[发明专利]一种车用交流发电机高效转子总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用交流发电机高效转子总成，属于汽车制造领域。

背景技术

车用交流发电机是汽车的必要组成部分，提供了汽车内几乎所有设备的供能，维持汽车运行。目前汽车发动机的技术在不断改进，发动机的效率在持续提高，能耗持续降低，但车用交流发电机的技术未能有明显改进，效率不高。

如公布号为CN102664473的专利公开了一种永磁混合磁路发电机，切向永磁场与径向永磁场共用同一个转子铁芯，产生的磁场在发电机气隙内合成，磁场强度大，发电机功率密度高，结构紧凑。但这种转子结构无法承受大功率和高转速。

为保证发电机的输出功率，除了增加线圈和磁铁强度外还能提高发动机转速，但前者会大大增加发电机的体积和重量，后者会使得得转子温度急剧升高。

公告号为CN201290049的专利公开了一种车用爪极式交流发电机，在爪极的两侧部分别固定安装有冷却风扇增强了发电机的冷却效果。但这种结构的转子较之CN102664473的转子效率偏低，且冷却风扇的结构不合理，漏风严重，风阻大，提高转子转速需要极大的能耗。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种转换效率高的车用交流发电机高效转子总成。

本发明的技术方案是：一种车用交流发电机高效转子总成，包括主轴，该主轴上设置有转子线圈，所述转子线圈外侧安装有爪极；所述爪极包括沿所述主轴的轴向相对设置有前爪极和后爪极，所述前爪极和后爪极均包括与所述主轴相垂直的底圈，以及垂直该底圈于底圈圈周上的侧壁，所述侧壁由若干沿所述底圈外圈均匀分布的梯形爪极块构成；所述爪极块包括位于所述前爪极上的前爪极块和位于所述后爪极上的后爪极块，所述前爪极块和后爪极块相互交错且相间分布，且相邻的所述前爪极块和后爪极块之间形成爪极缝；相邻两个所述前爪极的根部之间设置有前爪极凹陷，相邻两个所述后爪极之间设置有后爪极凹陷，所述前爪极凹陷和后爪极凹陷交错排列；至少两个所述爪极缝中嵌有宽度不小于该爪极缝的磁块，且该磁块沿所述主轴呈中心对称分布；所述磁块的极性方向与该磁块投影于所述转子线圈表面的投影的所在的导线内通过的电流所产生的电磁场的极性方向相同。

爪极式转子的发电机效率不高，其主要原因是爪极之间存在漏磁，因此磁场强度无法做到较高，本发明在爪极之间的缝隙中嵌入磁块，磁块的磁场方向与内部导线电流产生的磁场方向相同，使得爪极结构不仅不会漏磁，反而会提高磁场强度，有效提高发电机的发电效率。

作为优选，所述前爪极和后爪极的底圈的外侧面设置有风叶。

作为优选，所述风叶包括与所述底圈相贴的圆形的风叶座，其中，与所述前爪极相贴合的为前风叶座，与所述后爪极相贴合的为后风叶座；所述风叶座的外圈均匀分布有若干与该风叶座相垂直的扰流片，所述风叶座上位于所述扰流片的一侧开有风孔。

作为优选，所述前风叶座上扰流片或所述后风叶座上扰流片的顶端固定设置有挡风圈，该挡风圈投影于所述风叶座上的投影覆盖所述风孔。

作为优选，所述前风叶座上扰流片和所述后风叶座上扰流片的顶端固定设置有挡风圈，该挡风圈投影于所述风叶座上的投影覆盖所述风孔。

与CN201290049的专利相比，本发明在风叶的扰流片上加设了挡风圈，当扰流片在高速转动过程中，扰动空气，空气被挡风圈反射，几乎全部通过风孔从前爪极凹陷和后爪极凹陷中穿过，对转子的线圈进行冷却，风叶的扰流片在转动过程中基本无漏风，冷却效率高。且挡风圈大大降低了风叶的风阻，降低了转子的阻力，提高了发电机的转换率。同时，转子温升不高，可再次提升转子的转速，提高发电机的功率。

作为优选，所述前爪极和后爪极之间设置有磁轭，所述转子线圈套于该磁轭上。

作为优选，所述磁轭通过内挡圈固定于所述主轴的轴向中部。

作为优选，所述内挡圈的外侧还设置有主轴轴承。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、爪极漏磁小，有效地提高了发电机的发电效率；

2、磁块强度高，有效地提高了发电机低速发电性能；

3、转子上增加了风叶和挡风圈，冷却效果好，可提升转子的转速，提高发电机的功率。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图中，1、主轴，2、前爪极，21、前爪极块，22、前爪极凹陷，3、后爪极，31、后爪极块，32、后爪极凹陷，4、磁块，5、磁轭，6、主轴轴承，7、爪极缝，8、风叶，81、扰流片，82、风叶座，83、挡风圈，84、风孔，9、集电环。

具体实施方式