一種車用交流發電機制造技術

本發明專利技術公開一種車用交流發電機，涉及發電機技術領域。其包括前端蓋、后端蓋及固定在前端蓋與后端蓋之間的轉子和定子，轉子包括交叉安裝的前極爪和后極爪，定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的定子線圈；定子鐵芯的前端面到前極爪底板內側的距離L2與前極爪底板的厚度L1之比為：L2/L1≤0.19；前極爪的爪尖到定子鐵芯前端面的距離Lp與定子鐵芯的高度L3之比為：Lp/L3≥0.91。本發明專利技術增大了交流發電機的感應電動勢，改善了發電機輸出功率，提高了電能轉化效率；使得交流發電機在同等直徑下具有較優的功率密度，有利于減小發電機的體積。

AC generator for vehicle

The invention discloses a vehicle AC generator, relating to the technical field of generator. It comprises a front end cover, rear end cover and is fixed on the front cover and the rear cover between the rotor and the stator, the rotor comprises a cross mounted front pole claw and claw pole, the stator includes a stator core and stator winding coil on the stator iron core; the front end surface of the stator core to the inner side of the bottom pole distance and L2 the claw base plate thickness ratio of L1: L2/L1 = 0.19; L3 height ratio of anterior pole claw tip to the front end of stator core and stator core from Lp: Lp/L3 = 0.91. The invention increases the electromotive force of the AC generator, improves the output power of the generator, improve power conversion efficiency; the AC generator has better power density in the same diameter, can reduce the size of the generator.

【技術實現步驟摘要】
一種車用交流發電機
本專利技術涉及發電機
，尤其涉及一種車用交流發電機。
技術介紹
在汽車中，交流發電機的作用是將發動機的部分機械能轉變成電能，從而為汽車的用電設備或蓄電池進行供電。現有車用交流發電機一般包括端蓋、轉子、定子、皮帶輪、整流橋等部件，在運行過程中，由于發電機自身設計不合理(如定子結構、轉子結構、轉子與定子配合間隙等)，容易導致發電機銅損大、噪音大、漏磁嚴重，進而大大降低了發電機的能量轉化率和發電功率，影響了發電機的輸出性能。基于上述原因，現有車用交流發電機一般采用大尺寸的結構設計，以保證汽車的用電需求，然而隨著目前汽車小型化、輕型化的發展趨勢，這種輸出功率低，體積大的交流發電機越來越無法滿足用戶的需求。
技術實現思路
基于以上所述，本專利技術提供一種車用交流發電機，以解決現有交流發電機發電效率低、輸出功率小、體積大、風噪大的問題。為達此目的，本專利技術采用以下技術方案：一種車用交流發電機，包括前端蓋、后端蓋及固定在前端蓋與后端蓋之間的轉子和定子，所述轉子包括交叉安裝的前極爪和后極爪，所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的定子線圈；所述定子鐵芯的前端面到前極爪底板內側的距離L2與前極爪底板的厚度L1之比為：L2/L1≤0.19；所述前極爪的爪尖到定子鐵芯前端面的距離Lp與所述定子鐵芯的高度L3之比為：Lp/L3≥0.91。作為優選，所述定子鐵芯的后端面到后極爪底板內側的距離L2’與后極爪底板的厚度L1’之比為：L2’/L1’≤0.19，所述后極爪的爪尖到定子鐵芯后端面的距離Lp’與所述定子鐵芯的高度L3之比為：Lp’/L3≥0.91。作為優選，所述前極爪爪跟的厚度X1與所述前極爪底板的厚度L1之比為：0.91≤X1/L1≤1.2；和/或所述后極爪爪跟的厚度X1’與所述后極爪底板的厚度L1’之比為：0.91≤X1’/L1’≤1.2。作為優選，所述前極爪爪尖的厚度X2與所述前極爪爪跟的厚度X1之比為：0.26≤X2/X1≤0.5；和/或所述后極爪爪尖的厚度X2’與所述后極爪爪跟的厚度X1’之比為：0.26≤X2’/X1’≤0.5。作為優選，所述前極爪及后極爪的爪尖均設有爪尖倒角圓，所述爪尖倒角圓由開設在模具上的冷擠槽擠壓成型，且所述爪尖倒角圓的半徑R的取值為：R≥2mm。作為優選，所述前極爪到后極爪的周向距離Y與所述定子鐵芯的齒腳寬度X之比為：1.5≤Y/X≤1.99。作為優選，所述定子鐵芯的齒中寬度bt與鐵芯槽高度ht之比為：0.3≤bt/ht≤0.39。作為優選，所述轉子前端安裝有前風扇，所述前風扇的風葉頂部到定子線圈前端的距離t與前風扇風葉的高度h之比為：t/h≤0.19；和/或所述轉子后端安裝有后風扇,所述后風扇的風葉頂部到定子線圈后端的距離t’與后風扇風葉的高度h’之比為：t’/h’≤0.19。作為優選，所述前極爪及后極爪的根部均開設有風切倒角，所述風切倒角為一平面。本專利技術的有益效果為：本專利技術通過調整定子鐵芯與極爪的尺寸及比例關系，有效增大了交流發電機的感應電動勢，改善了發電機輸出功率，提高了電能轉化效率；同時，該設置使得交流發電機在同等直徑下具有最優的功率密度，在保證極爪的機械強度下感應電動勢最大化，輸出和效率達到最佳，有利于減小發電機的體積。上述比例的配合設置，保證了轉子與定子鐵芯的磁場飽和程度最佳，同時兼顧了轉子的機械強度、風噪等因素，使發電機在擁有高輸出同時，噪音更低，機械強度更好，發電效率更高，而且振動小，工作平穩；進而，在具有同等輸出的基礎上，本專利技術有效減小了發電機的體積，節約了生產成本和車內空間。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例中的技術方案，下面將對本專利技術實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本專利技術實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術提供的車用交流發電機的爆炸結構圖；圖2是本專利技術提供的車用交流發電機的內部結構剖視圖；圖3是本專利技術所涉及的轉子的安裝結構圖；圖4是本專利技術所涉及的前極爪的結構圖；圖5是本專利技術所涉及的前極爪的另一角度結構圖；圖6是本專利技術所涉及的前極爪的剖視圖；圖7是本專利技術所涉及的后極爪的剖視圖；圖8是本專利技術所涉及的定子鐵芯槽的局部結構圖；圖9是本專利技術所涉及的定子鐵芯的齒的結構圖；圖10是車用交流發電機的電磁噪音曲線圖。圖中：11-前端蓋；12-后端蓋；21-前極爪；211-底板；212-爪部；213-前磁軛；214-風切倒角；22-后極爪；23-轉子線圈；24-轉子軸；31-定子鐵芯；32-定子線圈；4-皮帶輪；5-整流橋；6-罩蓋；71-前風扇；72-后風扇；S1、S3為現有技術中車用交流發電機的電磁噪音曲線；S2為本專利技術的車用交流發電機的電磁噪音曲線。具體實施方式為使本專利技術解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面將結合附圖對本專利技術實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。如圖1-圖10所示，本實施例提供一種優選的車用交流發電機，該交流發電機包括前端蓋11、后端蓋12、及固定在前端蓋11與后端蓋12之間的轉子和定子，其中轉子固定在轉子軸24上，定子安裝在轉子的外部。具體的，上述轉子包括相互交叉安裝的前極爪21和后極爪22，用于進行導磁及散熱；前極爪21與后極爪22之間設置有線圈架，線圈架上繞設有轉子線圈23，用于在通直流電以后產生勵磁。上述的定子包括定子鐵芯31及纏繞在定子鐵芯31上的定子線圈32；定子鐵芯31用于導磁及散熱，定子線圈32用于在變化的磁場里產生交流電。該交流發電機的前端通過皮帶輪4與汽車的發動機連接，能夠將發動機的動能轉化為電能；發電機的后端與整流橋5和調節器連接，用于將穩定的電能輸送給車內用電設備；發電機的后端還罩設有罩蓋6，以起到保護作用。本專利技術中，如圖4和圖5所示，前極爪21包括底板211及均勻設置在底板211上的若干爪部212；后極爪22的結構與前極爪21相同，此處不再贅述；前極爪21與后極爪22之間還設置有磁軛，磁軛可以是獨立設置、并安裝在前后兩底板之間的結構，也可以是與前極爪21和/或后極爪22的底板一體成型的結構，本實施例中優選采用磁軛與極爪一體制作的結構，即前極爪21上設有一半的前磁軛213，后極爪22上設有一半的后磁軛，轉子安裝時前、后兩半磁軛對接形成整個磁軛。進一步地，如圖2、圖6所示，上述定子鐵芯31的前端面到前極爪21底板內側的距離L2與前極爪21底板的厚度L1之比為：L2/L1≤0.19；同時，為滿足發電機結構的對稱性并進一步優化發電機性能，本實施例定子鐵芯31的后端面到后極爪22底板內側的距離L2’與后極爪22底板的厚度L1’之比也設置為：L2’/L1’≤0.19。具體地，上述L2和L2’均為2.19㎜，L1和L1’為12㎜，該設置有效增大了交流發電機的感應電動勢，從而改善了發電機輸出功率，提高了電能轉化效率。如圖2所示，本專利技術前極爪21的爪尖到定子鐵芯31前端面的距離Lp與定子鐵芯3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車用交流發電機，包括前端蓋、后端蓋及固定在前端蓋與后端蓋之間的轉子和定子，其特征在于，所述轉子包括交叉安裝的前極爪和后極爪，所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的定子線圈；所述定子鐵芯的前端面到前極爪底板內側的距離L2與前極爪底板的厚度L1之比為：L2/L1≤0.19；所述前極爪的爪尖到定子鐵芯前端面的距離Lp與所述定子鐵芯的高度L3之比為：Lp/L3≥0.91。

【技術特征摘要】
1.一種車用交流發電機，包括前端蓋、后端蓋及固定在前端蓋與后端蓋之間的轉子和定子，其特征在于，所述轉子包括交叉安裝的前極爪和后極爪，所述定子包括定子鐵芯及纏繞在定子鐵芯上的定子線圈；所述定子鐵芯的前端面到前極爪底板內側的距離L2與前極爪底板的厚度L1之比為：L2/L1≤0.19；所述前極爪的爪尖到定子鐵芯前端面的距離Lp與所述定子鐵芯的高度L3之比為：Lp/L3≥0.91。2.根據權利要求1所述的車用交流發電機，其特征在于，所述定子鐵芯的后端面到后極爪底板內側的距離L2’與后極爪底板的厚度L1’之比為：L2’/L1’≤0.19，所述后極爪的爪尖到定子鐵芯后端面的距離Lp’與所述定子鐵芯的高度L3之比為：Lp’/L3≥0.91。3.根據權利要求2所述的車用交流發電機，其特征在于，所述前極爪爪跟的厚度X1與所述前極爪底板的厚度L1之比為：0.91≤X1/L1≤1.2；和/或所述后極爪爪跟的厚度X1’與所述后極爪底板的厚度L1’之比為：0.91≤X1’/L1’≤1.2。4.根據權利要求3所述的車用交流發電機，其特征在于，所述前極爪爪尖的厚度X2與所述前極爪爪跟的厚度X1之比為：0.26≤X...

【專利技術屬性】
技術研發人員：洪坤松，吳斌，孫韜，黃暉鋒，石宇杰，胡山鳳，孫菲，吳慶梁，徐曉玲，徐一斐，
申請(專利權)人：上海法雷奧汽車電器系統有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31