架6和可控励磁绕组7与固定于铁质壳体2上的隔磁套9相套并完全嵌入爪极转子17内。
壳体2由铁或铝或铜质制成，当壳体2为铁质时，转轴3为非导磁材料转轴；当壳体2为铝或铜质时，转轴3为导磁材料转轴。当壳体2为非导磁机壳时，在其与导磁架6之间不用隔磁套9。
本实用新型在原动机(内燃机、电动机)驱动下，由于分体稀土磁钢——高效永磁体的磁势在随爪极旋转作用下，在励磁线中产生控制电流，同时励磁绕组7也在爪极高速旋转作用下，切割磁力线，产生电动势，当爪极转子17转到一定速度时，达到零电流的临界点时，励磁线圈输出接通调压器8，产生零电流电6V、12V、24V，此时电抠绕组中建立电流，随着电流递增，待电压增加到调压器8控制电压值时便使输出稳定在其值上，保持±0.5V偏差输出，以供负载所需的功率。
权利要求1.一种无刷调压稀上永磁直流发电机，包括有壳体[2]、壳体[2]的前端盖[15]和后端盖[16]、固装于壳体[2]内的定子[5]、转轴[3]、转轴[3]两端的轴承[18和19]、导磁架[6]、爪极转子[17]、可控励磁绕组[7]、隔磁套[9]、整流系统、以及调压器[8]，其特征是a)爪极转子[17]由左爪极[4]、右爪极[14]和分体稀土磁钢组件[10、11、12和13]构成，分体稀土磁钢组件为环形片状磁钢[11和13]和铁质导磁套[10和12]，右爪极[14]紧固于转轴[3]上，在转轴[3]根部紧压右爪极[14]依次固装紧压环形片状磁钢[13]、导磁套[12]、环形磁钢[11]和导磁套[10]后与左爪极[4]固定，b)构成可控励磁部件的导磁架[6]和可控励磁绕组[7]与固定于铁质壳体[2]上的隔磁套[9]相套并完全嵌入爪极转子[17]内。
2.根据权利要求1所述的无刷调压稀土永磁直流发电机，其特征是壳体[2]由铁或铝或铜质制成，当壳体[2]为铁质时，转轴[3]为非导磁材料转轴；当壳体[2]为铝或铜质时，转轴[3]为导磁材料转轴。
专利摘要一种无刷调压稀土永磁直流发电机，适用于矿井卡轨辅助运输车、单轨吊运输车及工矿机车照明、监控及通讯电源，亦适用于汽车、拖拉机用设备电源，包括有壳体、定子、转轴、导磁架、爪极转子、励磁绕组、隔磁套、整流系统和调压器，其特征是右爪极紧固于转轴。在转轴根部紧压右极依次固装紧压磁钢、导磁套、磁钢和导磁套后与左爪极固定，励磁部件与固定于铁质壳体的隔磁套相套并嵌入转子内。低速过载能力强，带负载起动能力好。
文档编号H02K21/14GK2252442SQ9523983
公开日1997年4月16日 申请日期1995年5月25日 优先权日1995年5月25日
发明者汪建星, 朱晔, 朱产芳 申请人:朱晔